Wie können intelligente Lehr- und Lernsysteme den Wissenserwerb in Schulen, Hochschulen und Ausbildungsstätten unterstützen? Das zeigt das Bundesforschungsministerium live auf der Informationstour „Erfahrbares Lernen“.
Rund 100 Gäste aus Forschung und Industrie feierten am 23. Oktober einen gelungenen Auftakt an der LMU in München.
„Deutschlands Bildung soll digital werden. Dabei ist uns der Austausch mit den Bürgerinnen und Bürgern besonders wichtig. Mit der Informationstour bringen wir deshalb aktuelle Forschungsergebnisse und neue, digitale Lernmethoden heute schon zu denen, die sie später nutzen werden“, sagte Staatssekretär Michael Meister zum Auftakt der Tour.
Weitere Keynotes und Impulsvorträge gaben Einblicke in die Praxis des digitalen Lernens. Zum Studieren mit digitalen Medien weihte Prof. Dr. Martin Wirsing, Vizepräsident für Lehre an der LMU München, die Gäste ein. Dr. Siegmund Duell von der Siemens AG präsentierte in seinem Impulsvortrag den Umgang in seinem Konzern mit intelligenten Systemen im Bereich der Aus- und Weiterbildung. Beim Rundgang durch die Ausstellung „Erfahrbares Lernen“ konnten die Besucherinnen und Besucher anschließend anhand von Demonstratoren live erleben und selbst ausprobieren, wie neue innovative Formen der Interaktion Lernenden beim Wissenserwerb unterstützen und damit Lerneffekte verbessert werden.
Das Forschungsprojekt KoBeLU entwickelt beispielsweise eine digitale Lernumgebung für die Elektrotechnik und zeigt dabei, wie innovative Systeme die Möglichkeit bieten, schwierige Handgriffe realitätsnah einzuüben - etwa bei der Montage eines Werkstücks: Anhand von Projektion wird den Lernenden bei der Arbeit die Position und Drehrichtung von Schrauben oder das nächste Bauteil im Arbeitsprozess angezeigt. Das assistierende System beobachtet dabei den Lern- und Gemütszustand der Mitarbeiterin oder des Mitarbeiters anhand sensorischer Gesten- und Emotionserkennung. Steigt der Wissensstand, stellt das System die Hilfestellung nach und nach ein. So beginnen die Lernenden mehr und mehr Gelerntes eigenständig anzuwenden.
Ein weiteres Forschungsgebiet ist das Lernen in der Schule: Gerade das Aneignen theoretischen Wissens in den MINT-Fächern wie Mathematik, Physik oder Chemie stellt Schülerinnen und Schüler häufig vor große Herausforderungen. Um Algebra-Konzepte wie Zahlen oder Variablen anschaulich zu verkörpern und näher zu bringen, entwickelt das Forschungsprojekt MAL berührbare Lernelemente. Diese Elemente können mit der Hand neu angeordnet und verändert werden. So entsteht ein direkter körperlicher Bezug zu den abstrakten Konzepten. Das Projekt zeigt, wie Sinneserfahrungen zu einem tieferen und nachhaltigeren Verständnis der algebraischen Zusammenhänge beitragen können.
Folgende Forschungsprojekte können auf der Informationstour „Erfahrbares Lernen“ noch bis zum 19. November 2018 live entdeckt werden:
ARSuL erforscht, wie sich Fachkräfte schneller für die Anforderungen der immer komplexer werdenden Welt der Heiztechnik fit machen lassen. Eine mögliche Lösung ist Augmented Reality: die Verschmelzung von realer und virtueller Welt. Beim Blick durch eine Datenbrille wird die Umgebung um wichtige Informationen
Download Projekt ARSuL (PDF)
Im Projekt Be-greifen steht die Fusion der realen und der digitalen Welt im Mittelpunkt. Mit Hilfe von Augmented Reality werden die Zusammenhänge zwischen Experiment und Theorie für Lernende in den MINT-Fächern des Studiums begreifbar, erfahrbar und in Echtzeit interaktiv erforschbar gemacht.
