Ergebnisse "AVRiL 2024 – Gelungene VR/AR-Lernszenarien"

Methoden und Werkzeuge der virtuellen und augmentierten Realität (VR und AR) werden aufgrund des aktuellen technischen Fortschritts zunehmend zu einer Alltagserscheinung. Eine der zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten ist der Einsatz in Lernkontexten. Fehlend sind bisher jedoch noch weitestgehend allgemeingültige Empfehlungen zum Aufbau solcher Lernkontexte. An dieser Stelle setzt der Wettbewerb an, indem er aktuelle und effektive Lernszenarien unter Einbeziehung von VR- und AR-Technologien durch Erhöhung ihrer Sichtbarkeit fördert.

Ergebnisse

Auswahlverfahren

In diesem Jahr wurden insgesamt 10 Beiträge für den Wettbewerb des GI-Arbeitskreises VR/AR-Learning um den AVRiL 2024 eingereicht. Jeder Beitrag wurde im Durchschnitt von 5 Gutachter*innen in den Kategorien Inhaltliche Qualität, Darstellung, Praktische Bedeutung, Beitrag zur Theoriebildung, Innovationsgrad und Wettbewerbsrelevanz, Lernzielerreichung, Angemessenheit des didaktischen Designs, Reifegrad, Evaluation und Übertragbarkeit bewertet. Basierend auf dem Votum der Gutachter*innen wurde anschließend der Siegerbeitrag bestimmt. Dieser wird zusätzlich mit dem von der Ulrich Bernath Stiftung für Fernstudienforschung bereitgestellten Reisestipendium in Höhe von 500 € zur Teilnahme am VR/AR-Learning-Workshop im Rahmen der DELFI-Tagung gefördert.

Auch in diesem Jahr wurden, um der hohen Qualität der Beiträge Rechnung tragen zu können, drei weitere Beiträge jeweils mit dem AVRIL 2024 - Silber ausgezeichnet. Die drei Beiträge haben exakt dieselbe Punktzahl erreicht. Die Jury würdigte diese überaus seltene Konstellation, indem sie auf eine weitere Differenzierung verzichtete. Zusätzlich vergab die Ulrich Bernath Stiftung für Fernstudienforschung einen Sonderpreis in Höhe von € 300 Euro für den Beitrag, der insbesondere die Kriterien der Studierendenzentrierung, des selbstgesteuerten Lernens unabhängig von Zeit und Ort und/oder entsprechend innovativer Leistungsbewertung erfüllt.

Wettbewerbsergebnis

Gesamtsieger und Gewinner des Hauptpreises AVRiL 2024

Begründung der Jury:

Die Augmented Reality (AR)-App PUMA: Spannungslabor wurde für den Unterricht der Sekundarstufe 1 entwickelt. Der Elektrizitätsunterricht steht vor der Herausforderung, dass ein großer Teil der Lernenden bis in das Studium hinein unvollständige oder fehlerhafte Modelle der grundlegenden Konzepte, wie Spannung und Stromstärke, entwickelt. An dieser Stelle wird mit Hilfe von Augmented Reality angesetzt: Reale Schaltungen werden um Visualisierungen der grundlegenden Konzepte ergänzt und fördern zusammen mit der Möglichkeit des interaktiven Experimentierens das Verständnis.

PUMA: Spannungslabor zeichnet sich insbesondere durch seine Vielseitigkeit aus: Es unterstützt eine Vielzahl von Schaltungen und elektrotechnischen Komponenten und besitzt dabei sowohl eine AR als auch einen Simulationsmodus. Zudem werden verschiedene physikalische Experimentierbausätze, die die realweltliche Grundlage für die AR-basierten Realisierungen darstellen, genauso unterstützt wie unterschiedliche didaktische Szenarien von der Demonstration durch die Lehrenden über gruppenbasierte Übungen bis zur Vor- und Nachbereitung durch den einzelnen Lernenden außerhalb des Unterrichts. Entsprechend lobten die Gutachter*innen den Entwicklungsprozess, der in enger Zusammenarbeit mit Physiklehrkräften erfolgte Mit einer beeindruckenden Stichprobe von 441 Schülerinnen und Schülern wurde die App validiert und zeigte die hohe Akzeptanz und Wirksamkeit. Durch die praxisnahe Anwendung und positive Rückmeldungen im Schulalltag zeigt sich der hohe Reifegrad und die Praxistauglichkeit der App genauso wie durch die Vielzahl der bereits existierenden Begleitmaterialien. Zudem sind die Erkenntnisse und Methoden auf weitere Naturwissenschaften übertragbar, was den breiten Nutzen dieser innovativen Technologie unterstreicht. Entsprechend kommt die Jury zur Einschätzung, dass diese gelungene Einreichung, die nicht nur durch ihre technischen Aspekte, sondern auch durch ihre didaktische Exzellenz besticht.

