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Lernen auf dem "Holo-Deck" - reale Science Fiction

Beem, André [abeemxxx], Peters, Yasmin [ypetersa] - 8. Mai 2023, 12:23

Immersives Lernen mit Virtual oder Augmented Reality lässt sich in vielen didaktischen Szenarien umsetzen und wird auch schon teilweise an der HGU in Projekten genutzt. Generell lassen sich drei zentrale Technologien unterscheiden: 360°-Rundgänge, Augmented Reality und Virtual Reality.

Was genau steckt hinter diesen Begriffen und wie unterscheiden sich die Szenarien?

Als 360°-Rundgang wird eine virtuelle Veranschaulichung von Bildmaterial bezeichnet, die sich durch den Zusammenhang von einzelnen Bildern deutlich von klassischem Bildmaterial unterscheidet. Häufig genutzt wird diese Technik beispielsweise bei der virtuellen Begehung von Räumlichkeiten in der Immobilienbranche. Anhand dieses Beispiels lassen sich die Eigenschaften einer 360 Grad Tour wie folgt beschreiben:

Die Aufnahmen desselben Raumes von unterschiedlichen Standpunkten werden so zusammengefügt, dass bei virtueller Begehung ein Gefühl für die Raumaufteilung entsteht. Ein wesentlicher Bestandteil ist dabei die Verknüpfung der einzelnen Bilder, damit diese bei den jeweiligen Befehlen durch Maus oder Tastatur auch richtig und perspektivisch korrekt abgerufen werden. (Quelle: World of VR)

Anwendungsfälle an der HGU könnten z. B. Aufnahmen von Laboren, Freiflächen oder Gewächshäusern sein, die mit Infopunkten angereichert sind. So können z. B. Informationen zu den jeweiligen Laborgeräten, Pflanzungen oder Anlagen in die Rundgänge eingebettet werden.

Mit Virtual Reality (VR) bezeichnet man eine digitale, künstliche Welt, die mithilfe von spezieller Soft- und Hardware erlebbar gemacht wird. Virtual Reality nutzt Technologien zur Erzeugung von 3D-Grafiken, Multisensor-Interaktionstechnologien und hochauflösende Displays zur Erzeugung einer simulativen, virtuellen 3D-Umgebung. Diese digitale Wirklichkeit geht über vorher bestehende 3D-Technologien weit hinaus, da sie ein umfassenderes, immersives Erlebnis ermöglicht. Durch die Nutzung einer VR-Brille wird der Nutzer mittels hochauflösenden Displays, 360°- oder 3D-Inhalten und auditiven Elementen, ein vollkommenes Abtauchen in die virtuelle Welt ermöglicht. (Quelle: World of VR)

So könnten Studierenden z. B. durch die selbst erstellten Modelle und Pläne laufen, Getränkeanlagen begehen und sogar auseinander bauen oder virtuelle Planspiele durchführen.

Bei Augmented Reality (AR) handelt es sich um eine Erweiterung der Realität durch technische Geräte, wie beispielsweise Smartphones oder Tablets, die häufig auf begrenzten Flächen stattfindet.
Auch wenn sich AR im Prinzip auf alle Sinneswahrnehmungen beziehen kann, verbindet man den Begriff, wie auch Virtual Reality, vor allem mit dem Sehen. Wenn Texte, Grafiken, Bilder, Videos oder 3D-Animationen über ein Bild der Wirklichkeit gelegt werden, bezeichnet man es als Augmented Reality. Dabei kann “Wirklichkeit” z.B. eine Fernsehübertragung, ein Bild oder das Live-Bild einer Kamera meinen. Dies kennt man z. B. beim Möbelkauf. So können virtuelle Möbel direkt im Raum plaziert werden. (Quelle: World of VR)

Nachfolgend werden die Vorteile des Einsatzes von AR oder VR in der Lehre kurz erläutert:

  • Motivation: Neue Welten und Interaktionsmechanismen sowie „Gamification“-Elemente motivieren Studierende spielend und explorativ zu lernen, können eine interaktive Ergänzung zum Frontalunterricht darstellen oder zum Selbststudium motivieren.
  • Fokus: Äußere Einflüsse werden durch die Nutzung einer VR-Brille gemindert, wodurch Ablenkungen minimiert und der Fokus auf die VR-Erfahrung verstärkt wird.
  • Logistik: Aufgaben, Ereignisse und Umgebungen, die aufgrund von logistischen, zeitlichen oder finanziellen Faktoren nur schwer oder gar nicht in Lehrszenarien umgesetzt werden (z.B. Fabrikbesuche, Nutzung großer oder teurer Maschinen, Einsatz verschleißintensiver Komponenten aber auch Jahreszeitlich Abhängigkeiten), können mittels der AR/VR-Technologie realisiert werden.
  • Flexibilität: Aufgaben und Anwendungen können dynamisch gestaltet werden oder zu jedem Zeitpunkt manuell angepasst werden. Sie sind orts- und zeitunabhängig einsetzbar, können nach Wunsch abgerufen werden und sind unabhängig von Veranstaltungsterminen.
  • Individualität: VR-/AR-Anwendungen können auf die Präferenzen und Bedürfnisse der Nutzer:innen (Sprache, Geschwindigkeit, Komplexität) angepasst werden.
  • Hilfsmittel forschungsorientierter Lehre: Insbesondere an der Schnittstelle von Ingenieurwissenschaften und Psychologie bietet VR und AR ein ideales Hilfsmittel um kontrollierte Untersuchungsumgebungen und Zukunftsvisionen (z.B. Einsatz und Auswirkungen von Mensch-Roboter-Kollaboration in Zukunftsfabriken) in der Lehre einzubinden.
    (Quelle: Hochschulforum Digitalisierung)

Hier geht es zu einer Sammlung von 3D-Objekten an der HGU


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