Eine Gruppe von Schülern starrt über die dicken Visiere ihrer Schweißhelme. Sie untersuchen jedes Werkzeug, das zum Schweißen benötigt wird und das ihnen vorgesetzt wird. Ein Schüler schlägt mehrmals auf die Platte und der Brenner blitzt auf. Ihr Visier verdunkelt sich und ähnelt der Maske, die ihre Augen vor der intensiven Flamme schützt. Sie beginnen zu schweißen.
Für viele Highschool-Schweißer ist das eine ganz normale Erfahrung. Nur trifft nichts davon auf diesen Unterrichtsraum zu.
Eine Einführung in das Bildungs- und Virtual-Reality-Schweißen (EVRW)
Luke Spartalis, Masterstudent an der ECU und Highschool-Lehrer, entwickelte den Lehrplan „Educational and Virtual Reality Welding“ (EVRW). Er nutzt virtuelle Realität (oder VR), um das Interesse der Schüler an dem Beruf zu wecken und ihnen die Grundlagen beizubringen.
Die COVID-19-Pandemie veranlasste viele Ausbilder, den Zugang zu externen Lernmöglichkeiten zu erweitern. Lukes Virtual-Reality-Schweißprogramm könnte im Falle einer weiteren Epidemie zum Einsatz kommen. Für Schüler an abgelegenen und isolierten Orten ist es jedoch eine kostengünstigere Alternative, um in der Zwischenzeit das Schweißen zu lernen.
EVRW ist mit dem Oculus Quest-Headset kompatibel. Jedes Gerät kostet etwa 450 $ plus 650 $, und Schulen können Upgrades und Wartung über Lukes Software erwerben. Das bedeutet, dass man mit ein paar Hundert Dollar einen kleinen Kurs einrichten kann, in dem die Grundlagen des Schweißens vermittelt werden. Das ist viel weniger als die Tausenden von Dollar, die nötig sind, um einen einzigen Berufsschul- oder MINT-Klassenraum einzurichten und auszustatten.
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Die Flamme am Leben erhalten
Laut Forschungsergebnissen kann die immersive Qualität der virtuellen Realität die Lernergebnisse durch aktive Einbindung der Schüler verbessern. Laut Luke schafft ein effektives Virtual-Reality-Programm ein Gleichgewicht zwischen ausreichender Einbindung der Schüler, um sie bei der Sache zu halten.
„Wenn Sie zu viele Dinge einbeziehen, können Kinder abgelenkt werden“, erklärt er. „Virtuelle Realität ist ein hervorragendes Werkzeug, um Kinder in die Welt einzutauchen und ihre Aufmerksamkeit zu fesseln, aber wenn Sie zu viele Dinge einbeziehen, verlieren sie die Konzentration auf das, was sie tun.“
„Man kann es ihnen nicht vorwerfen, sie sind an einem neuen, sehr spannenden Ort. Es ist besser, alles überschaubar zu halten.“
Lukes Software simuliert das echte Objekt durch den Einsatz von Haptik in virtueller Realität (Übertragung und Verständnis von Informationen durch dreidimensionale Berührung). So können Benutzer beispielsweise den „Rückschlag“ beim Schweißen spüren.
Eine Welle des Interesses erzeugen
Luke wurde letztes Jahr zum Gewinner des Forschungs- und Innovationsprojekts (Studentenprojekt) des Jahres bei den INCITE Awards gekürt. Mit der Auszeichnung werden technologische Erfinder geehrt.
Luke präsentierte seine Software auch auf dem Resources Technology Showcase 2018 in Perth. Sie weckte Interesse an der Entwicklung professioneller Schulungstools, nachdem sie bei professionellen Schweißern eine positive Resonanz gefunden hatte.
Dies geht zwar über die Grenzen von Lukes ursprünglichem Konzept hinaus, doch Unternehmen könnten Lukes Software nutzen, um ihren Mitarbeitern komplexere Schweißverfahren, darunter auch das Schiffsschweißen, beizubringen, bevor sie diese im Job anwenden. VR wird auf diese Weise bereits zur Ausbildung von Chirurgen eingesetzt.
"Ziel ist es nicht, Lehrer oder ähnliches zu ersetzen. Es ist einfach ein zusätzliches Werkzeug in ihrem Werkzeugkasten, um das Lernen zu unterstützen", erklärt Luke.
Luke berichtet, dass mehrere Institutionen Interesse an seinem Lehrplan gezeigt und ihn gebeten haben, ihn um weitere Schweißtechniken zu erweitern. Er ergänzt seine Virtual-Reality-Kurse um Geschicklichkeitstests zur Wundheilung und eine Chemielaborsitzung.
Vorgestelltes Bild: Personenfoto erstellt von pch.vector – www.freepik.com
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