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Mixed Reality in der Lehre

Workshop, TH Stuttgart, Oktober 2019

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M i xed Rea l i ty i n de r Leh re
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Mar$n Ebner
Christopher Komme3er
Technische Universität Graz
Reale Umgebung Virtuelle Umgebung
Reale Umgebung Virtuelle Umgebung
Bereich inzwischen:
Mixed Reality (MR)
vgl. Milgram & Kishino (1994)
Reale Umgebung Virtuelle Umgebung
Bereich inzwischen:
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vgl. Milgram & Kishino (1994)
Augmented
Reality (AR)
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vgl. Milgram & Kishino (1994)
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Mixed Reality in der Lehre

  • 1. M i xed Rea l i ty i n de r Leh re This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License. Mar$n Ebner Christopher Komme3er Technische Universität Graz
  • 3. Reale Umgebung Virtuelle Umgebung Bereich inzwischen: Mixed Reality (MR) vgl. Milgram & Kishino (1994)
  • 4. Reale Umgebung Virtuelle Umgebung Bereich inzwischen: Mixed Reality (MR) vgl. Milgram & Kishino (1994) Augmented Reality (AR) Virtual Reality (VR)
  • 5. Reale Umgebung Virtuelle Umgebung Bereich inzwischen: Mixed Reality (MR) vgl. Milgram & Kishino (1994) Augumented Reality (AR) Virtual Reality (VR) Reale Umgebung Virtuelle Umgebung Bereich inzwischen: Mixed Reality (MR) vgl. Milgram & Kishino (1994) Augumented Reality (AR) Virtual Reality (VR) Augmented Reality (AR)
  • 6. Augmented Reality (AR) Reale Umgebung Virtuelle Umgebung Bereich inzwischen: Mixed Reality (MR) vgl. Milgram & Kishino (1994) Augumented Reality (AR) Virtual Reality (VR) Reale Umgebung Virtuelle Umgebung Bereich inzwischen: Mixed Reality (MR) vgl. Milgram & Kishino (1994) Augumented Reality (AR) Virtual Reality (VR) Augmented Reality (AR) MR in der Lehre?
  • 8. VR ermöglicht es, mit der VorstellungskraL zu interagieren. Tilt Brush (von Google) erlaubt 3D-Malereien im Raummaßstab.
  • 9. VR ermöglicht es, mit der VorstellungskraL zu interagieren. Tilt Brush (von Google) erlaubt 3D-Malereien im Raummaßstab. Morgen?
  • 10. VR ermöglicht es, mit der VorstellungskraL zu interagieren. Tilt Brush (von Google) erlaubt 3D-Malereien im Raummaßstab. Lernen als selbstgesteuerter, ak$vierender und konstruierender Prozess vgl. Reich 1996, Arnold 2001, Hellriegel und Čubela, 2018 Nachhal$ger Lernerfolg? Lernende dürfen/müssen mit der Umwelt interagieren AR und VR-Anwendungen bieten mehr Interak$ons- und Konstruk$onsmöglichkeiten als herkömmliche Medien
  • 11. Pedagogical context • Results and Diskussion enhance distance learning break the borders on physical limita;ons of real objects interact with objects in a natural way as used to it collabora;ons including facial expressions, gestures and body language (Woods et al., 2004) (Kaufmann, 2003) (Winn, 1993) (Billinghurst & Kato, 1999)
  • 12. Framework zum Clustern von MR- Anwendungen für den Unterricht AR or VR Type Opera;on site at school or at home Teaching method group, single or partner Level of pervasion assis$ng, enhancing or replacing Super- vision 1:1 or 1:n vgl. Komme3er & Ebner, 2019
  • 13. Framework Studierstube Anatomy 4D Aurasma / HP Reveal Construct 3D Science Space Viecher I & II MARIE MagicBook Second Life Beispiele von MR Einsatz in der Lehre
  • 14. Framework Studierstube Anatomy 4D Aurasma / HP Reveal Construct 3D Science Space Viecher I & IIAR AR AR AR VR VR MARIE AR MagicBook AR/VR Second Life VR Type AR or VR
  • 15. Framework Studierstube Anatomy 4D Aurasma / HP Reveal Construct 3D Science Space Viecher I & IIschool school & at home school & excursion school school school MARIE school MagicBook school Second Life at home Opera;on site at school or at home
  • 16. Framework Studierstube Anatomy 4D Aurasma / HP Reveal Construct 3D Science Space Viecher I & II single or group single single single or group single single MARIE single MagicBook single or partner Second Life group Teaching method group, single or partner
  • 17. Framework Studierstube Anatomy 4D Aurasma / HP Reveal Construct 3D Science Space Viecher I & IIreplacing enhancing enhancing replacing replacing replacing MARIE enhancing MagicBook enhancing Second Life replacing Level of pervasion assis$ng, enhancing or replacing
  • 18. Framework • Results and Diskussion Studierstube Anatomy 4D Aurasma / HP Reveal Construct 3D Science Space Viecher I & II 1:1, 1:n teacher is present in real environment next to student(s) 1:n teacher is present in real world; instruc$ons within the applica$on are served without any AI 1:n instructor in real world guides pupils 1:1, 1:n teacher is present in real environment next to student(s) 1:n teacher in real environment guides students 1:1, Instruc$ons in a virtual welcome center, fully computer-generated without AI MARIE 1:1 teacher control parts of the system MagicBook 1:n a teacher in real environment is guiding students Second Life 1:n in virtual word, avatar controlled by a human Super- vision 1:1 or 1:n
