Produkt
 
Die Erkenntnisse aus dem Projekt sind unten in die Beschreibung eingepflegt worden. Dort befindet sich auch ein während des Projekts entstandener Film aus dem virtuellen Konferenzraum. Und es entstand ein Folgeprojekt über VR im Sportunterricht. Interessierte erhalten zudem Zugriff auf einen Lernpfad auf Olat zu AR/VR (kann per E-Mail an die Projektleitung beantragt werden).

Film aus dem Projekt aus dem virtuellen Konferenzraum (zum Starten aufs Bild klicken)! 😀

Beschreibung

Mit Hilfe dieses Projekts

• soll die Kreativität der Lernenden mit der VR-Technologie gefördert werden (360 Grad Zeichnungen im virtuellen Raum erstellen)

• sollen konkrete Inhalte des Berufskundeunterrichts mit der «AR-Welt» umgesetzt werden.

• sollen die vorgegebenen Möbel und Einrichtungsgegenstände auf ihren praktischen und optischen Einsatz in der realen Welt abgestimmt werden (Wirkungen von Formen und Farben im virtuellen Raum).

Erkenntnisse aus dem Projekt

Die Lernenden haben

• mit Hilfe eines automatisierten Lernpfades sich fachlich aufgearbeitete Inhalte zu den Chancen und Risiken von VR und AR angeeignet und reflektiert.
• Anwendungen zur Raumgestaltung im VR-Bereich eingesetzt: (HEGIAS in Zusammenarbeit mit der Firma Vectorworks), die Google-App Tilt Brush in Oculus Quest, wo 360-Grad-Gegenstände gezeichnet werden können.
• die Vielfalt von möglichen Anwendungen in VR und AR kennengelernt.
• Anwendungen zur AR-Technologie eingesetzt: App IKEA Place / iazzu und die App Magicplan: Massaufnahmen im realen Raum.

Anwendung im Unterricht

• Die Technologie von VR und AR ist eine neue Technologie auch für die Altersgruppe der Lernenden
• Die Lernenden zeigen grosses Interesse im Einsatz der neuen Technologie.
• Die Lernenden haben eine Vielfalt von VR-/AR-Anwendungen kennengelernt und den Nutzen für ihre eigene Arbeitswelt reflektiert.

Auswahl von Anwendungen

• Die Zusammenarbeit mit der Firma Vectorworks, mit der bereits im Bereich von 2D-Zeichnungen zusammengearbeitet wird, ist in den VR-Bereich ausgeweitet worden.
• Die AR-Anwendung Magicplan hat das Potential von AR für den Berufskundeunterricht deutlich gemacht.
• Google Tilt Brush hat die Kreativität der Lernenden im virtuellen Raum herausgefordert.

Support und Vorleistung

Der Einsatz von VR-Brillen im Unterricht ist herausfordernd:

• Oculus Quest – Brillen sind sehr stark an den Anbieter gebunden. Mehrfach-Konti zu erzeugen ist aufwendig. Alternative: Businessangebot von Meta.
• Die Koordination von Multi-Player-Anwendungen verlangt komplexe Einsatzpläne
• Einzelne Schulzimmer sind für viele Anwendungen zu klein für Gruppenarbeiten bzw. des Gruppeneinsatzes von Standalone-Brillen.

Fehlendes Mobil-Device-Managment-System (MDM-System)

Nachdem wir im Rahmen dieses Projekts die VR-Technologie in den Unterricht eingeführt haben, wurde uns schnell klar, dass ein Mobile Device Management (MDM) sehr hilfreich wäre:

1. Einrichtungsaufwand: Jede VR-Brille musste einzeln eingerichtet werden, was ziemlich zeitaufwendig war.
2. Update-Probleme: Oft mussten wir feststellen, dass die Brillen nicht auf dem neuesten Stand waren und Updates benötigten, bevor sie benutzt werden konnten.
3. Unübersichtliche App-Verwaltung: Auf den verschiedenen Brillen waren unterschiedliche Apps installiert, was die Koordination erschwerte.
4. Sicherheitsbedenken: Ohne MDM waren wir unsicher, ob alle Geräte sicher und geschützt waren.
5. Zeitmanagement: Viel Unterrichtszeit ging für die Verwaltung der Technik drauf, anstatt sie für den eigentlichen Lehrstoff zu nutzen.

Durch diese Erfahrungen haben wir erkannt, dass ein MDM-System notwendig ist, um die VR-Brillen effizient und sicher im Unterricht einzusetzen. Es macht die Verwaltung einfacher und spart wertvolle Zeit.

Didaktisch-methodisches Konzept

Förderung Handlungskompetenz (Medien- und Sprachkompetenz)

• Förderung Kreativität

• Führung Lernjournal (von Lernenden und Lehrpersonen)

• Projektunterricht

Beschreibung

Stärker als bei den Scan-Projekten «Der Laserscan – Räume digital abbilden» und «Photogrammetrie mit Drohnen» geht es in diesem Projekt darum reale Objekte zu scannen und digital sichtbar zu machen, diese als Anschauungsmaterial im Unterricht zur Verfügung zu stellen, aber auch zu zeigen, wie sich die Relevanz der Erstellung und Verwendung von digitalen 3D-Objekten im Wirtschaftskreislauf stark verändert hat.

Anschauungsmaterial den Lernenden zur Verfügung zu stellen beziehungsweise den Lernenden die Werkzeuge und Instrumente ihres Berufes sichtbar zu machen, ist eine traditionelle Methode des Berufskunde-Unterrichts. Im Rahmen der digitalen Transformation entstehen und entwickeln sich immer mehr Technologien, die das Erfassen und Vorführen von Anschauungsmaterial vereinfachen. Eine dieser Technologien ist das Scannen. Eine Technik, die im 2D-Bereich schon seit Jahren intensiv eingesetzt wird, besitzt im 3D-Bereich im Berufsalltag sowie im Unterricht noch nicht die gleiche Bedeutung. Das hier noch zum Teil verborgene Potential soll dieses Projekt sichtbar machen. Dabei sind sowohl didaktische Vorteile durch die 3D-Visualisierung erkennbar wie auch Kostenvorteile gegenüber der kontinuierlichen Beschaffung von neuen Anschaungsmodellen – beziehungsweise die Möglichkeit Anschauungsmodelle in Dimensionen zu generieren, welche im Schulzimmer nicht mal Platz finden würden.

