API-KMU: Gestaltung altersgerechter, prozessnaher und interaktiver betrieblicher Weiterbildung in KMU durch den Einsatz von AR-Technologien

Die Erschließung des Potenzials von Virtual Reality für Training und Lernen führt zu einer Revolutionierung der Ausbildung von Arbeitskräften mit VR-Technologie.

Erfolgreiche Umsetzungsbeispiele der Erstellung von Virtual-Reality gestützten (Lehr- und Lern-) Räumen für die betriebliche Weiterbildung, die als Vorbilder für nachfolgende Vorhaben dienen könnten, sind äußerst selten zu finden.

Das Forschungsprojekt „API-KMU“ entwickelte einen altersgerechten und interaktiven Weiterbildungsansatz, der wesentlich durch den Einsatz von Augmented- und Virtual-Reality (AR und VR) Technologie gestützt ist. Das Ziel bestand darin, Aus- und Weiterbildung prozessnah zu gestalten und Lernprozesse in virtuellen Lernräumen zu unterstützen.

Der demographische Wandel als Herausforderung

Der demographische Wandel und die Digitalisierung sind zentrale betriebliche Herausforderungen. Besonders das produzierende Gewerbe ist zudem stark von Fachkräftemangel betroffen. Insbesondere Kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) verfügen selten über die Ressourcen und konkrete Weiterbildungsansätze, um diese Herausforderung selbstständig zu lösen. Zur Deckung des Fachkräftebedarfs kann die Aktivierung bisher vernachlässigter Zielgruppen beitragen – eine Möglichkeit ist etwa die längere Beschäftigung älterer Arbeitnehmer. Dafür müssen Arbeitsprozesse neugestaltet, Rollen- und Steuerungskonzepte neu durchdacht sowie innovative Formen der Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) in der Produktion entwickelt werden. Ebenfalls ist arbeitsprozess- und subjektorientierte Weiterbildung notwendig, um unternehmerisch effizient zu sein und auf die Mitarbeiter individuell eingehen zu können.

Virtual-reality gestütztes Lernen als Antwort – das Projekt API-KMU

Im Forschungsprojekt „API-KMU“ wurde der Mehrwert von digitalen Technologien für die altersgerechte Weiterbildung erforscht und in Virtual-Reality basierten Prototypen umgesetzt. Die Prototypen umfassen neben detailgetreuen VR-Lernumgebungen, die auf den realen Produktionsumgebungen der Partner-KMU aufbauen, ebenfalls virtuelle Lernmöglichkeiten. Die Lösung selbst bildet die besonderen Anforderungen der Zielgruppe ostdeutscher KMU u.a. in ihrer Funktionalität ab: alle VR-Lernräume sind über Browser aufrufbar, womit diese auf allen VR-fähigen Geräten (z.B. VR-Brillen und Tablets) nutzbar sind. Dadurch entfällt die Notwendigkeit für interessierte KMU, kostspielige Rechenkapazität (z.B. in Form von Rechenzentren) vorzuhalten. Ebenfalls bietet die Nutzung kompakter und eigenständig lauffähiger VR-Brillen ein hohes Maß an Mobilität, wovon insbesondere Akteure und Akteurinnen in strukturschwachen Regionen profitieren. Alle Projektergebnisse werden sowohl auf Basis von Experimentergebnissen sowie in stetigem Austausch mit der Praxis (weiter-)entwickelt.


Abbildung 1: Ausschnitt eines virtuellen Lernraumes des Projektes API-KMU

Entwicklung der VR-Räume

Im ersten Evaluationszirkel wurden Vertreter der Geschäftsführung, Projektleitung und Administration aus dem Projektteam befragt. Die Befragung erfolgte in Form einer offenen Gesprächsrunde unter Verwendung der Thinking-Aloud-Methode (T-A-M). Die Teilnehmer wurden durch den VR-Raum geführt und gebeten, ihre Eindrücke, Ideen und Verbesserungsvorschläge mündlich zu äußern. Auch wurden vergleichbare VR-Räume und Design-Ansätze gezeigt und mit dem entwickelten VR-Raum verglichen. Das erhaltene Feedback wurde aufgezeichnet, aufbereitet und in ein konkretes Lastenheft für die Weiterentwicklung des VR-Raums übertragen. Daraufhin wurde der prototypische Raum entsprechend angepasst.

Der zweite Evaluationszirkel konzentrierte sich auf die Praxisevaluierung des VR-Raums bei den Mitarbeitenden der Partner-KMU. Dabei wurde der VR-Raum in zwei Varianten präsentiert: auf einem Desktop-PC (Desktop-VR) und auf einer VR-Brille. Die Lernenden wurden um Rückmeldungen gebeten, während sie den Raum nutzten. Das Feedback wurde mittels qualitativer Inhaltsanalyse analysiert und in Kategorien und Unterkategorien geordnet. Die Untersuchung ergab, dass jüngere Beschäftigte die Bewegungsfreiheit und Orientierung im Raum positiv bewerteten, während ältere Beschäftigte Schwierigkeiten mit der räumlichen Navigation hatten. Es zeigte sich auch, dass eine Kombination verschiedener Lernmedien, wie 3D-Animationen und Podcasts, positiv bewertet wurde.


Abbildung 2: Ausschnitt eines virtuellen Lernraumes des Projektes API-KMU

Abschließend wurde der entwickelte VR-Raum als vorläufiges Ergebnis des Projekts präsentiert. Er wurde iterativ verbessert, indem er wiederholt den Praxisanforderungen und dem Feedback der Nutzer angepasst wurde. Die Erkenntnisse aus der Evaluation haben nicht nur zur Weiterentwicklung des VR-Raums beigetragen, sondern auch Forschungsfragen aufgeworfen, die in zukünftigen Experimenten mit angepassten VR-Raum-Designs untersucht werden könnten.


Abbildung 3: Ausschnitt eines virtuellen Lernraumes des Projektes API-KMU

Die Autoren:

M.A. Malte Rolf Teichmann
Wissenschaftlicher Mitarbeiter

M.Sc. Jana Gonnermann-Müller
Wissenschaftliche Mitarbeiterin

M.Sc. David Georg Ritterbusch
Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Alle Mitarbeiter gehören dem Lehrstuhl von Herrn Univ.-Prof. Dr. Ing. habil. Norbert Gronau an

Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik, Prozesse und Systeme
Universität Potsdam
- Universität Potsdam
Digitalvilla am Hedy-Lamarr-Platz
Karl-Marx-Straße 67
14482 Potsdam

Mail:

malte.teichmann@wi.uni-potsdam.de
Jana.gonnermann@wi.uni-potsdam.de
Georg.Ritterbusch@wi.uni-potsdam.de