Pädagogische Hochschule Vorarlberg
Institut für Sekundarbildung
Liechtensteinerstraße 33 - 37
6800 Feldkirch, Austria

patrick.jost(at)ph-vorarlberg.ac.at 

Forschungsschwerpunkte und Forschungsprojekte – Patrick Jost

Forschungsschwerpunkte

  • Menschzentrierte Informatik und Künstliche Intelligenz in Bildung, Arbeit und Gesellschaft
  • KI-gestützte und simulationsbasierte Lernumgebungen
  • Human-AI Collaboration, adaptive Lernbegleitung und generative Lerninhalte
  • Technology-Enhanced Learning, Learning Analytics und arbeitsintegriertes Lernen
  • Serious Games für Entscheidungs-, Datenschutz- und Verhaltensforschung
  • Privacy Engineering, Data Safety, Data Security und Responsible AI
  • Extended Reality, Mixed Reality und interaktive Assistenzsysteme
  • Wissenstransfer zwischen Forschung, Bildungseinrichtungen, Unternehmen und Öffentlichkeit

Forschungsprojekte

Die folgende Übersicht unterscheidet formal geförderte beziehungsweise institutionell dokumentierte Projekte, zugehörige Teilprojekte und Demonstratoren sowie publikationsgebundene Forschungslinien.

Geförderte und institutionell dokumentierte Projekte

Projektlaufzeiten, Förderprogramme, Rollen und weiterführende Informationen sind direkt bei den jeweiligen Einträgen verlinkt.

Transferzentrum für Privacy Engineering (TRZ)

Projektleitung · FHV Forschungszentrum Human-Centred Technologies · Salzburg Research GmbH · IBW/EFRE

Entwicklung und Transfer von Lösungen für privatsphärenfreundliches maschinelles Lernen mit sensiblen Daten. Im Mittelpunkt stehen Data Safety, Data Security und Data Ethics sowie die Verbindung technischer, rechtlicher und ethischer Anforderungen. Das Transferzentrum entwickelt Pilotprojekte, Workshops und Weiterbildungsangebote zu Privacy Engineering und Responsible AI.

SimLern – KI-optimierte, simulationsbasierte Lernerfahrungen

Projektleitung · FHV Forschungszentrum Human-Centred Technologies · FFG COIN-Aufbau

SimLern erforscht Künstliche Intelligenz als Lernpartnerin in realitätsnahen, simulationsbasierten Lernumgebungen. Die Arbeit umfasst KI-optimierte Simulation, KI-basierte Wissensaufbereitung, generative Lerninhalte und KI-instruierte Lernbegleitung. Gemeinsam mit Schulen und Unternehmen entstehen anwendungsnahe KI-, XR- und Learning-Analytics-Prototypen.

#body_? – Konzepte von Körper und Gesundheit in analogen und digitalen Lebenswelten

Technologie- und Prototypbeitrag im FHV-Kontext · Projektleitung: aks gesundheit GmbH · Fonds Gesundes Österreich

Partizipatives Forschungs- und Gesundheitsförderungsprojekt zur Stärkung eines positiven und selbstbestimmten Körperbilds bei Jugendlichen und jungen Erwachsenen. Der technologiebezogene Beitrag umfasste digitale Lern- und Reflexionsangebote sowie einen LLM-basierten Chatbot-Prototyp als Accountability- und Reflexionspartner.

ALerT – Awareness Learning Tools for Data Sharing Everywhere

PhD Fellow und Serious-Games-Forschung · Koordination: Norwegian Computing Center · Research Council of Norway, IKTPLUSS

Interdisziplinäres Forschungsprojekt zu Werkzeugen, Serious Games und Visualisierungen, die Reflexion und Bewusstsein beim Teilen persönlicher Daten fördern. Der Beitrag umfasste analytische Serious Games, Co-Design-Methoden und Studien zu Datenschutzentscheidungen, Privacy Awareness, Fake-News-Sharing und GDPR-Reporting. Die Arbeiten bildeten die Grundlage einer kumulativen Dissertation.