Download Be-greifen (PDF)
Das Forschungsprojekt ELISE thematisiert interaktive und emotionssensitive Lernsysteme zur Entwicklung von Kompetenzen im Geschäftsprozessmanagement. Als Serious Game gestaltet durchlaufen Lernende mit ELISE spielerisch dreidimensionale und multimedial visualisierte Geschäftsprozesse.
Downlaod ELISE (PDF)
Im Projekt ELIXIER - Erfahrungsbasiertes Lernen durch interaktives Experimentieren in erweiterten Realumgebungen - wurden drei Demonstratoren für Chemie, Elektromobilität und Neurobiologie entwickelt. Diese unterstützen bei der Vorbereitung, Durchführung und Nachbereitung von realen Experimenten.
Download ELIXIER (PDF)
Minimal-invasive Operationen an knöchernem Gewebe gehören zu den anspruchsvollsten ärztlichen Tätigkeiten. Im Projekt HaptiVisT wird ein haptisch-visuelles Trainingssystem entwickelt, mit dem solche Eingriffe an virtuellen Patientenmodellen und damit risikofrei geübt werden können.
Dowload HaptiVisT (PDF)
Beschäftigte sollen in modernen Lehr- und Lernumgebungen jederzeit eigenständig lernen können. Im Projekt ILehLe entsteht eine selbstlernende Lernfabrik für den angeleiteten, informellen Wissens- und Kompetenzerwerb insbesondere in den Bereichen der Energie- und Ressourceneffizienz.
Download ILehLe (PDF)
Der technologische Fortschritt in der Produktionstechnik erfordert hoch qualifizierte Tätigkeiten, welche gleichzeitig Hochschulbildung und Praxiserfahrung voraussetzen. Der Einsatz immersiver Technologien ermöglicht eine frühzeitige Schulung von praktischem Wissen unter realitätsnahen Bedingungen.
Im Projekt KoBeLU – Kontextbewusste Lernumgebung für Aus- und Weiterbildung – steht die interaktive Lernassistenz im Fokus. Mit Hilfe von speziellen Projektionen werden Auszubildende, Studierende sowie Bewohnerinnen und Bewohner von Wohnstätten in Echtzeit durch den Lernprozess begleitet und digital unterstützt. Schwerpunkt hierbei ist das informelle Lernen.
Download KoBeLU (PDF)
Im Projekt LISA wird ein Lernbegleiter entwickelt, welcher mit Hilfe von Sensordaten Lernsituationen erkennt und Feedback gibt. Durch die Analyse der Sensordaten können Lernanwendungen an sich ändernde Lernsituationen wie Überlastung oder Stress angepasst werden.
Download LISA (PDF)
Im MAL-Projekt werden formale Konzepte der Algebra körperlich erfahrbar und deshalb besonders begreifbar für Lernende. Dies leistet eine Anwendung mit visuellen und haptischen Komponenten in drei Varianten. So wird ein adaptives und flexibles System für verschiedene Lernszenarien entwickelt.
Download MAL (PDF)
Lernmotivation ist die entscheidende Voraussetzung für tiefe Informationsverarbeitung und langes Merken von Lerninhalten. Das adaptive E-Learning-System im Forschungsprojekt SensoMot erkennt sinkende Motivation aus Messdaten physiologischer Sensoren und schlägt alternative motivationsförderliche Inhalte vor.
Download SensoMot (PDF)
Ein interdisziplinäres Team aus Ärzten, Ingenieuren, Informatikern und Pädagogen entwickelt mit SurMe – dem Surgical Mentor System – ein innovatives Trainingskonzept für die Ausbildung von Chirurgen. Lernspiel, Lernplattform und Sensorik lassen Rückschlüsse auf Talent und Fortschritt von Chirurgen zu.
Download SurMe (PDF)
TABULA macht das Erlernen von Informatikkonzepten anfassbar. Primäre Zielgruppe sind Lernende in der praxisorientierten Informatik-Ausbildung sowie in der betrieblichen Weiterbildung. Dazu wird eine Kombination aus zwei innovativen Hardwarekomponenten Multitouch-Tische und Tangibles eingesetzt.
Download TABULA (PDF)