Digitale Medien helfen bei der Aus- und Weiterbildung von Baumaschinenführern

Wie auf einer richtigen Baustelle kann im Projekt "AWIMAS" gebaggert, gefahren und geladen werden. Nur werden diese Tätigkeiten zunächst in einer vom Computer erschaffenen Welt geübt. Erst danach steigen die angehenden Baumaschinenführer auf eine real existierende Maschine. Ziel des Projekts ist es, Baumaschinenführerinnen und Baumaschinenführer besser aus- und weiterzubilden und so die Wirtschaftlichkeit und die Sicherheit beim Bau zu erhöhen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt das Forschungsprojekt im Rahmen des Förderprogramms "Digitale Medien in der beruflichen Bildung" mit rund 1.200.000 Euro.

Die Wirtschaftlichkeit des Bauens und die Sicherheit im Umgang mit tonnenschweren Geräten hängen entscheidend von der kompetenten Nutzung der teuren und hochkomplexen technischen Systeme durch die Maschinenführerinnen und -führer ab. Um die Aus- und Weiterbildung dieser Personengruppe zu optimieren, entwickeln im Projekt "Aus- und Weiterbildung von Maschinenführern für die Bauindustrie durch interaktive Maschinensimulationen in virtuellen Umgebungen" wissenschaftliche Einrichtungen und Ausbildungszentren gemeinsam digitale Lernumgebungen.

Bislang entstehen den Ausbildungsstätten durch den Erwerb oder die Anmietung von Baumaschinen zu Bildungszwecken hohe Kosten. Aufgrund der begrenzten Anzahl an Maschinen können Auszubildende nicht immer genügend Praxiserfahrung sammeln. Viele potenzielle Gefahrenquellen, wie externer Personen- und Fahrzeugverkehr, sind auf den Übungsplätzen zudem nicht nachzubilden. Auch können keine kritischen Grenzsituationen trainiert werden, da die Auszubildenden hierdurch möglicherweise gefährdet würden.

In dem dreijährigen Projekt AWIMAS werden daher digitale Lernumgebungen entwickelt, erprobt und evaluiert, die vornehmlich auf der Simulation mobiler Arbeitsmaschinen in virtuellen Umgebungen basieren. Wie auf einer richtigen Baustelle, können Lernende baggern, fahren und laden - nur, dass sie diese Tätigkeiten zunächst in einer vom Computer erschaffenen Welt üben, bevor sie auf eine reale Baumaschine steigen. Mit dem Einsatz digitaler Medien werden bestehende Bildungsprogramme ergänzt und langfristig ein Beitrag zur Verbesserung der beruflichen Bildung geleistet. 

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt das Forschungsprojekt im Rahmen des Förderprogramms "Digitale Medien in der beruflichen Bildung" mit rund 1.200.000 Euro (einschl. ESF-Kofinanzierung).

Viel Erfahrung, kein Risiko - mit virtuellen Maschinen sicher beherrschen

Projekt AWIMAS

Was haben Baumaschinenführer/-innen mit Pilotinnen und Piloten gemeinsam? Was verbindet sie mit Lokführerinnen und Lokführern genauso wie mit Kapitäninnen und Kapitänen? Sie bewegen tonnenschwere hochkomplexe technische Systeme mit Leidenschaft und Begeisterung. Dabei übernehmen sie täglich Verantwortung für die Menschen, die sie transportieren oder in deren Nähe sie mit schwerem Gerät arbeiten. Neben der Gewährleistung der Arbeitssicherheit müssen das Leistungspotenzial der Systeme genutzt, Energie eingespart und die teuren Betriebsmittel geschützt werden.