Fabian Rüeger als Kontaktperson dieser Projektgruppe, arbeitet bei der Müller Technologie AG, welche in der Entwicklung und Produktion von Spezialfahrzeugen tätig ist. Um mit der kontinuierlichen Digitalisierung Schritt zu halten, betreut er die Evaluation für eine mögliche Beschaffung eines 3D-Scan-Gerätes, zur vereinfachten Bestandesaufnahme von Fahrzeugen und Maschinen, an welchen Änderungen eingebracht werden sollen.

Es geht in diesem Projekt darum, mittels 3D-Objekten Funktionen und Systeme besser aufzeigen zu können, um so der Komplexität des berufskundlichen Unterrichtes gerecht zu werden. Das Ziel ist, dass die Lehrpersonen in der Fachgruppe «Landmaschinen-/Baumaschinenmechaniker:innen» ein 3D-Archiv einrichten, das direkt für den Unterricht genutzt werden kann. Dieses Archiv wird auch anderen Fachgruppen und Schulen zugänglich gemacht. Dieses Archiv soll kollaborativ seitens der Lehrpersonen, aber auch der Lernenden gefüllt werden.

Dieses Ziel wird in mehreren Etappen erreicht, zu Beginn wird ein Wunschinventar von 3D-Objekten erstellt, mit dem das bestehende Anschauungsmaterial ersetzt oder ergänzt werden soll. Als zweiter Schritt wird auf Sharepoint ein Space eingerichtet. SharePoint Spaces ist eine webbasierte Plattform, über die Nutzer:innen mit Hilfe von 2D-und 3D-Webparts relativ einfach Mixed-Reality-Inhalte erstellen und teilen können. In einem dritten Schritt werden mit dem LIDAR-Scanner des iPad Pro (Polycam-App), aber auch mit dem Leica-BLK 360 Scanner der BBW Objekte gescannt. Die Stärken der beiden Geräten werden innerhalb des Projektes evaluiert und die Anwendung dementsprechend geplant. Bei Bedarf werden die gescannten Objekte mit Hilfe des 3D-CAD-Programms «Inventor» bearbeitet, beschriftet, mit Schlagworten versehen und in das Archiv gestellt. Als letzter Schritt wird die Thematik der Passgenauigkeit der 3D-Technologie im Produktionsprozess einer Ware im Rahmen der Allgemeinbildung in den Themenbereichen «Wirtschaft» und «Technologie» mit Hilfe eines digitalen Onlinekurses fachübergreifend behandelt. In diesem Onlinekurs wird auch das 3D-Archiv integriert.

Innovationspotential

• Eine im Entwicklungs-/Forschungsbereich bereits angewandte Technologie wird integriert in die Berufsbildung
• Die traditionellen Materialarchive werden durch digitale Materialien ergänzt beziehungsweise ersetzt und für die Wissensaneignung auf verschieden Arten visualisiert und in den Lernprozess integriert
• SharePoint Spaces wird gewinnbringend für den Unterricht eingesetzt
• Das Erreichen von Passgenauigkeit von Werkelementen wird gelehrt
• Komponenten von High-Tech-Systemen werden im Bildungskontext vernetzt angewandt, so die Scanner-Hardware von Leica und Apple, Scanner-Technologie wie LIDAR und Photogrammetrie und 3D-CAD-Programme wie Inventor oder AutoCAD.
• Die Photogrammetrie-Technologie wird gewinnbringend für den Unterricht eingesetzt

Beschreibung

Ähnlich wie bei den Scan-Projekten «Ein 3D-Archiv erstellen» und «Der Laserscan – Räume digital abbilden» geht es in diesem Projekt darum, reale Objekte zu scannen und digital sichtbar zu machen, aber auch darum, die durch das Scannen gewonnenen Messdaten als Grundlage für weitere Messvorgänge und Gestaltungsmöglichkeiten in CAD-Programmen zu nutzen. Für die Gewinnung der Daten geht dieses Projekt wortwörtlich in die Luft. Die Drohnen-Technologie wird schulfähig gemacht. Die Drohne gilt als eine Zukunftstechnologie, welche die Baubranche radikal ändern wird. Michael Müller und Michael Scherrer, die Teammitglieder dieses Projekts, haben sich als Berufsleute und Berufskundelehrpersonen diese Technologie bereits angeeignet. Jetzt möchten sie das Gelernte an der Berufsbildungsschule Winterthur den Lernenden des Berufs «Maurer/innen» und den Studierenden der HF-Weiterbildung «Techniker/in HF Bauplanung» weitergeben.

Dieses Projekt entwickelt ein Lernmodul, das als fester Bestandteil des Unterrichts oder als Freifach belegt werden kann. Inhalte dieses Lernmoduls sind, wie man mit Drohnen und dem Einsatz der Photogrammetrie Daten gewinnt und diese Daten in einem 3D-CAD-System weiterbearbeitet, aber auch die Vorleistungen zu diesen Arbeitsschritten. Zu den Vorleistungen gehören die technischen und haptischen Fähigkeiten eine Drohne zu bedienen. Das Projektteam skizziert die Abläufe eines Lernweges für die Kompetenz eine Drohne im Flug navigieren zu können. Entsprechende Inhalte sind Technologiekenntnisse der Photogrammetrie und der Bedienelemente einer Drohne, aber auch die haptische Fähigkeit eine Drohne fliegen zu lassen. Für Letzteres wird ein Flugparcours auf dem Gelände der Schule erstellt. Im Rahmen dieses Parcours werden Gebäudeteile fotografiert und mit Hilfe der Photogrammetrie 3D-Daten über einen Webdienst erzeugt. Diese Daten (z.B. Längen, Flächen etc.) können in einem Viewer direkt abgegriffen oder in einem weiteren Lernschritt in einem 3D-CAD-System (Vectorworks) weiterverarbeitet werden. Ebenfalls zu den Vorleistungen gehören die rechtlichen Abklärungen. Die entsprechenden Erkenntnisse werden als Lerninhalte den Teilnehmer:innen des Moduls vermittelt, aber auch gleichzeitig für die Durchführung des Flugparcours gebraucht.

