Apprendimento in realtà miste
![HoloLens in uso](/de/die-eth-zuerich/lehre/innovation/mixed-realities/_jcr_content/par/fullwidthimage/image.imageformat.1286.2100813791.jpg)
Nelle realtà miste, gli utenti si muovono in sistemi e ambienti in cui la percezione naturale del discente si mescola con quella artificiale. Per l'utente, gli elementi virtuali sono ancorati al mondo reale e quindi percepiti come oggetti "reali". Questa possibilità dovrebbe avere un impatto significativo anche sull'insegnamento (ad esempio per gli oggetti troppo piccoli o nascosti nella realtà). Alla fine del 2016, Microsoft ha reso disponibile a un pubblico più ampio HoloLens, il primo dispositivo all-in-one per le visualizzazioni 3D olografiche. Questo ha reso possibili le realtà miste in un contesto di apprendimento. Il LET ha valutato per l'ETH in quale ambiente didattico questa tecnologia offre un valore aggiunto e potrebbe quindi promuovere l'apprendimento e la comprensione degli studenti.
A questo scopo è stato istituito il progetto "Learning in Mixed Realities". In questo progetto, il LET ha supportato i docenti e ha messo in rete le attività presso l'ETH. Sono state decise 12 HoloLenses ed è stato fornito l'accesso alle risorse di sviluppo, ai partner e agli specialisti di Microsoft.
Il progetto "Apprendimento in realtà miste" è stato sostenuto dalla Fondazione Adrian Weiss.
Progetti HoloLens realizzati all'ETH di Zurigo:
![Vista ingrandita: hololens_afca](/de/die-eth-zuerich/lehre/innovation/mixed-realities/_jcr_content/par/accordion/accordionitem/par/textimage/image.imageformat.text50percent.1370352357.jpg)
Questo progetto offre ai partecipanti l'opportunità di immergersi letteralmente nel mondo delle molecole. Molegram offre una realtà mista che approfondisce e amplia la comprensione delle strutture molecolari. In primo luogo, l'applicazione offre l'opportunità di creare la superficie di una molecola olografica. Capire dove finisce una molecola e dove inizia il suo ambiente è fondamentale in biologia quanto la distinzione tra altro e sé. Molegram consente all'utente di visualizzare ed esaminare varie strutture proteiche di rilevanza farmaceutica di diverse dimensioni. Tuttavia, l'applicazione non solo offre la possibilità di visualizzare una molecola come struttura tridimensionale e di proiettarla nello spazio come un ologramma, ma permette anche agli utenti di interagire attivamente con questa molecola olografica. Ancora più importante, l'applicazione non solo calcola automaticamente la superficie molecolare con un clic, ma permette anche all'utente di creare la cosiddetta superficie "accessibile al solvente" diventando virtualmente una molecola d'acqua e muovendosi come una di esse attraverso la struttura molecolare.
![Vista ingrandita: molegram_explorer](/de/die-eth-zuerich/lehre/innovation/mixed-realities/_jcr_content/par/accordion/accordionitem/par/textimage_423025663/image.imageformat.text50percent.1126183725.png)
In questo modo è possibile sperimentare gli "alti e bassi" della superficie nel vero senso della parola. sperimentato. Utilizzando Molegram, l'utente può visualizzare ed esaminare l'ologramma molecolare dall'interno e dall'esterno da tutte le angolazioni. Non è più necessario girare la molecola avanti e indietro sullo schermo del computer con il mouse, ma attraverso Molegram l'utente entra nel mondo virtuale della molecola e le permette di diventare un oggetto olografico del nostro mondo reale.
Questo concetto innovativo offre nuovi modi di percepire le molecole e analizzare le strutture chimiche grazie all'interazione uomo-macchina.
Il progetto è stato realizzato in stretta collaborazione con l'azienda afca [pagina esternawww.afca.ch] è stato realizzato. L'app Molegram è disponibile gratuitamente per scopi didattici presso l'ETH di Zurigo.
Notizie ETH Articolo: https://www.ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2018/02/hololens.html
Sito web del progetto: http://www.cadd.ethz.ch/education/hololense.html
Corso: 535-0023-00L Progettazione di farmaci assistita da computer (corso pratico), semestre autunnale 2017
Sedia: Progettazione di farmaci assistita dal computer (cadd.ethz.ch), Istituto di Scienze Farmaceutiche
Contatto: Dr Jan Hiss, ,Prof Dr. Gisbert Schneider
![Vista ingrandita: geoinfk_2](/de/die-eth-zuerich/lehre/innovation/mixed-realities/_jcr_content/par/accordion/accordionitem_1093774238/par/textimage/image.imageformat.text50percent.580041750.png)
Gli studenti del GIS and Geoinformatics Lab scoprono le possibilità di Microsoft HoloLens, uno dei prodotti più avanzati di realtà mista.