GREAT – Get Ready for Activity: Ambient Day Scheduling with Dementia

FHV-Projektkontakt und Projektkoordination · Active and Assisted Living Programme

Entwicklung und nutzerzentrierte Evaluation eines modularen Umgebungsassistenzsystems, das Licht, Klang und Duft kombiniert, um Menschen mit Demenz auf Aktivitäten und Tagesstrukturen vorzubereiten und Apathie oder Unruhe positiv zu beeinflussen. Die Arbeit verband Ambient Assisted Living, User Experience, Pflegekontext und Verhaltensbeobachtung.

Serious Games and Welfare Technology (SGweltech)

FHV-Projektbeitrag · Erasmus+ Strategic Partnership · Koordination: NTNU

Internationale Entwicklung multidisziplinärer Lehrmodule sowie Serious-Game- und Exergame-Prototypen für Welfare Technology. Studierende aus Technik, Gesundheit, Informatik und Design entwickelten und evaluierten gemeinsam anwendungsnahe Lösungen. Der FHV-Beitrag umfasste 3D-Erfassung, Modellierung, User Experience, Ambient Assisted Living und Serious-Game-Simulation.

SimLern: Teilprojekte, Demonstratoren und Pilotanwendungen

Auftragsbasierte Forschungs- und Entwicklungsprojekte innerhalb des Forschungsrahmens SimLern

MatheBot – schrittweise KI-Unterstützung im Mathematikunterricht

Gemeinsam mit dem BORG Schoren entwickelter KI-Tutor, der mathematische Rechenschritte regelbasiert prüft und gestufte, KI-generierte Hinweise gibt, ohne die Lösung vorwegzunehmen. Der Pilot untersucht Nutzbarkeit, Motivation und didaktisches Scaffolding im Unterricht.

LLM-basierte Chatbots als digitale Berater und Reflexionspartner

Erprobung API-basierter und lokaler Sprachmodelle, Assistants sowie Retrieval-Augmented Generation für semantische Suche, Lernunterstützung, Reflexion und digitale Beratung. Im Fokus stehen Wissensgrundlagen, Systemintegration, menschliche Kontrolle, Datenschutz und Nachvollziehbarkeit.

CardSorting und KI – hybride Strukturierung komplexer Begriffsräume

Human-AI-Collaboration-Ansatz zur Gruppierung und Strukturierung großer Begriffsmengen. KI unterstützt bei Vorschlägen und Vorstrukturierung; Menschen prüfen Bedeutung, Plausibilität und finale Ordnung.

KI-optimierte algorithmische Arbeits- und Lernbegleitung

Konzeption algorithmischer Unterstützung für Dokumentation, Suche, Datenanalyse und Visualisierung. Bestehendes Organisationswissen wird situationsbezogen für Arbeits- und Lernprozesse verfügbar gemacht.

KI-unterstützte Lernmodule und adaptives Onboarding

Entwicklung adaptiver und generativer Lernmodule, Tutorials und Onboarding-Formate für betriebliche Qualifizierung. Inhalte und Benutzeroberflächen werden an Kontext, Vorwissen und Unterstützungsbedarf angepasst.

KI-Innovationssupport für regionale Unternehmen

Unterstützung von Unternehmen bei Bedarfsklärung, Ideenentwicklung, Machbarkeitsstudien, Prototyping und Kompetenzaufbau zu KI-gestützten Lern- und Arbeitssystemen.

XR-Simulation eines Reibechtheitstests

Virtuelles Trainingsszenario für einen textilen Qualitätsprüfprozess mit simulierten Arbeitsabläufen, digitalem Prüfgerät und KI-gestützter Anleitung. Fehler und Varianten können gefahrlos und wiederholbar erprobt werden.

KI-Modell zur Klassifikation von Reibechtheits-Prüfstreifen

Computer-Vision-System auf Basis eines ResNet-Ansatzes zur ordinalen Klassifikation von Prüfstreifen. Web- und Mobile-Anwendung verbinden Bilderfassung, Modellinferenz und Human-in-the-Loop-Korrekturen.