  • 19. AR •Beispiele •Offener Unterricht mit AR •Produzieren von AR-Inhalten •Ausprobieren •Warum AR?
  • 24. Was ist AR? • Kapitel • Verschmelzung von physischer und digitaler Welt in Echtzeit durch Erweiterung der realen Welt mit virtuellen Objekten • Natürliche Vorgänge zur Interak$on mit virtuellen Objekten • Populär seit Pokèmon Go (Hype im Sommer 2016) by Quest Visual, Inc., CC-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:WordLensDemo5Feb2012.jpg
  • 25. 25 AR-Anwendungen: Ermöglichen es Benutzer*innen, auf natürliche Weise mit Objekten zu interagieren. Körperliche Ak$vität ß à konzep$onelles Verständnis Lernergebnis steigern durch höhere Interak$on (Radu, 2014)
  • 26. Folie von Josef Buchner, Augmented Reality in der Schule, CC-BY-SA, h3ps://eeduca$on.at/fileadmin/user_upload/Unterricht_mit_AR.pdf
  • 27. Folie von Josef Buchner, Augmented Reality in der Schule, CC-BY-SA, h3ps://eeduca$on.at/fileadmin/user_upload/Unterricht_mit_AR.pdf Offener Unterricht mit AR
  • 30. iOS Android L o g I n USER tugdemoar PASSWD tugdemoar123
  • 35. Praxis: Erstellen von AR-Inhalten mit HP Revial & kurze Reflexion
  • 36. VR Im Gegensatz zu Augmented Reality produziert Virtual Reality eine eigene Welt, ansta3 die reale zu erweitern.
  • 37. Virtual Reality (VR) Klassifizierung von Virtual Reality (VR) basierend auf der Art der Technologie nach Muhanna (2015)
  • 38. VR-Brille § Smartphone hat jede/r § 3D-Brillen sind kostengüns$g § 360°-Fotos sind möglich § 360°-Kameras jetzt auch § ...
  • 40. Google Expedi$ons Screenshot von h3ps://www.blog.google/products/expedi$ons/adventures-abound-explore-google-expedi$ons-your- own/
  • 42. Praxis: Erstellen oder Teilnahme an einer Google-Expedi$ons-Tour & Reflexion
  • 43. Plakat Überlegen Sie wie sie selbst AR oder VR in Ihrer Lehre einsetzen könnten? Definieren Sie die Zielgruppe, beschreiben Sie die Inhalte und mögliche Herausforderungen
  • 44. Graz University of Technology EDUCATIONAL 
 TECHNOLOGY Graz University 
 of Technology Martin Ebner 
 (Bildungsinformatiker) http://elearning.tugraz.at martin.ebner@tugraz.at Slides available at: This work is licensed under a 
 Creative Commons Attribution 
 4.0 International License. https://learninglab.tugraz.at/informatischegrundbildung/ @mebner http://elearningblog.tugraz.at Yes, we care :-)
  • 45. Quellen § Milgram, P., & Kishino, F. (1994). A Taxonomy of mixed reality Visual Displays. IEICE TRANSACTIONS on Informa$on and Systems, 77(12), 1321–1329. § Hellriegel, Jan, und Dino Čubela. 2018. «Das Potenzial von Virtual Reality für den schulischen Unterricht – Eine konstruk$vis$sche Sicht». MedienPädagogik, (Dezember), 58–80. h3ps://doi.org/10.21240/mpaed/00/2018.12.11.X. § Arnold, Rolf. 2001. «Ermöglichungsdidak$k». In Wörterbuch Erwachsenenpädagogik, hrsg. v. Rolf Arnold und Sigrid Nolda, 85-85. Bad Heilbrunn: Klinkhardt. § Reich, Kersten. 1996. «Systemisch-konstruk$vis$sche Didak$k. Eine allgemeine Zielbes$m- mung». In Die Schule neu erfinden. Systemisch-konstruk$vis$sche Annäherungen an Schule und Pädagogik, hrsg. v. Reinhard Voß, 70-91. Neuwied u.a.: Luchterhand. § Dede, C., Salzman, M. C., & LoLin, R. B. (1996). MaxwellWorld: learning complex scien$fic concepts via immersion in virtual reality. Proceedings of the 1996 Interna$onal Conference on Learning Sciences. h3ps://doi.org/10.1016/S0151-9638(18)30048-6 § Muhanna, M. A. (2015). Virtual reality and the CAVE: Taxonomy, interac$on challenges and research direc$ons. Journal of King Saud University-Computer and Informa$on Sciences, 27(3), 344–361. § Radu, I. (2014). Augmented reality in educa$on: a meta-review and cross-media analysis. Personal and Ubiquitous Compu$ng, 18(6), 1533–1543. § Woods, E., Billinghurst, M., Looser, J., Aldridge, G., Brown, D., Garrie, B., & Nelles, C. (2004). Augmen$ng the science centre and museum experience. In Proceedings of the 2nd interna$onal conference on Computer graphics and interac$ve techniques in Australasia and South East Asia (pp. 230–236). § Billinghurst, M., & Kato, H. (1999). Collabora$ve mixed reality Games. Proceedings of the First Interna$onal Symposium on mixed reality (ISMR ’99), 261–284. § Winn, W. (1993). A conceptual basis for educa$onal applica$ons of virtual reality. Human Interface Technology Laboratory. Technical Report TR-93-9, 1–14. § Kaufmann, H. (2003). Collabora$ve augmented reality in Educa$on. Ins$tute of SoLware Technology and Interac$ve Systems,Vienna University of Technology. § Alle nicht eigens gekennzeichneten Bilder stammen von pixabay.com
  • 46. 46 AC K N O W L E D G E M E N T S This activity has received funding from the European Institute of Innovation and Technology (EIT), a body of the European Union, under the Horizon 2020, the EU Framework Programme for Research and Innovation. Further information about MiReBook: https://eitrawmaterials.eu/course/mirebooks- mixed-reality-handbooks-for-mining-education/