Virtuelle Labore

Um den Studierenden, trotz eingeschränktem Zugang zu Laboren, die Möglichkeit zu geben, ihre Fähigkeiten in der angewandten, wissenschaftlichen Arbeit zu ermöglichen und Versuche durchzuführen, wurden sogenannte virtuelle Labore ins Leben gerufen.
Auch bei uneingeschränktem Zugang zu den Laboren können diese VR-Labs 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. 

Virtuelle Labore an der BHT

Projekt „Interaktive Lehre in virtuellen MINT-Laboren“

Das von der Stiftung „Innovation in der Hochschullehre“ geförderte Projekt startete am 01. August 2021. Die Innovationsidee des Projekts ist es, die Möglichkeiten virtueller Labore konsequent mit digitalen Lehr-/Lernkonzepten zu verknüpfen und in die Breite der Hochschule zu tragen. Für das Projekt greifen wir das didaktische Potenzial der Virtualisierung von Laboren auf, 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) ausgebaut. Computergestützte Simulationen sollen die Merkmale der Präsenzlabore ersetzen, 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.

 

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

Einführung in das Schweißen mit VR-Schweißgerät

Am VR-Schweißgerät werden in der Praxis häufig angewendete Schweißnähte im Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen/Maschinenbau trainiert.

Fachbereich I: Wirtschafts- und Gesellschaftswissenschaften

Ein Besuch in den Tiefen Neriks: Die Realität und ihr virtueller Zwilling (aus: BEUTH-Magazin 01/2020)

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-VR-Lab“ steht die Interaktion zwischen Mensch und Roboter im Mittelpunkt

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

Virtual Reality eröffnet neue Möglichkeiten für die digitale Lehre – auch in der Theater- und Veranstaltungstechnik. An der BHT veranstalteten Pablo Dornhege und Franziska Ritter im Wintersemester 2020/21 ein erstes VR-Praxis-Seminar im Studiengang Theater- und Veranstaltungstechnik und -management. Ritter und Dornhege leiten das Projekt digital.DTHG, ein Kompetenzbereich der Deutschen Theatertechnischen Gesellschaft. In Forschungsprojekten werden digitale Technologien für das Theater untersucht und Musterlösungen entwickelt.

Die Studierenden entwickelten im Rahmen des Projekts drei funktionsfähige Prototypen:

  • Lukas Runge, Maximilian Müller, Christian Eckel kreierten einen „Klangraum“. In dem virtuellen Lernraum für den Bereich der Tongestaltung können unterschiedliche Mikrofonierungen von Instrumenten angehört und verglichen werden.
  • Johannes Muck und Erik Bayer präsentierten den „Hazard Detector“, in dem theoretisch erlerntes Wissen in einem realistischen Arbeitsumfeld praxisnah erprobt werden kann.
  • In dem virtuellen Lernraum „Connect“ von Sebastian Finsterer, Marius Mirschberger und Gilbert Adamek können die Nutzer/-innen sich realitätsnah mit moderner Medientechnik im Veranstaltungsbereich vertraut machen und ihr Wissen erweitern.

Einen ausführlichen Artikel zu diesem Thema finden Sie hier. 

Auch die Abschlussarbeit des Veranstaltungstechnik- und Managementstudenten Vincent Kaufmann wurde mit dem3. Preis des VDI-Wettbewerbs „Mensch und Technik“ 2020 gekürt. Er beschäftigte sich mit dem Einsatz von virtueller Realität als Methode zur Gestaltung und Entwicklung von Bühnenbildern am Theater. 

Fachbereich VIII: Maschinenbau, Veranstaltungstechnik, Verfahrenstechnik