XR-Übungsboard für Elektroinstallation

Proof of Concept für eine virtuelle Kreuzschaltung mit Handtracking. Ein KI-Assistent kontrolliert Platzierung und Verdrahtung und gibt direktes Fehlerfeedback; zugleich werden Akzeptanz, Vertrauen, Usability und Datenschutzbedenken untersucht.

Farbsehtest in Virtual und Mixed Reality

Umsetzung und Evaluation eines vereinfachten Farbunterscheidungstests in VR und Mixed Reality mit Handtracking. Die Arbeit verbindet Wahrnehmungsforschung, kindgerechtes Interaktionsdesign und empirische Lerntechnologieforschung.

Godot AR/VR/XR Technology Tests

Technische Erprobung der Open-Source-Engine Godot als Alternative zu proprietären XR-Entwicklungsumgebungen, einschließlich OpenXR-Unterstützung und Handtracking. Untersucht werden technische Souveränität, Portabilität und Entwicklungsaufwand.

LED-Wall, Virtual Production und immersive Lernräume

Erprobung einer großformatigen LED-Wall für immersive Visualisierung, Virtual Production und interaktive Lernanwendungen mit Echtzeitgrafik, stereoskopischer Darstellung, Kameratracking und Performance-Optimierung.

KI-optimierte visualisierte Arbeits- und Lernbegleitung

Adaptive visuelle Unterstützung in realen und virtuellen Arbeitssituationen. Hinweise, Inhalte und virtuelle Objekte werden kontext- und leistungsabhängig eingeblendet, unter anderem für Training in Pflege, Technik und Produktion.

KI-unterstützte öffentliche Lernerfahrungen

Konzeption interaktiver Ausstellungen, digitaler Guides und adaptiver Informationsangebote für Museen, Ausstellungen und informelle Lernorte. Learning Analytics und generative Assistenz werden für Public Engagement und Wissenschaftstransfer nutzbar gemacht.

Gamifizierte AR- und KI-Unterstützung für Nachhaltigkeitsentscheidungen

Forschungsprototyp für öffentliche Umweltbildung, der Augmented Reality, Künstliche Intelligenz und spielerische Mechanismen verbindet, um komplexe Nachhaltigkeitsentscheidungen verständlicher und handlungsnäher zu machen.

#body_? Chatbot-Prototyp als Accountability Partner

Dialogischer LLM-Prototyp zur unterstützten Reflexion über Körperbild, Wohlbefinden und gesundheitsbezogene Entscheidungen. Die Anwendung überträgt SimLern-Technologien auf psychosoziale Gesundheitsförderung und partizipative Jugendprojekte.

Publikationsgebundene Forschungsstudien und methodische Entwicklungslinien

Diese Arbeiten sind aus den Kernprojekten hervorgegangen oder führen deren Themen systematisch weiter.

AI-deation: Generative KI als Lehrperson im Co-Ideation-Rollenspiel

Untersuchung von GPT-4 in einer strukturierten Lehrerrolle zur gemeinsamen Entwicklung von Privacy-Decision-Serious-Games. Die Studie analysiert Qualität, Prozess und Grenzen der Mensch-KI-Zusammenarbeit und führt die AI-deation-Methode ein.

Quest Game Frame für Privacy-Entscheidungsforschung

Wiederverwendbarer Forschungs- und Designrahmen für Entscheidungssituationen mit verzögerten, unsicheren oder sozial beeinflussten Konsequenzen, etwa bei Datenteilung oder Fake-News-Sharing.

Challenge Game Frame und Online-Co-Design für Privacy Serious Games

Entwicklung kartengestützter und digitalisierter Co-Creation-Formate, mit denen Teilnehmende Datenschutzsituationen, Rollen, Anreize und Konsequenzen zu spielbaren Szenarien kombinieren. Die Arbeiten verbinden partizipative Gestaltung, Privacy Education und analytische Serious-Games-Forschung.

Designing Analytic Serious Games for Privacy Decision-Making

Affordanzorientierte Analyse, wie Spielmechaniken bestimmte Entscheidungs-, Lern- und Reflexionshandlungen ermöglichen oder begrenzen. Die Arbeit ordnet Forschungsfragen, Verhaltensdaten, Interaktionen und Spielaffordanzen systematisch einander zu.

