Augmented Reality Erlebnisse für die Hochschullehre | Innovation Plus
Durch die ständige Verfügbarkeit von leistungsfähigen mobilen Geräten sind wir in der Lage virtuelle Modelle in Echtzeit mit der Realität zu verknüpfen und als erweiterte Realität auf dem Display anzuzeigen. Dadurch können auch komplexe Zusammenhänge ortunabhängig, individuell und interaktiv veranschaulicht werden. Aktuelle Einsatzbereiche bieten sich für seltene Wartungsaufgaben, für das Training neuer Prozesse und Fertigungsabläufe oder die Planung von Maschinen und Anlagen z.B. hinsichtlich Bauraum, Zugänglichkeit und Schnittstellen.
Das Niedersächsische Ministerium für Wissenschaft und Kultur fördert ein Projekt an der Ostfalia, damit die Chancen der erweiterten Realität ebenfalls in eine anwendungsorientierte und anschauliche Lehre einfließen. Zweidimensionale Funktionsbeschreibungen auf Folien und Arbeitsblättern können so durch die dritte und vierte Dimension ergänzt werden (s. Abbildung 1). Beispielsweise kann ein leeres Getriebegehäuse mit Hilfe der additiven Fertigung erstellt werden. Die Wellen, Zahnräder und Lager werden mit Hilfe eines QR-Codes virtuell in das Gehäuse projiziert. Auf Knopfdruck können die Parameter einzelner Bauteile verändert werden (z.B. die Profilverschiebung der Zahnräder). Es ergibt sich bei der Auseinandersetzung mit dem Modell eine Ganzkörpererfahrung, die das Verständnis unterstützt.
Das Gesamtziel des Projektes ist es, allen Studierenden ein effizientes Lernen zu ermöglichen und wird durch drei Teilziele näher beschrieben.
Teilziel 1: Lernen auf einem höheren Kompetenzniveau
Durch das AR-Erlebnis werden die bisher nur unzureichend ansprechbaren Lernziele Analyse, Synthese und Beurteilung (vgl. Lerntaxonomie nach Bloom) berücksichtigt. Die zuvor gelernten Einzelaspekte (z.B. Profilverschiebung oder Schrägverzahnung) werden im AR-Erlebnis zusammengeführt (z.B. Schrägverzahnung mit Profilverschiebung). Die Studierenden werden vor eine komplexe Fragestellung gestellt und können ihre Hypothesen direkt im AR Erlebnis überprüfen und gemeinschaftlich diskutieren.
Teilziel 2: Stärkung des individuellen, typenabhängigen Lernens
AR-Erlebnisse sprechen verschiedene Lerntypen durch die synergetische Verbindung von verschiedenen Lernmöglichkeiten (Exponat, RP-Modell, Virtuelles Modell/3D-CAD, Folie/Zeichnung) unterschiedlich an. Dabei werden die Fähigkeiten zur Übertragung von zweidimensionalen auf dreidimensionale Darstellungen, sowie zeitliche Abfolgen trainiert. Im Rahmen der Vor- und Nachbereitung der Vorlesungen, sowie der Prüfungsvorbereitung werden die AR-Erlebnisse zeitsouverän und ortsunabhängig im eigenen Tempo verwendet.
Teilziel 3: Steigerung der Attraktivität von Grundlagenvorlesungen
Es ist nicht das Ziel nur eine einzelne Vorlesung zu verbessern. Es wird außerdem ein Ablaufschema und konkrete Handlungsempfehlungen zur Umsetzung von AR-Erlebnissen erarbeitet. Dadurch wird mittelfristig eine zielgerichtete Einführung von AR-Erlebnissen in weitere Grundlagenvorlesungen erreicht. Während der Projektlaufzeit werden das Ablaufschema und die Handlungsempfehlungen erarbeitet und durch die sukzessive Erstellung von AR-Erlebnissen überprüft und optimiert.
Projektlaufzeit: 01.04.2020 - 31.03.2021
Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. Carsten Stechert
Die Förderung für dieses Projekt erfolgt aus Mitteln des Förderprogramms “Innovative Lehr- und Lernkonzepte: Innovation Plus” des Niedersächsischen Ministeriums für Wissenschaft und Kultur.
