»AuCity 2«

»AuCity 2 - Augmented Reality in der Hochschullehre am Beispiel des Bauingenieurwesens«

Ein BMBF-gefördertes Verbundprojekt der Bauhaus-Universität Weimar und der Universität Ulm
Laufzeit: 1. September 2018 bis 28. Februar 2022 | Fördersumme: 2.015.003,80 Euro

Über das Projekt

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 das interdisziplinäre Forscherteam am Beispiel des Studienganges Bauingenieurwesen. Bis Februar 2022 erhält das BMBF-Projekt rund zwei Millionen Euro Fördermittel.

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. 

Lernerfolg durch MR-Anwendungen

Studien zu Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) – zusammengefasst durch den Begriff Mixed Reality (MR) belegen, dass diese Anwendungen in Bezug auf die Darstellung räumlicher Informationen tatsächlich Vorteile bieten, die durch bisherige digitale Medien nicht adressiert werden konnten. Die Möglichkeit, räumliche Informationen realitätsnah in drei Dimensionen abzubilden und Interaktionen zwischen Lernenden und Objekten im Raum zu ermöglichen, werden als lernförderlich als besonders motivierend angesehen. Besondere Vorteile für kognitive Prozesse in ingenieur-wissenschaftlichen Kontexten werden darin gesehen, dass AR-Anwendungen die Möglichkeit bieten, reale Objekte und räumliche Informationen mit zusätzlichen Informationen, wie Erläuterungen oder Formeln zu ergänzen. Die gleichzeitige räumlich und zeitlich nahe Präsentation zusammengehörender Informationen (Kontiguitätsprinzip) kann dabei besonders Lernende mit geringem Vorwissen, geringem räumlichen Vorstellungsvermögen oder ungünstigen motivationalen Voraussetzungen unterstützen, indem das mentale Zusammenbringen der verschiedenen Repräsentationsformen erleichtert und ein unmittelbarer Bezug zur Realität dargestellt wird. Dies kann zudem die wahrgenommene kognitive Belastung reduzieren. Dennoch sind die Befunde zu Lerneffekten von AR- und VR-Anwendungen uneinheitlich. Ob die Nutzung virtueller Umgebungen tatsächlich lernförderlich, entlastend und gleichzeitig Motivation und Lernfreude fördern kann, könnte ganz maßgeblich von den Eingangsvoraussetzungen des Lernenden abhängen.

Das Projekt AuCity 2 arbeitet in einem interdisziplinären Projektteam (Umweltingenieurwissenschaften und Technisches Design zur Erarbeitung der Inhalte, Instructional Design und Lernpsychologie zur Festlegung des pädagogischen Rahmens und der Evaluation sowie Visual Computing und Human-Computer-Interaction zur zielgruppengerechten Präsentation der Inhalte) an der weiteren Erschließung von MR-Technologien als Lernwerkzeuge. Dazu werden am Beispiel des Bauingenieurwesens in der Hochschullehre systematisch Lernvoraussetzungen identifiziert, Lerninhalte mit Hilfe von MR-Technologien dargestellt und die erreichten Lernergebnisse gemessen. Durch den Vergleich von Lernerfolgen mit Hilfe unterschiedlich aufwändiger Realisierungsformen, wie beispielsweise 360°-Grad Videos auf der einen Seite und modellbasierter VR-Umgebungen auf der anderen Seite werden Aufwand-Nutzen-Analysen erstellt, die in die Richtlinien eingehen. Zusätzlich unter Nutzung von Learning Analytics-Daten werden Richtlinien für den effektiven Einsatz von Richtlinien für den effektiven, zielgruppenspezifischen Einsatz von MR-Technologien in der Lehre erarbeitet. Gleichzeitig werden Objektbibliotheken und Authoring-Tools entwickelt, um zu untersuchen, wie derartige Software aufgebaut sein muss, um variabel Lernszenarien unterstützen zu können.

Neues Projekt „360° Bildung“ (25.11.2020)

Neues Projekt „360° Bildung“ (25.11.2020)

360°-Grad-Modelle haben sich in der Projektarbeit von AuCity 2 als niedrigschwellig einsetzbare  Technologie zur Vermittlung von immersiven Lernerfahrungen herausgestellt. Dieser Ansatz kann nun weiter vertieft werden in dem Projekt 360° Bildung, das das Ziel der Etablierung einer skalierbaren Plattform für 360°-Grad-Modelle zu Bildungszwecken hat. 360°-Bildung wurde als eines von 100 Projekten aus über 500 Projektvorschlägen im Rahmen der Förderinitiative Wirkung Hoch 100 des Stifterverbandes ausgewählt und gehört damit zu „Deutschlands besten 100 Ideen für das Bildungs-, Wissenschafts- und Innovationssystem von morgen“. In einem Community-orientierten Prozess, der neben der finanziellen Förderung von € 5000 auch die Unterstützung durch Coachings und externe Experten vorsieht, kann 360° Bildung nun in den nächsten sechs Monaten weiterentwickelt werden, um entweder den Schritt in die nächste Runde der Förderinitiative Wirkung Hoch 100 zu schaffen oder sich für verwandte Fördermaßnahmen zu qualifizieren.