Reality-Based Interaction in VR Mental-Arithmetic Training

Empirische Untersuchung des Einflusses realitätsnaher Interaktion auf mentale Belastung und Nutzererfahrung in virtuellen Mathematiktrainings. Die Studie verbindet VR-Interaktionsdesign, Cognitive Load und technologiegestütztes Lernen.

Tap or Swipe: Interaktion, Cognitive Load und Belohnung im mobilen Mathematikspiel

Experimenteller Vergleich von Touch-Interaktionen und deren Einfluss auf kognitive Belastung, Performanz und wahrgenommene Belohnung in einem mobilen Mental-Math-Game.

Advancing Colour Perception in Mixed Reality

Untersuchung der Farbdiskrimination junger Kinder in einer Mixed-Reality-Anwendung sowie der technischen und didaktischen Anforderungen an XR-basierte Wahrnehmungstests.

Technology-Enhanced Learning in Workplace and Industry 4.0 Contexts

Forschungsstrang zu arbeitsintegriertem Lernen, digitalen Assistenzsystemen, User Experience, Storytelling, Augmented Reality und Mensch-Maschine-Schnittstellen. Die Arbeiten umfassen unter anderem Cleanroom-AR, Arbeitssicherheit und technologiegestütztes Lernen während der Arbeit.

Forschungstransfer und wissenschaftliche Vernetzung

Transferaktivitäten verbinden Informatik- und KI-Forschung mit Hochschullehre, Lehrkräftebildung, regionalen Unternehmen und Öffentlichkeit.

uDay XXIV – #responsibleAI: Europas Weg zum Erfolg?

Programmgestaltung, wissenschaftliche Vernetzung und Mitherausgabe des Open-Access-Tagungsbandes

Interdisziplinäre Plattform zu ethischer, transparenter und verantwortungsvoller KI mit Beiträgen aus Forschung, Wirtschaft, Bildung, Recht, Kultur und Gesellschaft. Die Tagung umfasste Fachvorträge, Poster, Workshops und einen dokumentierten Konferenzband.

laufend

Regionale Forschungs- und Transferkooperationen

Überführung wissenschaftlicher Ergebnisse in regionale Anwendungsszenarien durch Pilotprojekte mit Bildungseinrichtungen, gemeinsame Prototypentwicklung mit Unternehmen, Workshops, Weiterbildung und öffentlich zugängliche Forschungsformate.

Journalartikel und Herausgeberschaften

Jost, P., & Künz, A. (Eds.). (2026). #responsibleAI: Beiträge zum Usability Day XXIV. https://doi.org/10.25924/opus-7363

Lizat, P., Jost, P., Leus, D., Da Cunha Alves, M., & Schmidt, L. V. (2026). Sequencing human–artificial intelligence creative writing collaboration affects perceived authorship. Cureus Journal of Computer Science, 3, es44389-026-00183-y. https://doi.org/10.7759/s44389-026-00183-y

Jost, P. (2024). AI-deation: When the teacher is a transformer in role-playing to create privacy decision serious games. International Journal of Serious Games, 11(2), 65–86. https://doi.org/10.17083/ijsg.v11i2.762

Jost, P., Cobb, S., & Hämmerle, I. (2020). Reality-based interaction affecting mental workload in virtual reality mental arithmetic training. Behaviour & Information Technology, 39(10), 1062–1078. https://doi.org/10.1080/0144929X.2019.1641228

Jost, P., Böhm, G., Divitini, M., & Tjøstheim, I. (2020). ALerT—Learning about privacy at the time of data sharing everywhere. ERCIM News, 121.

Jost, P., & Kempter, G. (Eds.). (2018). Assistenztechnologien in der Arbeitswelt: Beiträge zum Usability Day XVI. Pabst Science Publishers.

Jost, P., & Künz, A. (Eds.). (2015). Digitale Medien in Arbeits- und Lernumgebungen: Beiträge zum Usability Day XIII. Pabst Science Publishers.

