Holo-4-EDU

3D-Multi-User-Hologrammtische für innovative Lehre in den Rohstoffwissenschaften und der Medizin

Motivation

Die RWTH Aachen fördert in ihrer Digitalisierungsstrategie Projekte zur Modernisierung und didaktischen Verbesserung der Lehre. Das Konsortium aus Institute of Mineral Resources Engineering (MRE), Medienzentrum der Medizinischen Fakultät (AVMZ) und Institut für Informationsmanagement im Maschinenbau (IMA) hat in diesem Rahmen bereits diverse Projekte mit innovativer Mixed-Reality-Anwendungen (MR) entwickelt und evaluiert. Insbesondere für MINT-Fächer und (Zahn-)Medizin ist räumliches Verständnis von komplexen 3D-Strukturen eine zentrale Herausforderung. Klassische Lehrmedien stoßen hierbei an ihre Grenzen.

Gängige MR-Medien können teilweise Abhilfe schaffen, doch soziale Interaktion und Kollaboration sind eingeschränkt, die Bildqualität (Auflösung, „Echtheit“) ist begrenzt, und VR-Brillen können Unwohlsein verursachen. Multi-User-Hologrammtische bieten hier eine Lösung, um diese Limitationen zu überwinden und das räumliche Verständnis effektiv zu fördern. Durch das Projekt Holo-4-EDU wird der Kompetenzerwerb des “räumlichen Verständnisses komplexer 3D-Strukturen“ von einer frustrierenden Herausforderung zu einer interaktiven, und kollaborativen Lernerfahrung transformiert.

Ansatz

Primäres Ziel des Holo-4-EDU Projektes ist es, Hologrammtische für eine zukunftsorientierte Hochschullehre zu etablieren. Dabei wird die Entwicklung, Erprobung, Evaluation, und curriculare Verankerung didaktisch ausdetaillierter, interaktiver Multi-User-Hologramm-Lernmodule durchgeführt. Dies wird für ausgewählte Lehrveranstaltungen verschiedener geo- und rohstoff-wissenschaftlicher sowie medizinischer Studiengänge umgesetzt. Multi-User-Hologrammtische ermöglichen es durch die Kombination von mehreren Projektoren, komplexe, hochaufgelöste 3D-Modelle auf die Tischfläche zu projizieren, die dann mithilfe von Holo-Brillen und einem Motion-Tracking-Systems in 3D visualisiert werden. Mehrere User können zeitgleich mit den Hologrammen interagieren und in einem gemeinschaftlichen, explorativen Lernprozess die dargestellten Inhalte analysieren, diskutieren und ganzheitlich begreifen. Parallel können weitere Studierende den Geschehnissen auf einer Leinwand (2D-Beamer-Projektion des Hologramms) folgen. Folglich ergeben sich völlig neue Möglichkeiten in Bezug auf erreichbare Lernziele und Anwendungsfälle.

Arbeitspakete

Das Projekt beinhaltet die folgenden vier Arbeitspakete:

AP 1:       Holo-Module und Lehrkonzepte: Didaktische und inhaltliche Ausdetaillierung

AP 2:       Beschaffung des Holo-Tisches, Generation Entwicklung der Holo-Module

AP 3:       Lehreinsatz, Evaluation, und curriculare Verankerung

AP 4:       Projektmanagement, Netzwerken und Dissemination