BP:
 

Reale Erlebnisse in virtuellen Lernwelten erleben

„ProMech-I“ lud zur Ausbildungswerkstatt 4.0

14.06.2022 | Ralf Marohn

Die Ausbildungswerkstatt 4.0 „Reale Erlebnisse in virtuellen Lernwelten“ des Projekts „ProMech-I“ zeigte Möglichkeiten für eine moderne Gestaltung der Berufsausbildung im digitalen Wandel und bot dem Fachpublikum praktische Einblicke in die Einsatzszenarien von Augmented und Virtual Reality (AR/VR).

Reale Erlebnisse in virtuellen Lernwelten erleben

Von- und miteinander Lernen, Erfahrungen austauschen, AR-/VR-Lernanwendungen ausprobieren und sich vernetzen – das waren die Ziele der Ausbildungswerkstatt 4.0 „Reale Erlebnisse in virtuellen Lernwelten“. Das Entwicklungs- und Erprobungsprojekt „Prozessorientierte Mechatroniker/-innenausbildung für die Industrie“ (ProMech-I) hatte hierzu am 17. und 18.05.2022 in das digitale Innovationszentrum der Landeshauptstadt Schwerin eingeladen.

Mit Verweis auf den prachtvollen Perzina-Saal als Veranstaltungsort stimmte Projektleiter und Moderator Ralf Marohn die rund 50 Teilnehmenden in seiner Begrüßung auf die Veranstaltung ein und stellte das Projekt „ProMech-I“ vor. „ProMech-I“ wird vom saz − Schweriner Aus- und Weiterbildungszentrum durchgeführt und ist eines der Projekte, dass das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit dem programmbegleitenden Bundesinstitut für Berufsbildung (BIBB) im Sonderprogramm ÜBS-Digitalisierung fördert.

Überbetriebliche Ausbildungsstätten als wichtige Partner der Betriebe müssen sich fortlaufend weiterentwickeln, um auch in Zukunft Fachkräfte bedarfsgerecht ausbilden zu können. Mit dem Projekt möchte das saz sein überbetriebliches Ausbildungsangebot unter fachdidaktischen und berufspädagogischen Gesichtspunkten an die mit der Digitalisierung einhergehenden Anforderungen anpassen. Ausgehend von den bisherigen Erfahrungen und Ergebnisse dieses sowie zahlreicher weiterer Praxisbeispiele sollten die Teilnehmenden in den zwei Tagen erfahren und erleben, wie sie mit digitalen Technologien bewährte Ausbildungskonzepte moderner gestalten und somit das bewährte duale Ausbildungssystem an die digitalisierungsbedingten Anforderungen anpassen können.

Über beide Tage verteilt gab es Grußworte von Henrik Paape, Referatsleiter Aus- und Weiterbildung im Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Gesundheit des Landes Mecklenburg-Vorpommern, von Peter Todt, Geschäftsbereichsleiter Aus- und Weiterbildung der Industrie- und Handelskammer zu Schwerin, sowie von Sara Müller, wissenschaftliche Mitarbeiterin im BIBB. In ihren Beiträgen beschrieben sie die Bedeutung der dualen Ausbildung zur Fachkräftesicherung, aber auch die Herausforderungen, die vor der beruflichen Bildung liegen. So betonten alle, dass die voranschreitende Digitalisierung in der Wirtschaft zu veränderten Anforderungen an die berufliche Handlungskompetenz der Fachkräfte führe und deswegen die Ausbildungskonzepte unter Einbindung digitaler Technologien angepasst werden müssten. Deutlich herausgearbeitet wurde aber auch durch alle drei Personen, dass die Vermittlung immer komplexer werdender Ausbildungsinhalte nur in einer engen Lernortkooperation erfolgen kann. Bezugnehmend auf die zahlreichen Projekte mit ihren Lernanwendungen äußerte sich Hendrik Paape wie folgt: „Wenn ich so in den Saal schaue, sehe ich viele (Projekt-) Schmetterlinge vor mir. Wenn man Digitalisierung richtig macht, wird aus jeder (Projekt-)Raupe ein Schmetterling. Wenn man es nicht richtig macht, bekommt man nur schnelle Raupen.“

Community of practice: AR/VR in der beruflichen Bildung

Am ersten Tag standen Erfahrungsaustausch und Diskussion zwischen Bildungs- und Technologieanbietern sowie Expert/-innen aus Projekten über die Möglichkeiten des Einsatzes von AR/VR in der beruflichen Bildung im Zentrum.