 

Buchkapitel und Beiträge zu Internationalen Fachkonferenzen

Jost, P.
, Rangger, S., & Lehmann, J. (2025). Enhancing sustainability decisions: AR and AI in gamified public education for environmental decision-making. In K. Arai (Ed.), Advances in information and communication: Proceedings of the 2025 Future of Information and Communication Conference, Volume 2 (pp. 272–289). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-031-85363-0_16

Jost, P., Berchtold, E., & Rangger, S. (2024). Advancing colour perception: Exploring young children’s colour discrimination in mixed reality. In D. G. Sampson, D. Ifenthaler, & P. Isaías (Eds.), Proceedings of the 21st International Conference on Cognition and Exploratory Learning in the Digital Age (pp. 108–118). IADIS Press.

Jost, P., Rangger, S., & Künz, A. (2023). Tap or swipe: Interaction’s impact on cognitive load and rewards in a mobile mental math game. In D. G. Sampson, D. Ifenthaler, & P. Isaías (Eds.), Proceedings of the 20th International Conference on Cognition and Exploratory Learning in the Digital Age (pp. 153–162). IADIS Press. https://doi.org/10.33965/CELDA2023_202306L018

Jost, P., & Divitini, M. (2021). From paper to online: Digitizing card-based co-creation of games for privacy education. In T. De Laet, R. Klemke, C. Alario-Hoyos, I. Hilliger, & A. Ortega-Arranz (Eds.), Technology-enhanced learning for a free, safe, and sustainable world (Lecture Notes in Computer Science, Vol. 12884, pp. 178–192). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-86436-1_14

Jost, P., & Künz, A. (2021). Cards and roles: Co-designing privacy serious games with an online role-playing boardgame. In F. de Rosa, I. Marfisi Schottman, J. Baalsrud Hauge, F. Bellotti, P. Dondio, & M. Romero (Eds.), Games and Learning Alliance (Lecture Notes in Computer Science, Vol. 13134, pp. 187–197). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-92182-8_18

Jost, P., & Divitini, M. (2021). Designing analytic serious games: An expert affordance view on privacy decision-making. In B. Fletcher, M. Ma, S. Göbel, J. Baalsrud Hauge, & T. Marsh (Eds.), Serious games (Lecture Notes in Computer Science, Vol. 12945, pp. 3–19). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-88272-3_1

Jost, P. (2021). Privacy awareness by online co-design: Investigating reflection and learning qualities of card-based educational game creation. In P. Fotaris (Ed.), Proceedings of the 15th European Conference on Game Based Learning (pp. 387–395). Academic Conferences International.

Jost, P., & Lampert, M. (2020). Two years after: A scoping review of GDPR effects on serious games research ethics reporting. In I. Marfisi-Schottman, F. Bellotti, L. Hamon, & R. Klemke (Eds.), Games and Learning Alliance (Lecture Notes in Computer Science, Vol. 12517, pp. 372–385). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-63464-3_35

Jost, P., & Divitini, M. (2020). Game elicitation: Exploring assistance in delayed-effect supply chain decision making. In Proceedings of the 11th Nordic Conference on Human-Computer Interaction: Shaping experiences, shaping society (Article 40, pp. 1–10). Association for Computing Machinery. https://doi.org/10.1145/3419249.3420154

Jost, P., & Divitini, M. (2020). The challenge game frame: Affordance-oriented co-creation of privacy decision games. In P. Fotaris (Ed.), Proceedings of the 14th European Conference on Game Based Learning (pp. 277–286). Academic Conferences International.

Jost, P. (2020). The quest game-frame: Balancing serious games for investigating privacy decisions. In K. Ahlin, P. Mozelius, & L. Sundberg (Eds.), Proceedings of the 11th Scandinavian Conference on Information Systems (pp. 1–17). Association for Information Systems.

Jost, P. (2020). Because it is fun: Investigating motives of fake news sharing with exploratory game quests. In D. G. Sampson, D. Ifenthaler, & P. Isaías (Eds.), Proceedings of the 17th International Conference on Cognition and Exploratory Learning in the Digital Age (pp. 35–42). IADIS Press.

