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Open Digital Lab 4you

Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Verbundprojekt „Open Digital Lab 4you“ (kurz: DigiLab4U) hat zum Ziel, reale Labore und virtuelle Lernorte digital zu einer hybriden Lern- und Arbeitsumgebung zu verknüpfen, die ein standortübergreifendes, vernetztes Lernen und Forschen ermöglicht. Im Fokus stehen hierbei die Bereiche Produktion und Logistik und die Herausforderung an den Hochschulen, den Erwerb der benötigten Kompetenzen praxis- und industrienah zu ermöglichen. Getragen wird das Projekt von einem Konsortium, das aus der Hochschule für Technik (HFT) Stuttgart, dem Bremer Institut für Produktion und Logistik (BIBA), dem Institut für Wissensmedien (IWM) der Universität Koblenz-Landau, der RWTH Aachen und der Universität Parma besteht.

Das Teilprojekt des IWM beschäftigt sich mit der Entwicklung, Erprobung und Evaluation eines methodisch-didaktischen Konzepts sowie der Bereitstellung aktueller Mixed Reality-Technologien zur Gestaltung dieser hybriden Lern- und Arbeitsumgebung. Am IWM werden hierzu insbesondere Szenarien zur Unterstützung von kollaborativem Lernen in Teams sowie von individuellem Lernen in den Blick genommen. Im Mittelpunkt stehen dabei die standortübergreifende Zusammenarbeit mehrerer Benutzer, die Interaktion mit realen Objekten über das Internet sowie Möglichkeiten der Förderung selbstgesteuerten Lernens in solchen komplexen Umgebungen. Dabei wird insbesondere das Potential von Mixed Reality zur Unterstützung solcher Szenarien erforscht.

Die Verfügbarkeit und Leistungsfähigkeit von Smartphones, Tablets sowie AR/VR-Brillen ist in den vergangenen Jahren massiv gestiegen. Hierdurch ist der Einsatz von Mixed Reality für E-Learning praktikabel geworden. Mixed Reality bietet Potenziale für kollaboratives Lernen, bei dem aus verteiltem Wissen der Teilnehmenden durch Wissensaustausch gemeinsames Wissen entsteht. Außerdem werden durch Einbettung von Zusatzinformationen in die reale Lebenswelt die Lernenden effektiv unterstützt.

Der Aufbau und die Schnittstellen bestehender „Learning Management Systeme“ sollen auf Kompatibilität zur Mixed Reality untersucht werden. Dies betrifft insbesondere deren Metaphorik, die in geeigneter Weise graphisch interpretiert werden muss. Idealerweise kann so das Konzept einer digitalen Lernumgebung in der virtuellen Realität neu erdacht werden.

Ergänzend hierzu wird die Integration von digitalen, standardisierte Leistungs- und Kompetenznachweisen – den sogenannten Open Badges – angestrebt. Diese sollen für das selbstgesteuerte Lernen etwa zur Steigerung der Motivation der Lernenden eingesetzt werden. Zudem bieten Open Badges Möglichkeiten, alternative Lernwege für den Lerner zu modellieren und so das selbstgesteuerte Lernen zu erleichtern. Insbesondere kann dies durch den erweiterten Gestaltungsraum der neuen Medien – in Form von attraktiveren, visuellen Reizen und der realitätsnahen Interaktionsmöglichkeiten – erreicht werden.

Dieses Vorhaben wird aus Mitteln des BMBF unter dem Förderkennzeichen 16DHB2115 gefördert.

Bilder aus dem Projekt

WEITERE EINDRÜCKE

  • Virtual Reality am IWM

Das IWM-Teilprojekt

Das IWM stellt dem Projekt seine Expertise in den Bereichen didaktische Konzeption, Implementation und Evaluation zur Verfügung.

