KI, die Kreative Intelligenz jetzt in der neuesten Folge SMART&nerdy! Podcastfolge #23.

Handgriffe spielerisch digital erlernen

Mann mit SmartHands und AR Brille

[vc_row][vc_column][vc_custom_heading text=“Handgriffe spielerisch digital erlernen“ font_container=“tag:h1|font_size:48|text_align:left“ use_theme_fonts=“yes“ css=“.vc_custom_1621925360972{margin-top: -25px !important;}“][vc_custom_heading text=“Neue Wege zur Ausbildung in der manuellen Medizin“ font_container=“tag:h2|font_size:28|text_align:left|color:%23676b6d“ use_theme_fonts=“yes“ css=“.vc_custom_1621925381332{padding-bottom: 10px !important;}“][vc_column_text]Oliver Gast, Alina Makhkamova, Dirk Werth, August-Wilhelm Scheer Institut[/vc_column_text][ultimate_spacer height=“15″ height_on_tabs=“15″ height_on_tabs_portrait=“15″ height_on_mob_landscape=“15″ height_on_mob=“15″][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_custom_heading text=“Kurz & Bündig“ font_container=“tag:h2|font_size:34|text_align:left“ use_theme_fonts=“yes“ css=“.vc_custom_1598268967432{margin-top: -25px !important;}“ el_class=“box-headline“][vc_row_inner el_class=“box-content-wrapper“][vc_column_inner][vc_column_text]Methoden des spielbasierten Lernens können nicht digital-affine oder wenig motivierte Lernende positiv dabei unterstützen, effizient und effektiv im digitalen Umfeld zu lernen und sogar ein Lernerlebnis zu erfahren. Das Projekt SmartHands zeigt am Beispiel der manuell-medizinischen Ausbildung, insbesondere der Ausbildung zum Physiotherapeuten, wie solche Umgebungen geschaffen werden können. Das Projekt kombiniert Innovationen aus Technik, wie Mixed Reality und haptische Handschuhe, mit verschiedenen Elementen des spielbasierten Lernens und Instructional Design, um alle Lernenden zu erreichen[/vc_column_text][/vc_column_inner][/vc_row_inner][/vc_column][/vc_row][vc_row css=“.vc_custom_1519752670572{margin-top: -10px !important;}“][vc_column][ultimate_spacer height=“30″ height_on_tabs=“15″ height_on_tabs_portrait=“15″ height_on_mob_landscape=“15″ height_on_mob=“15″][vc_column_text]Digitales Lernen etabliert sich zunehmend auch in digital-konservativen Bereichen und hebt die Qualität der entsprechenden Aus- und Weiterbildungen auf das nächste Level. Gerade durch die aufeinander abgestimmte Kombination von innovativer Technik und passenden didaktischen Ansätzen wie dem spielbasierten Lernen können in einer digitalen Welt Mehrwerte generiert werden, die Lernerlebnisse schaffen sowie zu effizienterem und effektiverem Lernen führen. Auch in übungsintensiven Domänen wie der manuellen Medizin führt dies zum Erfolg.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]Im Sinne des lebenslangen Lernens wird von Arbeitnehmern immer häufiger gefordert, an Weiterbildungen teilzunehmen. Doch wie können diese abwechslungsreicher und ansprechender gestaltet werden? Insbesondere so, dass sie von den Arbeitnehmern nicht nur als Pflicht wahrgenommen, sondern gerne absolviert werden?

In diesem Kontext lohnt sich die Betrachtung von Spielen. Spiele unterschiedlichster Art sind historisch verankert und finden sich in allen Kulturen wieder. Es ist demnach wenig überraschend, dass spielbasiertes Lernen, wozu auch Gamification, Serious Games und Simulationen gehören, in der Geschäftswelt vermehrt Anwendung findet.