Drohnen werden in Zukunft eine wichtige Technologie in der Berufswelt sein, sei das als Transport -, Vermessungs- oder als Dokumentationstechnologie. Vor allem als Vermessungs- und als Dokumentationstechnologie wird sie an der Berufsbildungsschule Winterthur an Bedeutung gewinnen, aber auch an anderen Berufsschulen, welche Bauberufe ausbilden. Dieses Projekt soll auch als ein Pilotprojekt verstanden werden, welches für andere Fachgruppen und Schulen als Orientierung dienen kann.

Innovationspotential

• Die Erstellung eines Parcours für den Erhalt eines «inoffiziellen» BBW-Flugbrevets
• Die Technologie der Photogrammetrie als Lerninhalt mit selbst erzeugten Daten vermitteln
• Komplexitätsreduktion der Kompetenzkombination von Rechtswissen (Fernpilotenlizenz), Haptik, Datenerzeugung und Datenverarbeitung
• Integration einer Transformationstechnologie in den Berufsfachschulen-Unterricht.

Lab-Sets ist eine Organisationsform der Lehrpersonen der BBW. Mit der Koordination von «Laboratorien» organisieren sich die Lehrpersonen agil und mit dem Design-Thinking-Ansatz. Sie vernetzen sich zu Thematiken, die sie auf persönlicher Ebene im Unterricht weiterverfolgen möchten. Das passiert vor allem im Rahmen der bereits durchgeführten, den aktuellen und den zukünftigen Innovationsprojekten. Hierfür benutzen sie niederschwellige Kommunikationsformen wie Chatgruppen in Teams, öffnen diese Kanäle aber auch anderen Lehrpersonen. Die Vernetzung findet abteilungsübergreifend statt.

Dieses Projekt vernetzt sich im Lab mit dem Arbeits- und Leittitel «3D-Scan Lab der BBW». Das bereits durchgeführte Projekt von Marc Schneider und Stephan Mathys zu VR/AR im Berufskundeunterricht von Schreiner:innen haben diese Vernetzung angestossen. Aktuell wird das Projekt zu VR im Sport durchgeführt. An der Eingabe für die neue Innovationsfondsrunde werden von Lehrpersonen der BBW noch zwei weitere Projekte im Bereich der 3D-Thematik eingegeben: «Ein 3D-Archiv erstellen» und «Der Laserscan – Räume digital abbilden».

Didaktisch-methodisches Konzept

• Agile Kollaboration unter den Lehrpersonen
• Problemlösungsansatz mit dem Design Thinking Ansatz
• TPack-Modell: https://unterrichten.digital/2020/09/28/tpack-modell-schule-unterricht/
• Pädagogik der digitalen Visualisier

Beschreibung

Im Gegensatz zu den Scan-und Gestaltungsprojekten «Ein 3D-Archiv erstellen» und «Photogrammetrie mit Drohnen» geht es in diesem Projekt nicht darum, reale Objekte zu scannen, digital zu archivieren und sichtbar zu machen, sondern darum, dass durch das Scannen von Räumen, Messdaten gewonnen werden, die als Grundlage dienen für weitere Messvorgänge und Gestaltungsmöglichkeiten in CAD-Programmen. Die Berufsbildungsschule Winterthur besitzt einen Leica-Laser-Scanner BLK360 (Video). Die BBW ist - unseres Wissens nach - schweizweit die erste Schule, die ein solches Gerät einsetzt.
Die BBW –vor allem durch Lehrpersonen der Berufsgruppen der Schreiner/innen und der Landmaschinenmechaniker/innen –hat bereits erste Erfahrungen mit dem Leica-Laser-Scanner gemacht, um damit Räume und Gegenstände auszumessen. Unterstützt wurden die jeweiligen Berufsgruppen durch Jürg Roffler, Mitarbeiter und Technischer ICT Support der BBW. Dieses Projekt wird initiiert durch Lukas Hiltebrand, Marc Schneider Suter und René Metzger (Berufskundelehrpersonen der Schreiner:innen), unterstützt durch Jürg Roffler. 
Die Renovation des unten abgebildeten Schiffes (MS Säntis SBS) wäre ohne den Einsatz eines Laserscanners nicht möglich gewesen (Link zu Zeitungsartikel).

Seine Erfahrung zeigt, dass die Anwendung dieser Technologie bereits jetzt unverzichtbar ist. Er hat mehrere Arbeitsaufträge durchgeführt, die ohne die Laser-Technologie nicht möglich gewesen wären. In diesem Projekt geht es darum, im Berufskundeunterricht Räume mit dem Leica-Scanner auszumessen und danach Lehrpersonen und Lernende zu befähigen, die gewünschten Daten des Scans aus den gewonnenen Daten auszulesen und als Messdaten weiter zu verwenden.
Dazu gehört, dass Prozessabläufe getestet und installiert werden, die eine Orientierung und Unterstützung ermöglichen, wie die erzeugten Datenbilder für weitere Arbeiten genutzt werden können. Hierfür wird eine Interaktionshardware in einem 3D-CAD System eingesetzt, welches auf einem PC betrieben wird.
Die VIS (Visual Inertial System)-Technologie von Leica Geosystems, welche im BLK360 Laserscanner integriert ist, kombiniert Scans automatisch und erleichtert dadurch das Erzeugen von Datenbildern. Das heisst: Jeder erfasste Scan wird mit dem vorherigen Scan im Feld kombiniert. So verbringt man weniger Zeit mit der Ausrichtung von Daten und hat mehr Zeit für die Erstellung wertvoller Endprodukte. Der Laserscanner arbeitet mit der immensen Datenmenge von 360‘000 Punkten pro Sekunde. Diese Daten werden mit entsprechenden leistungsfähigen Rechnern weiterverarbeitet.