Jost, P. (2020). Pedagogical agents: Influences of artificially generated instructor personas on taking chances. In Proceedings of the Norwegian Conference for ICT Research and Education (pp. 1–14).

Kempter, G., Jost, P., & Künz, A. (2020). Gut zu wissen: Technologiegestütztes Lernen während der Arbeit. In S. Wörwag & A. Cloots (Eds.), Zukunft der Arbeit – Perspektive Mensch: Aktuelle Forschungserkenntnisse und Good Practices (2nd ed., pp. 229–239). Springer Gabler. https://doi.org/10.1007/978-3-658-26796-4_15

Agterbos, M., Aldershoff, F., Cawley, O., Jung, N., Kehoe, J., Klok, E., Künz, A., Nilsen, J. H., Jost, P., Rothe, I., Sandstrak, G., Skar, R., & Weidmann, K.-H. (2019). Developing health technology innovators: A collaborative learning approach. In 2019 IEEE Global Engineering Education Conference (pp. 211–216). IEEE. https://doi.org/10.1109/EDUCON.2019.8725104

Werner, T., Trommelschläger, K., & Jost, P. (2019). Creating activating and relaxing atmospheres using light, scent and sound. In F. Piazolo, G. Kempter, & K. Promberger (Eds.), Innovative solutions for an ageing society: Proceedings of SMARTER LIVES meets uDay 19 (pp. 148–157). Pabst Science Publishers.

Kempter, G., Jost, P., & Künz, A. (2018). Gut zu wissen: Technologiegestütztes Lernen während der Arbeit. In S. Wörwag & A. Cloots (Eds.), Zukunft der Arbeit – Perspektive Mensch: Aktuelle Forschungserkenntnisse und Good Practices (pp. 205–215). Springer Gabler. https://doi.org/10.1007/978-3-658-22099-0_14

Hämmerle, I., Jost, P., & Künz, A. (2018). Die Rolle des Menschen und der Gestaltung von Mensch-Maschine-Schnittstellen im Industrie-4.0-Kontext. In P. Jost & G. Kempter (Eds.), Assistenztechnologien in der Arbeitswelt: Beiträge zum Usability Day XVI (pp. 4–12). Pabst Science Publishers.

Jost, P., Werner, T., & Dillinger, M. (2018). User experience of static and dynamic augmented reality in a cleanroom work scenario. In P. Jost & G. Kempter (Eds.), Assistenztechnologien in der Arbeitswelt: Beiträge zum Usability Day XVI (pp. 102–111). Pabst Science Publishers.

Dorn, S. S., Jost, P., & Gasser, N. (2018). Förderung der Arbeitssicherheit durch illustratives Storytelling in digitalen Arbeits- und Lernanwendungen. In P. Jost & G. Kempter (Eds.), Assistenztechnologien in der Arbeitswelt: Beiträge zum Usability Day XVI (pp. 80–90). Pabst Science Publishers.

Jost, P. (2015). Nutzungserlebnis gestalten—Emotionales Erleben interaktiver Arbeitsanwendungen. In P. Jost & A. Künz (Eds.), Digitale Medien in Arbeits- und Lernumgebungen: Beiträge zum Usability Day XIII (pp. 136–147). Pabst Science Publishers.

Jost, P. (2015). Psychophysiologisch unterstützte Evaluation instruktionsorientierter User-Interfaces. In G. Kempter, H. O. Mayer, & K.-H. Weidmann (Eds.), design2product: Beiträge zur empirischen Designforschung (pp. 93–108). Bucher Verlag.

Jost, P., & Nousiainen, J. T. (2014). Residential design—Investigating the influence of inaudible sounds. In G. Kempter, H. O. Mayer, & K.-H. Weidmann (Eds.), design2product: Beiträge zur empirischen Designforschung—Die Generation Plus (pp. 121–133). Bucher Verlag.

Jost, P., & Kempter, G. (2013). Interaktive Objektbeleuchtung—Ein Test in virtueller Realität. In G. Kempter, H. O. Mayer, & K.-H. Weidmann (Eds.), design2product: Beiträge zur empirischen Designforschung (pp. 93–108). Bucher Verlag.