Virtuelle Techniken für realen Lernerfolg

Realitätserweiternde Techniken in der Lehrlingsausbildung stehen in Österreich und Deutschland kurz vorm Praxis-Einsatz.

In Linz beginnt's. Diese vielverwendete Redewendung würde in diesem Magazin wohl eher keinen Platz haben, wenn sie nicht perfekt als Einleitung zu diesem Artikel passen würde. Die Rede ist von der Lehrlingsausbildung von Siemens Österreich am Standort in Linz. Schon in der Vergangenheit hat sich das dortige Team um Ausbildungsleiter Thomas Kagerer als Digitalisierungs-Vorreiter erwiesen. Zuletzt mit den Digitalisierungs-Lerninseln: einem der österreichweit modernsten Ausbildungsangebote für technik-begeisterte Jugendliche. Mit den einzigartigen Lerninseln können Lehrlinge an realen Digitalisierungsprojekten praxisnahe Berufserfahrung sammeln und an der Vernetzung und Programmierung von Anlagen, Maschinen und mobilen Endgeräten arbeiten.

„Die voranschreitende Digitalisierung verändert die Art, wie in Zukunft gearbeitet wird, sowie jobspezifische Anforderungen und Tätigkeitsprofile. Daher geht Siemens mit seinen Lehrlingen neue Wege und integriert immer mehr digitale Konzepte in die Ausbildung“, sagt Gerhard Zummer, Leiter der Lehrlingsausbildung bei Siemens Österreich.

XR – Extended Reality

Nun nähert sich ein weiteres digitales Ausbildungsprojekt, das maßgeblich in Linz vorangetrieben wurde, dem Ende der Pilot- und dem Beginn der Praxisphase. Und wie könnte es anders sein: Wieder geht es darum, die jungen Menschen, die sich bei Siemens in Ausbildung befinden, an Techniken des Digitalisierungszeitalters heranzuführen und darin zu trainieren. Es handelt sich dabei um das Projekt XR (Extended Reality). Dieser Begriff steht als Sammelbezeichnung der drei Technologien Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) und Mixed Reality (MR). Gemeinsam mit dem Geschäftsbereich Digital Industries und der zentralen Siemens-Forschungseinheit, Corporate Technology, haben sich die Siemens-Ausbildungseinheiten, Siemens Professional Education – SPE, in Österreich und Deutschland zusammengetan, um diese realitätserweiternden Techniken in die Ausbildung einzubinden.

„Im Zuge der Digitalisierung gilt es auch Lehr- und Lernmethoden sinnvoll zu digitalisieren. „Die XR-Technologien bieten gerade im Ausbildungsbereich viel Potential, um Lernen zu verbessern. Weiterhin sollen die Nachwuchskräfte bereits in der Ausbildung mit zukunftsträchtigen Technologien arbeiten. Auch das ist eine Zielsetzung einer innovativen Ausbildung“, so Christoph Kunz, Head of Portfolio Management SPE in Deutschland. „Die XR-Anwendungen dienen der didaktischen Unterstützung. Durch ihren Einsatz soll eine intuitive, interaktive und höhere psychologische Einbindung und dadurch ein wirksameres und effektiveres Lernen ermöglicht werden. Und das nicht nur für Lehrlinge: Die Module können auch für die Weiterbildung unserer Mitarbeiter verwendet werden“, ergänzt Kagerer.

In einem ersten Schritt wurden drei XR-Arbeitspakete (Use Cases) definiert, die konkrete AR- und VR-Anwendungen beinhalten und in den Siemens-Ausbildungslehrplan für Österreich und Deutschland aufgenommen werden sollen. Eine VR-Anwendung beschäftigt sich mit Sicherheitsregeln in Niederspannungsanlagen und ist für alle Elektrotechnikberufe relevant. Mit diesem Modul können die fünf Sicherheitsregeln, die vor dem Arbeiten in solchen Anlagen beachtet werden müssen (Spannung abschalten, gegen Wiedereinschalten sichern, …), im virtuellen Raum geübt werden. So kann eine gefährliche und schwierige Arbeitssituation in einer geschützten Umgebung virtuell geübt werden. Die Anwendung kann entweder an einem Computerarbeitsplatz oder an einer mobilen Station mit VR-Sensoren und einem großen Bildschirm inklusive Schutzkleidung absolviert werden.

Gamification-Ansatz: Play and learn!

Die zweite VR-Anwendung eignet sich ebenfalls für alle Elektrotechnikberufe und wird im 2. Ausbildungsjahr zum Einsatz kommen. Inhalt ist die Simulation eines Drehstromasynchronmotors, der virtuell auseinander- und zusammengebaut werden kann und wobei etwa Strom- oder Magnetfluss im Motorbetrieb beobachtet werden können. Diese Anwendung bietet zusätzlich einen motivierenden Gamification-Ansatz: In einem speziellen Spiel-Modus explodiert der Motor und wird in seine Einzelteile zerlegt. Die Lehrlinge müssen dann versuchen, den Motor so schnell wie möglich und in der richtigen Reihenfolge wieder zusammenzubauen. Das AR-Modul betrifft die Zielgruppe der technischen Lehrberufe und ermöglicht die 3D-Darstellung von 2DZeichnungen mittels Tablet.

Parallel zu den Use Cases wurde auch eine Trainingseinheit über die Grundlagen der Digitalisierung für die Auszubildenden kreiert, die den jungen Männern und Frauen die Begriffe AR, VR und MR erklärt und theoretische Grundlagen zum Themenkomplex XR liefert. In einem nächsten Schritt wird an einem Arbeitspaket gearbeitet, in dem die technologiegestützte Zusammenarbeit im Zentrum steht. Hier soll eine Kollaborationssoftware aus dem Portfolio von Siemens Digital Industries Software mit VR-Anbindung in den praktischen Lehrplan eingebunden werden. Damit können Lehrlinge an verschiedenen Standorten gemeinsam Aufgaben bearbeiten und lernen. „Der Aspekt der Vernetzung über Standorte, Werke etc. hinweg bereits in der Lehrlingsausbildung ist ganz wichtig. Damit bilden wir die Realitäten moderner Arbeitswelten und -techniken ab und bereiten die jungen Menschen optimal auf ihr Berufsleben vor“, erklärt Zummer. „Daran arbeiten wir auch mit unseren Trainingscentern in Österreich. Etwa indem wir das Erfolgsmodell Digitalisierungs-Lerninseln auch in Wien etablieren und mit den bestehenden in Linz vernetzen“, so Zummer weiter. Ab Jänner 2020 ist der Roll-out der XR-Ausbildungsmodule in Österreich und Deutschland geplant. In Deutschland ist der Einsatz in den SPE-Trainingscentern in Hamburg, Berlin, Erlangen und im Trainingscenter Nordrhein-Westfalen vorgesehen. In Österreich in Wien und in Linz – denn dort, wie ja bereits bekannt, beginnt's.