Lern- & Transferumgebung
Hochschullehre und Ausbildung
Die Umgebung vermittelt digitale Zwillinge und Brückenthemen in technischen Studiengängen und Ausbildungskontexten.
Lern- & Transferumgebung · Virtual Reality
VR-Lernumgebung
Brücken
Eine ehemalige Eisenbahnbrücke wird als digitaler Zwilling in Virtual Reality erlebbar – für Hochschullehre, Forschung und Wissenschaftskommunikation.
8
Plattformen
ca. 30 Min.
Bearbeitungszeit
bis 200
Teilnehmende in Studien
Kurz erklärt
Kritische Infrastruktur nicht nur erklären, sondern räumlich erfahrbar machen.
Brücken sichern Materialtransport und Personenverkehr und gehören damit zur kritischen Infrastruktur. Die VR-Lernumgebung macht ein reales Brückenbauwerk für Lernende zugänglich, ohne dass sie sich vor Ort befinden müssen.
Als Ausgangspunkt dient eine ehemalige Eisenbahnbrücke bei Emmering. Sie wurde mit Laser-Scanning und Photogrammetrie digitalisiert, als 3D-Modell aufbereitet und in eine mit Unity entwickelte virtuelle Landschaft integriert.
Die Lernenden bewegen sich mit einer VR-Brille frei durch die Umgebung. An mehreren Plattformen werden Inhalte zur Brücke, ihrer Konstruktion und ihrem Umfeld über Videos und Visualisierungen vermittelt.
Warum ist das relevant?
Komplexe Bauwerke verständlich, authentisch und sicher vermitteln.
Methoden & Technologien entdecken
Vom Bauwerk zur Lernumgebung
Erfassen, modellieren, inszenieren und erleben.
Die VR-Umgebung entsteht in einem klaren Workflow, der reale Geometrie mit didaktischer Aufbereitung verbindet.
1. Brücke auswählen
Gemeinsam mit dem Bauingenieurwesen wurde eine ehemalige Eisenbahnbrücke bei Emmering als reales Ausgangsobjekt gewählt.
2. Digital erfassen
Fotos und Laserscans mit dem FARO Focus S70 bilden Objektstruktur und Abmessungen der Brücke ab.
3. 3D-Modell aufbereiten
FARO Scene und RealityCapture erzeugen das Modell; im Postprocessing wird es bereinigt und für VR reduziert.
4. In VR lernen
Das Modell wird in Unity integriert und mit Landschaft, Lernstationen, Videos und Visualisierungen ergänzt.
Didaktischer Aufbau
Wie die Lernenden durch die VR-Umgebung geführt werden.
Die Umgebung verbindet freie Exploration mit klaren Lernstationen. Dadurch bleibt das Bauwerk räumlich erfahrbar, während Informationen gezielt vermittelt werden.
Die Lernenden starten auf einer Teleportationsplattform und bewegen sich anschließend frei über sieben weitere Plattformen durch die Umgebung.
Das durch Laser-Scanning und Photogrammetrie erzeugte 3D-Modell bildet die reale Brücke als zentrales Lernobjekt ab.
An den Plattformen werden Inhalte zur Brücke und ihrer Umgebung vermittelt. Dazu kommen Videobildschirme und Visualisierungen zum Einsatz.
Die Umgebung dient auch als Forschungsplattform für Cues, Scaffolds und weitere Formen der Lernunterstützung. In Phase 2 werden unter anderem kognitive Ergonomie und virtuelle Interaktionspartner untersucht.
Forschung & Evaluation
Die Lernumgebung ist zugleich wissenschaftliches Untersuchungsfeld.
Lernwirksamkeit & Akzeptanz
Wie gut unterstützt VR das Lernen?
Die vollständigen Lernumgebungen wurden in empirischen Studien mit bis zu 200 Teilnehmenden untersucht. Im Fokus standen Lernwirksamkeit, Akzeptanz, Usability und Zufriedenheit.
Authentizität & Interesse
Wie beeinflusst die Darstellung das Lernerlebnis?
Untersucht wurde auch, wie authentisch virtuelle Umgebungen wahrgenommen werden und welchen Einfluss 3D-Modellierung beziehungsweise Photogrammetrie auf Interesse und Nutzungserleben haben.
Lernen und Transfer
Wo die VR-Lernumgebung eingesetzt werden kann.
01
02
Forschung und Qualifizierung
Sie bildet die Basis für empirische Studien sowie Studienprojekte, Bachelor- und Masterarbeiten.
03
Wissenschaftskommunikation
Die Lernumgebungen wurden bei öffentlichen Veranstaltungen, Schulbesuchen und Formaten der Bundeswehr eingesetzt.
Ergebnisse & Einblicke
Was aus der Lern- und Transferumgebung entstanden ist.
Vollständige Lernumgebung
Eine etwa halbstündige virtuelle Lernreise durch ein digitales Modell einer realen Eisenbahnbrücke.
Übertragbarer Digitalisierungsworkflow
Abläufe für Laserscanning, Photogrammetrie, Modellreduktion und Implementierung in VR.
Empirische Forschungsergebnisse
Publizierte Erkenntnisse zu Usability, Zufriedenheit, Authentizität, Interesse und Lernunterstützung.
Downloads & Materialien
Zur VR-Lernumgebung weiterlesen.
Text folgt
- Fact Sheet
- Publikationen und Projektberichte
- Medien & Videos
Wissenschaftlicher Kontakt
Lernumgebung und Methoden bleiben nutzbar.
Die VR-Lernumgebung und die im Projekt entwickelten didaktischen und technischen Workflows sind an der Professur für Lernen und Lehren mit Medien der Universität der Bundeswehr München verankert.
Kontakt aufnehmen
Ansprechpartner
Dr. Maximilian Fink, M.Sc.
VR-Lernumgebungen und empirische Forschung
Dr. Volker Eisenlauer
Lernen und Lehren mit Medien
Prof. Dr. Bernhard Ertl
Wissenschaftliche Leitung
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