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Christian-Albrechts-Universität zu KielVisualisierung angeborener Herzfehler
Dieses Projekt hat das Ziel, die Anatomie und Funktion des Herz-Kreislauf-Systems mittels erweiterter Realität (XR) für den Einsatz in der curricularen Lehre der Medizin zu visualisieren. Insbesondere angeborene Herzfehler weisen häufig eine komplexe dreidimensionale Anatomie auf, die sich aus verschiedenen Fehlbildungen zusammensetzt. Das Zusammenspiel dieser Fehlbildungen hat verschiedene pathophysiologische Folgen, deren Darstellung essentiell ist für die Aneignung eines umfassenden Verständnisses. Kommerzielle XR-Programme ermöglichen keine funktionelle Darstellung von Blutströmungen und Pumpmechanik, wesentliche Aspekte moderner MRT-Herzbildgebung. In Zusammenarbeit mit dem Institut für immersive Medien der Fachhochschule Kiel beabsichtigen wir die Entwicklung einer App, die anhand funktioneller magnetresonanztomographische (MRT)-Bilddaten Blutströmungen und Pumpmechanik mittels spezieller XR-Brillen visualisieren kann und Interaktionen ermöglicht (Bewegen, Drehen, dynamische Erzeugung von Schnittebenen, Beschriftung, Markierung, Ein- und Ausblenden von Elementen). Der Einsatz solcher Visualisierungs- und Interaktionstechniken in der Lehre hat das Potential, die Strömungsdynamik und Pumpmechanik von Herzanatomien in ihrer räumlichen Komplexität für Studierende begreifbar zu machen und kann die Entwicklung neuer didaktischer Konzepte fördern.
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Empirisches Lernen mit Co-Creation in der Biologie
Biowissenschaftliche Fragestellungen werden immer komplexer und verlangen zunehmend die Verknüpfung experimenteller und computergestützter Methoden genau hier setzt ECOBIO an. Das Projekt entwickelt ein innovatives, interdisziplinäres Lehrformat, das die Lücke zwischen Theorie und Praxis schließt. In einem neu konzipierten Modul analysieren Studierende synthetische mikrobielle Gemeinschaften mithilfe von Metagenomik, Bioinformatik und systembiologischer Modellierung. Ziel ist es, metabolische Nischen zu charakterisieren, mikrobielle Interaktionen zu simulieren und computergestützte Vorhersagen experimentell zu validieren. Der zyklische Lernprozess von der Hypothesenbildung über die Simulation bis zur Laborprüfung fördert forschendes Lernen, kritisches Denken und eigenverantwortliches wissenschaftliches Arbeiten. Zugleich etabliert ECOBIO ein partizipatives Lehrentwicklungsverfahren: Studierende sind aktiv an Planung, Umsetzung und Evaluation beteiligt. Arbeitsgruppen und ein studentischer Beirat sichern die kontinuierliche Mitwirkung über alle Projektphasen hinweg. Inhalte und Materialien entstehen in Co-Creation-Prozessen unterstützt durch modulare Schulungsformate, personalisierte Lernpfade und KI-gestützte Tools. So entsteht nicht nur ein innovativer Kurs, sondern ein strukturelles Modell für nachhaltige, übertragbare Mitgestaltung von Lehre. Skalierbarkeit, curriculare Anschlussfähigkeit sowie offene Materialien und Leitfäden sichern den langfristigen Transfer.
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VR KidsScan - Simulation kindlicher Untersuchungen
Die medizinische Ausbildung befindet sich im Wandel Digitalisierung, technologische Innovationen und ein wachsender Anspruch an Praxisnähe erfordern neue Lehrkonzepte. Gerade in der Kinderradiologie besteht eine große Lücke zwischen theoretischem Wissen und praktischer Anwendung. Die Durchführung pädiatrischer Untersuchungen stellt Studierende oft vor große Herausforderungen: Geringe Verfügbarkeit pädiatrischer Patient*innen zu Ausbildungszwecken, stressreiche Untersuchungssituationen und fehlende Übungsmöglichkeiten führen dazu, dass wichtige Kompetenzen erst spät und unter Unsicherheit entwickelt werden.;;Das Projekt VR KidsScan zielt darauf ab, diese Lücke durch ein innovatives, praxisnahes Schulungskonzept zu schließen. Mittels Virtual Reality (VR) oder Augmented Reality (AR) werden Medizinstudierende in realitätsnahen Szenarien speziell für radiologische Untersuchungen bei Kindern ausgebildet. Die Kombination aus digitalen Fallstudien und physischen Simulationsmodellen (z.?B. eine Dummy-Puppe) ermöglicht ein tiefgreifendes, angst- und risikofreies Lernen. Langfristig soll das Projekt zu einer besseren Vorbereitung auf klinische Situationen beitragen, die Qualität der Versorgung verbessern und Ängste vor alltäglichen pädiatrischen Untersuchungen reduzieren.;
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Interaktive Simulationen für die Gesundheitsberufe
Im Projekt INSIDE werden interaktive und immersive Simulationen als eine hochschuldidaktische Weiterentwicklung simulationsbasierten Lernens für die hochschulische Lehre in Gesundheitsstudiengängen entwickelt, implementiert und evaluiert. In dieser innovativen Form der Simulation können vielfältige und bisher schwer darstellbare Lernumgebungen (z. B. Notfallsituation an der Autobahn) realitätsnah gestaltet werden. Erreicht wird dies durch Projektionen von virtuellen Umgebungen, klickbaren Schaltflächen, interaktiven Dokumente, abspielbaren Videos uvm., an drei Wände eines Raums. Mittels Infrarotlaser kann zudem mit den Projektionen interagiert werden. Dadurch wird das erforderliche Equipment auf das Wesentliche reduziert und ferner wird Studierenden ein aktives Eintauchen in den Lernprozess ermöglicht. Ziel des Projekts ist die innovative Weiterentwicklung des Moduls Digitale Lehrformen im Unterricht, welches im Masterstudiengang Pflegepädagogik angeboten wird. Interaktive und immersive Lernumgebungen sollen gemeinsam mit den Studierenden entwickelt und umgesetzt werden. In der begleitenden Evaluation werden Potenziale und Grenzen der innovativen Lernumgebungen analysiert. Die Befunde dienen der Entwicklung eines langfristigen interfakultären und interdisziplinären Nutzungskonzepts für die Aus-, Fort- und Weiterbildung an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) sowie für externe Gesundheitseinrichtungen.
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