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Einblicke in die Wissenschaft von internationalen Kolleg*innen und Anlass zum Austausch - das ist das Ziel der "CATALPA Lecture Series". Gast diesmal: Prof. Dr. Roland Klemke. Titel seines englischsprachigen Vortrags: "Multimodal Immersive Learning Systems - Technologies for cognitive, affective, and psychomotor learning support".

Bildungstechnologien konzentrieren sich vielfach hauptsächlich auf die kognitiven Aspekte des Lernens: Häufig geht es um Inhalte, Aufgaben, Bewertungen und Kommunikation. Aspekte des affektiven und psychomotorischen Lernens stehen seltener im Fokus. Jüngste Fortschritte in den Bereichen künstliche Intelligenz, Sensoren, multimodale Interaktion und immersive Umgebungen ermöglichen es, dies zu ändern: Affektive Zustände von Lernenden und ihre psychomotorischen Aktivitäten können erfasst und analysiert werden. Die gesammelten Daten und die daraus gewonnenen Erkenntnisse können mit automatisiertem Feedback oder Anleitung in den Lernprozess eingebettet werden.

Allerdings ist es eine Herausforderung, eine derart komplexe Kombination von Technologien zu nutzen, um effektive und benutzerfreundliche Lernsituationen zu gestalten:

• Foto: CATALPA

  Wie gestalten wir immersive Lernumgebungen so, dass sie ansprechend und effektiv, sicher und angenehm sind?

• Welche Sensortechnologien eignen sich zur Erfassung von Daten der Lernenden? Welche Sensoren bieten Genauigkeit, ohne zu stören?
• Wie lassen sich zuverlässige und verwertbare Daten für Machine-Learning-Ansätze in ausreichender Qualität und Quantität sammeln? Wie müssen Machine-Learning-Modelle gestaltet und trainiert werden, um angemessen auf die Aktivitäten der Schüler zu reagieren?
• Wann und wie sollten wir Feedback geben, ohne Ablenkung zu verursachen oder die kognitive Belastung zu erhöhen?
• Wie gehen wir verantwortungsbewusst mit sensiblen Daten von Lernenden um, die während dieser Prozesse erfasst werden?

In seinem Vortrag stellte Klemke Konzepte und Ergebnisse aus mehreren Forschungsprojekten vor, die sich mit diesen Fragen befassen, und zeigte auf, wie Ansätze der multidisziplinären Forschung angewendet wurden. Der Forscher präsentierte Beispiele für Ergebnisse aus einer Vielzahl von Projekten, darunter ein Tischtennis-Tutor, ein Gesichtsspiel und ein AR-Roboter-Spiel sowie ein Projekt zum immersiven Tutoring.

Über Prof. Klemke:

Roland Klemke ist Professor für Technology-enhanced Learning and Innovation am Research and Innovation Center for Open Distance Education (ECO Lab) der Open University of the Netherlands. Er leitet nationale und internationale Forschungsprojekte im Bereich Technology-enhanced Learning. Zu seinen Forschungsthemen gehören künstliche Intelligenz für den Bildungsbereich, multimodale Lernerfahrungen, Augmented und Mixed Reality, Multisensor-Architekturen, Serious Gaming, spielbasiertes Lernen, Gamification und mobiles Lernen.

Roland Klemke hat außerdem eine Professur für Spielinformatik am Cologne Game Lab der TH Köln inne, wo er unter anderem zu künstlicher Intelligenz, Spiel-Engine-Architekturen, Spielentwicklungsmethodiken, Spielphysik und Serious Games lehrt und forscht. Darüber hinaus ist er CEO der Humance AG, einem in Köln ansässigen Softwareentwicklungsunternehmen, das sich auf mobile und webbasierte Lösungen spezialisiert hat, und koordiniert dort die Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten.

Bis 2018 arbeitete Roland Klemke als Professor für Spieledesign an der Mediadesign Hochschule in Düsseldorf. Bis 2002 war er als Wissenschaftler bei der Fraunhofer Gesellschaft an nationalen und internationalen Forschungsprojekten beteiligt. Er schloss 1997 sein Studium der Informatik an der Universität Kaiserslautern ab und promovierte 2002 an der RWTH Aachen. Klemke ist Vizepräsident der European Association for Technology-Enhanced Learning (EATEL), Mitglied der Gesellschaft für Informatik (GI), Fellow des Interuniversity Center for Educational Sciences (ICO) und Fellow der Dutch research school information and knowledge systems (SIKS).