Zum Einstieg in die Thematik berichteten das Projektteam von „ProMech-I“ und dessen Technologiepartner ANOVA in einem Interview mit Ralf Marohn über die gemeinsame Entwicklung der VR-Lernanwendung „Komplettierung und Inbetriebnahme eines mechatronischen Systems“. Diese wird aktuell im Projekt entwickelt und in die überbetriebliche Ausbildung integriert. Die Interviewten machten dabei deutlich, dass konstruktive Kommunikation und Kooperation zwischen den Akteuren von entscheidender Bedeutung für den Erfolg eines solchen Vorhabens sind. Des Weiteren sei es wichtig, zu Beginn klare Lernziele und Aufgaben der jeweiligen Partner zu definieren und gemeinsam abzustimmen. Außerdem wurde in dem Interview auch betont, dass Ausbildungspersonal und Technologiepartner ein großes Interesse an der Implementierung von VR in die Ausbildung besitzen und die notwendigen zeitlichen sowie finanziellen Ressourcen zur Verfügung stehen müssen. Ein weiterer entscheidenderer Aspekt, der im Interview herausgearbeitet wurde, ist das Vorhandensein passender Rahmenbedingungen. So muss AR/VR in das pädagogische Konzept der ÜBS passen und die IT-Infrastruktur, inklusive des Supports, muss sichergestellt sein.

inhalt_Contentseite-MediaBild 158313
Im World-Café diskutierten die Teilnehmenden über sechs Fragestellungen aus dem Themenbereich „Den Ausbildungsalltag mit VR/AR abwechslungsreicher gestalten“.

Die Informationen aus dem Interview bildeten die Grundlage für das im Anschluss durchgeführte World-Café zum Thema „Den Ausbildungsalltag mit VR/AR abwechslungsreicher gestalten“. An sechs Tischen tauschten sich die Teilnehmenden rotierend über zwei Stunden lang zu folgenden Fragen aus:

  • Welche Chancen und Herausforderungen sehen Sie beim Einsatz von AR/VR-Lernanwendungen in der beruflichen Bildung?
  • Welche strukturellen Voraussetzungen müssen Ihrer Meinung nach erfüllt sein, damit die AR/VR-Lernanwendungen eingesetzt werden können?
  • Welche Anforderungen werden aus Ihrer Sicht an das Bildungspersonal beim Einsatz von AR/VR- Lernanwendungen im Training gestellt?
  • Wie gehen Sie erfolgreich bei der Entwicklung einer AR/VR-Lernanwendungen vor?
  • Welche Anforderungen stellen Sie an eine AR/VR-Lernanwendung, um sie in ein bestehendes Trainingskonzept einzubinden?
  • Was können wir gemeinsam tun, damit AR/VR Lernanwendungen verstärkt in der beruflichen Bildung eingesetzt werden?

