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Foto: Mahsa Mirboland
Foto: Mahsa Mirboland
Erstellt: 14. Juli 2022

Projekte bei der summaery2022: Im Gespräch mit Mahsa Mirboland über virtuelle Laborexperimente zum besseren Verständnis von Lehrmaterialien

Die diesjährige Jahresschau der Bauhaus-Universität Weimar steht unter dem bewusst doppeldeutigen Titel »Wer weiß? | Who knows?« und fragt danach, wie, wo und von wem Wissen produziert wird. Mit dabei ist auch das Projekt »PARFORCE – Partnership for virtual laboratories in civil engineering«, bei dem sich Studierende der Fakultät Bauingenieurwesen mit der Frage beschäftigt haben, wie sich virtuelle und ferngesteuerte Experimente in die Hochschulpraxis zu integrieren lassen. Wir haben mit der Lehrenden Mahsa Mirboland, Professur Komplexe Tragwerke, gesprochen, sie zum Projekt und zur Arbeit mit den Studierenden befragt.

Was ist das Besondere an dem Projekt, dem Thema oder den Methoden?

Ein wichtiger Aspekt des Projekts ist die Nutzung moderner Lernobjekte für eine bessere Zugänglichkeit und Interoperabilität, also der Fähigkeit unterschiedlicher Systeme, möglichst nahtlos zusammenzuarbeiten. Das bedeutet, dass die Studierenden, die an unserem Pilotkurs teilnehmen, die Möglichkeit haben, Versuche an verschiedenen Universitäten zu prüfen, durchzuführen und vollen Zugang zu unseren Partnereinrichtungen in ganz Europa haben.

Hervorzuheben ist dabei die Besonderheit der Experimente: Schütteltisch, Feuerkammer und Windkanal in großem Maßstab. All das ist nicht an jeder Partneruniversität üblich und auch für andere Universitäten interessant, die nicht über solche Versuchseinrichtungen verfügen.

Insgesamt streben wir eine immersive interaktive Open-Access-Plattform an. Unser Ziel ist es also, virtuelle Labore für alle zur Verfügung zu stellen. Deshalb sind wir sehr wählerisch bei der Auswahl der richtigen Werkzeuge, damit Studierende aus ganz Europa oder sogar rund um den Globus mit einem Minimum an Geräteabhängigkeit Zugang zu virtuellen Experimenten haben und kostenlos lernen können.

Mit welchem Wissensstand sind Sie in das Projekt gestartet und wie hat sich dieses entwickelt?

Nun, unser Wissen in Bezug auf Virtual- und Mixed-Reality-Anwendungen war nicht minimal. Wir waren uns der Implementierungen in verschiedenen Disziplinen auf der ganzen Welt bewusst und dank früherer gemeinsamer Projekte und guter Kommunikation innerhalb unserer Universität erhielten wir Vorwissen und Feedback von verschiedenen Kollegen. Vielen Dank an Prof. Rodehorst, Prof. Koch, Dr. Söbke und Florian Wehking, die mir bei der Vorbereitung der Inhalte in »PARFORCE« als Mentoren zur Seite standen. Heute haben wir unsere Lektionen gelernt und bereiten die virtuellen Touren für unseren Pilotkurs vor, der im Wintersemester 2022 starten wird. Wir befinden uns noch in der Halbzeit des Projekts und freuen uns auf den Pilotkurs und das Feedback der Studierenden. Natürlich ist es ein Trial-and-Error-Prozess, aber ohne Rückmeldungen wäre es ja noch nicht perfekt, oder?

Welche Hürden mussten Sie im Laufe des Lernprozesses überwinden?

Eine wichtige Herausforderung bestand darin, Lernziele und entsprechende didaktische Mittel in unserem Rahmen zu identifizieren. Da wir verschiedene Experimente (z.B. Feuerwiderstandstests, Windkanaltests, seismische Tests) in unseren Pilotkurs integrieren, müssen wir sicherstellen, dass der Rahmen für alle Arten von Experimenten konsistent und umfassend ist. Dieser Punkt ist auch für die Evaluierung wichtig, wenn wir am Ende des Projekts eine Umfrage durchführen und bewerten können, wie erfolgreich und effektiv unsere virtuellen Labors waren. Eine weitere Herausforderung besteht darin, geeignete Werkzeuge für unseren Zweck zu finden: Welche Software/Hardware soll verwendet werden, die einfach zu handhaben, günstig in der Anschaffung und für alle zugänglich ist? Wir mussten also sicherstellen, dass unser Rahmenwerk nicht noch ein weiterer Luxus ist, sondern eine vernünftige Alternative.

Welches Wissen möchten Sie an andere weitergeben?

Seit dem Start des Projekts vor einem Jahr haben wir das Potenzial von Virtual- und Mixed Reality Tools getestet und können bestätigen, dass es funktioniert. Bisher haben wir interaktive VR-Touren produziert, die in Lernplattformen wie Moodle integriert, auf eine frei zugängliche Website hochgeladen oder sogar auf eigenständigen Geräten ausgeführt werden können. Das integrierte E-Learning-Framework überwacht die Leistungen der Studierenden von dem Moment an, in dem sie das »virtuelle Labor« betreten bis zum Abschluss der letzten Aufgabe. Im Moment können die Studierenden nur mit den vorab aufgezeichneten Daten interagieren und VR-Filmmaterial ansehen, um Experimentabläufe zu erlernen und Quizfragen zu beantworten. In Zukunft wollen wir Live-Experimente in das gleiche Format integrieren. Wer mehr erfahren möchte, sollte eine unserer VR-Touren bei der summaery ausprobieren. 

Das Projekt »PARFORCE – Partnership for virtual laboratories in civil engineering« umfasst fünf Partneruniversitäten (Universidade de Aveiro, Ruhr Universität Bochum, Ss. Cyril and Methodius University in Skopje, Josip Juraj Strossmayer University of Osijek, Bauhaus-Universität Weimar) aus vier Ländern und wird von der EU durch das ERASMUS+ Programm gefördert. Laufzeit: 1. Juni 2021 bis 31. Mai 2023.

Das Projekt wird am 15. Juli auf der »SCIENCE MILE Q3: TAG DER OFFENEN TÜR IN DER COUDRAYSTRAßE« im Rahmen der summaery vorgestellt. Die Professur Komplexe Tragwerke an der Fakultät Bauingenieurwesen ist an der Bauhaus-Universität Weimar für das Projekt »PARFORCE« verantwortlich.

Ausstellungsort:
Immersive Virtual Reality Experimente, Freitag, 15. Juli 2022, 15 bis 18 Uhr

MFPA Weimar/Versuchstechnische Einrichtung (VTE), EG (Halle)
Coudraystraße 4
99423 Weimar

Postersession der Studierenden

MFPA Weimar/Versuchstechnische Einrichtung (VTE), Foyer
Coudraystraße 4
99423 Weimar

Weitere Informationen zum Projekt: https://www.uni-weimar.de/de/bauingenieurwesen/professuren/komplexe-tragwerke/forschung/parforce/ und https://www.uni-weimar.de/de/universitaet/aktuell/jaehrliche-veranstaltungen/jaehrliche-veranstaltungen-2022/summaery/science-mile-q3/