Gemeinsamer Online-Workshop von DigiLab4U und AuCity 2 (26.10.2020)

Gemeinsamer Online-Workshop von DigiLab4U und AuCity 2 (26.10.2020)

Symbolischer Ausschnitt des Workshop-Programms
Symbolischer Ausschnitt des Workshop-Programms

Am 22. Oktober fand ein weiterer Workshop der beiden Projekte DigiLab4U  und AuCity 2 statt. Der ursprünglich als Präsenzveranstaltung an der Universität Ulm geplante Workshop wurde Online abgehalten. In mehr als 6 Stunden Online-Zeit wurden in verschiedenen Sessions im Barcamp-Format, strukturiert durch bis zu drei gleichzeitige Tracks, die unterschiedlichen Teilprojekte vorgestellt und angeregt diskutiert. Zu den weiteren Aktivitäten gehört der Play-Test eines in DigiLab4U entworfenen kollaborativen Serious Games sowie die gemeinsame Erarbeitung der Grundlagen eines multikriteriellen Bewertungssystems für digital unterstützte Lernaktivitäten. Die fast alle durchweg anwesenden 20 Teilnehmer des Workshops waren sich einig, dass ein sehr interessantes Programm mit großem Nutzen für beide Projekte abgearbeitet wurde. Neben der Vereinbarung einiger bilateraler Folgeaktivitäten wird jetzt schon die folgenden Workshops mit hohen Erwartungen entgegengesehen – in der Hoffnung, dass diese dann wieder COVID-frei in Präsenz stattfinden können.

Die Projekte DigiLab4U und AuCity 2 werden beide in der Förderlinie "Förderung von Forschung zur digitalen Hochschulbildung - Innovationspotenziale Digitaler Hochschulbildung" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Zur Synergieerreichung der an ähnlichen inhaltlichen Fragestellungen arbeitenden Projekte findet ein regelmäßiger Informationsaustausch statt.

In-situ Authoring von 360°-Videos (19.10.2020)

In-situ Authoring von 360°-Videos (19.10.2020)

Annotierte Szene eines 360°-Videos in der App
Annotierte Szene eines 360°-Videos in der App
Screenshot eines Dialogs der App zur Erstellung von Annotationen (Foto: Tobias Drey)
Screenshot eines Dialogs der App zur Erstellung von Annotationen (Foto: Tobias Drey)

Im Rahmen des AuCity Projekts wurde untersucht, wie smartphonebasiertes in-situ Authoring von 360°-Videos umgesetzt werden kann. Solche Videos können in der Vorlesung zur Wissensvermittlung eingesetzt werden. In-situ Authoring bedeutet, dass die Lehrenden direkt vor Ort ihre 360°-Videos annotieren können und nicht mehr den Ort verlassen müssen, um im Büro die Aufnahmen zu bearbeiten. Dies bietet Vorteile, da die Annotationen vor Ort im direkten Kontext der Aufnahmen lebendiger gestaltet werden. Außerdem können vor Ort direkt noch weitere Bilder oder zusätzliche Videos erstellt werden, sollte es sich während der didaktischen Aufbereitung ergeben.

Hierzu wurde ein Smartphone mit einer 360°-Kamera gekoppelt und eine App für das in-situ Authoring geschrieben. Die App ermöglicht es, im 360°-Video Annotationen wie Bilder, Audiodateien, Videos und Text zu einer bestimmten Zeit an einer bestimmen Position zu hinterlegen. Ebenso ist die Anzeigedauer auswählbar. Betrachtet ein Studierender das annotierte Video in unserer Viewer-App, so kann er an den eingestellten Zeitpunkten die Annotationen aufrufen und bekommt so wichtiges Wissen vermittelt.

Ein erster Usability-Walkthrough im botanischen Garten der Universität Ulm mit fünf Teilnehmern zeigte, dass die App geeignet ist, um von Novizen eingesetzt werden zu können. Außerdem lieferten die Teilnehmer wertvolles Feedback um unsere in-situ Authoring-App weiterzuentwickeln.

Für Rückfragen steht Tobias Drey (tobias.drey[at]uni-ulm.de) gerne zur Verfügung.

DELbA 2020 – Gemeinsamer Workshop von AuCity 2 und DigiLab4U auf der EC-TEL (16.09.2020)

Am 15. September fand der Workshop on Designing and Facilitating Educational Location-based Applications statt. Konzipiert wurde der Workshop gemeinsam von Mitarbeitern der Projekte AuCity2 und DigiLab4U. Das Thema des Workshops – educational locased-based apps – ist aus Sicht beider Projekte relevant: aus AuCity 2-Perspektive ist die Nutzung von Augmented Reality sehr interessant, während DigiLab4U stark über die ortsbezogenen Informationen und den Spielansatz partizipiert.

Bei der Bewerbung war der Workshop noch als Präsenzworkshop im Rahmen der EC-TEL 2020, die jährliche Konferenz der European Assoziation of Technology Enhanced Learning (EATEL), in Heidelberg geplant worden. Corona-bedingt fand der Workshop dann online statt.

Der halbtägige Workshop bestand aus zwei Teilen: Im ersten Teil wurden insgesamt acht wissenschaftliche Beiträge präsentiert, während im zweiten Teil durch Brainstorming-Aktivitäten die Vernetzung der bis zu 22 Teilnehmer gefördert wurde. Die eingereichten Beiträge unterliefen dem Peer Review eines eigens für den Workshop angefragten internationalen Gutachtergremiums. Präsentiert wurden die folgenden Beiträge:

Session 1: Location-based Games: 21st Century Skills and Didactic History

  • Learning Social Skills and Acquiring Social Capital through Pervasive Gaming 
    Sampsa Rauti, Samuli Laato, Tarja Pietarinen
  • Secrets of the South: A Location-based Game for the Development of 21st Century Social Skills and Promotion of Social Interaction 
    Xavier Fonseca, Stephan Lukosch, Frances Brazier
  • Aristotle, Comenius, Dewey, Plato and Pokémon GO: Walking with Location-based Games in the Footsteps of Didactic Giants 
    Peter Mozelius, Jimmy Jaldemark, Andreas Hellerstedt