Gamification beschreibt die Nutzung von spielerischen Elementen im spielfremden Kontext mit dem Ziel, die Motivation der Nutzer zu steigern und eine Verhaltensänderung hervorzurufen [1]. Etablierte Gamification-Elemente sind zum Beispiel Ranglisten, unterschiedliche Spiel-Level oder auch die Vergabe von Punkten. Ein Serious Game wiederum ist ein Spiel, das nicht zur reinen Unterhaltung dient, sondern weitere Ziele, wie zum Beispiel Lernen, verfolgt. Im Gegensatz zu Gamification ist es das Designziel eines Serious Games, ein Spiel zu sein [2]. Es folgt demnach einer typischen Spielstruktur, hat aber auch spezifische Lernziele.

Simulationen ahmen reale Aufgaben oder Abläufe virtuell nach. Sie können die Lernenden so dabei unterstützen, das Fliegen oder auch die Reparatur von Fabrikanlagen zu erlernen. Simulationen benötigen keine spielerischen Elemente, können aber sowohl Gamification als auch Serious Games Elemente enthalten.

Spielerische Elemente sollten jedoch nicht ohne Berücksichtigung von Instructional Design Prinzipien in eine Lernumgebung integriert werden, da sie sonst eventuell nicht zu den gewünschten Effekten führen [3].[/vc_column_text][vc_custom_heading text=“Wie Physiotherapeuten zukünftig lernen können“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Das 2020 gestartete, vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Projekt SmartHands macht sich die Vorteile spielbasierter Ansätze zunutze, um für die Lernenden eine Learning Experience zu schaffen, die effizientes und effektives digitales Lernen ermöglicht. SmartHands trägt hierbei aktiv zur Implementierung digitaler Medien in der beruflichen Aus- und Weiterbildung der Gesundheitsberufe bei. Dabei werden Lehrszenarien zur digitalen Mediennutzung in der Domäne der manuellen Medizin und Therapie entwickelt und in einer eigenen Lernplattform zur Verfügung gestellt.

Digitales Lernen im Bereich der Gesundheitsberufe, insbesondere in der Domäne der manuellen Medizin, ist aus mehreren Gründen besonders herausfordernd. Zunächst basiert die Ausbildung in der manuellen Medizin, wie beispielsweise die Ausbildung zum Physiotherapeuten, überwiegend auf traditionellen Methoden. Gängig ist die Kombination aus Frontalunterricht und Üben in Kleingruppen. Digital optimierte Curricula existieren nicht und wurden vor Corona auch nicht flächendeckend gefordert. Nicht zuletzt liegt dies daran, dass der Tastsinn der Lernenden während ihrer Ausbildung stark gefordert ist, was bis dato eine realitätsgetreue Virtualisierung erschwerte und aktuell ein attraktives Forschungsgebiet darstellt. Manuelle Mediziner benötigen Ihren Tastsinn nicht nur zum Erfühlen von Körperregionen, sondern auch, um bei bestimmten Behandlungen, wie zum Beispiel bei Gelenkmobilisierungstechniken, den angewandten Druck auf die zu behandelnde Körperregion des Patienten fein dosieren zu können. Um Verletzungen der Patienten durch die Therapeuten vorzubeugen, ist in der manuell-medizinischen Ausbildung ein hohes Maß an wiederholtem Üben erforderlich bis die richtigen Handgriffe beherrscht werden. Dies kann für die Lernenden durch die immer wieder gleichen Bewegungen schnell monoton und „langweilig“ werden. Diese Monotonie zu überbrücken, stellt eine weitere Herausforderung dar. Um diese Herausforderungen zu meistern, setzt das Projekt SmartHands auf den Einsatz innovativer Technologien, wie Mixed Reality und haptische Interfaces, sowie innovativer didaktischer Methoden des spielbasierten Lernens. Diese Kombination bietet sich an, da Augmented Reality und Virtuelle Realitäten immersive Lernumgebungen ermöglichen, die das Gefühl vermitteln, „hier und jetzt“ zu sein und so ein mögliches Spielsetting noch glaubhafter machen können.