Lernimpulse für die Aus- und Weiterbildung von Maschinenführern/innen für die Bauindustrie werden im Projekt "Aus- und Weiterbildung von Maschinenführern für die Bauindustrie durch interaktive Maschinensimulationen in virtuellen Umgebungen (AWIMAS)" gesetzt: In AWIMAS werden digitale Lernumgebungen entwickelt, die vornehmlich auf der interaktiven Simulation mobiler Maschinen in virtuellen Welten basieren. Denn die hohen körperlichen und geistigen Anforderungen bei der technologisch richtigen Ausführung von Arbeitsaufgaben mit sehr dynamischen Maschinen stellen speziell für Berufseinsteiger/-innen eine große Herausforderung dar, auf die sie gründlich vorzubereiten sind. Wie bei anderen Berufsgruppen, die hochkomplexe technische Systeme bedienen, längst üblich, sollten Simulatorausbildung und E-Learning auch bei angehenden Baumaschinenführerinnen und -führern zur Normalität werden. Gerade durch den Einsatz digitaler Medien können mehr junge Leute ermutigt und befähigt werden, sich der Verantwortung für diesen Beruf zu stellen: Wenn Präsenzunterricht, Laborübungen und reales Maschinentraining durch digitale Lernumgebungen ergänzt werden, können z.B. (Gefahren-) Situationen virtuell trainiert und dadurch der kompetente und sichere Umgang mit den Maschinen besser als bisher erlernt werden.

Zusammenführen von Kompetenzen für eine attraktive Berufsbildung

Attraktive und kreative Ausbildungswege sind zunehmend wichtig. Deshalb werden im Rahmen des Förderprogramms des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) "Digitale Medien in der beruflichen Bildung" innovative Projekte unterstützt, in denen breitenwirksame, digitale Bildungsangebote entwickelt und erprobt werden. Seit Mai 2012 fördert das BMBF in diesem Zusammenhang das Projekt AWIMAS. In diesem Projekt arbeiten Berufspädagoginnen und -pädagogen und Mediendidaktiker/-innen mit Fachleuten für Computergrafik und Maschinensimulation zusammen. Beteiligt sind die Technische Universität und die Hochschule für Technik und Wissenschaft in Dresden sowie das Berufsförderungswerk Bau Sachsen e.V. Erprobt werden die entwickelten Lerninhalte im darin angeschlossenen Ausbildungszentrum in Glauchau. Gemeinsam entwickeln die Partner Lernumgebungen für Baumaschinenführer/-innen, die E-Learning und interaktive Maschinensimulation miteinander verknüpfen und fest in die Ausbildungspraxis einbetten. Hierfür werden die Lernprozesse mit unterschiedlichen Medien verknüpft und aufeinander abgestimmt: Eine Lernaufgabe wird erst im E-Learning theoretisch, dann im Simulator virtuell und anschließend beim realen Maschinentraining praktisch bearbeitet. Anspruch ist es, sich an realen Arbeitsprozessen zu orientieren und eine praxisorientierte, kreative Herangehensweise an Probleme des künftigen Arbeitsalltags zu fördern.

Interaktive Maschinensimulation in virtuellen Umgebungen

Wie auf einer richtigen Baustelle, können Lernende auch im AWIMAS-Projekt baggern, fahren und laden - nur, dass sie nicht gleich auf eine reale Baumaschine steigen. Zunächst üben sie in einer vom Computer erschaffenen Welt, wie die schweren Geräte zu bedienen sind. Dabei sieht die scheinbar vorhandene Bauumgebung der wirklichen sehr ähnlich und verhält sich physikalisch ebenso. Über seine Sinne "taucht" der Lernende dort hinein und steuert seine virtuelle Maschine aus einer realen Fahrerkabine heraus. Wie im späteren Beruf muss er Arbeitsaufgaben erledigen, die eine "vollständige Handlung" abbilden: beispielsweise das Beladen eines LKWs mit dem Radlader. Auf diese Weise kann er die Auswirkungen seiner Handlungen unmittelbar erkennen, günstige Verhaltensweisen erlernen und Erfahrungen für seine spätere berufliche Praxis sammeln.

Je authentischer Objekte und Arbeitsprozesse dabei abgebildet werden, desto besser lassen sich solche Lernerfahrungen mit dem Arbeitsalltag verknüpfen und auf reale Situationen übertragen. Lehrlinge können zum Beispiel ihre ersten Fahrübungen mit den teuren Baumaschinen in völliger Sicherheit absolvieren: Ein fehlender Blick in den Rückspiegel sollte hier zwar beunruhigen, aber die häufig gravierenden Folgen in der Realsituation bleiben erspart. Gerade so lassen sich praktische Fähigkeiten für die Bewältigung einer Gefahrensituation überhaupt erst trainieren.

Quelle: Bmbf.de