Potenziale nutzen: Kompetenz-orientiertes Lernen mit Simulationen

Im Zuge verschiedener Bildungsdebatten ist in den letzten Jahren besonders ein Begriff zunehmend in den Fokus der Aufmerksamkeit gerückt: Kompetenz. Während versucht wird, Wissen durch gezieltes Lernen erwerben zu lassen, entwickelt sich Kompetenz erst durch die Anwendung des Erlernten in der Praxis. Diese Anwendung wird auch mit dem Begriff der Performanz beschrieben. Doch wie kann die Kompetenzentwicklung sinnhaft und nachhaltig unterstützt werden?

Die Entwicklung von Kompetenz durch Handlungen im Zuge von Lernprozessen kann eine aufwändige bzw. ressourcenintensive Aufgabe darstellen. Dies zeigt sich zum Beispiel bei der Bedienung technischer Geräte: Technik und Lehrpersonal müssen für Lernprozesse zur Verfügung stehen bzw. bereitgestellt werden. Zusätzlich kann jeder Bedienfehler Schäden nach sich ziehen oder Mensch und Umwelt gefährden. Damit kann eine kompetenzorientierte Ausbildung erhebliche Aufwände und Kosten bedeuten.
Um dies zu verhindern, bietet sich die Nutzung virtueller Simulationen zur Aus-, Fort- und Weiterbildung an. Ihr Einsatz ist vergleichsweise günstig, kann zu jeder Zeit und an jedem Ort erfolgen, schont Ressourcen und bietet praktische keine Risiken für Umwelt, Mensch und Technik. Dennoch können damit selbst komplexe Bedien- und Handlungsabläufe abgebildet werden, um dadurch ganz unterschiedliche Berufsgruppen optimal auf die Herausforderungen ihres jeweiligen Arbeitsalltags kompetenzorientiert vorzubereiten. Simulationen stellen also wertvolle Instrumente dar, um Lernprozesse einfacher und sicherer zu gestalten. Daher sind sie in vielen modernen Bildungssituationen schon gar nicht mehr wegzudenken. Flug-, Fahrzeug- und Schiffssimulatoren, Trainingssysteme für richtiges Verhalten in unterschiedlichen Situationen (z. B. Feuerwehreinsatz) und weitere Szenarien nutzen Simulationen bereits seit Jahren. Insbesondere durch die rasant voranschreitende Entwicklung der sogenannten Head Mounted Displays (auch Virtual-Reality-Brillen) finden Virtual-Reality-Simulationen zusehends Verwendung. Diese ermöglichen ein Eintauchen in die virtuelle Welt und steigern damit den Immersionsgrad erheblich: Die virtuelle Welt und die eigene Interaktion damit werden als äußerst realistisch empfunden.

Die dabei erfolgende Kompetenzentwicklung kann als besonders nachhaltig bewertet werden. Virtual-Reality-Simulationen werden aber nicht nur zur Abbildung bzw. zum Erlenen von Bedien- und Handlungsabläufen genutzt, sondern verstärkt auch zur Visualisierung sonst nicht sichtbarer Sachverhalte genutzt. Das Innere von Maschinen ist ein oft umgesetztes Simulationsszenario, das über die Möglichkeiten der Realität hinausgeht und somit einen echten Mehrwert beinhaltet. Gleiches gilt für die Darstellung komplexer Sachverhalte, die in der Realität nur schwer zu visualisieren sind. Eine Mischform stellt die sogenannte „Vermischte Realität“ (auch Mixed Reality, kurz MR) dar. Damit bezeichnet man Umgebungen oder Systeme, die die reale, physische Welt mit virtueller Realität kombiniert. Ein Beispiel hierfür ist die Verwendung von Originalgeräten wie z. B. Bedienkonsolen, die in Kombination mit der Simulation eingesetzt werden. Die Vorbereitung auf die Bedienung fällt dadurch noch realitätsnäher aus und die Entwicklung von Handlungskompetenzen kann ggf. noch optimiert werden.