Innovationspotential

• Eine teure Vermessungstechnologie, die in wenigen Jahren zur Grundausstattung von KMU-Betrieben des Baubereichs gehören könnte, wird im Berufskundeunterricht bereits heute zugänglich gemacht.
• Messgeräte der Kategorie Hightec werden auf 3D-CAD-Systeme abgestimmt.

Didaktisch-methodisches Konzept

• Agilität in der Kollaboration unter Lehrpersonen
• Problemlösungsorientiert mit dem Design-Thinking-Ansatz

Beschreibung

Das Unterrichtsfach «Sport» an den Berufsfachschulen besteht aus einer Lektion pro Klasse und pro Woche. Es ist ein wichtiger Bestandteil des Grundauftrages der Berufsfachschulen. Handlungsbereiche, in denen die Lernenden gefördert und gefordert werden, sind Spiel, Wettkampf, Ausdruck, Herausforderung und Gesundheit. Die Gestaltungsmöglichkeiten des Sportunterrichts sind sehr gross. Neue Sportdisziplinen können ausprobiert werden, Theorien der Gesundheit vermittelt und körperlich spürbar gemacht werden, fachlich begleitet körperliche Grenzen ausgelotet werden und vieles mehr. Durch die enge Vernetzung mit den Sport- und Gesundheitsumwelten ist der Sportunterricht sehr nahe an der Lebenswelt der Jugendlichen und den dortigen aktuellen Entwicklungen. Darunter fallen auch technische Entwicklungen im ICT-Bereich. Gesundheitstracker (als Smartphone-App oder in Form von Fitnessbändern), etc. werden thematisiert und ausprobiert. Auch die Abstimmung von Trainingsmethoden mit technischen Entwicklungen bleiben im Fokus.

Eine andere dieser Entwicklungen ist die VR-Umgebung. Es gibt bereits unzählige Einsatzmöglichkeiten von VR im Sport:
https://www.bandara.ch/blog/vr-in-der-sportausbildung

Wir werden in diesem Projekt das Potential der VR-Brillen im Sportunterricht untersuchen. Wir werden nicht nur die VR-Brillen mit einigen Klassen im Sportunterricht anwenden, sondern auch untersuchen, in welchem Bereich vor allem das Potential liegt. Das werden wir machen, indem wir entsprechende Fragebögen, aber auch Bewertungsraster erarbeiten, die wir bei der Anwendung der Brillen einsetzen werden. Diese erfassen die Erfahrungen, Fähigkeiten und Motivation der Lernenden. Merkmale/Kompetenzen, die wir untersuchen und bewerten, sind
• Koordinationsfähigkeit
• Motivationssteigerung
• Selbstkompetenz
• Risikobereitschaft
• Aktivierungsmöglichkeit

Zu diesem Projekt gehört, dass wir uns mit der Fachliteratur vertraut machen, den Kontakt mit Expert:innen suchen und die Ergebnisse möglichst detailliert erfassen. Da die BBW bereits 8 VR-Brillen von Oculus Quest 2 besitzt und da an der BBW bereits ein Projekt mit VR/AR durch den Innovationsfond bewilligt wurde, ist die technische Grundlage bereits vorhanden und wir können uns auf bereits gemachte Erfahrungen -pädagogisch wie technisch - stützen. Dieses Projekt soll auch dazu dienen, diese Technologie unter den Lehrpersonen an der BBW bekannt zu machen, ihr Interesse zu vergrössern und Ängste abzubauen. Beispiele von möglichen Apps sind, bezüglich:

Fun, Sportarten, Koordination virtuell:
- Verschiedene Sportarten: ocul.us/3IIJqOX
- Tanzen: ocul.us/3HdPIpA
- Golf: ocul.us/3raDqZy

Risikobereitschaft:
- Richies Plank Experience: bit.ly/richieplank
- The Climb: ocul.us/33ZDz9d

Koordination/Kondition:
- Reakt – The Performance Trainer: ocul.us/32F1SbX
- Verschiedene Workouts: ocul.us/34g4WeW

Innovationspotential

Die Vermittlung und das Erleben von Spiel, Wettkampf, Ausdruck, Herausforderung und Gesundheit erfolgt von einem anderen Zugang her. Die bis jetzt bestehenden Ausgangsbedingungen ändern sich dadurch, das wird einen Einfluss auf Motivation, Interesse und Aktivität der Lernenden gegenüber Sport haben.

• Virtuelle Sportumgebungen, die in der Jugendkultur bereits stark verankert sind (E-Sport, E-Fitnesscenter), werden in den Sportunterricht integriert.

• Ein Megatrend der Zukunft ist die Gesundheit. Die digitale Transformation sowie einige Apps auf Oculus nehmen diesen Megatrend auf. Dieser Zusammenhang lässt sich im Sport gut sichtbar machen.

• Die VR-Technologie ermöglicht stärker an die Grenzen von Extremsituationen (Herausforderung) zu gehen, aber auch das intensivere Einüben von koordinativen Abläufen und das Finden neuer Spiel- und Wettkampfumgebungen.

Didaktisch-methodisches Konzept

Das Projekt verfolgt didaktisch einen handlungsorientierten Ansatz.

