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The paper describes the implementation of practical laboratory settings in a virtual environment. With the entry of VR glasses into the mass market, there is a chance to establish educational and training applications for displaying some teaching materials and practical works. Therefore our project focuses on the realization of virtual experiments and environments, which gives users a deep insight into selected subfields of Optics and Photonics. Our goal is not to substitute the hand on experiments rather to extend them. By means of VR glasses, the user is offered the possibility to view the experiment from several angles and to make changes through interactive control functions. During the VR application, additional context-related information is displayed. By using object recognition, the specific graphics and texts for the respective object are loaded and supplemented at the appropriate place. Thus, complex facts are supported in an informative way. The prototype is developed using the Unity Engine and can thus be exported to different platforms and end devices. Another major advantage of virtual simulations to the real situation is the high degree of controllability as well as the easy repeatability. With slight modifications, entire experiments can be reused. Our research aims to acquire new knowledge in the field of e-learning in association with VR technology. Here we try to answer a core question of the compatibility of the individual media components.
Die Digitalisierung der Hochschullehre schreitet aktuell weiter voran. Mit dem Beginn der Corona-Pandemie und den Einschränkungen im öffentlichen Raum sind Studierende als auch Lehrende auf alternative Lehrmethoden angewiesen.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, zu beantworten, inwiefern eine E-Lerning Anwendung unter Verwendung von Gamification Elementen realisiert werden kann. Zur Konzeption und Programmierung eines Prototypen und zur Generierung und Aufbereitung von Lehrinhalten unter Berücksichtigung mediendidaktischer Aspekte, wurde einen Laborversuch aus dem Bereich der Elektrotechnik zurückgegriffen. Zur Extraktion der Informationen wurden die Component Display Theorie und die Elaborationstheorie genutzt.
Anhand der gesammelten Lehrinhalte wurden mithilfe des Octalysis-Frameworks passende Gamification Elemente gewählt. Insbesondere wurden hier die positiven Motivatoren gewählt, in Kombination mit einem ausgewogenen Verhältnis zwischen intrinsischen und extrinsischen Antrieben.
Im Bereich der Schaltungsssimulation wurde auf das Open Source Projekt Spice-Sharp zugegriffen, welches auf der SPICE Bibliothek basiert.
Abschließend wurde die Unity Engine für die Realisierung des Prototyps verwendet. Mit diesem wird ein Grundlagenversuch aus der Elektrotechnik simuliert.
Als deutliche Erkenntnis zeigt sich, dass das Octalysis-Framework sinnvolle Spielelemente im Zusammenhang mit einer E-Learning Anwendung liefert.
Eine weitergehende Forschung im Bereich der Gamification von Simulationssoftware könnte mit einer Evaluation der vorgeschlagenen Spielelemente problemlos fortgeführt werden.