Ein von szenaris entwickeltes System zur kompetenzorientierten Ausbildung fußt i. d. R. auf vier Stufen:

1. Die Lernenden werden in das gesamte Lernszenario und dessen Bedienung eingewiesen.
2. Ein Lernprogramm stellt die zu schulenden Inhalte und deren Details dar. Das Programm dient im Fortgang als Nachschlagewerk nach der eigentlichen Schulungsmaßnahme.
3. In einer (Virtual-/Mixed-Reality-) Simulation wird das Erlernte mit konkreten Handlungen verbunden. Arbeitsabläufe und Handlungsschritte können vorgenommen sowie Technik und Gerätschaft explorativ erforscht werden. Die Simulation kann später aber auch als Bedienungsanleitung dienen, wenn die Servicetechniker beim Kunden sind und den Aus- und Einbau nicht mehr im Detail kennen.
4. Den Abschluss bildet die praktische Ausbildung an der realen Technik. In aller Regel ist dieser Schritt auch in anderen Ausbildungsszenarien mit Simulationsanteilen der finale Schritt vor der Arbeit mit dem und am echten Gerät.

Ein Beispiel aus dem Portfolio von szenaris ist hierbei das Ausbildungssystem für Service-Ingenieure von Massenspektrometern von Bruker Daltonik. In einem Lernprogramm können diese zunächst das Gerät kennenlernen und erkunden. Gleichzeitig werden technische Inhalte anschaulich und nachvollziehbar dargestellt.

Anschließend können die Software-Ingenieure das Gerät in einer Simulation bedienen bzw. die für die Wartung und Reparatur erforderliche Baugruppen durch Anwenden der richtigen Arbeitsschritte aus- und einbauen. Um so realitätsnah wie nur möglich zu wirken, wurde das dreidimensionale Modell basierend auf den realen CAD-Daten erstellt. In der abschließenden Phase lernen die Software-Ingenieure schließlich das richtige Gerät kennen und können ihre Kompetenzen nun wirklich real unter Beweis stellen.

Der Einsatz von Simulationen zur Kompetenzentwicklung hat noch nicht die schon heute möglichen Dimensionen erreicht. Aufgrund immer leistungsfähigerer Rechner und Software-Tools ist aber ein Trend in der Ausbildung zu beobachten, der verstärkt Simulationen in kompetenzorientierten Ausbildungsszenarien vorsieht. Damit fällt eine Prognose für die Zukunft nicht schwer: Simulationen werden in den nächsten Jahren in zunehmendem Maße in der Aus-, Fort- und Weiterbildung eingesetzt, um diese sinnvoll zu ergänzen und eine nachhaltige Kompetenzentwicklung zu fördern.

Unternehmen

Die szenaris GmbH erstellt Lernprogramme und Simulationen unter Nutzung von Virtual-, Augmented- und Mixed-Reality für den Aus-, Fort- und Weiterbildungsbereich. Das Portfolio umfasst folgende Teilleistungen:

• Beratung
• Visualisierung
• Trainingssoftware
• Simulation
• Teamtraining
• Forschung

Anlagen- und Maschinenbau, Logistik, Medizintechnik, Sicherheitstechnik, Verkehr, Verteidigung und Sicherheit, Windenergie und viele mehr – die Vielfalt der Branchen, in denen szenaris tätig ist, vergrößert die Erfahrung und das Potenzial des Teams. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, arbeiten dazu Informatiker, Ingenieure, Designer, Grafiker, Pädagogen und Psychologen Hand in Hand und haben so eine umfassende Expertise entwickelt. Innovationskraft als Hauptmotiv und Kundenorientierung als Leitsatz haben es dabei der szenaris ermöglicht, zu einem der international führenden Anbieter für E-Learning, Training und Simulation zu werden. Kontaktieren Sie uns! Wir sind für Sie da!