Im Rahmen der Digitalisierung finden Mixed Reality (MR) Anwendungen immer häufiger Einzug in die ingenieurtechnische Ausbildung in der universitären Lehre, bzw. immer mehr Dozenten wünschen sich die Möglichkeit solche modernen Visualisierungsmöglichkeiten einzusetzen.

Das vorliegende Lehr- und Raumkonzept stellt einen ersten großen Schritt der Fakultät Maschinenbau dar die Kernthemen der Digitalisierung im technischen Bereich nicht nur in einzelnen Projekten anzugehen, sondern:

• Weiterbildungsangebote für wiss. Mitarbeiter der Fakultät zu schaffen, um Kompetenzen Lehrstuhl-/Instituts-übergreifend zu verbreiten.
• Modernste Themen in die Lehre einzubringen mit der Erweiterung bestehender und der Schaffung neuer Lehrangebote.
• Schülerakquise zu betreiben mit forschenden Einblicken in die Welt von Industrie 4.0.
• Den Aufbau von Schulkooperationsnetzwerken und die Weiterbildung von interessierten Lehrern für eine Sensibilisierung für moderne ingenieurwissenschaftliche Themen.

Raumausstattung

Die Räumlichkeiten sind ausgestattet mit 10 PC-Arbeitsplätzen mit je zwei Monitoren und Webcam. Die Webcams können in üblicher Form auf dem Monitor genutzt werden, in der Monitorhalterung nach unten Richtung Tastatur gekippt werden, oder für Computer Vision Anwendungen an die an den Arbeitsplätzen angebrachten Kamerahalter magnetisch befestigt werden.

Lehrende können einen höhenverstellbaren Arbeitsplatz mit ebenfalls zwei Monitoren nutzen. Die Inhalte der Monitore lassen sich auf ein Smartboard duplizieren. Alternativ können eigene Rechner per HDMI oder Clickshare angeschlossen werden. Sämtliche Inhalte des Smartboards werden auf das deckenmontierte Display dupliziert, um bestmögliche Lesbarkeit auch von den hinteren Plätzen sicherzustellen.

Im hinteren Teil des Raums besteht die Möglichkeit Arbeiten an physischen Arbeitsplätzen durchzuführen. Der Demonstrator besteht aus zwei Arbeitsplätzen, welche durch KANBAN-Rutschen miteinander verbunden sind. Die Arbeitsplätze bieten ebenfalls jeweils einen PC und Monitor zur Nutzung von z. B. Arbeitsanweisungen. Der Aufbau erlaubt zahlreiche Erweiterungen durch Sensorik oder Kamerasysteme.

Für die Nutzung im Raum stehen verschiedene Geräte und technische Demonstratoren zur Verfügung:

• ETS6 Stirnradgetriebe
• SWE PSC522 Planetengetriebe
• GUNT MT130 Kreiselpumpe
• GUNT TZ100 und TZ130 Didaktik-Sätze
• Klassensätze für Apple iPad und Pico 4 Enterprise VR-Brillen

Neben dem Lehrraum steht auch ein Präsentations- und Interaktionsraum für räumliche VR-Anwendungen und AR-Demonstratoren zur Verfügung.

Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR).

Augmented Reality (AR) wird dabei definiert als die Überlagerung der Realität mit virtuellen Inhalten und kann durch den Einsatz in Lehrveranstaltungen die Motivation Lernender steigern und die Orientierung an komplexen Anlagen, z.B. in Laborszenarien, erleichtern.

Virtual Reality (VR) wird definiert als vollständig immersive Erfahrung in einer virtuellen Umgebung. Hier können z.B. Trainings durchgeführt werden, die zu gefährlich in der Realität werden, oder es werden virtuelle Anlagen benutzt, wenn nur eine einzige physische Anlage existiert. Der Markt für VR-Anwendungen und -Hardware wird hauptsächlich von der verbraucherorientierten Spielebranche bestimmt. Ein Anwendungsfall im Bildungskontext sind Serious Games oder Szenario-basierte Lernerfahrungen, welche eine vollständige Immersion in die virtuelle Lernumgebung ermöglichen.

Die Begriffe IoT (Internet of Things) und Big Data Analyse bzw. KI/Machine Learning/Data Mining beherrschen im Bereich der Digitalisierung weite Teile der Diskussion rund um die Schaffung von Mehrwert bei bestehenden Anlagen und neuen Dienstleistungen. Dabei gibt es eine große Spannweite von Umsetzungsmöglichkeiten für jeden einzelnen Ansatz, die im neuen Lehrraum erprobt werden können.