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Augmented Reality Lernkontexte - Eine Europäische Perspektive

IstvanKoren
IstvanKoren
IstvanKorenResearch Assistant um RWTH Aachen University

Augmented Reality (AR) ist auf dem Weg, sich in der Wirtschaft und der Lehre zu etablieren. In den letzten Jahren sind durch Forschung und Entwicklung viele neue Technologien, Methoden und Softwareentwicklungswerkzeuge auf den Markt gekommen. Allerdings fehlen sowohl in der Erstellung von Lehrmaterialien, als auch in der Nutzung von AR in der Lehre einheitliche Richtlinien oder gar Standards. Darüber hinaus müssen in der Wirtschaft genügend gut ausgebildete Fachkräfte vorhanden sein, welche die aufgestellten AR-Konzepte umsetzen können, so dass ein Transfer aus der Hochschule in die Wirtschaft notwendig ist. Daher gehen wir in diesem Beitrag sowohl auf Herausforderungen im Lernen mit AR, als auch auf die speziellen Bedürfnisse des Lernens über AR ein. Wir nehmen dazu als Informatiker eine europäische, interdisziplinäre und anwendungsnahe Perspektive ein, da unsere Erfahrungen aus mehreren geförderten europäischen Projekten in diesen Bereichen stammen. Dabei versuchen wir auch, neue Impulse in Lehrkontexten in unserem Rahmenwerk aufzunehmen, wie Gamifizierung, Learning Analytics und Experience Capturing. Zusätzlich weisen wir auf Standardisierungsbemühungen wie IEEE ARLEM hin. Die konzeptuellen und technischen Lösungsansätze stellen wir als Open Content und Open Source zur Verfügung, um einer möglichst schnellen Verbreitung Vorschub zu leisten. Aus diesem Grund laden alle unsere Aktivitäten explizit zur aktiven Teilnahme ein.

Augmented Reality Lernkontexte - Eine Europäische Perspektive

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1
Lehrstuhl Informatik 5
(Information Systems)
Prof. Dr. M. Jarke
This slide deck is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License.
Augmented Reality Lernkontexte –
Eine Europäische Perspektive
István Koren, Benedikt Hensen, Ralf Klamma
Advanced Community Information Systems (ACIS)
RWTH Aachen University, Germany
koren@dbis.rwth-aachen.de
2. Workshop VR/AR-Learning
10. September 2018
Frankfurt am Main
2
Lehrstuhl Informatik 5
(Information Systems)
Prof. Dr. M. Jarke
Agenda
 Motivation
 Europäische Projekte
 Herausforderungen
 Lösungsansätze
 Zusammenfassung & Ausblick
3
Lehrstuhl Informatik 5
(Information Systems)
Prof. Dr. M. Jarke
Motivation
 AR ist auf dem Weg, sich in Wirtschaft und Lehre zu
etablieren
 Es fehlen einheitliche Standards für die Erstellung
und Nutzung von Lehrinhalten
 Schnittstellenkompetenzen nötig
 Zusätzliche neue Impulse
– Learning Analytics
– Gamifizierung
– Experience Capturing
4
Lehrstuhl Informatik 5
(Information Systems)
Prof. Dr. M. Jarke
Mixed Reality Anatomie
 „Exploratory Teaching Space“ zwischen RWTH
Aachen und Universität Maastricht
 Modelle spielen in der Anatomieausbildung eine
zentrale Rolle, sind aber teuer und zerbrechlich
 Aufbereitung durch 3D Scan
 GaMR bietet eine Anatomie-Lernumgebung in Mixed
Reality für Microsoft HoloLens
 3D Modelle frei dreh-, zoom- und skalierbar
5
Lehrstuhl Informatik 5
(Information Systems)
Prof. Dr. M. Jarke
Wearable Experience for Knowledge
Intensive Training (WEKIT)
 Horizon 2020 mit 12 Partnern
 Berufsbegleitendes Training in High-Tech-Industrien
 „Experience Capturing“ für die Aufnahme von
Bewegungsabläufen von Experten
 Abspielen für Lernende
 https://wekit-community.org
6
Lehrstuhl Informatik 5
(Information Systems)
Prof. Dr. M. Jarke
AR in Formal European University
Education (AR-FOR-EU)
 Erasmus+ mit fünf Partnern
 Ausbildung von AR-Fachkräften
 Informatische, didaktische und mediale Aspekte
 Veröffentlichung von Lernmaterialien
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 In Kürze: Call for Contributions!
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Augmented Reality Lernkontexte - Eine Europäische Perspektive