Beschreibung

Auslöser für die Projekteingabe war ein Studierender der Weiterbildung Projektleiter Farbe (PLF). Er berichtete, wie seine Firma bei der Erledigung von Malerarbeiten und in der Kommunikation mit Architekten offenbar ganz selbstverständlich 3D-Kameras verwendet, Räume digitalisiert/virtualisiert und damit die Kunden/Architekten in die Arbeitsprozesse einbinden kann. Andere Studierende hatten von solchen Prozessen keine Ahnung.  
Diese Lücke soll geschlossen werden und das Projekt die Schule in die Lage versetzen, sich laufend mit aktuellen, sich mit der Digitalisierung aufdrängenden Themen zu befassen. 
Bei allen fünf nachfolgend skizzierten Themen, die von der Arbeitsgruppe evaluiert, beurteilt und mit Kursangeboten in das Schulhaus gebracht werden, geht es vordergründig darum, wie sich diese Techniken einordnen und gewinnbringend für Lehrende und Lernende nutzen lassen (didaktische Konzepte müssen von der Gruppe entwickelt und Hilfestellungen dazu angeboten werden). 

1. 360-Grad-Video 

Räume zu digitalisieren und sich online über virtuelle Räume auszutauschen, ist die erste ganz konkrete Aufgabe, die von der Projektgruppe bereits angegangen wurde. Mit einer 360-Grad-Kamera und in Verbindung mit einer entsprechenden Plattform werden die grundlegenden Funktionen in die Weiterbildungsbereiche gebracht, Räume digitalisiert und die Vorteile, aber auch die Grenzen der Technik ausgelotet. 

2. Virtuelle Realität (VR) 

VR-Brillen wie die Quest-Modelle von Meta oder die neue Spatial-Computing-Brille Apple Vision haben das Potenzial, die virtuelle Realität massentauglich zu machen. Die Gruppe erkundet die technischen Möglichkeiten und den möglichen Einfluss der virtuellen Zusammenarbeit im Beruf und auf die Arbeitswelt. Für das Projekt stehen VR-Brillen (Oculus Quest / Go) zu Verfügung. In Probelektionen mit Lernenden verschiedener Berufe sollen erste Unterrichtsideen und die generelle Anwendung von VR erprobt und evaluiert werden. Aus diesen Erfahrungen soll anschliessend ein VR-Workshop mit interessierten Lehrpersonen durchgeführt werden. Dabei sollen Brücken zu AR und 360-Grad-Videos geschlagen werden. 

 3. Erweiterte Realität (AR) 

Evaluiert wird, wie sich die in vor allem den Berufen Polydesign 3D, Werbetechnik, Gestalterischer Vorkurs hergestellte (Lern)Produkte/Werkstücke auf diese Art präsentieren lassen und/oder inwieweit AR bei der Unterrichtsgestaltung Sinn macht.

4. Künstliche Intelligenz (AI bzw. KI) 

Die Gruppe prüft und stellt Wege vor, wie Lehrende den Lernenden bei der Herstellung von z.B. Lernprodukten mit Werkzeugen wie Lensa/Midjourney/Dall-E/Photoshop/Illustrator (Bildgeneration und -manipulation) helfen und wie Lernende die aktuellen LLM (grosse Sprachmodelle) wie ChatGPT (OpenAI), Copilot (Microsoft) oder Gemini (Google) einsetzen können. 

5. Digitale Vermögenswerte schützen (NFT) 

Neben vielen Vorteilen habe digitale Grafiken, Bilder, Videos etc. den Nachteil, dass sie einfach kopiert und verteilt werden können. Die Gruppe befasst sich mit der NFT-Technologie und unterstützt alle Berufe, die aus unterschiedlichen Gründen ihre digitalen Assets schützen müssen. Dieses Thema wird jedoch nur oberflächlich behandelt, weil sich derzeit abzeichnet, dass das Thema an Bedeutung verliert

Innovationspotential

Das Projekt soll die Schule in den oben erwähnten Bereichen weiterbringen. Durch die Umsetzung dieser Disziplinen erhält die SfGZ einen weiteren digitalen Schub und stärkt damit indirekt auch die Wettbewerbsfähigkeit der Betriebe, die ihre Lernenden/Mitarbeitenden hier ausbilden lassen. 

Didaktisch-methodisches Konzept

• Gesamtprojekt:

Die Projektgruppe hat das Gesamtprojekt mit seinen fünf Disziplinen am Konvent der SfGZ im Januar 2024 bereits vorgestellt. Sie bildet sich selbst in den Themen weiter und unterstützt die Fachbereiche bei der Umsetzung.  

• Weiterbildungsangebot:

Die Projektgruppe hat ein Weiterbildungsangebot erarbeitet, das in der ersten Phase von der Projektgruppe durchgeführt wird und wo später auch externe Partnerfirmen eingebunden werden können. 

• Kurse/Kursmodule:

Kern des Weiterbildungsangebots sind Kursmodule. Die Kurse werden von der Projektgruppe entwickelt, angeboten/ausgeschrieben und durchgeführt. Ein interdisziplinärer Umgang mit den Themen ist wünschenswert und sinnvoll. Ziel ist, das Kursangebot niederschwellig zu gestalten und möglichst viele Lehrpersonen zu motivieren, zu möglichst vielen Themen eine Mikrofortbildung (Schnupperkurs) zu besuchen.  

• Kommunikation:

In einem Teams-Kanal «Neue Dimensionen» werden alle Informationen hinterlegt und die Lehrpersonen über die Weiterbildungsangebote informiert. Zusätzlich wird das Kursangebot im schulinternen Newsletter der SfGZ ausgeschrieben. 

Praktische Umsetzung

• Initialstart (praktische Umsetzung):

Im Fachbereich Malerei wurde das Thema 360-Grad-Video bereits bei einem Lehrgang in den Unterricht integriert. Am Konvent im Januar 2024 stellte die Projektgruppe das Gesamtprojekt vor. 

• Kleinprojekte:

Die Themen VR und AR sind berufsübergreifende Themen. In den Mikrofortbildungen/Kursen werden die Themen demonstriert und die Möglichkeiten dokumentiert. Gleichzeitig soll für die in Frage kommenden Berufe der SfGZ die Integration der jeweiligen Themen in den Unterricht besprochen und Kleinprojekte ausgearbeitet werden, bei welchen die Projektgruppe Unterstützung bietet. 