Die Kombination allein ist allerdings kein „Selbstläufer“, denn die gewählten Komponenten müssen aufeinander abgestimmt sein und auch zum jeweiligen Lehrstoff passen, damit das gewünschte Lernerlebnis eintritt. So werden in SmartHands mehrere Szenarien umgesetzt, die jeweils unterschiedliche Lernziele, umgesetzt mit jeweils unterschiedlichen Technologien, verfolgen.[/vc_column_text][vc_single_image image=“26333″ img_size=“medium“ add_caption=“yes“][vc_custom_heading text=“Grifftechniken virtuell erlernen“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Ein erstes Szenario befasst sich mit dem Training grundlegender Techniken für die Diagnose und Behandlung. Wesentlicher Bestandteil beim Erlernen der Techniken sind ein hohes Maß an Übung immer wieder gleicher Abläufe und der Einbezug des haptischen Feedbacks auf die Bewegungen. Zu Beginn einer klassischen Lerneinheit beobachten die Lernenden einen Experten bei der Durchführung der Grifftechnik und versuchen die Bewegungen dann nachzuahmen. Über eine Reihe von Wiederholungen entwickeln sich die Bewegungen von sprunghaft und segmentweise zu sicheren, natürlichen und schließlich sogar automatisierten Bewegungsabläufen.

Für das entwickelte Szenario wird versucht, die Lern-Bedingungen realitätsnah nachzubilden, was der Anwendung einen starken Simulationscharakter gibt. Durch die schrittweise Erklärung der Techniken mit der Möglichkeit von Wiederholungen einzelner Bereiche unterstützt das System aktiv den Aufbau prozeduralen Wissens.

Hierbei lernen jeweils Zweierteams zusammen mit Hilfe einer HoloLens 2. Ein Lernender setzt die Brille auf und startet die Anwendung. Nach einem kurzen Benutzer-Onboarding und einer Tracking-Kalibrierung wird das Hauptmenü auf den Körper des Partners projiziert. Auf diese Weise ist es möglich, manuelle Fertigkeiten direkt mit einem Partner zu trainieren, unterstützt und geführt durch die Anwendung und die Mixed-Reality-Brille.

Der Vorteil von AR ist hier immens. Der Lernende sieht die Schritte zur Durchführung des Griffs in Form von „Geisterhänden“ direkt auf die jeweils relevanten Körperteile seines Lernpartners projiziert, der in der Übung als Patient fungiert. Anders als in der herkömmlichen Lehrer-Schüler-Variante des Nachahmens einer dritten Person sieht der Lernende alles direkt mit den eigenen Augen, was von ihm weniger Abstraktionsvermögen erfordert. Durch die reale Durchführung an einem Patienten bekommt der Lernende zudem das essenzielle haptische Feedback.

Da die Hände der Nutzer in den Lernprozess eingebunden sind, bietet die Anwendung neben einer touchbasierten Steuerung auch eine Blicksteuerung als alternative Modalität zur Interaktion innerhalb der Anwendung. Diese Navigationsvariante dient nicht nur zur Steigerung des Nutzererlebens als „easy to use feature“, sondern trägt auch dazu bei, den Lernflow während des Übens nicht zu unterbrechen.Das Lernszenario ermöglicht es den Nutzern, wann und wo auch immer möglich zu lernen. Sollte die Bildung von Zweierteams zum Lernen nicht möglich sein, ist es ebenfalls denkbar, an einem virtuellen Avatar zu üben. Die fehlende haptische Komponente soll hierbei mit detaillierten Zusatzinformationen, die visuell und/oder auditiv angezeigt werden, kompensiert werden. Gerade zu Beginn von Lerneinheiten können diese „Trockenübungen“ den Einstieg in den Lernprozess komplexer Abläufe fördern.[/vc_column_text][vc_single_image image=“26334″ img_size=“large“ add_caption=“yes“][vc_custom_heading text=“Der erste (virtuelle) Patient“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Ein weiteres geplantes Szenario von SmartHands ist die Simulation eines Patiententermins. Der fiktive Patient kommt mit einem bestimmten Problem oder Schmerz zum Physiotherapeuten und dieser führt eine klassische Anamnese und Behandlung durch. Dieses Szenario stellt einen wichtigen Bereich der Ausbildung, insbesondere zur Vorbereitung der praktischen Abschlussprüfung, dar. Für die Lernenden ist es oftmals schwierig, ausreichend passende Gelegenheiten zu finden, eine komplette Patientenbehandlung wie in der Prüfung gefordert zu durchlaufen. SmartHands ermöglicht dies durch ein Abbilden des Geschehens in einer virtuellen Umgebung, in der der Lernende die Möglichkeit hat, den fiktiven Patienten unter anderem mit Hilfe von haptischen Handschuhen zu behandeln.

