5. Workshop VR/AR-Learning

Aktuelle Entwicklungen, Herausforderungen und Trends zu Lehr- und Lernszenarien mit VR/AR

am 12.09.2022 im Rahmen der DELFI 2022 in Karlsruhe

THEMA

AK VR/AR-Learning

Virtual Reality bzw. Virtuelle Realität (VR) ist ein Sammelbegriff für ein breites Spektrum interaktiver Computersimulationen. Diese erfassen einerseits die Aktivitäten von Nutzer*innen gegenüber dem IT-System und stimulieren andererseits mit ihrem Feedback verschiedene Sinne der Nutzer*innen, so dass eine subjektive Wahrnehmung/Empfindung von Anwesenheit (Präsenz) in der Simulation entsteht. Eine VR-Sonderform stellt die Augmented Reality (AR) dar, bei der der Fokus der Nutzer*innen zwar in der physischen Realität verbleibt, diese jedoch um virtuelle Artefakte und Informationen erweitert wird.

Bis vor wenigen Jahren spielte VR vor allem im militärischen und zivilen Trainingsbereich, der Produktentwicklung, dem Unterhaltungssektor und für Forschungsaufgaben mit hohen Visualisierungsanforderungen eine Rolle. VR-Lösungen waren in der Regel komplexe, stationäre und häufig für konkrete Szenarien konzipierte Installationen und zudem sehr kostenintensiv. Seit einigen Jahren Jahren werden Software- und Hardware-Komponenten für VR-Lösungen zunehmend erschwinglich und für ein breites Anwenderspektrum nutzbar. Durch diese Entwicklung gewinnen VR-Anwendungen auch für Einsatzgebiete mit eher geringem Budget an Bedeutung, beispielsweise für die betriebliche Aus- und Weiterbildung und für (Hoch)Schulen.

Der Einsatz von VR- und AR-Technologien für Lehr-/Lernzwecke wurde bereits seit den 90er Jahren mit dem Aufkommen aufwendiger Cave Automatic Virtual Environments (CAVE)-Installationen für Trainingszwecke und zur Inhaltsvisualisierung untersucht. Anfang der 2000er erlebte das Thema eine Renaissance durch virtuelle Online-Welten wie Second Life und OpenSim, die beispielsweise kollaborative Szenarien über spezielle Client-Software ermöglichten. Eine flächendeckende Verbreitung wurde jedoch durch die teils ressoucenintensiven Installationen sowie die nicht-triviale Inbetriebnahme gebremst.

Seit 2013 erhält das Thema durch markttaugliche Head-Mounted Displays (HMD) wie HTC Vive, Oculus Rift/Quest, Windows Mixed Reality oder Microsoft HoloLens. einen hypeartigen Aufschwung. Diese ermöglichen auch dem Laien komplexe VR-Erfahrungen zu teils günstigen Preisen. Die Technologien profitieren zudem derzeit in beträchtlichem Maße von verschiedenen parallelen Entwicklungen, beispielsweise

  • ein breites Angebot einfacher, offener und geräteübergreifender Tools und APIs zur Erstellung von VR/AR-Anwendungen
  • umfassende Investitionen und hohe Erwartungen der Internet- und Unterhaltungsindustrie,
  • die Bereitstellung digitaler Vertriebsplattformen für VR-Anwendungen durch Hardware-Hersteller sowie
  • die zunehmende Verfügbarkeit ausgereifter Eingabegeräte für Körpergesten

Die Kombination der VR/AR-Technologien zur Mensch-Maschine-Interaktion eröffnet ein breites Spektrum an Vorteilen für die mediengestützte Aus- und Weiterbildung. So werden beispielsweise immersive, kontextuelle Lernerlebnisse zur Veranschaulichung realweltlicher Informationen durch das Ansprechen mehrerer Sinne intensiver als zuvor. Zudem wird eine zuvor unerreichte Qualität der Veranschaulichung von Inhalten erreicht und damit der Forderung konstruktivistischer Lerntheorien nach authentischen Lernumgebungen entsprochen. Durch neue Ein-/Ausgabegeräte wird weiterhin der Handlungsspielraum der Lernenden und Lehrenden erweitert. Auch die gefühlte Präsenz der Nutzer*innen und damit verbundene Möglichkeiten wie z.B. Perspektivwechsel haben ein großes Potential für den Erwerb von Wissen, Fertigkeiten und Einstellungen.

