Virtuelle Labore
Um den Studierenden die Möglichkeit zu geben, ihre Fähigkeiten in der angewandten, wissenschaftlichen Arbeit zu ermöglichen und Versuche durchzuführen, wurden sogenannte virtuelle Labore ins Leben gerufen. Diese VR-Labs können das bereits bestehende Lehrangebot unterstützen. Studierende haben hier die Möglichkeit, virtuell und Schritt-für-Schritt Versuche durchzuführen, bevor sie diese dann in der Realität im Labor ausüben werden. Das birgt den Vorteil, dass Materialkosten reduziert werden und dass weniger Fehler passieren. Außerdem können die Studierenden Versuche beliebig oft wiederholen, was wiederrum einen hohen Lerneffekt zur Folge hat.
Im Folgenden werden überblicksartig die, an der BHT verwendeten, virtuellen Mittel vorgestellt.
Das Projekt „Interaktive Lehre in virtuellen MINT-Laboren“ MINT-VR-Labs Projekt ist Teil der virtuellen Labore an der Berliner Hochschule für Technik. Im mehrstufigen Auswahlverfahren des wettbewerblichen Programms „Hochschullehre durch Digitalisierung stärken“ der Stiftung Innovation in der Hochschullehre wurde entschieden, das Projekt mit 2.7 Millionen Euro zu fördern.
Virtuelle Labore an der BHT
Das von der Stiftung „Innovation in der Hochschullehre“ geförderte Projekt lief von 2021 bis 2025. Die Innovationsidee des Projekts war es, die Möglichkeiten virtueller Labore konsequent mit digitalen Lehr-/Lernkonzepten zu verknüpfen und in die Breite der Hochschule zu tragen. Für das Projekt wurde das didaktische Potenzial der Virtualisierung von Laboren aufgegriffen, um innovative Interaktionsformate im virtuellen Bereich zu verankern und damit für unsere Hochschule neue Blended Learning und virtuelle Lehr-/Lernformate in Praxismodulen umzusetzen. Die reale Umgebung von Präsenzlaboren wird um die an unserer Hochschule vorhandenen technischen Möglichkeiten durch erweiterte (Augmented Reality, AR) und virtuelle Realität (VR) auszubauen. Computergestützte Simulationen ersetzen die Merkmale der Präsenzlabore, u. a. die Veranschaulichung von Ursache- und Wirkungszusammenhängen. Durch die Wiederholungsoption fördern virtuelle Realitäten ein spielerisches, anwendungsnahes und exploratives Lernen und ermöglichen einen nachhaltigen Kompetenzzuwachs. Zur Anwendung im Präsenzlabor können Studierende neue Inhalte durch Interaktion mit dem virtuellen Labor vorbereiten. Zusätzliche Optionen der AR und VR zur Gesten- und Spracherkennung bieten realitätsnahe Interaktionen. Im Rahmen des Projekts wurden 11 VR-Anwendungen entwickelt und in über 50 Lehreinsätzen erprobt.
Auf der Projektwebseite finden Sie weitere Informationen.
Hierbei handelt es sich um eine spielbasierte, virtuelle Umsetzung realer Laborumgebungen und -versuche der Mikrobiologie mit dem Partner der TU Hamburg als Open Source über die HOOU. Dort können Versuche spielerisch selbst durchgeführt werden, wie z.B. die Polymerase-Kettenreaktion (PCR), eine in der Molekularbiologie und Diagnostik essenzielle Methode zur Vervielfältigung von DNA (Module Gentechnik, Genetik der Mikroorganismen im Studiengang Biotechnologie).
Fachbereich V: Life Sciences and Technology & Fachbereich VI: Informatik und Medien
Weltweit gab es die erste CAVE an der University of Illinois in Chicago. Seit 2017 existiert die CAVE (Cave Automatic Virtual Environment) auch an der BHT. Dieses Tool ist eine Höhle bzw. Raum mit automatisierter, virtueller Umwelt. Es wird vor allem in der Lehre im Bereich des Maschinenbaus und der Theatertechnik eingesetzt. Zudem ist die CAVE Ausgangspunkt vieler Zusammenarbeiten mit Partnern aus der Industrie und des universitären Umfelds.
Genauere Informationen hierzu finden sich unter: BHT-CAVE.
Fachbereich VIII: Maschinenbau, Veranstaltungstechnik, Verfahrenstechnik
Im FB III (Bauingenieur- und Geoinformationswesen) spielt VR bei der Visualisierung von Geo- und Gebäudedaten eine wichtige Rolle. Hiermit können z.B. Bauwerke und Landschaften nachgebildet werden. Das Labor für Photogrammetrie (Prof. Michael Breuer) begleitet seit Jahren verschiedene Projekte der Archäologie und Baudenkmalpflege. Unterstützt durch das Labor für geodätische Messtechnik (Prof. Dr. Stempfhuber) entstehen große Mengen dreidimensionaler Geodaten. In Kooperation mit dem Labor für Geomedien (Prof. Dr. Domnick) werden solche Daten für VR aufbereitet und konnten schon 2019 auf der Langen Nacht der Wissenschaften präsentiert werden. Ferne Orte lassen sich auf diese Weise realitätsnah erkunden.
Virtual Reality bietet eine neuartige Form zur Dokumentation und zum Erleben von Bauwerken und Landschaften mit sehr viel Potenzial, das für moderne BIM-unterstützte Bauplanungsprozesse genauso genutzt wird, wie für museumspädagogische Anwendungen im Bereich der Archäologie. VR wird in der Praxis des Bauingenieur- und Geoinformationswesens immer wichtiger. So wird VR zu einem Bestandteil der praxisbezogenen Lehre. Zum 1.3.2021 tritt Dr. Hruby die neue Professur zum Berufungsgebiet "Geodatenvisualisierung" an, was dem Thema VR im Fachbereich III einen weiteren Impuls gibt.
Einen ausführlichen Artikel zum Einsatz von Virtual Reality im Bereich Geoinformation finden Sie im BEUTH-Magazin 01/2020 im Kapitel 2.1.
Fachbereich III: Bauingenieur- und Geoinformationswesen
Im Human-Robot-Interaction Virtual Reality Laboratory dreht sich die interaktive und studiengangsübergreifende Forschung um die Interaktion zwischen Mensch und Technik sowie um urbanes Leben in der Zukunft.
Durch die Vernetzung von Forscher*innen-Teams aus unterschiedlichen Disziplinen wird vielfältige Kompetenz gebündelt. Gleichzeitig bewirkt das Projekt so einen wesentlichen Qualitätssprung gegenüber singulären Forschungstätigkeiten.
Detaillierte Informationen und die zuständigen Ansprechpartner finden Sie hier.
Vielzahl an Fachbereichen