 

Konzeption

  • Entwicklung eines methodisch-didaktischen Gesamtkonzepts im Rahmen eines Design Based Research Ansatzes und Integration der Teilkonzepte der Projektpartner in das Gesamtkonzept
  • Erforschung und Entwicklung eines didaktischen Konzepts für das kollaborative Lernen in hybriden verteilten Lernumgebungen
  • Erforschung und Entwicklung eines didaktischen Konzepts zur Förderung  individueller Lernprozesse in hybriden verteilten Lernräumen mittels der Nutzung von Open Badges

 

Implementation

  • Dank VR-AR-Kollaboration können Studierende aus Deutschland und Italien in den Laboren gemeinsam lernen und tüfteln
  • Implementierung zentraler technischer Komponenten des Verbundprojekts, u.a. Mixed Reality-Anwendungen, Lernplattformen und Webapplikationen für Lehren und Lernen
  • Konfiguration von Standard-Schnittstellen zur Einbindung von Inhalten und Systemen der Projektpartner

 

Evaluation

  • Erhebung und Analyse von Anforderungen an die Konzeptentwicklung im Projekt
  • Entwicklung des Evaluationsdesigns und Bereitstellung zentraler Erhebungsinstrumente für das Verbundprojekt
  • Ableitung zentraler pädagogisch-didaktischer Gestaltungsempfehlungen im Rahmen der Evaluation

 

Veröffentlichungen

  • Nils Höhner, Anke Pfeiffer, Davide Reverberi, Mark Oliver Mints, Julien Rodewald (2022): Connecting Spatially Separated Laboratory Environments by Combining Virtual and Augmented Reality Technology. REV 2022 (accepted, not published yet). Shortlisted for best paper award.

  • Nils Höhner, Mark Oliver Mints, Julien Rodewald (2022): Integrating Virtual and Augmented Reality Applications into a Connected Laboratory Environment. REV 2022 (accepted, not published yet).
  • Hadi Adineh, Matteo Galli, Birte Heinemann, Nils Höhner, Davide Mezzogori, Matthias Ehlenz, Dieter Uckelmann: Challenges and Solutions to Integrate Remote Laboratories in a Cross-University Network. REV 2021: 189-202.
  • Burghardt, M., Ferdinand, P., Pfeiffer, A., Reverberi, D., Romagnoli, G. (2021): Integration of New Technologies and Alternative Methods in Laboratory-Based Scenarios. In: Auer M., May D. (eds) Cross Reality and Data Science in Engineering. REV 2020. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol 1231. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-52575-0_40
  • Burghardt, M.; Höhner, N., Rodewald, J.; Mints, M. (2019):  „Undergrilled“ – Agile Kollaboration mit VR. Koblenzer E-Learning Tage  (KELT) 2019. 13.-14.06.2019 in Koblenz.
  • Burghardt, M.; Schepkowski, D.; Ferdinand, P. (2019):  Konzeption der Gestaltung und Evaluation hybrider verteilter  Laborumgebungen. 10. Tagung der Sektion Empirische Bildungsforschung der  DGfE. 16.-18.09.2019 in Münster
  • Höhner N. et al. (2020) Integrating Virtual Reality in a Lab Based  Learning Environment. In: Bourdot P., Interrante V., Kopper R., Olivier  AH., Saito H., Zachmann G. (eds) Virtual Reality and Augmented Reality.  EuroVR 2020. Lecture Notes in Computer Science, vol 12499. Springer,  Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-62655-6_6
  • Höhner, N.; Rodewald, J.; Mints, M. O.; Kammerlohr,  V. (2019): The next step of digital laboratories: Connecting real  and virtual world. In Joaquim Jorge, Mashhuda Glencross, Stephen N.  Spencer, Kenny Mitchell, June Kim, Takuji Narumi, Herman van Eyken  (Eds.): Virtual-Reality Continuum and its Applications in Industry.  VRCAI '19. Brisbane, QLD, Australia, 11/14/2019 - 11/16/2019. New York,  USA: ACM Press, pp. 1–2.#
  • Schepkowski, D.; Burghardt, M.; Ferdinand, P. (2019):  Pädagogisch-didaktische Herausforderungen bei der Entwicklung von  digitalen Lernumgebungen in der laborbasierten Lehre. Herbsttagung 2019  der Sektion Medienpädagogik (DGfE). 26.-27.09.2019 in Zürich, Schweiz.
  • Schepkowski, D., Burghardt, M., & Ferdinand, D. P. (2020). Pädagogisch-Didaktische Herausforderungen bei der Entwicklung von digitalen Lernumgebungen in der laborbasierten Lehre: Am Beispiel des Projekts «DigiLab4You». MedienPädagogik: Zeitschrift für Theorie Und Praxis Der Medienbildung, 17(Jahrbuch Medienpädagogik), 347-372. https://doi.org/10.21240/mpaed/jb17/2020.05.14.X

 

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