Puma: Spannungslabor ist ein ausgezeichnetes Beispiel dafür, wie AR-Technologien den Lernprozess revolutionieren können und wird entsprechend mit dem AVRiL 2024 für gelungene VR/AR-Lernszenarien ausgezeichnet.

AVRiL 2024 –Silber–

Begründung der Jury:

Die immersive VR-Lernumgebung VOLT VR wird als Übungsumgebung für angehende Elektrofachkräfte eingesetzt. Insbesondere als Vorteil hervorzuheben ist die Eigenschaft, für Leib und Umgebung schadensverursachende Handlungen durch die VR-basierte Simulation zu vermeiden. Besonders herausstechend bei VOLT VR ist die stringente Nutzung didaktischer Prinzipien, die zu einem effektiven Lernerlebnis führen, wie die Feldevaluation mit einer Vergleichsgruppe zeigt. Gleichfalls von den Gutachtenden gelobt wird der fortgeschrittene Entwicklungsgrad sowie die praktische Bedeutung. So wird VOLT VR derzeit in die Regelausbildung und kommerzielle Nutzung überführt. Entsprechend zeichnet die Jury die gelungene Kombination von relevanten Anwendungsszenarien unter Nutzung alleinstellender VR-Eigenschaften, lerntheoretischer Entwürfe und einer aussagekräftiger Validierung mit dem AVRiL 2024 in Silber aus.

AVRiL 2024 –Silber–

Begründung der Jury:

Der Beitrag „Evaluation von ergänzendem Einsatz von virtuellem Hands-On Training in der Hochschullehre“ präsentiert die Nutzung einer VR-Experience zum Training des Aufbaus einer mobilen Hochwasserschutzwand. Gegenüber einem Video als Schulung erreicht die VR-Experience eine bessere Lernwirksamkeit – gemessen an einem Theorietest und der praktischen Übung, was insbesondere auch auf die im Vergleich zum Video notwendige Interaktion – einer VR-Affordance – zurückgeführt wird. Hervorgehoben wird durch die Gutachten die Übertragbarkeit auf weitere Montageprozesse, die Möglichkeit des Experimentierens durch die abschließende Simulation der Flut und die Implementierung als Open Source -Software. Insgesamt wertet die Jury auch diesen Beitrag als gelungene Kombination eines didaktischen Designs und einer technischen Umsetzung mit einem hohen Transferpotenzial. Als weiterer Schritt der Etablierung von VR/AR-basiertem Lernen in der formalen Lehre wird der Beitrag mit dem AVRiL 2024 in Silber ausgezeichnet.

AVRiL 2024 –Silber–

Begründung der Jury:

Der Beitrag „Augmented Extruder: Unsichtbares sichtbar machen“ beschreibt die Nutzung der AR-Brille Hololens 2 zur Visualisierung der Prozesse im Inneren eines Extruders. Der Beitrag zeigt exemplarisch eine Reihe von Vorteilen des Einsatzes VR/AR in der Lehre auf: So gibt es die Möglichkeit der Ressourceneinsparung: Pro Demonstration können ca. 30 kg Granulat und das Anfahren sowie die anschließende Reinigung der Maschine gespart werden. Ein weiterer Vorteil ist die Nutzung einer Standardsoftware (hier: Microsoft Dynamics 365 Guides), die die Notwendigkeit von Programmierarbeit weitestgehend eliminiert und damit einen niedrigschwelligen Einsatz von AR in der Lehre ermöglicht. Beide Vorteile sowie der hohe Nutzen, nicht sichtbare Vorgänge visuell darstellen zu können, machen Augmented Extruder zu einem Vorzeigeprojekt für AR-unterstützte Lehre, von dem die Gutachter*innen sich begeistert zeigen. Neben der Charakteristik eines Vorzeigeprojekts lobten die sie insbesondere die praktische Bedeutung, das didaktische Design und den Reifegrad des Lernszenarios, das bereits Einzug in den Lehralltag gehalten hat. Entsprechend wird der Beitrag mit dem AVRiL 2024 in Silber ausgezeichnet.