Session 2: Didactic Designs for Educational Location-based Apps

  • Collaborative educational location-based activities with no teacher supervision: Design Implications
    Mariano Velamazán, Patricia Santos, Davinia Hernández-Leo
  • Location-based Apps in Environmental Engineering Higher Education: A Case Study in Technical Infrastructure Planning
    Mario Wolf, Florian Wehking, Heinrich Söbke, Jörg Londong
  • Designing and Implementing a Gamified Educational Location-based Application for Raising Awareness on Sustainability Issues Among Students
    Ioana Andreea Stefan, Jannicke Baalsrud Hauge, Ancuta Florentina Gheorge, Antoniu Stefan

Session 3: Learning and Virtualization of Location-based Apps

  • User-Centered Evaluation of the Learning Effects in the Use of a 3D Gesture Control for a Mobile Location-Based Augmented Reality Solution for Maintenance 
    Moritz Quandt, David Hippert, Thies Beinke, Michael Freitag
  • Virtualization of Virtual Field Trips: A Case Study from Higher Education in Environmental Engineering 
    Christian Springer, Florian Wehking, Mario Wolf, Heinrich Söbke

Technisch wurde das Videokonferenzsystem durch die Kommunikationsplattform Slack unterstützt, in der die Ergebnisse des Workshops neben den Proceedings auch nachzuverfolgen sind.

Resourcen:

 

AuCity2 auf der Summaery2020 (19.08.2020)

AuCity2 auf der Summaery2020 (19.08.2020)

AuCity 2-Präsentation während der Summaery 2020

Im Rahmen Summaery, der Jahresschau der Bauhaus-Universität Weimar, verwandeln Studierende und Lehre jährlich den Campus und die Stadt Weimar in eine offene Bühne. Türen zu Arbeitsräumen werden geöffnet und Formate und Produkte aus Lehre und Forschung präsentiert. Im Jahr 2020, anknüpfend an das erste digitale Semester der Bauhaus-Universität Weimar, präsentierte sich auch die diesjährige Summaery2020 digital.

Den Auftakt zur Summaery bildete die live übertragene Eröffnungsveranstaltung „Let‘s talk about Summaery“. Neben wechselnden Gesprächsrunden, wurden auf der knapp dreistündigen Veranstaltung ausgewählte Ergebnisse aus Lehre und Forschung live vorgestellt: Mit dabei: die virtualisierte Form des Rundgangs durch das Wohngebiet „Neues Bauen am Horn“. Entwickelt während des digitales Semesters mit der Idee, Exkursionen auch vom heimischen Schreibtisch erleben zu können, führte Mario Wolf,  Mitarbeiter des Forschungsprojektes AuCity2 via Screen-sharing live durch einen Ausschnitt des Rundgangs. Die ZuschauerInnen der Auftaktveranstaltung konnten so einen direkten Einblick in das technische Setting und die mit der Fachhochschule Erfurt gemeinsam durchgeführte Studie erhalten.

Den Link zum Video der Eröffnungsveranstaltung finden Sie hier. Der Rundgang wird ab Min. 33:50 vorgestellt. Ein Ausschnitt des virtuellen Rundgangs ist hier zu finden.

Eine Auswahl u.a. im Rahmen des Forschungsprojektes AuCity2 entstandener und auf der Summaery vorgestellter Digitalisierungsansätze unter Nutzung von Mixed Reality-Ansätzen:

Studienteilnehmer gesucht: 360°-Umgebung zum Regenwassermanagement (03.08.2020)

Screenshot der Regenwasser 360°-Umgebung

Im Rahmen des AuCity 2-Forschungsprojektes sollen Inhalte wie zum Beispiel das Thema „Regenwassermanagement“ den Studierenden auf virtueller Ebene zugänglich gemacht werden. Um einen hohen Lernerfolg erzielen zu können, möchten wir herausfinden, wie wir die Lerninhalte am besten aufbereiten können. Hierzu wurde eine Studie entworfen, bei der wir Deine Unterstützung brauchen. In einer 360°-Umgebung kannst Du etwas über Modellregen, Abflussganglinien und verschiedene Bodenarten lernen und welchen Einfluss all dies auf das Regenwassermanagement hat. Gleichzeitig hilfst Du uns damit unsere Desktop-Lern-App zu verbessern.

Haben wir dein Interesse am Thema geweckt oder möchtest Du einfach die Zukunft des digitalen Lernens verbessern, dann klick Dich rein und nehme anonym an der Studie teil: Die Studie besteht aus einer Vorbefragung, dem Lernen mit der 360°-Umgebung und einer Nachbefragung. Du brauchst ein handelsübliches Notebook oder einen PC. Die Studie dauert zusammen mit den Befragungen geschätzt 45 Minuten.

www.unipark.de/uc/regenvr/

Virtualisierung eines virtualisierten Rundgangs (20.07.2020)

Virtualisierung eines virtualisierten Rundgangs (20.07.2020)

Screenshot aus dem Lehr-/Lernszenario: Lehrender bei der gemeinsamen Begutachtung der Planungsergebnisse einer studentischen Gruppe

