Spielend lernen mit „FutureING“
Angehende Ingenieurinnen und Ingenieure planen die Produktionshalle eines Robotikherstellers – nicht real, sondern in einem Mixed-Reality-Game. Prof. Dr. Anja Richert vom Institut für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik hat die Vorlesung und Übung „Arbeitstechniken und Projektorganisation“ in das für die Lehre konzipierte Spiel „FutureING“ umgewandelt.
Bei FutureING simulieren Studierende Ingenieurbüros, die die neue Fertigungshalle eines fiktiven Robotikherstellers planen. In der Halle sollen später Produkte nach individuellen Aufträgen und großer Variantenvielfalt produziert werden können. Die erste Spielkomponente ist das TrainING-Center. Es dient als Wissensressource und beinhaltet Online-Vorlesungen und weitere digitale Lernmaterialien zu Themen wie: klassisches und agiles Projektmanagement und Teamentwicklung. Darüber hinaus finden die Studierenden dort technische Spezifikationen zu modernen Produktionsmodulen sowie ein Netzwerk aus Expertinnen und Experten, das sie kontaktieren können. Des Weiteren gibt es im TrainING-Center Aufgaben, mit denen die Teams ihren Score erhöhen und Spielmöglichkeiten freischalten können.
Im Mixed-Reality-Game FutureING simulieren Studierende Ingenieurbüros, die die neue Fertigungshalle eines fiktiven Robotikherstellers planen.
(Bild: Institut für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik)
Für die Planung der Fertigungshalle in der zweiten Spielkomponente müssen die zuvor erworbenen Fachkenntnisse integriert und gemäß verfügbarer Ressourcen und Budgets realisiert werden. Dazu steht den Teams eine Augmented-Reality-Anwendung zur Verfügung, in der die neue Produktionshalle gemeinsam gestaltet werden kann. Im nächsten Spielmodul erleben die Studierenden die von ihnen geplante Produktionshalle in Virtual-Reality und werden mit Störungen und Schwierigkeiten konfrontiert, die auch in Abhängigkeit der Planungsleistung entstehen. Beispielsweise muss gegebenenfalls eine Installation, die innerhalb der Produktionsanlage außer Kontrolle geraten ist, auf Fehler geprüft und neu gestartet werden. Die Teams müssen Informationen austauschen und unter Zeitdruck effektiv und effizient kommunizieren, um die auftretenden Probleme zu lösen. Mit 20 Coaches – Tutorinnen und Tutoren sowie wissenschaftliche Mitarbeitende – reflektieren die Ingenieurbüros ihre Projekterfahrungen.
Fachwissen und Methodenkompetenzen verbinden
„Im ersten Semester des Ingenieurstudiums haben die Studierenden durch FutureING die Möglichkeit, digitale Transformationen in einem Produktionsunternehmen zu erleben. Sie lernen moderne Fertigungstechnologien kennen, erarbeiten den Stand der Technik und erzielen Budgets für ihre Projekte. Die Veranstaltungsinhalte werden um Themen aus den digitalen Arbeits- und Lebenswelten wie zum Beispiel der virtuellen Teamarbeit und Konfliktlösung erweitert“, sagt Prof. Dr. Anja Richert vom Institut für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik.
Das Spiel integriert Komponenten der herkömmlichen Lehrveranstaltung in ein digitales game-basiertes Gesamtkonzept. Fach- und Methodenkompetenzen werden miteinander verzahnt. Die zu erwerbenden Kompetenzen sind den verschiedenen Lernräumen – den Spielmodulen von FutureING – zugeordnet und werden auch im Rahmen des Mixed-Reality-Games geprüft. Hierzu werden die Niveaustufen der Handlungen so operationalisiert, dass anhand des Spielverhaltens deutlich wird, ob und auf welcher Niveaustufe die Studierenden ihre Kompetenz erworben haben.
Ziel von FuturING ist es, die Immersion und Reflexivität des Lernprozesses zu erhöhen. Immersion bezeichnet das Abtauchen in eine andere Welt und das Vergessen von Zeit und Raum in der virtuellen Realität. „Je mehr man mit allen Sinnen in die andere Welt eintaucht, desto intensiver und nachhaltiger ist das Erlebnis. Starke audiovisuelle Eindrücke, ein realistischer und spannender Plot und möglichst real wirkende Settings und Identifikationsfiguren sind ein wichtiger Faktor für immersives Lernen“, so Richert.
März 2021
