Presentation of Masterthesis at Graz University of Technology, October 2022

1. WISSEN
TECHNIK
LEIDENSCHAFT
Mixed Reality im Distance
Learning in der
Hochschullehre
21.10.2022
Stefan Thurner
Präsentation der Masterarbeit zum Erlangen des akademischen
Grades Master of Education

2. Das MiReBooks Projekt (2018-2022)
• Internationale Partnerinnen und Partner mit Fokus auf Bergbauindustrie
• European Institute of Innovation & Technology (EIT) RAW Materials
• Ziel: Bewältigen der Herausforderungen im Bereich der Ausbildung im
Bergbausektor
• Mittel: Neue Technologien – Mixed Reality
21.10.2022
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3. Entwickelte Technologien
• AR-Applikation zum Betrachten von Modellen
• VR-Applikation
• 3D Modelle
• 360° Videos
• Authoring-Tool (Desktop)
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4. „Für wie geeignet halten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer Mixed Reality
insgesamt und die entwickelte Anwendung im Speziellen für den Einsatz im
Bergbau-Unterricht?“
Forschungsfrage:
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5. Vorstudien
• Frühe Version der VR-Applikation
• Positive Effekte von MR-Einsatz konnten nachgewiesen werden
• Neue Herausforderungen wurden ersichtlich
Daling, L., Kommetter, C., Abdelrazeq, A., Ebner, M., Ebner, M.: Mixed reality books: applying augmented and virtual reality in
mining engineering education. In Augmented reality in education, pp. 185-195. Springer, Cham. (2020) https://doi.org/10.1007/978-
3-030-42156-4_10
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6. Vorstudien
Thurner, S., Daling, L., Ebner, Markus, Ebner, Martin, Schön, S.: Evaluation Design for Learning with Mixed Reality in Mining
Education in View of Current Evaluation Techniques in MR. Zaphiris P., Ioannou A. (eds) Learning and Collaboration Technologies:
Games and Virtual Environments for Learning. HCII 2021. Lecture Notes in Computer Science, vol 12785. Springer, Cham. (2021)
https://doi.org/10.1007/978-3-030-77943-6_21
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7. Evaluationsprozess am Ende des
Projektes
Durchführung der Hauptstudie
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8. Aufbau der Studie
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2 Testvorlesungen á 60 Minuten
Insgesamt 23 Studierende
Technische Universität Bergakademie Freiberg
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule
Aachen
Montanuniversität Leoben
Im Distance Learning Format via Zoom

9. Zeitlicher Ablauf
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10. Technischer Aufbau
• Studierende: Oculus Quest 2 HMDs (Sidequest)
• Lehrende: Desktop-Version
• Via Internet verbunden
• Zusätzlicher Zoom-Call
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11. Ablauf der Test-LVs – 3D Modelle in VR
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12. Ablauf der Test-LVs – 360° Videos Modelle in VR
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13. Ablauf der Test-LVs
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14. Methode
• Online-Fragebogen
• Projektintern:
• System Usability Scale
• Technology Acceptance Model
• iGroup Presence Questionnaire
• Weitere ergänzende Fragen spezifisch für diese Arbeit
Daling, L., Khoadei, S., Kalkofen, D., Thurner, S., Sieger, J., Shepel, T. Abdelrazeq, A., Isenhardt, I.: Evaluation of Mixed Reality
Technologies in Remote Teaching. HCII 2022. Lecture Notes in Computer Science, Vol. 13329. Springer, Cham.
https://doi.org/10.1007/978-3-031-05675-8_3 (2022)
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15. Arbeitsspezifische Fragen
Studierende:
• 8 geschlossene Fragen
• 3 offene Fragen
Vortragende:
• 5 offene Fragen
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16. Ergebnisse
Projektinterne Ergebnisse:
• Test-LVs wurden positiv wahrgenommen
• Hohe Usability (Benutzerfreundlichkeit)
• Studierende sprachen dem Tool gute Eignung zu
• Lehrende lobten Möglichkeiten
• Allerdings hohe Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren
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17. Ergebnisse (geschlossene Fragen)
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(N1 = 13, N2 = 10)
M1 = 76.92
(SD = 24.93)
M2 = 77.50
(SD = 23.58)