Anfang Juni haben wir die virtualisierte Form des Rundgangs durch das Wohngebiet „,Neues Bauen am Horn“ vorgestellt. Durch 360°-Modelle wird es möglich, den Rundgang auch vom Schreibtisch aus durchzuführen. Dieser Rundgang wurde nun unter Praxisbedingungen in einem Lehr-/Lehrszenario mit Studierenden der Fachhochschule Erfurt zusammen mit Prof. Christian Springer getestet. In der Pilotstudie wurden jeweils drei Studierende zu einer Gruppe zusammengeschlossen, die sich in einem virtuellen Raum eines Videokonferenzsystems traf, um den virtuellen Rundgangs gemeinsam durchzuführen. Anschließend an die virtuelle Begehung wurde dann die auch in der analogen Variante des Lehr-/Lernszenarios vorgesehene hypothetische Planung der Kanalisation des Baugebiets durch die Studierenden vorgenommen. Sowohl die Rückmeldungen der Studierenden als auch die Einschätzung der Lehrenden lassen das gewählte Lehr-/Lernszenario als kreative Möglichkeit erscheinen, trotz der Einschränkungen der COVID-Pandemie, nachhaltige Lehrerfahrungen zu vermitteln und ermuntern zu einer weiteren Verfeinerung dieses Lehr-/Lernszenarios.

Begehungsvirtualisierung mit Hilfe von 360°-Technologie (02.06.2020)

Eingangsbild des virtuellen Rundgangs

Aufgrund der aktuell eingeschränkten Präsenzlehre an der Bauhaus-Universität Weimar (BUW) haben wir im Rahmen des Projektes AuCity2  in Zusammenarbeit mit dem BUW-Sonderprogramm "Digitalisierung in der Lehre" die Anstrengungen intensiviert Lehrinhalte, die sonst in der Präsenz stattfinden, zu digitalisieren und aufzubereiten. Darunter fällt beispielsweise auch der so genannte Rundgang ,Neues Bauen am Horn‘, in dem Studierende der Siedlungswasserwirtschaft anhand einer Begehung eines Wohngebietes in Weimar eine eigene Planung für die Regenwasserbewirtschaftung des besagten Gebiets erstellen sollen. Um diesen Rundgang technisch möglichst einfach zu virtualisieren, nutzen wir hier stereoskopische 360° Foto- und Videoaufnahmen. Mit Hilfe von Annotationen werden dann in den 360° Aufnahmen Informationen an verschiedenen Positionen im Baugebiet hervorgehoben. Gleichzeitig lernen oder wiederholen die Studierenden mit Hilfe von Quizfragen Lerninhalte. Zugang zum Rundgang erhalten die Studierende über eine Webseite, auf die sie mit Hilfe eines Passwortes zugreifen können. Neben der Desktop-Anwendung ist auch die Nutzung mit Google Cardboard und VR-Brille möglich. Zur Evaluation von Lernerfolg und Usability wird in naher Zukunft eine Studie durchgeführt. Mit Hilfe unterschiedlicher Probandengruppen werden auch die Vor- und Nachteile jeder Darstellungsform evaluiert.

Beispiel-Video des Rundgangs:  https://vimeo.com/422401618

Design von Augmented Reality-Anwendungen als Lernaktivität (28.05.2020)

Design von Augmented Reality-Anwendungen als Lernaktivität (28.05.2020)

Online-Galerie mit den Ergebnissen des CfAPI 2019

Seit dem Sommersemester 2017 gehört der Entwurf eines augmentierten und kommentierten Bildes von technischer Infrastruktur als konzeptioneller Prototyp zu den Lernaktivitäten des Kurses „Infrastruktur - Abfall, Energie, Verkehr, Wasser“. Die Idee dahinter:  Studierende sollen sich dem Entwerfen von praxisorientierten Augmented Reality Anwendungen widmen, ohne von technischen Voraussetzungen abhängig zu sein. Der konzeptionelle Ansatz wird zusammen mit den Ergebnissen einer Fragebogenerhebung aus dem Sommersemester 2019 in einem Kapitel des gerade im Springer-Verlag erschienenen Buches Augmented Reality in Education, Geroimenko, V. (Ed.). (2020). beschrieben:

Wolf, M., Söbke, H., & Baalsrud Hauge, J. (2020). Designing Augmented Reality Applications as Learning Activity. In V. Geroimenko (Ed.), Augmented Reality in Education: A New Technology for Teaching and Learning (pp. 23–43). Springer.  https://doi.org/10.1007/978-3-030-42156-4_2

Zu den wesentlichen Ergebnissen zählt, dass die Studierenden diese Art der Lehre sehr schätzen und nach eigenen Angaben durch die Aktivität lernen. Ein Fazit des Kapitels ist, dass Augmented Reality schon in der Konzeptionsphase zum Lernen genutzt werden kann, ohne große technische Fähigkeiten der Studierenden voraussetzen zu müssen. Die Einreichungen aus dem Sommersemester 2019 sind online unter https://piwigo.siwawi.net/index.php?/category/CfAPI2019 einzusehen.

360°-Modelle für angehende Umweltingenieure*innen (14.04.2020)

Aussenansicht der P-Bank

Eine der Herausforderungen des Einsatzes von MR-Technologien in der Hochschullehre ist die Erstellung der Lerninhalte, die mitunter sehr hohen technischen Aufwand erfordern. Für 360°-Modelle, d.h. die Darstellung von Objekten, wie beispielsweise eines Raumes, aus mehreren miteinander verknüpften Perspektiven, sind die technischen Aufwände in den letzten Jahren soweit zurückgegangen, dass 360°-Modelle inzwischen zu den niedrigschwelligen oder leichtgewichtigen Ansätzen des Einsatzes von MR in der Hochschullehre gezählt werden können, wie Florian Wehking und Mario Wolf in einem Blog-Beitrag für das Hochschulforum Digitalisierung zeigen.