In diesem Szenario sollen mehrere Komponenten des spielbasierten Lernens verwendet werden. Wie in jedem Spiel gibt es Regeln, Ziele und Vorgaben. Zudem ist das Setting durch eine glaubhafte Story verbunden, die einer realen Situation und deren emotionalen Bedingungen sehr ähnlich ist. Es werden demnach auch keine Belohnungen im Sinne von Punkten an die Lernenden vergeben. Stattdessen soll das Szenario intrinsisch motivieren durch den immanenten Sinngehalt und seine sozio-emotionale Bedeutung. Zudem verfügt das Szenario über Herausforderungen, die die Physiotherapeuten meistern müssen. Konkret bedeutet dies, eine möglichst detaillierte und korrekte Lösung für das Problem des Patienten zu finden. In diesem Kontext gilt es zu beachten, dass Feedback, Fortschrittsmeldungen und die Möglichkeit der Bewältigung von Herausforderungen und Problemen nicht nur antreiben und motivieren, sondern auch die Lernergebnisse positiv beeinflussen können.

Den Nutzern wird es zudem möglich sein, den Schwierigkeitsgrad des Spiels und das gleichzeitige Feedback individuell anzupassen. Durch die Simulation und die individuellen Anpassungsmöglichkeiten, soll die Lerneffektivität der Nutzer in einer sicheren Lernumgebung verbessert werden.[/vc_column_text][vc_custom_heading text=“„Das Ganze ist die Summe seiner Teile““ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Die einzelnen Szenarien sind prinzipiell unabhängig voneinander nutzbar. Bei der Definition der Lernszenarien wurden aber bewusst unterschiedliche Bereiche des Lehrplans ausgewählt. So lassen sich auf der einen Seite verschiedene Facetten der Ausbildung in Form digitaler Lerneinheiten abbilden, was auf der anderen Seite zudem zu einem ganzheitlichen Lernerlebnis führen kann, wenn alle Szenarien aufeinander aufbauend absolviert werden.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][ult_createlink title=“Zu den Literaturangaben“ btn_link=“url:https%3A%2F%2Fbit.ly%2F3eoOYAy|target:_blank“][ult_dualbutton btn_hover_style=“Style 2″ btn_border_style=“solid“ btn_color_border=“#ffffff“ btn_border_size=“2″ btn_alignment=“left“ dual_resp=“off“ button1_text=“Einzelheft kaufen“ icon_link=“url:https%3A%2F%2Fwww.im-io.de%2Fproduct%2Flerngroesse-eins%2F|title:Lerngr%C3%B6sse%20Eins“ btn1_background_color=“#f3f3f3″ btn1_bghovercolor=“#f07d00″ icon=“Defaults-book“ icon_size=“22″ icon_color=“#f07d00″ icon_hover_color=“#ffffff“ button2_text=“Jetzt abonnieren“ btn_icon_link=“url:https%3A%2F%2Fwww.aws-institut.de%2Fim-io%2Fabo%2F|title:Abo||“ btn2_background_color=“#f3f3f3″ btn2_bghovercolor=“#f07d00″ btn_icon=“Defaults-chevron-right“ btn_icon_size=“22″ btn_icon_color=“#f07d00″ btn_iconhover_color=“#ffffff“ divider_text=“oder“ divider_text_color=“#f07d00″ divider_bg_color=“#ffffff“ btn1_text_color=“#f07d00″ btn1_text_hovercolor=“#ffffff“ btn2_text_color=“#f07d00″ btn2_text_hovercolor=“#ffffff“ title_font_size=“desktop:20px;“ btn_border_radius=“30″ title_line_ht=“desktop:22px;“ btn_width=“280″][/vc_column][/vc_row]

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