08.01.2019

Mixed Reality in der Hochschullehre

Digital studieren: Bauhaus-Universität Weimar und Universität Ulm erforschen gemeinsam den Einsatz von Mixed Reality-Technologien in der Hochschullehre.

Mit der App "AugView" lernen Studierende, wie die Wasserinfrastruktur einer Stadt geplant wird (Foto: Bauhaus-Universität Weimar, Thomas Müller)

Realitätserweiternde, computergestützte Applikationen könnten das Lernen und Verstehen komplexer Sachverhalte positiv beeinflussen; davon sind die Verbundpartner von "AuCity 2" überzeugt. Wie die Technologien künftig eingesetzt werden können, untersucht ein interdisziplinäres Forscherteam aus Ulm und Weimar am Beispiel des Studienganges Bauingenieurwesen. Das Bundesforschungsministerium fördert das Projekt mit rund zwei Millionen Euro.

Unter Mixed Reality (MR) werden Umgebungen oder Systeme zusammengefasst, welche die natürliche Wahrnehmung des Menschen mit einer künstlichen, digitalen Wahrnehmung erweitern. Dabei werden reale Objekte und Räume wie beispielsweise Straßen, Brücken oder Gebäude mit zusätzlichen, computergenerierten Informationen wie Formeln oder Erläuterungen ergänzt. Auf diese Weise werden verborgene Einflussgrößen wie Bodenstruktur, CO2-Ausstoß oder Thermodynamik für den Betrachter sicht- und erlebbar.

Insbesondere in ingenieurwissenschaftlichen Disziplinen bieten erweiterte, virtuelle Realitäten daher vielfältige Einsatzmöglichkeiten: "Mixed Reality-Technologien ermöglichen es, räumliche Informationen realitätsnah in drei Dimensionen abzubilden und Interaktionen zwischen Lernenden und Objekten im virtuellen Raum zuzulassen", erläutert Projektleiter Professor Jörg Londong von der Bauhaus-Universität Weimar. Überzeugt vom Potenzial der Technologie, werden MR-Anwendungen wie die App "AugView" bereits seit dem Wintersemester 2017/18 testweise in die Lehre der Fakultät Bauingenieurwesen eingebunden. So analysieren und planen die Studierenden beispielsweise in fiktiven Szenarien die Wasserinfrastruktur der Stadt Weimar.

Lernerfolg durch MR-Anwendungen

Mathematisch-technische sowie räumliche Sachverhalte zu entschlüsseln und miteinander in Verbindung zu bringen, erfordert ein hohes Maß an räumlichem Vorstellungsvermögen. Studien belegen, dass die räumliche Darstellung von Informationen durch den Einsatz virtueller Realitäten besser gelingt, als durch bisherige digitale Medien. An diese Erkenntnis knüpft das Forschungsvorhaben "AuCity 2" an: "Durch den unmittelbaren Bezug zur Realität wird die Komplexität abstrakter Sachverhalte reduziert, wovon besonders Lernende mit geringem Vorwissen oder geringem räumlichen Vorstellungsvermögen profitieren", erörtert Professorin Tina Seufert, Institut für Psychologie und Pädagogik, Abteilung Lehr-Lernforschung an der Universität Ulm.

Im Rahmen des Projektes sollen verschiedene Anwendungsszenarien von Augmented Reality (AR, Erweiterte Realität) und Virtual Reality (VR, Virtuelle Realität) – zusammengefasst durch den Begriff Mixed Reality (MR) – stufenweise umgesetzt und deren Auswirkungen auf den Lernerfolg der Studierenden gemessen werden. Bei der Erstellung, Evaluation und Visualisierung der MR-Inhalte arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Ingenieurwissenschaften, Psychologie und Medieninformatik beider Universitäten Hand in Hand.