Finalisierung des VR-Prototypens für die Tragwerkslehre (02.04.2020)

Finalisierung des VR-Prototypens für die Tragwerkslehre (02.04.2020)

Screenshot VR-Prototyp Tragwerkslehre

Tragwerkslehre ist eine der fachlichen Domänen, für die in AuCity 2 MR-basierte Anwendungen entwickelt werden. Während die Frage nach der Durchführung unserer Nutzer_innen-Studien Corona-bedingt noch geklärt werden muss, ist der VR-Prototyp für die Tragwerkslehre so gut wie fertig geworden! Die verschiedenen Level sollen den Nutzer_innen spielerisch die Gleichung für die Durchbiegung zweifach aufgelagerter Balken nahebringen. Dabei kommt es nicht auf die Nachkommastelle an, sondern eher auf das qualitative Verständnis für Material, Geometrie und Last. Bei der Konzipierung konnten nicht nur die Ingenieure unseres Teams ihr Know-How einbringen, sondern vor allem unsere Psychologen, da in der Gestaltung von MR-basierten Lernumgebungen komplexe psychologische Randbedingungen wie kognitive Belastung sowie Motivation, Ängstlichkeit und Vorwissen der Teilnehmer_innen beachtet werden müssen.

Didaktischer Entwurf der Lernszenarien (26.03.2020)

Didaktischer Entwurf der Lernszenarien (26.03.2020)

Ein wesentliches Ziel der aktuellen Projektphase von AuCity 2 ist der didaktische Entwurf der Lernszenarien. Nachdem die mit Hilfe von VR und AR zu vermittelnden Lerninhalte unter Führung der ingenieurwissenschaftlichen Projektpartner festgelegt wurden, wird nun gemeinsam mit Hilfe der Lernpsychologie und des Instructional Designs erarbeitet, wie die Lerninhalte vermittelt werden können. So werden beispielsweise Gestaltungsprinzipien wie Segmentierung, Signalling und Annotation genutzt, um zielgerichtetes Lernen zu fördern. Die Informatik-orientierten Partner unterstützen dabei mit ihrer Expertise zu den technischen Gestaltungsmöglichkeiten. Ein Beispiel für die in dieser Phase entstehenden Konzeptskizzen ist hier  zu finden.

AuCity 2-Beiträge auf der CHI 2020 (27.02.2020)

Dem AuCity 2-Projektmitarbeiter Tobias Drey aus der Ulmer Forschergruppe von Prof. Enrico Rukzio ist es zusammen mit seinen Kollegen gleich mit zwei Beiträgen gelungen, die Reviewer der renommierten HCI-Konferenz CHI zu überzeugen. Der Beitrag

T. Drey, J. Gugenheimer, J. Karlbauer, M. Milo and E. Rukzio, "VRSketchIn: Exploring the Design Space of Pen and Tablet Interaction for 3D Sketching in Virtual Reality" , Conditionally accepted to Proc. of CHI 2020 (SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems) , Apr. 2020. [Further material]

beschreibt einen innovativen VR-Interaktionsansatz, der auch für ingenieurtechnische Entwurfsarbeit nutzbar ist. 

Im zweiten Beitrag,

T. Drey, P. Jansen, F. Fischbach, J. Frommel and E. Rukzio, "Towards Progress Assessment for Adaptive Hints in Educational Virtual Reality Games" in Conditionally accepted to CHI '20 Extended Abstracts on Human Factors in Computing Systems , New York, NY, USA : ACM , Apr. 2020.,

werden Möglichkeiten zur Lernfortschritt-entsprechenden Führung der Spieler von VR-basierten Spielen erörtert.

Die CHI, wie die ACM Conference on Human Factors in Computing Systems auch kurz genannt wird, wird seit 1982 ausgerichtet und ist eine der größten und prestigeträchtigsten Konferenzen im Forschungsfeld Mensch-Computer-Interaktion. Sie wird jährlich von über 3000 Forschern besucht und sie findet in diesem Jahr vom 25. bis 30. April in Honolulu im US-Bundesstaat Hawaii statt.

Augmented Reality in der Hochschullehre: Ein leichtgewichtiger Ansatz (09.01.2020)

Unter dem Titel "Augmented Reality in der Hochschullehre für Bauingenieur*innen: Ein leichtgewichtiger Ansatz" beschreiben die Projektmitarbeiter Heinrich Söbke und Mario Wolf im Blog des Hochschulforum Digitalisierung eine Studie, die im Rahmen von AuCity 2 durchgeführt werden konnte. Die Studie untersucht den Einsatz einer lokations-basierten mobilen App als AR-gestützte Exkursionshilfe.

Gemeinsamer Workshop mit DigiLab4 zu aktivierenden Lernmethoden (18.11.2019)

Pro Jahr veranstaltet AuCity 2 zusammen mit dem Projekt DigiLab4u gemeinsame Workshops zu Querschnittsthemen beider Projekte. Am 18. November 2019 konnte wieder ein spannender Austausch der Erkenntnisse zu "Aktivierenden Lernmethoden" am Institut für Wissensmedien Koblenz-Landau stattfinden.

Details sind hier zu finden.

DELFI 2019 mit AuCity 2-Beteiligung (19.09.2019)

DELFI 2019 mit AuCity 2-Beteiligung (19.09.2019)

H. Söbke, F. Wehking, M. Wolf (von links nach rechts)

Die AuCity 2-Arbeitsgruppe von Prof. Jörg Londong (Bauhaus-Universität Weimar) konnte einige ihrer Arbeitsergebnisse auf der DELFI 2019 vorstellen.