Le conoscenze di base nello sviluppo di software li hanno aiutati a progettare e sviluppare un'applicazione HoloLens per compiti basati sulla localizzazione nel mondo reale nell'ambito di un corso semestrale, che tiene conto di considerazioni di "gamification". Gli oggetti fisici basati sulla localizzazione e correlati vengono trasformati in sistemi interattivi e olografici. Gli studenti hanno realizzato i seguenti tre progetti:
- Un sistema spaziale in rete come le linee di approvvigionamento nella gestione degli impianti
- Un'applicazione geografica come la modellazione nella pianificazione del paesaggio
- Un'applicazione di intrattenimento cognitivo spaziale come il gioco da tavolo "The Crazy Labyrinth"
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Gli studenti sono stati supportati e monitorati criticamente nel loro progetto da tutor e dall'accesso alla letteratura specialistica e alla tecnologia pertinente. I risultati di questi progetti possono essere sperimentati come applicazioni "immersive" in cui gli oggetti geografici virtuali sono collocati su e intorno a oggetti del mondo reale e con essi interagiscono.
![Vista ingrandita: geoinfk_1](/de/die-eth-zuerich/lehre/innovation/mixed-realities/_jcr_content/par/accordion/accordionitem_1093774238/par/textimage_337465370/image.imageformat.text50percent.684230305.png)
I risultati mostrano anche in che misura gli studenti sono in grado di realizzare tali applicazioni senza molte conoscenze preliminari. Sulla base di questi risultati, gli approcci didattici possono essere trasferiti ad altre facoltà come biologia, chimica o architettura.
pagina esternaVideo sul progetto
Corso: Laboratorio GIS e Geoinformatica (103-0778-00L), semestre autunnale 2017
Cattedra: Cattedra di Ingegneria della Geoinformazione
Supervisione: David Rudi, Fabian G?bel, Christian Sailer, Dominik Bucher
Contatto: Christian Sailer,
![Visualizzazione ingrandita: AR_Refresh_Teaching](/de/die-eth-zuerich/lehre/innovation/mixed-realities/_jcr_content/par/accordion/accordionitem_324991857/par/textimage/image.imageformat.text50percent.1217059112.jpg)
Durante le escursioni sul campo sulla biodiversità, gli studenti di scienze ambientali mappano la distribuzione di una serie di specie appartenenti a un gruppo di organismi. Si preparano con un tutorial online composto da una chiave di identificazione, materiale video e un test finale. Sul campo, tuttavia, la classificazione iniziale di alcuni gruppi di organismi è ancora difficile, poiché le dimensioni, l'aspetto e le caratteristiche dettagliate possono differire dal materiale visivo dei tutorial. Per questo motivo, di solito gli esperti devono fornire un primo aiuto.
Nel caso dei licheni, con la loro posizione molto stabile sugli alberi, tuttavia, l'Hololens può assumere questa funzione. La nostra app Holucator riconosce i singoli alberi dalla struttura della corteccia ed evidenzia le colonie di licheni la cui posizione è stata precedentemente inserita in modalità didattica. Gli studenti possono quindi selezionare in modo interattivo i nomi delle specie in una domanda a scelta multipla, contrassegnare le colonie della stessa specie o recuperare informazioni dettagliate sulla specie di lichene in questione, come gli schizzi delle strutture caratteristiche. L'architettura di Hololens consente anche di utilizzare contemporaneamente lenti convenzionali. Sul sito di Bürkliplatz sono stati decisi in totale 12 alberi con 8 diverse specie di licheni, in modo che più studenti possano esercitarsi contemporaneamente e poi iniziare la mappatura vera e propria delle specie.
L'app Holucator è stata utilizzata per la prima volta nel marzo 2018 da un totale di circa 30 studenti. Il fascino del nuovo mezzo è stato chiaramente in primo piano nel feedback degli studenti; per contro, non abbiamo valutato gli effettivi approfondimenti ottenuti. Tuttavia, abbiamo riscontrato che il tempo deciso per l'osservazione individuale dei licheni era significativamente più lungo rispetto allo scenario con l'istruzione di un esperto.
L'applicazione Holucator (Lichen-Edition), sviluppata in collaborazione con l'azienda afca, è la prima applicazione outdoor degli HoloLens dell'ETH. Può essere adattata ad altre applicazioni simili. Tuttavia, gli oggetti da esaminare devono avere una posizione fissa ed essere circondati da un numero sufficiente di oggetti fissi in modo che gli HoloLens possano orientarsi nello spazio.
![Visualizzazione ingrandita: SplashScreen](/de/die-eth-zuerich/lehre/innovation/mixed-realities/_jcr_content/par/accordion/accordionitem_324991857/par/textimage_2096390183/image.imageformat.text50percent.759755011.jpg)
L'applicazione in uso (non tagliata):
pagina esternahttps://www.youtube.com/watch?v=CfzMUuzAxko
Responsabile del progetto:
Dr. Urs Br?ndle,