Mixed Reality im Studiengang Bauingenieurwesen

Wie Mixed-Reality-Technologien im Kontext des Lernens und Verstehens künftig eingesetzt werden können, untersuchen die Verbundpartner des BMBF-Forschungsprojekts AuCity 2 am Beispiel des Studiengangs Bauingenieurwesen. 

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.

Besonders in ingenieurwissenschaftlichen Disziplinen bieten erweiterte, virtuelle Realitäten daher vielfältige Einsatzmöglichkeiten: »Mixed Reality-Technologien ermöglichen es, räumliche Informationen realitätsnah in drei Dimensionen abzubilden und Interaktionen zwischen Lernenden und Objekten im virtuellen Raum zuzulassen«, erläutert Projektleiter Prof. Dr.-Ing. Jörg Londong von der Bauhaus-Universität Weimar. Überzeugt vom Potenzial der Technologie, werden MR-Anwendungen wie die App »AugView« bereits seit dem Wintersemester 2017/18 testweise in die Lehre der Fakultät Bauingenieurwesen eingebunden. So analysieren und planen die Studierenden beispielsweise in fiktiven Szenarien die Wasserinfrastruktur der Stadt Weimar.

Lernerfolg durch MR-Anwendungen

Mathematisch-technische sowie räumliche Sachverhalte zu entschlüsseln und miteinander in Verbindung zu bringen, erfordert ein hohes Maß an räumlichem Vorstellungsvermögen. Studien belegen, dass die räumliche Darstellung von Informationen durch den Einsatz virtueller Realitäten besser gelingt, als durch bisherige digitale Medien. An diese Erkenntnis knüpft das Forschungsvorhaben »AuCity 2« an:

»Durch den unmittelbaren Bezug zur Realität wird die Komplexität abstrakter Sachverhalte reduziert, wovon besonders Lernende mit geringem Vorwissen oder geringem räumlichen Vorstellungsvermögen profitieren«, erörtert Prof. Dr. Tina Seufert, Institut für Psychologie und Pädagogik, Abteilung Lehr-Lernforschung an der Universität Ulm.

Im Rahmen des Projektes sollen verschiedene Anwendungsszenarien von Augmented Reality (AR, Erweiterte Realität) und Virtual Reality (VR, Virtuelle Realität) – zusammengefasst durch den Begriff Mixed Reality (MR) – stufenweise umgesetzt und deren Auswirkungen auf den Lernerfolg der Studierenden gemessen werden. Bei der Erstellung, Evaluation und Visualisierung der MR-Inhalte arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Ingenieurwissenschaften, Psychologie und Medieninformatik beider Universitäten Hand in Hand.

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

• Laufzeit: 1. September 2018 bis 28. Februar 2022
• Drittmittelgeber: BMBF
• Fördersumme: 2’015’003.80 Euro

Projektpartner:

Bauhaus-Universität Weimar

• Professor Dr.-Ing. Jörg Londong, Bauhaus-Institut für zukunftsweisende Infrastruktursysteme, (Projektleitung)
• Prof. Dr.-Ing. Christian Koch, Professur Intelligentes Technisches Design,
• Jun.-Prof. Dr. Steffi Zander, Professur für Instructional Design – Didaktik medialer Lernumgebungen

Universität Ulm

• Prof. Dr. Tina Seufert, Institut für Psychologie und Pädagogik, Abteilung Lehr-Lernforschung
• Prof. Dr. rer. nat. habil. Timo Ropinski, Institut für Medieninformatik, Forschungsgruppe Visual Computing
• Prof. Dr. Enrico Rukzio, Forschungsgruppe Mensch-Computer-Interaktion.

Bild: Mit der App »AugView« lernen Studierende der Bauhaus-Universität Weimar, wie die Wasserinfrastruktur einer Stadt geplant wird. AR-Ansicht der App, Amalienstraße (fiktiv).

Quelle: virtual-reality-magazin.de