Florian Wehking präsentierte einen Beitrag, der die Erfahrungen bei der Aufzeichnung von 360°-Videos zusammenfaßt und aufbauend Richtlinien zur Produktion von 360°-Videos zusammenfasst:

Wehking, F., Wolf, M., Söbke, H., & Londong, J. (2019). How to Record 360-degree Videos of Field Trips for Education in Civil Engineering. In S. Schulze (Hrsg.), Proceedings of DELFI Workshops 2019 (S. 177–188). Bonn: Gesellschaft für Informatik e.V.z. https://doi.org/10.18420/delfi2019-ws-120.

Die Ansätze, Mixed Reality in der räumlichen Planung gewinnbringen einzusetzen, wurden von Mario Wolf vorgestellt.

Wolf, M., Wehking, F., Söbke, H., & Londong, J. (2019). Mixed Reality zur Qualifikation in der räumlichen Planung. In S. Schulz (Hrsg.), Proceedings of DELFI Workshops 2019 (S. 199). Bonn: Gesellschaft für Informatik e.V.z. https://doi.org/10.18420/delfi2019-ws-121

Heinrich Söbke war eingebunden in die Veranstaltung eines Workshop „VR/AR-Learning“, in dem neben diesen beiden Arbeiten verschiedene weitere Ansätze präsentiert wurden, Mixed Reality-Technologien für Lernzwecke zu nutzen.

Zender, R., Söbke, H., Weise, M., & Richert, A. (2019). 3. Workshop VR/AR-Learning. In S. Schulz (Hrsg.), Proceedings of DELFI Workshops 2019 Berlin, Germany, September 16, 2019 (S. 120–121). Bonn: Gesellschaft für Informatik.

Die DELFI ist eine jährlich von der Fachgruppe Bildungstechnologien der Gesellschaft für Informatik (GI) durchgeführte Konferenz, die vornehmlich die technologische Grundlagen zur Unterstützung von Lernprozessen erörtert. Die Konferenz fand 2019 an der Humboldt-Universität in Berlin statt.

Erste Modellskizze eines Lernszenarios (17.07.2019)

Der Fachbereich der Siedlungswasserwirtschaft bietet vielfältige inhaltliche Ansatzpunkte zur Einbindung von AR/VR in die Lehre. Ein Bereich stellt die Bewirtschaftung von Regenwasser dar. Hierfür wurde nun eine erste Modellskizze erarbeitet, die als Grundlage für Lernszenarios mit AR-/VR-Technologiebasierten-Lernwerkzeugen dienen soll. Wird in der Skizze vorerst eine Form der Regenwasserbewirtschaftung dargestellt (Versickerung), soll diese im weiteren Verlauf um die Möglichkeiten Abfluss, Speicherung und Rückhaltung erweitert werden.

Projekttreffen in Ulm (02.07.2019)

Es war wieder einmal so weit. Anfang Juli trafen sich alle Projektbeteiligten  in den Räumlichkeiten der Universität Ulm. Der Fokus des Projekttreffens lag nicht nur auf den Fortschrittsberichten der verschiedenen Forschungsgruppen und den Fragen des weiteren Vorgehens. Stattdessen wurde sich auch intensiv mit den bisher im virtuellen und augmentierten Raum konzipierten Lehrinhalten beschäftigt und neue technische Entwicklung auf ihre Eignung für Lehr- und Lernumgebungen gewidmet.

Eindrücke des Projekttreffens in Form einer 360° Video-Timelapse finden sich hier: vimeo.com/346829262

Jour fixe - unsere wöchentliche Besprechung (15.04.2019)

Anknüpfend an die Projekttreffen im Dezember 2018 und März 2019 steht im Forschungsprojekt AuCity2 aktuell die inhaltliche und strukturelle Konzeption der Lernszenarien im Mittelpunkt.  Begleitet wird dieser Schritt durch die Bewertung zur technischen Realisierbarkeit der Lernszenarien in AR, VR und 360°-Videos. Ein wichtiges Tool für diesen Prozess sind die wöchentlich abgehaltenen Jour fixe, welche alle Beteiligten physisch und digital zusammenbringen.

Auftaktreffen in Weimar (01.09.2018)

Das am 1. September diesen Jahres gestartete Projekt AuCity 2 konnte am 23.10. mit einem Treffen aller Projektmitarbeiter auch offiziell gestartet werden. Nachdem die ersten Wochen des Projekts zur Vorbereitung disziplinbezogener Konzepte genutzt wurden, konnten diese Konzept nun interdisziplinär weiterentwickelt werden. Auch konnten sich alle Projektmitarbeiter erstmals in gemeinsamer Runde persönlich kennenlernen. Das nächste Projekttreffen findet am 14. Dezember in Ulm statt.

Publikationen

AuCity 2 bei ResearchGate

2021

[35] Söbke, H. and Reichelt, M. (2021) Digitalisierung in der Lehre: Die Sicht der Lehrenden. In: Wilke, W., Lehmann, L. und Engelhardt, D. (Hrsg.) Kompetenzen für die digitale Transformation 2020. Springer Nature.

