23.SoSe | Lehren mit VR

Praxis-bezogen Netzwerktechnik im Online-Unterricht zu vermitteln, ist oft mit großen Herausforderungen verbunden. Speziell das Fach Rechnernetze behandelt ein sehr theoretisches Thema. Um dieses Problem anzugehen, schlagen wir vor, eine VR-Lern-Welt basierend auf dem OSI-Schichtenmodell zu erstellen. In dieser Welt können die Studierenden interaktiv die Grundlagen der Netzwerktechnik erkunden und ein funktionierendes Heimnetzwerk aufbauen. Die VR-Lösung bietet sowohl einen hohen Immersionsgrad also auch viele Interaktionsmöglichkeiten. Sie ermöglicht eine bessere Verständlichkeit der abstrakten Konzepte und schafft einprägsamere Erfahrungen als das klassische Lernen mit einem Skript.

TEAM: André Schlichting, Saskia Mellies, , Daniel Kunst, Christoph Rudolph, Jan Gruner, Jonas Gawron, Ani Andree

Dieses Projekt zielt auf die Umsetzung eines VR-Lernszenario ab, in welchem man Produktionsstätten in virtueller Realität erkunden kann. Außerdem werden einige Lernaufgaben zurVerfügung gestellt, um Teilnehmer dieses Lernszenarios auf die reale Welt des Green Engineerings vorzubereiten. Hier stehen Messpunkte, Fluchtwege, Anschlüsse und der allgemeine Aufbau einer Werkhalle im Fokus. Zudem werden gesetzliche Richtlinien und Vorschriften informativ und lehrreich in die Aufgabenstellungen eingebunden.Lernen für eine Prüfung oder für die eigene berufliche Zukunft? Kein Problem, mit diesem Szenario lernt man die Theorie mit virtueller Praxis und viel Motivation. Da man in VR, im Gegensatz zu realen Begehungen von Produktionsstätten, in sicherer Umgebung die Produktionsstätten besichtigen kann, kaum Kosten entstehen und die VR-Lernszenarien unabhängig von festen Zeiten begehbar sind, sind sie eine große Bereicherung für den Studiengang “Green Engineering und Verfahrenstechnik”.  Auch steht man nicht vor dem Problem, zu großer Gruppen oder dass einzelne Bereiche nicht begehbar sind. Hier in VR kann jeder relevante Aspekt intensiv und detailgetreu besichtigt werden.

TEAM: Toni Gläß, Thommy Hübner, Marcus Kiefer, Dimitri Pineckenstein, Likas Schild, Bianca Windisch, Marc Wollenberg

In vielen Hochschulseminaren bildet die text- und theoriebasierte Wissensvermittlung das Fundament des Lehrens. Besonders in Online Seminaren erweisen sich dabei die Interaktionsmöglichkeiten der Studierenden als limitiert und die angestrebten Lernziele leiden unter der Anonymität des Lernprozesses, dem unzureichenden Feedback oder der Praxisferne. Dieses Konzeptpapier nimmt sich diese Ausgangsproblematik als Grundlage und entwirft ein Lernszenario, welches VR-Technologie als zentrale Komponenten einsetzt, um als ein Leuchtturmprojekt für interaktive Wissensvermittlung mit praxisbezogenen Lernerlebnissen zu dienen. Zusätzlich belegt dieses Konzeptpapier einen nachvollziehbaren Designprozess, der als Blaupause für die Konzeptionierung weiterer VR-Lernkonzepte verwendet werden kann. Dazu zählt die Analyse einer aktuellen Seminargestaltung, der Definition von Lernszenario-Anforderungen, dem Entwurf eines „Minimum Viable Products “ mit Prototyp und der Vision bis hin zur Evaluation der Bewertungskriterien des Lernszenarios.

Das Ergebnis des VR-Lernszenariokonzeptes, dessen Pilotierung an der Berliner Hochschule für Technik zur Aussicht steht, trägt den Titel „Die Kammern der Kryptografie“. Es integriert die Lerninhalte der Kryptografie im MINT-Modul „Grundlagen der IT-Sicherheit“ in virtuellen Escape-Rooms, die nur durch Anwendung von kryptografischen Konzepten zu lösen sind. Diese sind spielerisch durch immersives Storytelling schrittweise in den historischen Umgebungen der Kammern erkundbar und fördern eine bleibende Assoziation zwischen Theoriewissen und Praxisanwendung. Dabei wird großer Wert auf die Gewährleistung des erforderlichen Niveaus der methodischen Lernziele eines Hochschulseminars gelegt. Insbesondere werden im Konzept die heterogenen Anlagen der Zielgruppe berücksichtigt und der Mehrwert der VR-Technologie für didaktische Prinzipien ausgenutzt.

Unter Einhaltung der rahmenbildenden Projektkapazitäten mit Hinblick auf die Realisierung, Wirtschaftlichkeit und Praktikabilität potenziert das Konzept die Seminarstärken und heilt viele aktuelle Kritikpunkte. In Zukunft können Studierende aus virtuellen Lernerlebnissen im Teutoburger Wald, in Versailles beim Sonnenkönig oder im Agentenbüro der 1940er Jahre das Verständnis für kryptografische Verfahren und deren Bedeutung in der realen Welt beziehen.

