Entwicklung von modulunabhängigen Lerneinheiten zur anschaulichen Vermittlung der Dreidimensionalität von Molekülen und chemischen Vorgängen

Projektakronym

Molekül-3D

Fakultät

interaktive Modelle, Virtuelle Realität (VR), Molekülaufbau, organische Moleküle

Zielgruppe

Studienanfänger:innen und Chemie-Interessierte

Funktion

begreifen und verstehen mit interaktiven 3D-Modellen zu arbeiten

Beschreibung

interaktive Modelle, Virtuelle Realität (VR), Molekülaufbau, organische Moleküle

Sprache

deutsch

Kontakt

Dr. Sebastian Förster

sebastian.foerster@chemie.tu-freiberg.de

 

In dem Projekt werden verschiedene 3D-Modelle von organischen Molekülen erstellt und erprobt. Die Studierenden erhalten die Möglichkeit die Modelle von verschiedenen Seiten zu betrachten und mit den Molekülen zu interagieren. Die Modelle werden didaktisch aufbereitet und in fünf umfangreiche Lerneinheiten integriert. Die Studierenden können orts- und zeitunabhängig über die Lernplattform OPAL auf die Lerneinheiten zugreifen. 3D-Powerpoint-Modelle sowie Smartphone-taugliche Augmented-Reality-Inhalte stellen eine wertvolle Unterstützung der Präsenzveranstaltungen dar. Ausgewählte Lernszenarien werden in einem inspirierenden VR-Seminar mittels VR-Brillen präsentiert.

 

Projektidee

Das Verständnis des strukturellen Aufbaus sowie des dynamischen Verhaltens von Molekülen ist eines der zentralen Lernziele der Studiengänge, die chemische Inhalte vermitteln. Gleichzeitig werden in der Forschung zunehmend komplexere computergestützte 3D-Modelle zum Erfassen und Beschreiben chemischer Zusammenhänge eingesetzt. Durch den Einsatz von interaktiven 3D-Modellen in der Lehre fördern wir frühzeitig das tiefere Verständnis der chemischen Inhalte und schulen den Umgang mit den neuen technologischen Hilfsmittel.

Projektablauf

11/21 – 03/22 Konzepterstellung

04/22 – 09/22 Erstellung der ersten beiden Lerneinheiten für den OPAL-Kurs

10/22 – 03/23 freischalten des OPAL-Kurs und Erstellung von 3D-Objekten

04/23 – 09/23 Erstellung zwei weiterer Lerneinheiten und der Augmented-Reality - Inhalte, Konzeptionieren des VR-Seminars

10/23 – 03/24 Erstellung der letzten Lerneinheit und des VR-Seminars

04/24 – 06/24 Testlauf VR-Seminar und Optimierung


bisherige Projektergebnisse

 

1. OPAL-Kurs "Die dreidimensionale Welt der Moleküle"

Der modulunabhängige Kurs vermittelt wichtige Grundlagen über den räumlichen Aufbau von organischen Molekülen. Das erlangte Wissen kann in vielen Grundlagenmodulen den Studierenden helfen, sich komplexere Zusammenhänge herzuleiten. Der Kurs thematisiert den strukturellen Aufbau, die Chiralität und das dynamische Verhalten organischer Verbindungen sowie räumliche Parameter chemischer Reaktionen. Die Inhalte werden anschaulich über verschiedene Medien (Videos, Slideshows, erklärende Textbausteine, interaktive 3D-Grafiken), Kontrollaufgaben und weiterführende Links und Literaturstellen in fünf Lerneinheiten (je ca. 90 min) abgehandelt.

 

2. VR-Seminar

In einer Seminareinheit mit VR-Brillen werden die Inhalte aus dem OPAL-Kurs gefestigt und spielerisch wiederholt.