2020

[34] Baalsrud Hauge, J., Söbke, H., Stefan, I. A., & Stefan, A. (2020). Applying and Facilitating Serious Location-based Games. In N. J. Nunes, L. Ma, M. Wang, N. Correia, & Z. Pan (Hrsg.), Entertainment Computing – ICEC 2020 19th IFIP TC 14 International Conference, ICEC 2020, Xi’an, China, November 10–13, 2020, Proceedings. Springer International Publishing. [Honorable Mention]

[33] Yepes-Serna, V., Wolf, M., Söbke, H. & Zander, S. (2020). Design Principles for Educational Mixed Reality: Adaptions of the design recommendations of multimedia learning. In: Akcayir, Gokce & Demmans Epp, Carrie (Eds.) Designing, Deploying, and Evaluating Virtual and Augmented Reality in Education. IGI Global

[32] Wehking, F., Söbke, H., & Wolf, M. (2020). 360° Models in Environmental Engineering Education: Virtualizing a Field Trip. In: University:Future Festival 2020 Oct. 7, 2020.

[31] Springer, C., Wehking, F., Wolf, M., Söbke, H. (2020). Virtualization of Virtual Field Trips: A Case Study from Higher Education in Environmental Engineering. In: Söbke, H., Baalsrud Hauge, J., Wolf, M., and Wehking, F. (eds.) Proceedings of DELbA 2020 - Workshop on Designing and Facilitating Educational Location-based Applications co-located with the Fifteenth European Conference on Technology Enhanced Learning (EC-TEL 2020) Heidelberg, Germany, Online, September 15, 2020. CEUR Workshop Proceedings.

[30] Wolf, M., Wehking, F., Söbke, H., Londong, J. (2020). Location-based Apps in Environmental Engineering Higher Education: A Case Study in Technical Infrastructure Planning. In: Söbke, H., Baalsrud Hauge, J., Wolf, M., and Wehking, F. (eds.) Proceedings of DELbA 2020 - Workshop on Designing and Facilitating Educational Location-based Applications co-located with the Fifteenth European Conference on Technology Enhanced Learning (EC-TEL 2020) Heidelberg, Germany, Online, September 15, 2020. CEUR Workshop Proceedings.

[29] Söbke, H., Baalsrud Hauge, J., Wolf, M., Wehking, F.  (2020). DELbA 2020 Designing and Facilitating Educational Location-based Applications. In: Proceedings of DELbA 2020 - Workshop on Designing and Facilitating Educational Location-based Applications co-located with the Fifteenth European Conference on Technology Enhanced Learning (EC-TEL 2020). CEUR Workshop Proceedings

[28] Zander, S., Montag, M., Wetzel, S., Bertel, S. (2020). A gender issue?-How touch-based interactions with dynamic spatial objects support performance and motivation of secondary school students. Computers & Education, 143, 103677

[27] Wetzel, S., Bertel, S. & Zander, S. (2020). Spatial task solving on tablets: Analysing mental und physical rotation processes of 12 - 13 year olds. Educational Technology Research and Development, 68 (1), 363-381

[26] Söbke, H., Wehking, F., & Wolf, M. (2020). 360°-Videos, 360°-Modelle und ortsbezogene Apps: Mixed Reality-Medien als niedrigschwellige Werkzeuge in der räumlichen Planung. PLANERIN, (4), 58–59.

[25] Krischler, J., Vogt, A., Albus, P., Koch, C. (2020) Design principles affecting motivational and cognitive requirements for VR learning environments in engineering education, Accepted to Proc. ICCCBE (18th International Conference on Computing in Civil and Building Engineering), São Paulo, Brazil, Aug. 2020.

[24] Wolf, M. (2020). Summaery Auftaktveranstaltung 2020 „Let’s talk about Summaery”. Vimeo, 30.07.2020, Web, in: vimeo.com/441983802, 35:00 - 44:30 Min.

[23] Wolf, M., Söbke, H., & Baalsrud Hauge, J. (2020). Designing Augmented Reality Applications as Learning Activity. In V. Geroimenko (Ed.), Augmented Reality in Education: A New Technology for Teaching and Learning (pp. 23–43). Springer., Cham.  doi.org/10.1007/978-3-030-42156-4_2

[22] Drey, T.,  Gugenheimer, J., Karlbauer, J.,  Milo , M., & Rukzio, E. (2020)  VRSketchIn: Exploring the Design Space of Pen and Tablet Interaction for 3D Sketching in Virtual Reality. In: Proc. of CHI 2020 (SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems), New York, NY, USA: ACM, Apr. 2020. [Further material]

[21] Drey, T.,  Jansen, P., Fischbach, F., Fromme, J., & Rukzio, E., Towards Progress Assessment for Adaptive Hints in Educational Virtual Reality Games. In: Extended Abstracts of CHI 2020 (SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems), New York, NY, USA: ACM, Apr. 2020.

[20] Wehking, F., & Wolf, M. (2020). 360°-Modelle für angehende Umweltingenieure*innen. Abgerufen 14. April 2020, von hochschulforumdigitalisierung.de/de/blog/360-grad-modelle

[19] Wolf M, Söbke H, Wehking F (2020) Mixed Reality Media-Enabled Public Participation in Urban Planning. In: Jung T, tom Dieck MC, Rauschnabel PA (Hrsg) Augmented Reality and Virtual Reality, Changing Realities in a Dynamic World, Progress in IS. Cham, CH : Springer, Cham, pp 125–138.

[18]   Albus, P., Vogt, A., & Seufert, T. (2020, March). Lernen der Zukunft – Welchen Einfluss haben Gestaltungsprinzipen in Virtual Reality auf Lernerfolg und Cognitive Load. Paper presented at the 8th GEBF Conference Symposium " Bildung gestalten - Partizipation erreichen - Digitalisierung nutzen", Potsdam, Germany.

