Das Dissertationsprojekt untersucht den Entwurf von Computerspielen mit Lerninhalten aus der Sicht der Informatik, Lernpsychologie und Medienwissenschaft.  Von Lern-Computerspielen verspricht man sich, dass sie die intrinsische Lernmotivation fördern, spielerisches Ausprobieren ermöglichen und Wissenstransfer erleichtern können.
Hierfür müssen Lerninhalte sinnvoll in Spielmechanismen eingebunden sein.  Das gilt auch für die nächste Generation von adaptiven (sich an den Lerner anpassenden) Lernspielen.  Eine These der Arbeit ist, dass sich Spielmechanismen von Computer-Rollenspielen besonders eignen, Lerninhalte zu vermitteln.
Auf dieser Grundlage entsteht eine Referenz-Softwarearchitektur, instanziiert mit einem Lernparadigma für die naturwissenschaftliche und ingenieurwissenschaftliche Bildung: virtuelle Labore.  Deren Kern sind interaktive Experimente, die unter Herleitung von Entwurfsmustern in Spiel-Quests eingebettet werden.  Um Architektur, Lernparadigma und Entwurfsmuster fundiert zu erstellen und zu validieren, entsteht begleitend zur Theoriebildung ein Lern-Computerspiel aus der Wissensdomäne Meeresforschung.