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GMDS 2012: 57. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e. V. (GMDS)

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie

16. - 20.09.2012, Braunschweig

Die Umgebung macht es! Mobiles Lernen und Erleben mit dem „mobile Augmented Reality blended learning environment (mARble®)“

Meeting Abstract

  • Urs-Vito Albrecht - Medizinische Hochschule Hannover. P.L.R. Institut für Mediziische Informatik, Hannover, Deutschland
  • Bernhard Häussermann - Medizinische Hochschule Hannover, Deutschland
  • Marianne Behrends - Medizinische Hochschule Hannover, Deutschland
  • Herbert K. Matthies - Medizinische Hochschule Hannover, Peter L. Reichertz Institut für Medizinische Informatik, Hannover, Deutschland
  • Ute von Jan - Medizinische Hochschule Hannover. P.L.R. Institut für Medizinische Informatik, Hannover, Deutschland

GMDS 2012. 57. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e.V. (GMDS). Braunschweig, 16.-20.09.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. Doc12gmds071

DOI: 10.3205/12gmds071, URN: urn:nbn:de:0183-12gmds0717

Veröffentlicht: 13. September 2012

© 2012 Albrecht et al.
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Gliederung

Text

Einleitung und Fragestellung: Im Medizinstudium erfolgt die konventionelle Vermittlung medizinischer Grundlagen und Zusammenhänge meist im Frontalunterricht. Bei Verlagerung des Unterrichts direkt an das Krankenbett stehen nicht immer die zum geforderten Lehrinhalt passenden Fälle zur Verfügung, auch können hierbei ethische Bedenken zum Tragen kommen. Das betrifft zum Beispiel die rechtsmedizinische Interpretation von Befundmustern an Geschädigten, die von den Ermittlungsbehörden zur gerichtssicheren Befunddokumentation vorgestellt werden. Um den Studierenden diese Lerninhalte nicht vorzuenthalten, wurde eine Lernumgebung für mobile Endgeräte geschaffen, die unter Einsatz von Augmented Realitiy-Technologie [1], [2] Simulationen von Befunden auf der eigenen Haut ermöglicht und erlebbar macht, unabhängig von räumlichen oder zeitlichen Nutzungseinschränkungen.

Material und Methoden: Zur Vermittlung entsprechender Inhalte wurde die Lernumgebung mARble® (mobile Augmented Reality blended learning environment) zunächst für iOS-basierte Geräte (iPhone®, iPad®) entwickelt. Die Augmented Reality-Komponente basiert auf der Open-Source-Bibliothek NyARToolkit aus dem ARToolkit. Diese Bibliothek wurde erweitert, um weitere individuelle Marker, sowohl einzeln als auch mehrere gleichzeitig, erkennen zu können. Die Contentpflege erfolgt über eine autorenfreundliche XML-Struktur und kann ohne spezielle Programmierkenntnisse unabhängig vom Binärcode bearbeitet werden. Die Inhalte in Form von Bildern, Grafiken, Videos und Text werden durch Autoren des Lernmoduls beigesteuert. Es können alle gängigen Medienformate eingebunden werden.

Ergebnisse: Die Applikation ermöglicht mit Methoden der Augmented Reality eine realistische, simulierte Darstellung relevanter Befunddaten aus dem jeweiligen Fachbereich und kann sowohl im Gruppen- als auch im Frontaluntericht, aber auch in der persönlichen Nachbereitung eingesetzt werden. Während der Lernphase werden dabei spezifische Marker an entsprechender Stelle auf den Körper platziert. Wird die Kamera des iPhones® auf den jeweiligen Marker gerichtet, wird das aufgenommene Bild an dieser Stelle mit dem dazugehörigen simulierten Befund überlagert sowie weitere dazugehörige Informationen in textueller oder audiovisueller Form angeboten. Zusätzlich lassen sich passende Übungsfragen abrufen, die die Studierenden direkt bearbeiten können. Integriert in ein entsprechendes Konzept lassen sich somit interaktive Lernmodule gestalten, bei denen die Studierenden sich selbst wesentlich einbringen können.

Diskussion: Applikationen wie mARble® ermöglichen es, auf relativ einfache Weise eine zwar anspruchsvolle aber dennoch attraktive Lernumgebung zu schaffen, die das Potential hat, die Lernerfahrung der Studierenden in Fächern, in denen visuelle Inhalte eine wichtige Rolle spielen, signifikant zu verbessern [3].

Eine erste Evaluation des Konzeptes, basierend auf rechtsmedizinischen Inhalten, wurde mit 10 Studierenden aus dem dritten Studienjahr der Humanmedizin durchgeführt. Die Studierenden, die keine Vorkenntnisse in Bereich der Rechtsmedizin hatten, wurden randomisiert auf zwei Gruppen verteilt, wobei eine Gruppe mit konventionellen Lernmaterialien ausgestattet wurde, während der zweiten Gruppe iPhones mit der vorinstallierten Applikation zur Verfügung gestellt wurden. Jeweils vor und nach der Lernphase wurde der Wissenstand der Studierenden mit Hilfe eines kurzen Multiple Choice Tests überprüft und die Studierenden zu ihren individuellen Erfahrungen mit mARble® befragt [4]. Dabei zeigte sich, dass sich die Ergebnisse des Multiple Choice-Tests in beiden Gruppen nur geringfügig unterschieden. Bei der Gruppe, die mit mARble® lernen durfte, konnte allerdings eine wesentliche Stimulation festgestellt werden. Inwieweit es sich dabei nur um kurzfristige Effekte handelt oder ob das Lernen mit mARble® auch zu einer besseren Verankerung der Lerninhalte im Langzeitgedächtnis führt, muss in einer künftigen Langzeitstudie untersucht werden.


Literatur

1.
Smith M. Augmented Reality – Its Future in Education. Available from: http://www.publictechnology.net/sector/augmented-reality-its-future-education [cited 23.04.2012] Externer Link
2.
Azuma, RT. A Survey of Augmented Reality. Presence: Teleoperators and Virtual Environments. 1997;6(4):355-85.
3.
Nilsson S, Johansson B. Fun and usable: augmented reality instructions in a hospital setting. In: 19th Australasian conference on Computer-Human Interaction: Entertaining User Interfaces, ACM. 2007. p. 123-30.
4.
Hassenzahl M, Burmester M, Koller F. AttrakDiff: Ein Fragebogen zur Messung wahrgenommener hedonischer und pragmatischer Qualität. In: Ziegler J, Szwillus G. Mensch und Computer 2003: Interaktion in Bewegung. Stuttgart, Leipzig: Teubner; 2003.