[17]  Vogt, A., Albus, P., Schüle, M., & Seufert, T. (2020, March). Lernen in der virtuellen Realität: Wie beeinflussen Motivation und Gestaltungsvarianten den Lernerfolg? Paper presented at the 8th GEBF Conference " Bildung gestalten - Partizipation erreichen - Digitalisierung nutzen", Potsdam, Germany..

[16] Albus, P., & Vogt, A. (2020). Lernen in Virtual Reality. Presentation at GöMaEr et al. Symposium February 2020, Essen, Germany. 

[15] Söbke, H., & Wolf, M. (2020). Augmented Reality in der Hochschullehre für Bauingenieur*innen: Ein leichtgewichtiger Ansatz. Abgerufen 12. Januar 2020, von Hochschulforum Digitalisierung website: hochschulforumdigitalisierung.de/de/blog/augmented-reality-bauingenieurwesen.

2019

[14] Söbke, H., Baalsrud Hauge, J., Stefan, I. A., & Stefan, A. (2019). Using a Location-based AR Game in Environmental Engineering. In E. van der Spek, S. Göbel, E. Y.-L. Do, E. Clua, & J. Baalsrud Hauge (Hrsg.), Entertainment Computing and Serious Games - ICEC -JCSG 2019 LNCS 11863 (S. 7–10). Cham: Springer International Publishing.

[13] Baalsrud Hauge, J., Söbke, H., Stefan, I. A., & Stefan, A. (2019). Designing Serious Mobile Location-Based Games. In E. van der Spek, S. Göbel, E. Y.-L. Do, E. Clua, & J. Baalsrud Hauge (Hrsg.), Entertainment Computing and Serious Games - ICEC -JCSG 2019 LNCS 11863 (S. 479–484). Cham: Springer International Publishing.

[12] Wehking, F., Wolf, M., Söbke, H., & Londong, J. (2019). How to Record 360-degree Videos of Field Trips for Education in Civil Engineering. In S. Schulze (Hrsg.), Proceedings of DELFI Workshops 2019 (pp. 177–188). Bonn: Gesellschaft für Informatik e.V.z. doi.org/10.18420/delfi2019-ws-120.

[11] Wolf, M., Wehking, F., Söbke, H., & Londong, J. (2019). Mixed Reality zur Qualifikation in der räumlichen Planung. In S. Schulz (Hrsg.), Proceedings of DELFI Workshops 2019 (S. 199). Bonn: Gesellschaft für Informatik e.V.z. doi.org/10.18420/delfi2019-ws-121.

[10] Zender, R., Söbke, H., Weise, M., & Richert, A. (2019). 3. Workshop VR/AR-Learning. In S. Schulz (Hrsg.), Proceedings of DELFI Workshops 2019 Berlin, Germany, September 16, 2019 (S. 120–121). Bonn: Gesellschaft für Informatik e.V.z.

[9] Krischler, J. (2019). Mixed Reality in der universitären Tragwerkslehre. In 31. Forum Bauinformatik: 11.–13. September 2019 in Berlin. Proceedings (S. 241–248). Universitätsverlag der TU Berlin.

[8] Albus, P., & Seufert, T. (2019) Is your imagination sufficient? Effects of mental images on learning outcome and cognitive load. Paper presented at the 18th Biennial EARLI Conference "Thinking Tomorrow's Education: Learning from the past, in the present and for the future", August 11th-17th, 2019, Aachen, Germany.

[7]  Vogt, A., & Seufert, T. (2019). Fostering learning strategies to support self-regulated learning: A Multilevel Analysis. Paper presented at the 18th Biennial EARLI Conference "Thinking Tomorrow's Education: Learning from the past, in the present and for the future", August 11th-17th, 2019, Aachen, Germany.

[6] Montag, M.; Bertel, S., De Koning, B., & Zander, S. (2019). The Powerbar – Effects of a ressource-restricting tool while solving spatial tasks on mobile devices. Paper presented at the 18th Biennial EARLI Conference "Thinking Tomorrow's Education: Learning from the past, in the present and for the future", August 11th-17th, 2019, Aachen, Germany.

[5] Yepes-Serna, V.,Montag, M., & Zander, S. (2019). For whom and how? –Effects of digital tools for spatial task solving. Paper presented at the 18th Biennial EARLI Conference "Thinking Tomorrow's Education: Learning from the past, in the present and for the future", August 11th-17th, 2019, Aachen, Germany.

[4] Montag, M., Bertel, S., De Koning, B., & Zander, S. (2019). The Powerbar – Effects of a ressource-restricting tool while solving spatial tasks on mobile devices. Presentation at ICLTC 2019, June 17th-19th, 2019, Maastricht, Netherlands.

[3] Yepes, V., Söbke, H., Montag, M., & Zander, S. (2019). Direct and Indirect Interactions while Solving Mental Rotation Tasks in Virtual Reality Environments. In 12th International Cognitive Load Theory Conference, June, 17 - 19, Maastricht, Belgium.

[2] Söbke, H., Zender, R., Weise, M., & Richert, A. (2019). Chances and challenges of VR/AR-based learning approaches. In T. Jung, M. C. tom Dieck, & P. A. Rauschnabel (Hrsg.), Session at 5th International AR & VR Conference Munich, June 14. Munich.

[1] Söbke, H., Zander, S., Yepes, V., 2019. Mit dem Navigationssystem lernt man nicht!? Entwurfsprinzipien für Benutzerschnittstellen von AR-basierten Lernwerkzeugen, Vortrag: LEARNTEC 2019, AR / VR Forum, 31.01. Karlsruhe.