TEAM: Safaa Sleiman, Tobias Wagner, Sarah Martiny, Lennart Behr

Innerhalb unseres Projekts wird ein VR-Lernszenario für das Modul „Mensch-Computer-Kommunikation“ (MCK) aus dem online Studiengang Wirtschaftsinformatik entwickelt. Dabei wird im ersten Schritt das aktuell bestehende Modul genauer betrachtet und auf Schwächen untersucht, um im Anschluss daran Schlussfolgerungen für das VR-Konzept zu ziehen, die bei der Erstellung unseres Konzepts zu berücksichtigen sind. Ist das Konzept erstellt, soll ein Ausblick in Form einer Vision für das Modul gegeben werden, bei dem mögliche künftige Erweiterungen und Ideen aufgeführt werden. Unser spezifisches Lernszenario soll u.a. vermitteln, was die Ziele von menschengerechter Arbeitsgestaltung ist, was die Folgen von schlechten Arbeitsbedingungen sind und wie diese verringert werden können.

TEAM: Achim Krawczyk, Eric Peetsch, Gina-Marie Wiedemann, Marc Blum, Marta Wichlinska, Sven Liebe

Auch wenn das Signal nicht ankam, sollte man bei Rechnernetze nicht abschalten. In diesem Projekt sollen Studenten die Möglichkeit bekommen, das Modul Rechnernetze praktisch zu erleben. Hierzu gehört das planen und strukturieren von Netz-Topologien innerhalb eines Büroumfeldes, das nutzen und visualisieren des OSI-Schichtmodells, das Einrichten von Subnetzmasken, etc.
Der sehr theoretische Ansatz des Moduls kann für viele Studenten mit einer Überforderung einhergehen. Mit dem Projekt VRnetzt möchten wir eine Möglichkeit bieten dem entgegenzuwirken, um auch praktisch veranlagten Personen einen spielerisch vermittelten Lernerfolg zu gewährleisten.

Mit unserer Arbeit präsentieren wir einen innovativen Ansatz zur Vermittlung der Algorithmen der Tiefensuche (DFS) und Breitensuche (BFS) mithilfe eines Virtual-Reality-(VR)-Lernszenarios. Das Hauptziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines Minimum Viable Products (MVP), das Studierenden das Wissen und das Verständnis dieser grundlegenden Algorithmen effektiv vermittelt. Die VR-Anwendung bietet eine immersive Umgebung, in der die Studierenden aktiv mit den Konzepten der Tiefensuche und Breitensuche interagieren und diese visualisieren können, um ihr Lernerlebnis zu verbessern.

Das vorgeschlagene VR-Lernszenario bietet mehrere potenzielle Anwendungsgebiete im Bereich der Informatik-Ausbildung. Erstens wird damit der Bedarf an praxisorientierten und interaktiven Lernmethoden adressiert, da herkömmliche Unterrichtssituationen oft Schwierigkeiten haben, die komplexen Abläufe algorithmischer Prozesse angemessen darzustellen. Durch die Nutzung von VR-Technologie können Studierende algorithmische Konzepte in einer optisch ansprechenden und intuitiven Art und Weise erkunden, was zu einem tieferen Verständnis von Tiefensuche und Breitensuche führt. Zweitens ermöglicht die VR-Anwendung den Studierenden, praktische Erfahrungen in der Implementierung von Algorithmen zu sammeln. Durch interaktive Übungen und Herausforderungen in der virtuellen Umgebung können die Studierenden die Algorithmen der Tiefensuche und Breitensuche aktiv anwenden, um reale Probleme zu lösen. Diese praktische Anwendung hilft dabei, die Kluft zwischen theoretischem Wissen und dessen praktischer Anwendung zu überbrücken und verbessert somit die Kompetenz der Studierenden im Bereich der Algorithmusgestaltung und -analyse.

Zusammenfassend bietet die Entwicklung eines MVPs für ein VR-Lernszenario zur Vermittlung der Algorithmen der Tiefensuche und Breitensuche im Bereich der Informatik-Ausbildung ein enormes Potenzial. Durch die Kombination von immersiver Visualisierung, interaktiver Einbindung und praktischer Anwendung bietet dieser innovative Ansatz eine vielversprechende Möglichkeit, das Verständnis und die Kompetenz der Studierenden in Bezug auf diese grundlegenden Algorithmen zu verbessern

Boolean Realm ist ein VR-Spiel, das Spielerinnen und Spielern die Grundlagen der booleschen Algebra vermittelt. In verschiedenen Räumen lösen sie boolesche Aufgaben, um Türen zu öffnen. Die Spielerinnen und Spieler nutzen logische Operatoren wie AND, OR und NOT, um interaktive Elemente zu aktivieren. Die immersive VR-Umgebung bietet eine ansprechende Spielerfahrung. Boolean Realm eignet sich für Anfängerinnen und Fortgeschrittene und bietet Lernressourcen zur Vertiefung des Wissens. Tauchen Sie ein in Boolean Realm und meistern Sie logische Rätsel, um Ihre boolesche Algebra zu verbessern. Mit Boolean Realm kann die Lernerfahrung in den Modulen Mathematik und Grundlagen der Programmierung von Anfang an unterstützt werden.