Beschreibung

Unter BIM versteht man einen prozessorientierten Ansatz zur Planung, Ausführung und Verwaltung von Gebäuden und anderen Bauwerken mit Hilfe von Software. Dabei werden alle relevanten Gebäudedaten digital modelliert, kombiniert und erfasst. Die Lernenden finden heraus, wie BIM funktioniert und machen sich Gedanken darüber, welche Bedeutung BIM für Sie in der Planung (Architektur) heute hat und auch in Zukunft haben könnte.
In einem Pilotprojekt werden über fünf Nachmittage verschiedene Konzepte entwickelt. Die Lernreise beginnt mit der Frage, was sich die Lernenden unter «Building Information Modeling» vorstellen und was die Bezeichnung alles bedeuten könnte. Letztlich erarbeiten sie die Anforderungen an BIM, die sich aus ihren innovativsten Visionen von Bauprojekten ergeben. Was müsste für sie in der Planung in Zukunft anders sein und was bleibt gleich? Welche neuen Herausforderungen könnten ihnen dabei begegnen? Welche Anforderungen werden dabei an sie gestellt? Es entstehen viele Fragen - Fragen, welche ihre Prozesse in einem BIM-Modell als Lernumgebung immer wieder neu lenken.
Damit dieses Experiment möglich werden kann, gestaltet sich bereits vor der Durchführung der Nachmitage eine wichtige berufsfeldübergreifende Zusammenarbeit: Die Geomatiker:innen EFZ mit Schwerpunkt Geoinformatik erarbeiten die digitale Infrastruktur (Common Data Environment CDE) für das BIM-Modell. Mit der Grundlage ermöglichen sie, dass nicht nur die Zeichner:innen Fachrichtung Architektur EFZ kollaborativ und kooperativ am Lernprodukt arbeiten können, sondern dass auch andere Bauberufe an der BBZ fachübergreifend integriert werden können, um gemeinsam an der Lernumgebung mit BIM einen Schrit weiter zu kommen.

Innovationspotenzial

Das Lehr- und Lernarrangement verfolgt das Anliegen, die Kultur der Digitalität im Bauwesen erleb- und erfahrbar zu machen. Im Kern geht es um den Kulturwandel entlang der Arbeitswelt 4.0. Bis heute wurde die Umsetzung von BIM vorwiegend durch einen top-down Ansatz verfolgt. Erfahrene und gut ausgebildete Mitarbeitende besuchten Messen und Kurse zu BIM und haben sich so die Methode angeeignet. In Projekten setzen sie BIM soweit selbst um, dass die weiteren Mitarbeitenden zum Teil nur noch eine ausführende Rolle einnehmen. Mit dem ersten Pilot, mit Lernenden Zeichner:innen EFZ Fachrichtung Architektur, konnte der Start einer botom-up Verbreitung der Methodik getestet und durch den starken Lernfortschrit validiert werden. Diese Erfahrungen bilden nun die Basis für unser nächstes Abenteuer.
An einer realen Situation, als Pilot- und Demoversion entwickelt, kann fachübergreifend gelernt und ausprobiert werden. Lernende aus verschiedenen Berufsrichtungen (Geomatiker:innen EFZ, Schwerpunkt Geoinformatik, Zeichner:innen EFZ Fachrichtung Architektur und Ingenieurbau) können dabei gemeinsam Verantwortung übernehmen, werden Teil vom Projekt und gleich selber eine wertvolle Ressource.
Aus einer langfristigen Betrachtungsperspetive eröffnen sich Möglichkeiten zur Förderung der Vernetzung auf verschiedensten Ebenen: zum Beispiel zwischen den drei Lernorten Betrieb-ÜK-BFS (Lernortkooperation), zwischen den vielen verschiedenen Berufsgruppen und Fachrichtungen innerhalb der beiden Standorte der BBZ bis hin zur Vernetzung ausserhalb der Organisationsgrenze mit Berufsverbänden oder an Fach- und Berufsmessen (Stichwort Talentmanagement, Fachkräftemangel).

Didaktisch-methodisches Konzept

Die methodische Grossform bedient sich des Projektlernens, dem Kernanliegen, die Lernenden darin zu unterstützen und zu begleiten, in ergebnisoffenen Lernsituationen handlungsfähig zu werden. Die entwickelten Herausforderungen werden im Sinne des Problem Based Learning dazu genutzt, Projekte lösungsorientiert zu gestalten sowie auch beim Problemlösen zu lernen. Die Lernenden (Geomatiker:innen EFZ, Schwerpunkt Geoinformatik, Zeichner:innen EFZ Fachrichtung Architektur) werden unterstützt und begleitet, das Projekt in Projekteams zu entwickeln und zu entwerfen. Dies mit Methoden und Tools aus dem Bereich Scrum, respektive eduScrum, geleitet nach den Werten des agilen Projektmanagements.
Die Auszubildenden erfahren das Gewicht ihres Lernfortschrites dadurch, dass ihr Lernen direkt auf Augenhöhe mit der Lehrperson geschieht. Das Lernen durch Lehren wird mit dem botom-up Ansatz authentisch umgesetzt. Sie werden ermutigt, hinsichtlich neuer Möglichkeiten von Tools (Toolset) die Kultur mitzugestalten.
Sie eignen sich Fertigkeiten und Fähigkeiten an, um die neuen Instrumente nutzen zu können (Skillsset) und entwickeln dabei Werte, welche ihnen hilfreich scheinen, die grossen Herausforderungen unserer Zeit mitgestalten zu können (Mindset). Zudem werden innovative Lehrformen ermöglicht, in denen das reziproke Lernen bewusst angewendet wird. Die Lernenden werden darin unterstützt, den Stoff zu lehren und lernen dabei (Unterrichtskonzept Lernen durch Lehren). Als weiteren innovativen Ansatz nutzt das Projekt die Affinität der Auszubildenden zu digitalen Miteln, um die fachlich recht grosse Hürde von BIM zu überwinden. Die Lernreise wird über Graphic Recording dokumentiert und allen Teilnehmer:innen zur Verfügung gestellt. Sketchnotes fördern die reflexive Auseinandersetzung sowohl individuell als auch kollektiv und unterstützen die Lernenden, ihre eigene Personal Learning Environment (PLE) aufzubauen.

