Aktives Lernen 4.0: Digitalisierung von Arbeitsabläufen und Augmented Reality zur Förderung der beruflichen Bildung

Die berufliche Bildung, insbesondere in technischen und industriellen Bereichen, steht vor großen Herausforderungen, wenn es darum geht, eine qualitativ hochwertige praktische Ausbildung anzubieten. Trotz neuer Gesetze, die die maximale Schülerzahl pro Klassenzimmer begrenzen, sind in vielen Einrichtungen nach wie vor bis zu 30 Schüler pro Klasse Realität.

Infolgedessen kann das praktische Lernen durch das Tempo der Gruppe und die Verfügbarkeit der Lehrkraft, jeden Schüler zu begleiten, beeinträchtigt werden, was sich direkt auf die korrekte Festigung der technischen Kenntnisse auswirkt.

Andererseits verlangt der aktuelle Arbeitsmarkt nach immer besser ausgebildeten Profilen, nicht nur in didaktischer, sondern auch in technologischer Hinsicht, was die Bildungseinrichtungen dazu zwingt, nach neuen Wegen zu suchen, um das Lernen zu verbessern, ohne den Kontakt zur Produktionsrealität zu verlieren.

Das Projekt „Aktives Lernen 4.0: Digitalisierung von Wissen und Augmented Reality für die mechanische Fertigung und Wartung” ist eine Antwort auf diese Herausforderungen und setzt auf die Digitalisierung von Vorgängen an realen Maschinen und den Einsatz von AR zur Verstärkung des praktischen Unterrichts. Dieser Ansatz ermöglicht es, die Selbstständigkeit der Schüler zu erhöhen, die Zeit in der Werkstatt zu optimieren und Fehler bei der Ausführung von Aufgaben zu reduzieren, was ein sichereres, effizienteres und an die industrielle Realität angepasstes Lernen fördert.

Die Initiative wurde in Zusammenarbeit mit verschiedenen Berufsbildungszentren entwickelt – CIFP Tolosaldea als koordinierendes Zentrum des Projekts, CIFP Innovación Social de Hernani und CIFP Río Tormes de Salamanca –, die sich aktiv an der Identifizierung und Digitalisierung verschiedener in ihren Werkstätten durchgeführter Verfahren beteiligt haben.

An dem Projekt war auch das Unternehmen Mas Ingenieros als Kooperationspartner beteiligt, dank seiner Erfahrung in der Integration von Technologien und industrieller Automatisierung sowie in der Datenerfassung und -verwaltung. Wir haben unsererseits dazu beigetragen, indem wir den Zentren unser Tool zur Digitalisierung technischer Vorgänge, SAAM, zur Verfügung gestellt und die Berufsbildungszentren während des gesamten Prozesses der Erstellung von Inhalten begleitet haben.

Einer der herausragendsten Aspekte des Projekts war die Fähigkeit der Zentren, ihre Verfahren selbstständig und ohne Programmierkenntnisse zu digitalisieren. Dank SAAM haben die Lehrkräfte reale Werkstattvorgänge in strukturierte digitale Arbeitsabläufe umgewandelt, die die Schüler während der Praxis begleiten.

Konkret konzentrierte sich die Digitalisierung am CIFP Tolosaldea auf Wartungs- und Betriebsprozesse konventioneller Maschinen wie Drehmaschinen, Fräsmaschinen und Bohrmaschinen, wodurch die Schüler die praktischen Übungen mit größerer Sicherheit und technischem Sachverstand durchführen konnten.

In ähnlicher Weise hat das CIFP für soziale Innovation in Hernani fortschrittliche Fertigungs-, Wartungs- und Elektrizitätsverfahren digitalisiert, wie z. B. den Betrieb von 3D-Druckern, die Wartung von Kompressoren oder elektrische Montagen. Das CIFP Río Tormes in Salamanca hat wiederum Arbeitsabläufe für die Montage von Climaver-Rohrleitungen erstellt, die das Verständnis der Phasen und kritischen Punkte des Prozesses erleichtern.

In allen Fällen hat die Benutzerfreundlichkeit von SAAM es den Lehrkräften ermöglicht, ihr Fachwissen in digitale Ausbildungsressourcen umzuwandeln, die direkt mit der tatsächlichen Praxis in der Werkstatt verbunden sind, ohne technische Hindernisse und mit voller Kontrolle über die Inhalte. Darüber hinaus stehen den Schülern dank Augmented Reality die digitalisierten Prozesse Schritt für Schritt in Form von Hologrammen zur Verfügung, sodass sie die Aufgaben freihändig ausführen können, was bei technischen Vorgängen, bei denen Präzision und Sicherheit von grundlegender Bedeutung sind, ein entscheidender Aspekt ist.

Das Projekt hat es ermöglicht, Wissen zu strukturieren und zu teilen, sodass alle Studierenden auf klare und übersichtliche Weise auf dieselben Informationen zugreifen können. Darüber hinaus hat es zu einer Verbesserung des Ausbildungsmanagements geführt, da die Lehrkräfte nun mehr Zeit für die Begleitung, Betreuung und Klärung von Fragen mit höherem Mehrwert aufwenden können, während die digitalen Inhalte während der Praxis als permanente Unterstützung dienen.

All dies zeigt, wie die Digitalisierung von technischem Wissen und Augmented Reality zu einer effektiveren Berufsausbildung beitragen, die auf die industrielle Realität abgestimmt ist und darauf abzielt, besser ausgebildete, selbstständigere Fachkräfte mit Kompetenzen auszubilden, die direkt in ihrem zukünftigen Berufsleben anwendbar sind.