Konzeption von Einsatzszenarien für Mixed Reality-Technologie in der Grundlagenlehre der Elektrotechnik

Abstract

Die Medienunterstützung von Lernprozessen ist mittlerweile nicht mehr nur auf klassische Lernmedien wie Bücher oder Arbeitsblätter beschränkt. Neue Möglichkeiten ergeben sich durch virtuelle Welten. Virtual und Augmented Reality sind häufig bereits bekannt und es gibt einige Lernkonzepte, die sich dieser Techniken bedienen. Mixed Reality stellt eine neuere Art der Virtualität dar, indem sie die reale Welt mit einer virtuellen verbindet und vielfältige Interaktions- und Anschauungsmöglichkeiten der digitalen Inhalte bietet. Viele Gebiete der Elektrotechnik lassen sich nur schwer auf anschauliche Weise erklären. Vor allem bei Vorgängen in Stromkreisen ergeben sich einige Schwierigkeiten, da Studierende zum einen Vorstellungen über elektrotechnische Phänomene und Vorgänge haben, die nicht immer korrekt sind und es für Lehrende zum anderen schwer ist, diese Vorstellungen frühzeitig zu erkennen und auf Korrektheit zu prüfen. Durch die Darstellungsmöglichkeiten mit Hilfe der Mixed Reality-Technologie kann die kognitive Modellbildung der Studierenden bei Vorgängen innerhalb eines elektrischen Stromkreises effektiv unterstützt werden. Dafür wurden im Rahmen der Arbeit mit Hilfe der Mixed Reality und der HoloLens 2 Vorschläge konzipiert, mit denen verschiedene Verständnis- und Lernbarrieren verringert werden können. Es wurden konkrete Aufgaben und Szenarien für den Einsatz der Mixed Reality-Technologie in einer Grundlagenveranstaltung der Elektrotechnik erarbeitet und für den Einsatz dieser Szenarien der Ablauf der Lernprozesse, mögliche Hilfestellungen und Feedback für die Lernenden, die Anforderungen an die Mixed Reality-Anwendungen sowie Anschauungsmöglichkeiten innerhalb der Mixed Reality entwickelt.