18. Ergebnisse (geschlossene Fragen)
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18
(N1 = 13, N2 = 10)
M1 = 19.23
(SD = 28.00)
M2 = 17.50
(SD = 25.12)

19. Ergebnisse (geschlossene Fragen)
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19
(N1 = 13, N2 = 10)
M1 = 40.38
(SD = 33.31)
M2 = 60.00
(SD = 33.91)

20. Ergebnisse (geschlossene Fragen)
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(N1 = 13, N2 = 10)
M1 = 94.23
(SD = 10.53)
M2 = 80.00
(SD = 21.79)

21. Ergebnisse (offene Fragen)
Studierende:
“Certainly, it can be very helpful in gaining knowledge about the hidden
side of machinery and operational aspects of mining, plus it can enable a
virtual mine visit with enough vision of many details.”
„It would have been helpful to keep the slide with the instructions on how to
use the tool up during using it (functions of the different buttons on the
controls)”
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22. Ergebnisse (offene Fragen)
Lehrende:
“Specific contents and calculations still require more classic tools, but for a
good realistic introduction it can be really helpful”
„Sometimes I was not sure if everyone is following me, even though there
are green lights at the bottom indicated. It is something one needs to get
used to“
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23. Erkenntnisse
• Positive Rückmeldungen und bekannte Herausforderungen der
Vorstudien wurden weiter validiert und konkretisiert
• Hohe Benutzerfreundlichkeit und Eignung für den Unterricht
• Kein Qualitätsverlust durch Distance Learning spürbar
• Lernerfolg hängt sehr von der Qualität des Materials ab
• Classroom-Management als besondere Herausforderung
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24. „It should be integrated into the education process at a larger
scope. Not only at universities, but it also can be interesting
for raw material professionals to train the staff.”
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25. SCIENCE
PASSION
TECHNOLOGY
Vielen Dank!
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26. Quellen
Beispiel eines Modelles, welches in AR betrachtet werden kann / Studierende der RWTH Aachen arbeiten mit HMDs: Daling, L.,
Abdelrazeq, A., Khodaei, S., Thurner, S., Ebner, Markus, Ladinig, T., Bertignol, H., Kuula, T., Shepel, T., Halim, A., Kalkofen, D.,
Tibbett, J., Ebner, Martin, Hitch, M., Labrador Ortega, M.: New Methods in Mining Education. Mirebooks Handbook. Leykam. (2021)
Daling, L., Kommetter, C., Abdelrazeq, A., Ebner, M., Ebner, M.: Mixed reality books: applying augmented and virtual reality in
mining engineering education. In Augmented reality in education, pp. 185-195. Springer, Cham. (2020) https://doi.org/10.1007/978-
3-030-42156-4_10
Thurner, S., Daling, L., Ebner, Markus, Ebner, Martin, Schön, S.: Evaluation Design for Learn-ing with Mixed Reality in Mining
Education in View of Current Evaluation Techniques in MR. Zaphiris P., Ioannou A. (eds) Learning and Collaboration Technologies:
Games and Virtual En-vironments for Learning. HCII 2021. Lecture Notes in Computer Science, vol 12785. Springer, Cham. (2021)
https://doi.org/10.1007/978-3-030-77943-6_21
Daling, L., Khoadei, S., Kalkofen, D., Thurner, S., Sieger, J., Shepel, T. Abdelrazeq, A., Isenhardt, I.: Evaluation of Mixed Reality
Technologies in Remote Teaching. HCII 2022. Lecture Notes in Computer Science, Vol. 13329. Springer, Cham.
https://doi.org/10.1007/978-3-031-05675-8_3 (2022)
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