Der aktuelle Hype im Bereich VR/AR führte auf Seiten der Anwendungen zu einer beinahe unüberschaubaren Masse voneinander isolierter Anwendungen (sog. Experiences). Es fehlen systematische Integrationskonzepte, Gestaltungsanforderungen für virtuelle Lernwelten und aussagekräftige Studien zu Lerneffekten von VR/AR-Lernanwendungen bzw. deren Teilmechanismen. Auch Fragen der Organisation derartiger Lehr-/Lernwerkzeuge im Rahmen institutioneller Lehr-/Lernprozesse sind bisher weitestgehend ungeklärt. Der Workshop möchte daher unter anderem diese Fragestellungen thematisieren und zur Diskussion stellen.

Der Workshop VR/AR-Learning findet 2022 bereits zum fünften Mal im Rahmen der Fachtagung Bildungstechnologien (DELFI) in Karlsruhe statt und wird vom Arbeitskreis VR/AR-Learning organisiert. Zielgruppe des Workshops sind Forscher*innen im Bereich der Aus- und Weiterbildung mit VR/AR-Werkzeugen, Entwickler*innen und Konsument*innen von VR/AR-Inhalten sowie weitere generell Interessierte am Workshop-Thema.

TERMINE

Einreichung von Beiträgen:

12. 26. Juni 2022 (verlängert)

Benachrichtigung der Autor*innen:

18. Juli 2022

Abgabe der Endfassung:

12. August 2022

Workshop:

12. September 2022

CALL FOR PAPERS

Für den Workshop erbitten wir sowohl wissenschaftlich fundierte Beiträge, Studierendenbeiträge als auch Best-Practice-Beispiele und Fallstudien zum Thema VR/AR-Learning. Einreichungen können folgende Themen betreffen, sind aber nicht auf diese beschränkt:

  • Theoretische Grundlagen von VR/AR in Bildungskontexten
  • Didaktische Gestaltung von VR/AR-Lehr-/Lernanwendungen
  • Alleinstellungsmerkmale von VR/AR zu anderen multimedialen Bildungstechnologien
  • aktuelle und neue Ansätze und Entwicklungen im Bereich VR/AR für Lehr-/Lernszenarien
  • Best Practice und Gestaltungsanforderungen für virtuelle Lehr-/Lernwelten
  • unterstützende Werkzeuge und Konzepte zur Entwicklung und Effizienzsteigerung von VR/AR-Lehr-/Lernanwendungen
  • systematische Integrationskonzepte für VR/AR-Lehr-/Lernanwendungen in übergreifende Frameworks
  • Studien zu Lerneffekten von VR/AR-Lehr-/Lernanwendungen bzw. deren Teilmechanismen
  • Learning Analytics-Ansätze für VR/AR-Lehr-/Lernszenarien
  • zukunftsfähige Strategien für die Einbindung von VR/AR-Lehr-/Lernanwendungen in institutionelle Lehr-/Lernprozesse (z.B. an Hochschulen)
  • Community-basierte VR/AR-Lehr-/Lernarrangements
  • Mechanismen zur lernziel- und gruppenorientierten Anpassung von VR/AR-Inhalten und Lehr-/Lernszenarien (Adaptivität)
  • kollaboratives Lernen mit VR/AR
  • SocialVR und Metaverse im Bildungskontext
  • Architekturen und Infrastrukturen für VR/AR-Lehr-/Lernszenarien
  • Sammlung und Bereitstellung von Daten zur Nutzung in VR/AR-Lernanwendungen
  • Evaluation des Einsatzes von VR/AR in Bildungskontexten
  • Sicherstellung und Steigerung von Immersion in VR/AR-Lehr-/Lernanwendungen
  • ethische, datenschutzrechtliche und gesundheitliche Implikationen von VR/AR-Lehr-/Lernszenarien

Die Workshop-Sprache ist deutsch. Beiträge sind anonymisiert und im Format der GI-Edition Lecture Notes in Informatics (LNI) einzureichen. Bitte verwenden Sie die Word-Vorlage. Der Umfang eines Beitrags beträgt 6-8 Seiten (ohne Quellenangaben).

Die Beiträge sind über EasyChair einzureichen.

Die Autor*innen der angenommenen Beiträge werden diese im Rahmen des Workshops in Vortragsform vorstellen. Den Teilnehmenden werden somit verschiedene Perspektiven auf aktuelle Entwicklungen, Herausforderungen und Trends zu den Themen VR und AR im Kontext von Lehr-/Lernprozessen gegeben. Neben klassischen Vorträgen werden Diskussionen der Beiträge in den Vordergrund gestellt.

Jeder angenommene Beitrag wird auf dem Workshop präsentiert und über die Workshop-Proceedings (mit ISSN) der DELFI 2022 über die Digitale Bibliothek der GI digital veröffentlicht. Für die Veröffentlichung muss zudem mindestens ein/e Autor*in pro Beitrag für die DELFI anmeldet sein. Die Anmeldung für den Workshop-Tag reicht dabei aus.

