Augmented Reality-based Recording of Educational Processes for Technical Training
Vor allem in der beruflichen Aus- und Weiterbildung fehlt es an sinnvollen digitalen Lehr- und Lernangeboten. An einem neuen Forschungsprojekt an der Schnittstelle von Didaktik und Technologie arbeitet die Didaktikerin Julia Knopf von der Universität des Saarlandes. Im Zentrum steht die Entwicklung einer didaktisch fundierten Lehr- und Lernplattform für den Maschinen- und Anlagenbau, bei der die reale Lernumgebung durch Augmented Reality-Anwendungen ergänzt wird.
Das Verbundprojekt »AdEPT – Augmented Reality in Bildungsprozessen der technischen Ausbildung« wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit rund 1,3 Millionen Euro gefördert.
»Konkret geht es bei AdEPT um die Entwicklung von Prototypen für Anwendungen in der Metallindustrie und der Klimatechnik, mit denen Auszubildende geschult werden können«, erklärt Julia Knopf, Didaktikerin und Spezialistin für digitale Lehr- und Lernangebote. Dabei sollen die Lehrinhalte über so genannte Augmented-Reality-Brillen vermittelt werden; diese ermöglichen, dass die »echte« Realität weiterhin in der Wahrnehmung des Nutzers bestehen bleibt, jedoch um virtuelle Elemente ergänzt wird. »Beispielsweise sehen die Auszubildenden mit der Brille die Maschine, an der sie arbeiten, sowie eine digitale Erweiterung, also die eingeblendete Anleitung für die Produktion oder Wartung«, erläutert Julia Knopf. Diese Erweiterungen können beispielsweise Texte sein, Erklärvideos, Quizformate oder andere multimediale Inhalte. Neben der Saarbrücker Professorin ist am Verbundprojekt auch Prof. Oliver Thomas vom Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Osnabrück beteiligt, zudem gibt es eine Kooperation mit zwei industriellen Partnern. »Ein solches gemischtes Team aus Didaktikern und Informatikern ist ein Novum, das eine spannende Herausforderung darstellt«, sagt Oliver Thomas.
Gerade in Sparten wie dem Maschinen- und Anlagenbau oder der Elektrotechnik seien Reparatur- und Wartungsarbeiten hoch komplex und aufwändig, weshalb der Einsatz digitaler Werkzeuge sinnvoll sei, sagt Prof. Knopf, die auch das Forschungsinstitut Bildung Digital (FoBiD) an der Universität leitet. Bisher würden solche Lehrinhalte vor allem von Informatikern und Technikern vorgegeben; im neuen Verbundprojekt gehe es jedoch darum, vor der technischen Umsetzung auf die Expertise der Didaktiker zurückzugreifen: »Unsere Aufgabe in Saarbrücken ist es, die inhaltlichen Bausteine und die didaktisch-methodischen Möglichkeiten zu entwickeln«, betont die Professorin. Damit diese Lehrelemente von den Ausbildern je nach Bedarf auch selbst zusammengestellt werden können, soll im Projekt eine Modellierungsumgebung entwickelt werden. Dies wiederum ist Part der Informatik. Denn: »Digitalisierung ist höchst individuell, und das Fachspezifische ändert sich je nach Situation – ebenso wie das methodische Arbeiten«, erklärt Oliver Thomas. Die Nutzer der Modellierungsumgebung können daher ihre Lehrinhalte individuell zusammenstellen, beispielsweise Kontrollfragen einbetten, Erklärvideos integrieren oder auch die Anzahl der Informationen regulieren. In diesen Prozess integriert sind zudem die Kontrolle und Auswertung der durchgeführten Arbeiten. So können Fehler erfasst werden und in die Optimierung der Schulungselemente einfließen.
Das Verbundprojekt »AdEPT« wird geleitet von dem Wirtschaftsinformatiker Prof. Oliver Thomas vom Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Osnabrück. Er leitet dort die Forschungsgruppe »Smart Enterprise Engineering«. Die Leitung am Standort Saarbrücken hat Prof. Julia Knopf. Teil des Projekts sind zudem die Firma KME und das Klimatechnik-Unternehmen Kampmann. Das auf drei Jahre angelegte Projekt wird vom BMBF mit rund 1,3 Millionen Euro gefördert, davon fließen 400.000 Euro an die Universität des Saarlandes.
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