Beschreibung

Mit dem vorliegenden Projekt soll der Makerspace in Anlehnung an makerspace-schule.ch aufgebaut werden. Ausgehend von den Erfahrungen im vorhergehenden Projekt «Multiverse, der 4. Lernort» werden zum Start 10 Lernszenarien für die Berufsbildung entwickelt. Die Angebote und Aktivitäten werden in einem Blog publiziert und laufend erweitert. Events für alle, Berufsbildner:innen, Lernende, Lehrpersonen, IT-Verantwortliche etc. und komplexere Unterrichtsvorhaben werden zudem auf dem Digital Learning Hub angeteasert.
Mit dem Geschäftsfeld «EB digital» der EB Zürich ist diese prädestiniert als Sitz dieses Makerspace. Mit den vielen Kontakten zu den Organisationen der Arbeitswelt (ODAs Berufsverbände), zu den Berufsbildner:innen in den Betrieben und zu den Berufsschulen deckt sie viele Bildungsakteur:innen in diesem Querschnitt-Thema ab. Mit der Ausbildung von Mediamatiker:innen verfügt sie zusammen mit der KME zudem über einen kleinen Pool an Lernenden. Ihre Nähe zum Bahnhof Stadelhofen und ein späterer Standort in der Kaserne sorgt für eine gute Erreichbarkeit aus dem ganzen Kanton. Parallel zum Projekt erarbeitet die EB Zürich ein Geschäfts-und Betriebsmodell für den Makerspace.

Innovationspotential

Der Makerspace als Bildungsformat durchbricht das klassische Bildungsmuster von Kompetenz-und Fachwissen-Vermittlung innerhalb von Kursen, die auf der Basis einer Jahresplanung angeboten werden. Die VR-und AR-Technologien sind einem rascheren Wandel unterworfen. Der Makerspace kann ein agiles Beispiel dafür sein, wie man sehr schnelle technologische Entwicklungen verfolgt und zeitnah in die berufliche Bildung integriert. Der schnelle Wechsel von Hardware, Software und Web-Serviceanbietern in der 3D-Szene erfordert eine starke thematische Fokussierung, die Betriebe und Berufsschulen kaum leisten können. Dieses Knowhow kann gezielt interessierten Personen aus der Berufsbildung zur Verfügung gestellt werden. Basis bildet dabei die technische Infrastruktur und ein paar wenige initial vorbereitete Lernszenarien mit AR und VR.
Ein weiterer Aspekt des Makerspace ist, dass im Mittelpunkt die persönliche Erprobung innerhalb der 3D-Welten steht. Der Laborbetrieb ermöglicht Bildungsverantwortlichen im 3D-Bereich selbständig persönliche Erfahrungen zu sammeln. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem selbstgesteuerten Lernen. Das ermöglicht bei diesem Querschnittthema eine Fokussierung auf den eigenen Fachbereich oder das eigene Berufsfeld. Die Besucherinnen und Besucher des Makerspace profitieren von der technischen Vielfalt und vom Knowhow der involvierten Personen und Schulen. Sie lassen sich inspirieren für die Entwicklung eigener 3D-Lernszenarien, die auf ihre Bildungssequenzen zugeschnitten sind. Mit der selbständigen Ausübung dieses digitalen Handwerks im Makerspace, sind die Bildungsfachleute in der Lage ihre Bildungssequenzen mit ihren Lernenden durchzuführen. Darüber hinaus erhalten sie Klarheit was es alles braucht, um an ihrer Schule ein auf ihre Bildungsbedürfnisse zugeschnittenes Equipment anzuschaffen und zu betreiben.

Didaktisch-methodisches Konzept

Die didaktische Kernidee des Makerspace setzt den Akzent auf dem «making». Die Teilnehmenden sammeln Primärerfahrungen im 3D-Scannen von Räumen, grösseren und kleineren Objekten, im Gestalten von 3D-Lernräumen, in der Konstruktion von Objekten im virtuellen Raum, in der Anlage eines 3D-ePortfolios und kooperativen Lehr-und Lernaktivitäten in verschiedenen virtuellen Räumen.
Die didaktische Hauptaufgabe des Makerspace besteht darin, ein technisch aktuelles Equipment zur Verfügung zu stellen, das bei Arbeitsprozessen in unterschiedlichen Berufen in der Berufspraxis bereits zum Einsatz gelangt. Sofern diese Arbeitsprozesse von allgemeinem Interesse sind und sich auf andere Berufsgruppen übertragen lassen, werden sie auf der Website dokumentiert.
Die Primärerfahrungen im 3D-Bereich sollen die Leute inspirieren in ihrem Berufsfeld Ausschau zu halten, wo bereits 3D Technologie eingesetzt wird und sie sollten Ideen generieren, wie sie diese in ihre eigenen Bildungssequenzen einbauen könnten.
Somit nimmt das Spektrum an Einsatzmöglichkeiten in der betrieblichen Bildung und im Unterricht laufend zu. Die Dokumentation der Ideen im Wordpress-Blog dient wiederum als Anregung und verhindert zugleich, dass das Rad zweimal erfunden wird. Der Makerspace 3D wird so zum Inkubator für Berufsbildung im Kontext der 3D-Welten.