AVRiL 2024 –Sonderpreis der der Ulrich Bernath Stiftung für Fernstudienforschung–

Begründung des Vorstands der Ulrich Bernath Stiftung für Fernstudienforschung:

Der Beitrag "Innovation in der hochschuldidaktischen Weiterbildung durch einen virtuellen Lernraum für den Einstieg in das Thema 'XR in der Lehre'" von Anja Hager und Jonas Würdiger kommt den in der Ausschreibung für den Sonderpreis der Ulrich Bernath Stiftung für Fernstudienforschung genannten Kriterien "des selbstgesteuerten, kooperativen, ort- und zeitunabhängigen Lernens" unter den drei von uns in die engere Wahl genommenen Wettbewerbsbeiträgen am nächsten.

Mit der Entwicklung von Selbstlernmaterialien für den virtuellen Lernraum "XR in der Hochschullehre" wird selbstgesteuertes Lernen ermöglicht. Zwölf Module strukturieren einen asynchronen Lernprozess, der ort- und zeitunabhängige Interaktion und kooperatives Lernen unter den Lernenden begünstigt. Das didaktisch wertvolle "Reflexionsdokument" hat das Potenzial für individuelle Rückmeldung und Anleitung für die praktische Umsetzung. Die gewählte "niedrigschwellige, unkomplizierte Verwendung von XR-Technologie" ist eine anerkennenswerte Vorgehensweise für eine Breitenwirkung in der Hochschullehre.

Der Wettbewerbsbeitrag stellt ein in Entwicklung befindliches "hochschuldidaktisches Innovationsvorhaben" vor. Für einen Diskurs über den hier entwickelten "virtuellen Lernraum" zur Beförderung des Einsatzes von "XR in der Hochschullehre" sind über das Kursorische hinausgehen Evaluationsergebnisse und Quellenangaben, die den Stand des Wissens über virtuelle Lernangebote für Hochschullehrende begründen, erforderlich.

Mit dem Sonderpreis der Ulrich Bernath Stiftung für Fernstudienforschung soll das bereits Erreichte anerkannt und die Weiterentwicklung des Lernszenarios und dessen erfolgreiche Umsetzung in der Hochschullehre gefördert werden.

Wir gratulieren den Gewinnern des Sonderpreises der Ulrich Bernath Stiftung für Fernstudienforschung.

Der Vorstand
Dr. Ulrich Bernath
Prof. Dr. Sebastian Lehnhoff
Prof. Dr. Jürgen Taeger
Oldenburg, 31. Juli 2024

Gutachtergremium für den AVRiL 2024

• Timo Ahlers (Universität Potsdam)
• Senta Berner (Bauhaus-Universität Weimar)
• Gregor Biastoch (Bauhaus-Universität Weimar)
• Thomas Bröker (TH Nürnberg)
• Nina Collienne (RWTH Aachen)
• Tobias Drey (Universität Ulm)
• Volker Eisenlauer (Universität der Bundeswehr München)
• Christian Hartmann  (Technische Universität München)
• Ralph Koelle (Universität Hildesheim)
• Matthias Kohl (Hochschule der Bundesagentur für Arbeit)
• István Koren (RWTH Aachen)
• Rolf Kruse (FH Erfurt)
• Carsten Lecon (Hochschule Aalen)
• Robert Mertens (Berufliche Hochschule Hamburg)
• Miriam Mulders (Universität Duisburg-Essen)
• Sascha Röck (Hochschule Esslingen)
• Florian Schimanke (Hochschule Weserbergland)
• Sven Schneider (Bauhaus-Universität Weimar)
• Marc Schnierle (Hochschule Esslingen)
• Pia Spangenberger (Universität Potsdam)
• Florian Wehking (Bauhaus-Universität Weimar)
• Axel Wiepke (Universität Potsdam)

Wir danken allen Gutachter*innen für Ihre engagierte und mühevolle Detailarbeit, ohne die dieser Wettbewerb nicht möglich wäre. 

Wettbewerbsband

Die prämierten Beiträge und die meisten der weiteren Beiträge sind online im Wettbewerbsband verfügbar: https://dl.gi.de/handle/20.500.12116/44930