Virtual Reality: Das Lehrmittel im 21. Jahrhundert

Hintergrund

Im Rahmen des Programms „Fellowships für Innovationen in der Hochschullehre“ haben das Ministerium für Innovation, Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen und der Stifterverband für Lehrende Fellowships für Innovationen in der digitalen Hochschullehre vergeben. Ziel des Programms ist es,

• Anreize für die Entwicklung und Erprobung digital gestützter Lehr- und Prüfungsformate (beispielsweise MOOCS, flipped/inverted classroom, Lernspiele, Simulationen, e-Prüfungen) oder die Neugestaltung von Modulen und Studienabschnitten unter konsequenter Nutzung digitaler Technologien zu schaffen;
• den Austausch über (digitale) Hochschullehre und die Verbreitung der entwickelten Lehrinnovationen durch eine Vernetzung der Fellows zu befördern;
• zur Verstetigung digitaler Hochschullehre in den Hochschulen selbst beizutragen.

Bergbau als 3D+ Problem

Beim Abbau von Lagerstätten kann man drei Arten der mineralischen Rohstoffgewinnung unterscheiden: Tiefbau, Tagebau und Bohrlochbergbau. Verschiedenartige Lagerstätten unterschiedlichster räumlicher Ausprägungen kommen für einen Abbau in Frage und werden von Rohstoffingenieuren entsprechend beplant. Dafür stehen eine Vielzahl von Abbauverfahren zur Verfügung, die es gilt den Lagerstättenbedingungen entsprechend optimal anzupassen. Des Weiteren kommen bei der Rohstoffgewinnung Spezialmaschinen zum Einsatz, die Teilaufgaben entlang der bergmännischen Hauptprozesse Lösen, Laden und Transportieren ausführen. Dieses Zusammenspiel von dreidimensionaler, natürlicher Geologie und dem optimalen, zeitlichen Einsatz von Mensch und Maschine macht letztlich das Gesamtsystem Bergwerk aus. Aus diesen Gründen ist die Rohstoffgewinnung ein komplexes und interdisziplinäres „3D+ Problem“, das potentiell sehr anschaulich mit der Virtual Reality (VR) Technologie Studierenden näher gebracht werden kann.

VR am MRE

Am MRE wurden im Rahmen des Fellowships neue, innovative Wege zur Vermittlung von Lerninhalten durch den Einsatz von VR entwickelt. In der VR wird es möglich, tief in virtuelle Welten einzutauchen. Dies ermöglicht den Studierenden den Zugang zu vielfältigen Situationen und Umgebungen und fördert so ein umfassendes, kreatives Experimentieren und stellt eine wichtige Komponente innovativer Lehre, besonders in den Ingenieurwissenschaften dar. Die entwickelten VR-Szenarien werden in Form von Kleingruppenübungen im Rahmen einer Lehrveranstaltung des Rohstoffingenieurwesens eingesetzt. Neben der Implementierung in die Lehre des Rohstoffingenieurwesens ist die Einbindung in andere Studiengänge an der RWTH und darüber hinaus attraktiv und naheliegend.