VR-Mine
Die „VR-Mine“, ein gemeinsames Projekt der RWTH Aachen University mit dem Bergwerk Mittersill (Österreich) und der Technischen Universität Tallinn (Estland), ermöglicht es Studierenden, eine untertägige Bergwerksumgebung mit Themen wie der Grubensicherheit, dem Bohr- und Sprengzyklus und der Grubenbewetterung virtuell zu erleben.
Eckdaten
Kann Lösungsansätze für folgende Problemstellungen der Lehre bieten:
- Hohe Komplexität der Lerninhalte
- Geringe Lernmotivation
- Heterogenes Vorwissen
- Geringer Transfer in die Praxis
Eignet sich für folgende Virtualisierungsgrade:
- Integration
Nutzt folgende Medieneigenschaften zur Unterstützung des Lernprozesses:
Die VR-Mine ist eine virtuelle Untertage-Umgebung, die mittels VR-Brillen und Controllern interaktiv erlebt werden kann. Sie wurde im Rahmen des EU geförderten Projektes „VR-Mine“ entwickelt und im vom DAAD und BMBF geförderten Projekt „MyScore“ weiterentwickelt. Als Vorlage dient das Wolframbergwerk Mittersill in Österreich. Eine erste Anwendung in der Lehre fand im Rahmen des EIT-zertifizierten M. Sc.-Studiengangs „European Mining Course (EMC)“ an der RWTH Aachen University (Deutschland) statt.
Ein solches Angebot ermöglicht den Studierenden ein untertägiges Bergwerk virtuell zu erkunden und dabei das räumliche Prozessverständnis, kooperative Lernformen sowie selbstbestimmtes Lernen zu fördern. Die VR-Mine stellt eine Möglichkeit dar, praxisnahe Arbeit in einer sicheren Umgebung kennenzulernen. Besonderer Fokus liegt auf dem Thema der Grubensicherheit, da sich dieses für VR-Anwendungen anbietet und ein wichtiger Bestandteil der Ausbildung von Rohstoffingenieurinnen und -ingenieuren ist.
Die entwickelte VR-Mine bietet das ideale Umfeld, um Themen zur Grubensicherheit in einer sicheren Umgebung zu erleben und Studierende für Sicherheitsrisiken zu sensibilisieren. Schwerpunkte liegen auf Gefährdungsbeurteilungen und sicherheitsbewusstem Verhalten. Damit werden Studierende auf potentielle Sicherheitsrisiken, die in ihrer späteren Tätigkeit im untertägigen Bergbau auftreten können, besser vorbereitet. Das interaktive und spielerische Lernen führt zu einem stärkeren Interesse an der Thematik und gleichzeitig zur besseren Verinnerlichung. Weitere abgedeckte Themenfelder sind die Grubenbewetterung und der Bohr- und Sprengzyklus.
Medieneigenschaften zur Unterstützung des Lernprozesses
Es handelt sich hierbei um eine interaktive virtuelle Bergwerks-Umgebung, die mittels VR-Brillen und Controllern erlebt werden kann. Die Studierenden können sich dabei frei bewegen, mit Gegenständen interagieren und Aufgaben lösen.
Das VR-System ist an sich adaptiv, da die Sensoren die Bewegungen erfassen und damit sowohl visuell, als auch auditiv die VR-Welt angepasst wird. An den bisherigen Wissensstand passt sich das System aber nicht automatisch an.
Die Übungen werden in Präsenz durchgeführt und von mehreren Lehrenden und anderen Studierenden überwacht. Dies ist einerseits notwendig, um eine unfallfreie Nutzung zu gewährleisten, andererseits kann somit auch unterstützend eingegriffen und zusätzliches Wissen vermittelt werden. Einen Mehrspielermodus gibt es derzeit aber noch nicht.
Die Studierenden können selbst frei entscheiden, was sie als nächstes lernen möchten. Dazu steht ihnen eine Reihe an Szenarien bereit, aus denen sie wählen können. Je nach ausgewähltem Szenario durchlaufen sie dann eine Übungseinheit.
Lösungsansätze für Problemstellungen der Lehre
Für die folgenden Problemstellungen kann das Praxisbeispiel Lösungsansätze bieten:
- Hohe Komplexität der Lerninhalte:
Durch die Visualisierung können sehr komplexe, schwer vorstellbare Lerninhalte auf eine anschauliche Art vermittelt werden. Insbesondere für Dimensionen von Bergwerksumgebungen, darin befindliche Maschinen und Gegenstände, sowie für Sicherheitstrainings bietet sich die virtuelle Welt an.
- Geringe Lernmotivation:
Durch die interaktive Art steigt die Lernmotivation der Studierenden deutlich an. Dies konnte durch mehrere Evaluationen gezeigt werden.
- Heterogenes Vorwissen:
Durch die freie Wahl der Szenarien können die Studierenden selbstbestimmt lernen. Hierdurch spielt das Vorwissen der Studierenden keine Rolle.
- Geringer Transfer in die Praxis:
Mit der VR-Mine können kosteneffizient verschiedene Szenarien, wie Grubensicherheit, trainiert und somit theoretisches Wissen praktisch angewandt werden. Hierzu sind kosten- und zeitintensive Exkursionen zu realen Bergwerken nicht mehr zwingend notwendig.
Virtualisierungsgrad
Der Virtualisierungsgrad beschreibt das Verhältnis von analogen und digitalen Elementen in einem Lehr-/Lernszenario. Das Praxisbeispiel unterstützt die folgenden Virtualisierungsgrade:
- Integration
Ressourcen
Soft- und Hardware
- Leistungsstarke Standrechner, VR-Brillen verschiedener Hersteller, eigens entwickelte VR-Mine basierend auf der Unity-Umgebung, semi-mobile VR-Stationen
Weitere Informationen zum Praxisbeispiel
Kontakt
Sie möchten mehr über das Praxisbeispiel erfahren? Hier können Sie Kontakt zu den Autorinnen und Autoren aufnehmen:
Nils Schlatter
RWTH Aachen University
Institute of Mineral Resources Engineering
Wüllnerstraße 2
52062 Aachen
Mail: schlatter@mre.rwth-aachen.de
Univ.-Prof. Dr. Bernd Lottermoser
RWTH Aachen University
Institute of Mineral Resources Engineering
Wüllnerstraße 2
52062 Aachen
Mail: lottermoser@mre.rwth-aachen.de