Aus der konstruktiven und lebhaften Diskussion lassen sich folgende Botschaften zusammenfassen:

  • AR/VR bietet umfangreiche Potenziale zur Unterstützung von Lernprozessen in der beruflichen Bildung. Um diese zu nutzen bedarf es aber umfangreicher Ressourcen.
  • Durch den Einsatz der Technologien verändern sich die Rolle und Aufgaben des Bildungspersonals. Die Technologien müssen in die Bildungskonzepte zielorientiert integriert werden. Hier fehlen Erfahrungen.
  • Mit der AR-/VR-Technologie können Lernende in ihrer Lebenswelt abgeholt werden. Die mit ihr einhergehende Immersion kann für die Lernmotivation genutzt werden.
  • Bei der Entwicklung muss systematisch anhand von definierten Lernzielen vorgegangen werden. Es bedarf einer vertrauensvollen Zusammenarbeit der Beteiligten.
  • Um die Technologien in die berufliche Bildung zu integrieren wären Übersichten zu vorhandenen Lernanwendungen in der beruflichen Bildung und zu Technologiepartnern mit didaktischem Know-how hilfreich.

Hierbei handelt es sich um eine erste Zusammenfassung. Eine umfassende Auswertung und Darstellung erscheint demnächst auf foraus.de. 

Virtuelle Lernwelten live erleben

Der zweite Tag der Ausbildungswerkstatt begann mit einer Präsentation zum Thema „Technologien der virtuellen Realität für Lehren und Lernen“. Professor Rolf Kruse von der Fachhochschule Erfurt nahm die Teilnehmenden dabei auf eine Reise vom Gestern über das Heute in das Morgen der virtuellen Welten mit. Durch zahlreiche Anwendungsbeispiele begeisterte er die Zuhörer/-innen und zeigte auf, was mit AR/VR bereits heute möglich ist.

Auf dem Bild sind zwei Männer zu sehen. Der Mann in der Mitte trägt eine schwarze VR-Brille, der Mann rechts neben ihm erklärt ihm die VR-Anwendung.
VR-Anwendung des Technologiepartners ANOVA GmbH

Im Anschluss nutzten die Teilnehmenden die Möglichkeit zwölf verschiedene AR- und VR-Anwendungen für die Aus- und Weiterbildungspraxis auszuprobieren und mit Anwender/-innen und Entwickler/-innen ins Gespräch zu kommen. Die Anwendungsmöglichkeiten kamen aus den gewerblich-technischen Bereichen der Industrie und des Handwerks sowie der Landwirtschaft. Prozess- und Systemverständnis als auch Selbstlernkompetenz und Problemlösefähigkeit zu fördern, steht dabei im Mittelpunkt. Doch ob die Anwendungen tatsächlich etwas nützen, ergibt sich häufig erst im direkten Ausprobieren.

So konnten die Teilnehmenden zum Beispiel mit einem Smartphone, Tablet oder einer Microsoft HoloLens-Datenbrille abstrakte Zeichnungen mittels AR-Technik zu erlebbaren Objekten animieren. Das saz setzt diese Technologie bereits erfolgreich in der überbetrieblichen Ausbildung der Metallberufe ein. Eine weitere Lernanwendung, die durch das saz vorgestellt und ausprobiert werden konnte, war das Programm „taraVRbuilder“. Diese wird im Industrie- und Logistikbereich verwendet, um 2D-Layouts mit 3D-Modellen von Maschinen, Förderanlagen, Fahrzeugen und Handarbeitsplätzen zu bestücken. In wenigen Schritten entstehen dabei 3D-Simulationen von Produktions- und Logistikprozessen. Zusammen mit dem Rostocker Partner ANOVA GmbH entwickelt das saz außerdem weitere passende Lehr- und Lernsequenzen. Erste Projektergebnisse wurden im Rahmen von „ProMech-I“ für den Beruf des Mechatronikers/der Mechatronikerin vorgestellt. Auszubildende können hier in die virtuelle Welt eines Schaltschrankes „abtauchen“. In mehreren Arbeitsschritten müssen sie Teilaufgaben lösen. Das VR-Trainingssystem protokolliert und bewertet dabei hinsichtlich verschiedener Kriterien und hilft damit den Lernfortschritt transparent für Lernende und Lehrende abzubilden.

