Der virtuelle Mozzarellaversuch
Studierende trainieren komplexe Laborprozesse immersiv, interaktiv und beliebig oft, bevor sie diese sicher im echten Labor umsetzen.
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Eckdaten
Kann Lösungsansätze für folgende Problemstellungen der Lehre bieten:
- Hohe Komplexität der Lerninhalte
- Geringe Lernmotivation
- Geringe Selbstregulationsfähigkeit der Studierenden
- Geringer Transfer in die Praxis
Eignet sich für folgende Virtualisierungsgrade:
- Virtualisierung
Nutzt folgende Medieneigenschaften zur Unterstützung des Lernprozesses:
Im Projekt „Interaktive Lehre in virtuellen MINT-Laboren | MINT-VR-Labs“ ist die Virtual-Reality-Anwendung „Mozzarellaversuch – Biotechnologische Verfahren in der Produktion“ entstanden. Sie ermöglicht Studierenden, den Ablauf eines komplexen Laborversuchs immersiv und beliebig oft zu durchlaufen.
Der Mehrwert liegt in der besseren Vorbereitung auf reale Laborarbeit: Die Studierenden machen sich eigenständig mit den Versuchsschritten vertraut, wiederholen Fehler gefahrlos und entwickeln ein vertieftes Prozessverständnis. Das virtuelle Training fördert zusätzlich Medienkompetenz, Selbstständigkeit und Motivation. Die Integration in die Lehre zeigt, dass Studierende Abläufe sicherer und strukturierter durchführen. Besonders hilfreich ist das unmittelbare Feedbacksystem, das auf fehlerhafte Eingaben reagiert. Die virtuelle Umgebung unterstützt den Transfer in reale Arbeitskontexte, in denen digitale Technologien zunehmend an Bedeutung gewinnen.
Gleichzeitig wurden wichtige Erfahrungen bei der Umsetzung gesammelt: Die Entwicklung von VR-Anwendungen ist mit hohem technischem und didaktischem Aufwand verbunden und erfordert eine enge Abstimmung mit Lehrenden. Dafür sind personelle und zeitliche Ressourcen nötig. Auch organisatorische Aspekte sind zentral: Eine funktionierende technische Infrastruktur setzt geeignete Räumlichkeiten voraus, die die Lagerung und praktisches Ausprobieren ermöglichen. Hinzu kommen finanzielle Aspekte, etwa die Anschaffungskosten der Hardware. Auch Motion Sickness kann auftreten, weshalb alternative Zugänge bereitgestellt werden müssen.
Dennoch überwiegen die Vorteile, sofern der Einsatz didaktisch gut geplant, technisch betreut und sinnvoll in bestehende Lehrkonzepte eingebettet wird. Unsere Erkenntnis: VR lohnt sich, wenn die Rahmenbedingungen realistisch berücksichtigt werden. Vor allem bei zeitlichen, materiellen oder sicherheitsbezogenen Einschränkungen kann VR echten Mehrwert bieten.
Medieneigenschaften zur Unterstützung des Lernprozesses
Studierende interagieren mit virtuellen Laborobjekten, führen alle Versuchsschritte selbstständig durch, erhalten direktes Feedback und können die Abläufe beliebig oft wiederholen.
Die Lernenden steuern ihr Lerntempo selbst, wiederholen Schritte nach Bedarf und nutzen Tutorials und Hilfetexte in der Anwendung eigenständig.
Lösungsansätze für Problemstellungen der Lehre
Für die folgenden Problemstellungen kann das Praxisbeispiel Lösungsansätze bieten:
- Hohe Komplexität der Lerninhalte:
Die VR ermöglicht gefahrloses, wiederholbares Training komplexer Prozesse.
- Geringe Lernmotivation:
Die immersive VR-Umgebung macht Spaß, steigert das Interesse und fördert intrinsische Motivation.
- Geringe Selbstregulationsfähigkeit der Studierenden:
Interaktive Unterstützung und individuelles Feedback fördern selbstgesteuertes Lernen.
- Geringer Transfer in die Praxis:
Die VR simuliert realitätsnahe Laborsituationen und erhöht die Handlungssicherheit für reale Umsetzungen.
Virtualisierungsgrad
Der Virtualisierungsgrad beschreibt das Verhältnis von analogen und digitalen Elementen in einem Lehr-/Lernszenario. Das Praxisbeispiel unterstützt die folgenden Virtualisierungsgrade:
- Virtualisierung
Ressourcen
Soft- und Hardware
- Meta Quest 3
- Meta Quest Pro
Weitere Informationen zum Praxisbeispiel
Kontakt
Sie möchten mehr über das Praxisbeispiel erfahren? Hier können Sie Kontakt zu den Autorinnen und Autoren aufnehmen:
Jessica Krohn
LinkedIn-Profil
Prof. für Mikrobiologie, Laborleiter
Steffen Prowe
Berliner Hochschule für Technik
FB V, Biotechnologie
Luxemburger Straße 11-12
13353 Berlin
steffen.prowe@bht-berlin.de