PROGRAMM

0900-1030

Session 1: Begrüßung

Siegerehrung zum AVRiL 2022 – Gelungene VR/AR-Lernszenarien

Die Heb@AR App: Eine Android & iOS App mit Augmented Reality Trainings für selbstbestimmtes und curriculares Lernen in der hochschulischen Hebammenausbildung (Wettbewerbssieger) [Folien]
Jonas Blattgerste, Carmen Lewa, Kristina Vogel, Tabea Willmeroth, Sven Janßen, Jannik Franssen, Jan Behrends, Matthias Joswig, Thorsten Schäfer, Nicola H. Bauer, Annette Bernloehr und Thies Pfeiffer

Einsatz von Augmented Reality in Kläranlagen [Folien]
Jens Hofmann

Kollaboratives Lernen mit Virtual Reality am Beispiel des Anne Frank VR House [Folien]
Miriam Mulders

1030-1100

Kaffeepause

1100-1230

Session 2: Technologie im Fokus

High Accuracy GPS Antennas in Educational Location-based Augmented Reality [Folien]
Margarita Osipova, Sanghamitra Das, Peter Riyad, Heinrich Söbke, Mario Wolf und Florian Wehking

Investigating Eye-Tracking in 3rd Party Off-the-Shelve Software [Folien]
Mary Igbudu und Johannes Tümler

Authoring Educational 360° Models: Experiences from Higher Education in Environmental Engineering [Folien]
Florian Wehking, Mario Wolf und Heinrich Söbke

1230-1330

Mittagspause

1330-1500

Session 3: VR/AR in der Hochschullehre

Integration einer VR-Anwendung in eine Mathematik-Lehrveranstaltung für Informatiker [Folien] [Video aus den Folien] [Jupyter-Notebook]
Manfred Brill und Benedict Särota

Ein Virtuelles Biotech-Haus für das Lehren in der Biotechnologie [Folien]
Rong Huang, Jana Rödig, Arne Berger und Johannes Tümler

Lernen durch Erleben von AR und VR
Micha Gittinger und David Wiesche

1500-1530

Kaffeepause

1530-1700

Session 4: Diskussion

Die Workshop-Teilnehmer*innen diskutieren fokussiert in Gruppen ausgewählte Themen rund um das Lehren und Lernen mit VR- & AR-Technologien.

[Diskussionsergebnisse]

1700-1730

Workshop-Abschluss mit anschließender, öffentlicher Arbeitskreis-Sitzung

TEILNAHME

Der Workshop findet im Rahmen der DELFI 2022 statt. Diese wird als Präsenztagung am 12.-14. September 2022 an der Hochschule Karlsruhe durchgeführt. Die Teilnahme am Workshop ist kostenlos, erfordert aber eine Anmeldung zur DELFI 2022. Die Anmeldung für den Workshop-Tag reicht dabei aus.

Zusätzlich sollten Sie sich formlos bei uns Workshop-Organisator*innen anmelden. Sie werden dadurch ergänzend zur DELFI-Anmeldung eng über den organisatorischen Stand des Workshops informiert und verpassen keine Informationen (z.B. Zugangsdaten zum Workshop). Schreiben Sie uns dafür einfach eine formlose E-Mail unter Angabe Ihres Namens und Ihrer Institution.

PROGRAMM-KOMITEE

Maria Bannert

Technische Universität München

Josef Buchner

Universität Duisburg-Essen

Mario Donick

vFlyteAir Simulations

Ralf Dörner

Hochschule RheinMain

Dominic Fehling

Bergische Universität Wuppertal

Torsten Fell

Institute for Immersive Learning

Lena Florian

Universität Potsdam

Micha Gittinger

Universität Duisburg-Essen

Paul Grimm

Hochschule Darmstadt

Sebastian Habig

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Christian Hartmann

Technische Universität München

Andreas Kohne

Materna TMT GmbH

Felix Kretschmer

Technische Universität Berlin

Jule Krüger

Universität Duisburg-Essen

Rolf Kruse

Fachhochschule Erfurt

Carsten Lecon

Hochschule Aalen

Andrea Schmitz

Zentralstelle für die Weiterbildung im Handwerk e.V. (ZWH)

Sven Strickroth

Ludwig-Maximilians-Universität München

Johannes Tümler

Hochschule Anhalt

Markus von der Heyde

vdH-IT

Matthias Weise

T-Systems Multimedia Solutions

Mirco Zick

Universität Duisburg-Essen

Kontakt:

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Prof. Dr. Raphael Zender
Humboldt-Universität zu Berlin, Institut für Informatik
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12489 Berlin

raphael.zender@hu-berlin.de

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