  • 1. 1 Lehrstuhl Informatik 5 (Information Systems) Prof. Dr. M. Jarke This slide deck is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License. Augmented Reality Lernkontexte – Eine Europäische Perspektive István Koren, Benedikt Hensen, Ralf Klamma Advanced Community Information Systems (ACIS) RWTH Aachen University, Germany koren@dbis.rwth-aachen.de 2. Workshop VR/AR-Learning 10. September 2018 Frankfurt am Main
  • 2. 2 Lehrstuhl Informatik 5 (Information Systems) Prof. Dr. M. Jarke Agenda  Motivation  Europäische Projekte  Herausforderungen  Lösungsansätze  Zusammenfassung & Ausblick
  • 3. 3 Lehrstuhl Informatik 5 (Information Systems) Prof. Dr. M. Jarke Motivation  AR ist auf dem Weg, sich in Wirtschaft und Lehre zu etablieren  Es fehlen einheitliche Standards für die Erstellung und Nutzung von Lehrinhalten  Schnittstellenkompetenzen nötig  Zusätzliche neue Impulse – Learning Analytics – Gamifizierung – Experience Capturing
  • 4. 4 Lehrstuhl Informatik 5 (Information Systems) Prof. Dr. M. Jarke Mixed Reality Anatomie  „Exploratory Teaching Space“ zwischen RWTH Aachen und Universität Maastricht  Modelle spielen in der Anatomieausbildung eine zentrale Rolle, sind aber teuer und zerbrechlich  Aufbereitung durch 3D Scan  GaMR bietet eine Anatomie-Lernumgebung in Mixed Reality für Microsoft HoloLens  3D Modelle frei dreh-, zoom- und skalierbar
  • 5. 5 Lehrstuhl Informatik 5 (Information Systems) Prof. Dr. M. Jarke Wearable Experience for Knowledge Intensive Training (WEKIT)  Horizon 2020 mit 12 Partnern  Berufsbegleitendes Training in High-Tech-Industrien  „Experience Capturing“ für die Aufnahme von Bewegungsabläufen von Experten  Abspielen für Lernende  https://wekit-community.org
  • 6. 6 Lehrstuhl Informatik 5 (Information Systems) Prof. Dr. M. Jarke AR in Formal European University Education (AR-FOR-EU)  Erasmus+ mit fünf Partnern  Ausbildung von AR-Fachkräften  Informatische, didaktische und mediale Aspekte  Veröffentlichung von Lernmaterialien – Open Educational Resources – Interaktive E-Bücher – MOOCs  In Kürze: Call for Contributions!
  • 7. 7 Lehrstuhl Informatik 5 (Information Systems) Prof. Dr. M. Jarke Herausforderungen  Einsatz von AR in der Hochschulbildung – Zugang zu Soft- und Hardware – Lerninhalte – Kollaboration  Technische Herausforderungen – Vielzahl an (untereinander inkompatiblen) Frameworks – Schnittstellenprobleme  Informatische Ausbildung – Genereller Fachkräftemangel – Interdisziplinäre Ansätze gefragt
  • 8. 8 Lehrstuhl Informatik 5 (Information Systems) Prof. Dr. M. Jarke Lösungsansätze  AR in der Hochschulbildung  Gamifizierung  Nutzerverwaltung  Wiederverwendbare Komponenten  Plattformübergreifende Kompatibilität  Standardisierung  Einbindung von Endbenutzern  Augmented Reality Lehrkonzepte
  • 9. 9 Lehrstuhl Informatik 5 (Information Systems) Prof. Dr. M. Jarke GaMR: Mixed Reality Anatomie  Gamifizierung: Spielelemente in Nicht-Spiel-Kontexten  Beispiele – Quizzes – Progress Bar – Badges – Ranking
  • 10. 10 Lehrstuhl Informatik 5 (Information Systems) Prof. Dr. M. Jarke Open Source Benutzeroberflächen Screenshot Features und Herausforderungen Anpassbare Button Widget Templates • Animationen für Nutzerfeedback • Verschiedene Erweiterungen 3D Tastatur • Eingabefeld bleibt im Blickfeld • Passt sich Sprache an Annotationssystem • Markierungen auf der Oberfläche platzierbar • Verbindet Text und Audio Bounding Box • Elemente zum Platzieren, Drehen und Skalieren • Kontextmenü für weitere Optionen Badges und Fortschrittsbalken • Anpassbares Layout • Frei definierbare Bilder auf Badges
  • 11. 11 Lehrstuhl Informatik 5 (Information Systems) Prof. Dr. M. Jarke AR Learning Experience Model (ARLEM)  Standards widersprechen oft Herstellerinteressen  Initiativen aus öffentlicher Hand sind gefragt  IEEE ARLEM bietet Austauschformat für – Arbeitsplätze: WorkplaceML – Aktivitäten: ActivityML  Bildet Interaktion zwischen Realwelt, Nutzern, digitalen Informationen und AR-Kontexten ab  Ermöglicht, komplexe Zusammenhänge darzustellen
  • 12. 12 Lehrstuhl Informatik 5 (Information Systems) Prof. Dr. M. Jarke Überblick über Herausforderungen und Lösungsansätze Herausforderung Lösungsansatz Langzeitmotivation Gamifizierung Anwendungsübergreifendes Learner Modeling Single Sign-On mit OpenID Connect Proprietäre Lernformate Standardisierung eines Austauschformats für AR-Lernszenarien Proprietäre Interaktionsformen Open Source User-Interface-Elemente Inhaltliche Skalierung, Nutzerwünsche Open Innovation durch Tools wie Requirements Bazaar Mangel an AR-Fachkräften Open Educational Resources
  • 13. 13 Lehrstuhl Informatik 5 (Information Systems) Prof. Dr. M. Jarke Zusammenfassung  Wir sehen ein enormes Potential von AR in Lernkontexten  Standards und offene Ressourcen spielen eine wichtige Rolle  Umsetzung hängt jedoch davon ab, ob es gelingt genügend interdisziplinär arbeitende Informatiker auszubilden
  • 14. 14 Lehrstuhl Informatik 5 (Information Systems) Prof. Dr. M. Jarke  Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!  Haben Sie Fragen? koren@dbis.rwth-aachen.de @istinhere Ideen? Gerne beitragen auf https://requirements-bazaar.org/projects/376 fin Visit us!