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Innovationspotenziale digitaler Hochschulbildung <<

Die Digitalisierung in Bildung und Forschung ermöglicht neue Formen der standortübergreifenden Vernetzung von Laborinfrastrukturen. Dabei gilt es technische, organisatorische und didaktische Herausforderungen zu meistern. Ein Forschungskonsortium, bestehend aus der Hochschule für Technik (HFT) Stuttgart, dem Bremer Institut für Produktion und Logistik (BIBA), des Instituts für Wissens medien (IWM) der Universität Koblenz-Landau, der RWTH Aachen und der Universität Parma stellt sich in dem von dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekt diesen Herausforderungen.

Praxisnahe digitalisierte und vernetzte Laborumgebung für Studierende und Forscher

Die Digitalisierung wird die Arbeitswelt verändern. Allein dem Internet der Dinge (engl. Internet of Things, IoT) wird bis zum Jahr 2020 ein wirtschaftliches Potenzial von bis zu 11 Billionen US-Dollar (BMWi, 2017) vor allem im industriellen Bereich zugeschrieben. Das Kernelement für die Wirtschaft wird die intelligente Vernetzung sein. Eine entsprechende Digitalisierung und Vernetzung industrieller und logistischer Systeme im universitären Umfeld findet bisher jedoch nur selten statt, obwohl die einhergehenden neuen Anforderungen Studierenden nicht nur theoretisch, sondern auch praktisch und industrienah vermittelt werden müssen. Akademiker werden zwar im Zuge der 4. industriellen Revolution gegenüber den mittleren und niedrig-qualifizierten Berufsgruppen als Gewinner eingestuft. Dies gilt jedoch nur, wenn sich die Digitalisierung an den Hochschulen in Lehre und Forschung widerspiegelt. Dazu müssen Studierenden und Forschern praxisnahe digitalisierte und vernetzte Laborumgebung zur Verfügung gestellt werden. Die Bedeutung labor-basierter Forschung und Lehre ist somit unbestritten.

Reale Laborinfrastrukturen sind jedoch personal- und kostenintensiv und stehen im Allgemeinen nur der jeweiligen Forschungseinrichtung zur Verfügung. Rein virtuelle Labore bieten dagegen Vorteile in Bezug auf die Sicherheit, Skalierbarkeit, Fernzugriff und Kosteneffizienz. Simulationen und rein virtuelle Umgebungen können den Erfolg von realen Laborumgebungen jedoch nicht ersetzen, da diese anderen Kenntnisse erfordern und fördern.

Standortunabhängigen Zugriff auf eine digitalisierte und vernetzte Lern- und Forschungsumgebung

In dem Forschungsprojekt Open Digital Lab for You (kurz: DigiLab4U) werden reale Labore digitalisiert, mit virtuellen Komponenten verknüpft und die Synergien zwischen beiden Ansätzen erforscht. Dabei kann Augmented Reality helfen, die Kluft zwischen der „virtuellen“ und „realen“ Erfahrung zu schließen. Für den Einsatz in Forschung und Lehre werden Methoden des Ingenieurwissenschaftlichen Lernens und Serious Gaming unter der Verwendung von Learning Analytics, Mixed/ Augmented Reality und Open Badges zu einem in dieser Kombination einmaligen ganzheitlichen Ansatz im Rahmen einer hybriden Lern- und Forschungsumgebung verbunden.

DigiLab4U ermöglicht den standortunabhängigen Zugriff auf eine digitalisierte und vernetzte Lern- und Forschungsumgebung. Dabei sollen sowohl Multi-User-Szenarien als auch individuelles selbstgesteuertes Lernen unterstützt werden. So können beispielsweise Studierende der HFT-Stuttgart auf Labore an den Universitäten in Bremen und Parma zugreifen. Der Austausch von Erfahrungen
in Forschung und Lehre wird über Institutsgrenzen hinaus gefördert.

Wie bereits der Langtitel des Projekts Open Digital Lab for You nahelegt, ist die Einbeziehung weiterer Labore geplant. Es besteht sowohl aus technischer, didaktischer und organisatorischer Sicht erheblicher Forschungsbedarf zu diesem zukunftsweisenden Ansatz.

DigiLab4U wird gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Förderkennzeichen: 16DHB2112 (Laufzeit 01.10.2018 - 31.03.2022)

Ansprechpartner:

Hochschule für Technik Stuttgart, Prof. Dr.-Ing. Dieter Uckelmann (Koordinator)
BIBA Bremer Institut für Produktion und Logistik GmbH, Prof. Dr.-Ing. Dieter Thoben
Institut für Wissensmedien (IWM) Koblenz, Dr. Peter Ferdinand
RWTH Aachen, Prof. Dr. Ulrik Schroeder
University of Parma, Prof. Massimo Bertolini, PhD.

Prof. Dr.-Ing. Dieter Uckelmann (dieter.uckelmann@hft-stutttart.de)