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Eye Movements in VR Training: Expertise Measurement and it’s Meaning for Adaptive Chess Training
(2021)
Observing behavior can provide insights into mental states and cognitive processes. In the context of expertise measurement, research is taking advantage of analyzing gaze-based data to understand those underlying processes. The movements of the eyes represent search strategies in problem-solving scenarios, which can be used to distinguish a novice from a person that is more experienced with the topic and the solving process. Applications such as learning environments can be improved by taking expertise into account, as expertise-related instructions and design-decisions could then be adjusted to the learner’s individual needs. In the following, we will discuss the meaning of expertise and instruction design for learning in more detail. Prior work has shown that different groups of expertise can be distinguished using eye movements. We verify this for virtual reality-based chess trainings by presenting a study on chess problem solving in VR. Based on these findings, we discuss suggestions for the implementation of adaptive learning applications on the example of chess.
Da Gruppenarbeit die Kompetenz- und Qualifikationsentwicklung bei Lernenden fördern kann, wird sie zur Stärkung beruflicher Handlungs-, Personal- und Methodenkompetenz eingesetzt. Die zunehmende Digitalisierung bringt jedoch Herausforderungen für Gruppenarbeit im Online-Format mit sich. Zurzeit werden für deren Umsetzung häufig Videokonferenztools verwendet. Dabei steigt mit der Entwicklung von Consumer-freundlicher VR-Hardware das Interesse an Virtual Reality (VR) in der Bildung, da Motivation und Engagement der Lernenden gesteigert werden können, ressourcenschonende Lehre möglich ist und seltene oder gefährliche Situationen beliebig oft wiederholt und eingeübt werden können. Trotz der Vorteile, die das Lernen mit VR mit sich bringt, wird das Medium in der Lehre selten verwendet. Gründe dafür könnten die aufwendige Einarbeitung in die noch neue Technologie sein sowie die Einbindung ins Curriculum ohne eine etablierte didaktische Grundlage mitzudenken. Um die Einbindung zu erleichtern, soll in diesem Beitrag ein Implementierungsbeispiel für eine Mehrpersonen-VR-Anwendung vorgestellt und Ergebnisse einer ersten Erprobung im hochschulischen Lehrkontext aufgeführt werden. Die Anwendung wurde verwendet, um Pflege-Studierenden eine Möglichkeit zur multiperspektivischen Besprechung eines Fallbeispiels zu geben. Während das Feedback der Studierenden zur Nutzung der Anwendung überwiegend positiv ausfiel, zeigt der erhöhte Implementierungsaufwand die Notwendigkeit eines Implementierungs- und (Fach)-Didaktik-Konzeptes, um den Aufwand für den Einsatz von VR in der Lehre zu minimieren.
Der Einsatz von vollimmersiven VR-Lernumgebungen fördert bei Lernenden die individuellen Fähigkeiten und ihr Vorwissen. Konkrete Lerneffekte und Integrationskonzepte sind jedoch noch nicht ausreichend untersucht. Im Rahmen eines vom BMBF geförderten Forschungsprojektes soll mit diesem Beitrag deshalb der Frage nachgegangen werden: Welche didaktisch-gestalterischen sowie kommunikativ-interaktiven Unterschiede zeigen vollimmersive virtuelle Lernumgebungen gegenüber dem Einsatz von Videokonferenzsoftware im Kontext der Gruppenarbeit? Das Ziel ist es, den Einsatz von Multiplayer-VR-Szenarien der Nutzung von Videokonferenztools für Gruppenarbeitsprozesse im Rahmen der Fallarbeit gegenüberzustellen und deren Vor- und Nachteile aufzuzeigen. Die Ergebnisse zeigen, dass sich für Gruppenarbeitsprozesse in beiden Formaten Vor- und Nachteile finden lassen. Die Umsetzung des Konzeptes der Fallarbeit fällt jedoch in beiden Formaten positiv aus. Folglich ist der Erfolg einer Gruppenarbeit von der konzeptionellen Einbindung der Methode in den Lehrkontext abhängig, sodass die Form der Umsetzung vorwiegend Einfluss auf die Performanz nimmt. Zukünftig gilt es, konkrete Implementierungskonzepte für den Einsatz von VR-Anwendungen in der Lehre zu entwickeln und zu erproben.
In der Ausbildung in der Pflege gibt es großen Bedarf an praktischem Training. SkillsLabs, physikalische Nachbauten von realen Arbeitsräumen an den Lehrstätten, bieten die einzigartige Möglichkeit, praktisches Wissen in direkter Nähe und in direkter Einbindung mit den Lehrenden zu erarbeiten und mit der theoretischen Ausbildung zu verzahnen. Häufig stehen jedoch die notwendigen Ressourcen (Räume, Arbeitsmittel) nicht in ausreichendem Maße zur Verfügung. Virtuelle SkillsLabs können hier den Bedarf zum Teil abdecken und eine Brücke zwischen Theorie und Praxis bilden. Im Beitrag wird eine solche Umsetzung mit verschiedenen Ausbaustufen vorgestellt.