Beschreibung

Das Collaboratory ist visionär, da Lernende zusammen mit Lehrpersonen in grösserem Umfang Lehrmaterial entwickeln und nutzen.Vor allem die Interdisziplinarität steht im Fokus, da es von Schulen, aber auch von Einzelpersonen genutzt werden kann. Dieser Open Space ist eine Erweiterung für die didaktischen Möglichkeiten im Unterricht. Das Collaboratory hat immer geöffnet, es fragt nicht nach der Eintrittskarte und kommt ohne Aufsichtspersonal aus. Das Collaboratory hat immenses Potential, geht es um Teilhabe, Mitgestalten und Experimentieren. Das Collaboratory steht für selbstbestimmte Digitalisierung als Gegenentwurf zu den sozialen Netzwerken im Plattformkapitalismus.
Deswegen entstand das Collaboratory unabhängig von algorithmisch gesteuerten Feeds und Channels, damit die Beteiligten unmittelbar zusammenarbeiten und kommunizieren können, ohne nebenbei Daten zu produzieren, die später kommerziell ausgewertet werden. Denn im Unterschied zum Teilen, Liken und Kommentieren steht Kollaborieren für kollektive Zusammenarbeit. Durch den Open Space kann man ohne Joystick-Geschick, Shortcut-Wissen oder Coding-Kenntnisse navigieren.
Wenn der Medienwissenschaftler Felix Stalder für die digitalen Kulturen drei zentrale Formen ausmachen konnte –algorithmicity, referentiality, communality –, dann liegt im Collaboratory der Fokus auf dem Gemeinschaftlichen, dem Sozialen, den Commons.
Hier sitzen die Objekte von Anfang an auf der gut sichtbaren, typischen Gitterstruktur, die den virtuellen Raum organisiert. Der Raum ist nach Gebieten unterteilt. Es ist eine offene Fläche mit einigem Platz für zukünftige Projekte.
Im Collaboratory können alle landen, die einen Internetzugang haben. Es kann nun umgekehrt behauptet werden, das Collaboratory stehe für den Versuch, die Offenheit kollaborativer Vermittlungsformate in eine digitale Umgebung zu übertragen. Das Collaboratory ist ein modulares System, das weiterentwickelt werden kann, ausbaufähig bleibt, ohne einheitliche Form. Wie der Medientheoretiker und -aktivist Geert Lovink nach der Kulturtheoretikerin Lauren Berlant schreibt: "Commons are only beginnings".

Innovationspotential

Das Innovationspotenzial liegt darin, dass es bisher noch nichts Vergleichbares gibt. Unseres Wissens nach gibt es noch keine 3D-Sammlung für Strassentransportfachleute für den Unterricht. Vielleicht könnte man dies in einem Folgeprojekt auf andere Berufsschulen/-gruppen (Automechatroniker:innen, Auto-Fachleute) erweitern und Kooperationspartner:innen aus der Privatwirtschaft anwerben (beispielsweise AMAG). Dadurch, dass die Hardware nicht mehr in den Unterricht gebracht werden muss, kann viel Lagerplatz, Zeit und Wartung gespart werden. Die Objekte allein oder mit der Klasse zu entdecken, eröffnet neue Möglichkeiten. Die Anschaffungskosten fallen komplett weg.

Didaktisch-methodisches Konzept

Die Lernenden und Lehrpersonen erstellen gemeinsam digitalisiertes Anschauungsmaterial und nutzen dieses. Dadurch wird zusätzlich Kollaboration/Kommunikation geschult
Die Lehrpersonen sollen bei der Unterrichtsgestaltung über eine umfassende Teilebibliothek verfügen, welche nach unserem Konzept systematisch in Räumen abgelegt ist.
Dies ermöglicht ganz neue didaktische und methodische Möglichkeiten. Diese werden in der Anleitung zur Nutzung von Collaboratory aufgezeigt.

Produkt
 
Christian Hirt hat am 10.04.2024 einen Impulsworkshop zu seinem Innovationsfondsprojekt "Multiverse - der vierte Lernort" gehalten. Die dort geschilderten Erkenntnisse aus dem Projekt wurden hier als "Essenz" (PDF, 150KB) von Anita Schuler zusammengefasst.

Beschreibung

Beschreibung

Einige Lernende, welche am BZLT ihre Grundbildung absolvieren (Strassentransport, Recycling, Logistik), bekunden Mühe mit traditionellen Lernsettings. Das konventionelle Lernsetting konnte durch das Unterrichtskonzept «n47e8» erfolgreich aufgebrochen werden. Nun möchten wir durch 360 Grad-Lernumgebungen den Zugang zu den Lerninhalten für die Berufslernenden (zusätzlich) vereinfachen. Diese Settings sind näher bei der digitalen Erlebniswelt der Jugendlichen und eng an deren realen Arbeits- und Lebenssituationen. Für die Lernenden werden spannende Lernumgebungen zu den Themen Wareneingang (Logistik) und Wohnungsübernahme (Allgemeinbildung) designt. Der Zugang zur virtuellen Lernwelt weckt bei den Lernenden Neugierde. Die Lernenden bearbeiten die Themen Wareneingang und Wohnungsübernahme unter Einsatz von Virtual Reality-Brillen. Die Lerninhalte können dreidimensional abgebildet werden. Komplexe Zusammenhänge können vereinfacht werden und dies führt zu einem besseren Verständnis der Lernmaterie. Gesteigerte Lernleistungen sind die logische Folge (These wird vom EHB überprüft). Die Lerninhalte zu den Themen Wareneingang und Wohnungsübernahmen lassen sich optimal in virtuelle Lernumgebungen implementieren und diese stellen einen Mehrwert dar. Die beiden (Teil-)Projekte werden vom EHB begleitet und evaluiert. 

Innovationspotential

Die Sinneswahrnehmung der Lernenden wird durch dreidimensionale Erscheinungen stimuliert. Die virtuelle Lernumgebung fördert das vernetzte Denken und transportiert Wissen durch Verräumlichung. Mittels Einsatzes einer fortschrittlichen Technik können die Lernenden komplexe Lerninhalte meistern und sie erzielen einen nachhaltigen Lernzuwachs.

Didaktisch-methodisches Konzept

Selbstverantwortendes Lernen in zukunftsweisenden Lehr-Lern-Arrangements.