Darüber hinaus konnten viele weitere spannende Anwendungsmöglichkeiten für AR und VR ausprobiert werden. So präsentierten beispielsweise die ebenfalls im Sonderprogramm ÜBS-Digitalisierung geförderten Projekte „FortUnA – Fortschrittliche Unterweisungssituationen im Ausbauhandwerk“ und „SilA – Simulationsgestütztes immersives Lernen in der landwirtschaftlichen Ausbildung“ ihre VR-Lernanwendungen. „FortUnA“ richtet sich dabei an das Ausbauhandwerk, „SilA“ an angehende Landwirtinnen und Landwirte. Als weitere Anwendungen aus Mecklenburg-Vorpommern vorgestellt wurden beispielsweise die virtuelle Begehung einer Windkraftanlage auf See von der ANOVA GmbH aus Rostock, der SHW 360° Trailercheck vom Seehafen Wismar und die Nutzung des „XR Publishing“ für das digitale Lernen von der Firma SKM Informatik.

Fazit der Ausbildungswerkstatt 4.0: Es gibt viele spannende Anwendungsmöglichkeiten für AR und VR

Berufliche Bildung wird für junge Menschen attraktiv, wenn neue Ideen und Konzepte für modernes Lernen und Lehren entwickelt werden. Möglichkeiten bieten hierzu die AR-/VR-Technologien. Besonders intensiv ist das Lernen bei VR-Anwendungen. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von Immersion, dem „Eintauchen“ in eine virtuelle Welt. Je realistischer die virtuelle Welt und je höher der Grad an Interaktion, umso mehr identifiziert sich der Betrachtende mit der fiktiven Welt. Der boomende Absatz von VR-Computerspielen gibt dem Trend recht. Es gilt also diese Möglichkeiten auch für Lehr- und Lernszenarien in der beruflichen Bildung zu entdecken und zu nutzen. Die Herausforderungen liegen in der sinnvollen berufspädagogischen Integration dieser Technologien in die Ausbildungskonzepte. Die während der Veranstaltung vorgestellten AR- und VR-Lernanwendungen haben gezeigt, welche interessanten Möglichkeiten es für die einzelnen Branchen gibt und das sich mit ihrem Einsatz Aus- und Weiterbildung attraktiv gestalten lässt. Lehrenden und Lernenden werden mit ihnen neue Möglichkeiten der Wissensvermittlung und Kompetenzerweiterung geboten. Die Entwicklungskosten hierbei sind nicht unbedeutend, außerdem müssen passende Lehrszenarien gefunden werden, die tatsächlich einen Mehrwert bieten. So können beispielsweise gefährliche oder komplexe Arbeitssituationen spielerisch nachgebildet werden.

Da die Entwicklung im Technologiebereich sehr dynamisch ist, ist es für alle Beteiligten empfehlenswert, gemeinsam Lösungen zu finden und Wissen zu teilen. Wir, das saz, stehen als Netzwerkpartner gerne zur Verfügung.

Ralf Marohn, Projektleiter „ProMech-I“

Ralf Marohn betonte aber auch: „Natürlich spielt auch die Nachhaltigkeit bei der Entwicklung von VR-Lernanwendungen eine entscheidende Rolle. Ob sich Unternehmen diese Technologien selbst anschaffen oder über Kooperation im Ausbildungsverbund mit Bildungsdienstleistern und anderen Unternehmen ermöglichen, ist sicherlich nicht nur eine Frage des Geldes, sondern auch des vorhandenen pädagogischen Know-hows. Da die Entwicklung im Technologiebereich sehr dynamisch ist, ist es für alle Beteiligten empfehlenswert, gemeinsam Lösungen zu finden und Wissen zu teilen. Wir, das saz, stehen als Netzwerkpartner gerne zur Verfügung.“

Zum Abschluss der Veranstaltung erklärten alle Teilnehmenden, dass sie zu einer ähnlichen Veranstaltung wiederkommen werden. Insbesondere der persönliche Austausch und das Ausprobieren der zahlreichen Lernanwendungen waren entscheidende Erfolgsfaktoren.