SHELLS
Shared Excellence – Laboratory Learning Spaces 4.0
Aufbau eines hochschulübergreifenden Pools hybrider Laborveranstaltungen für das Ingenieurstudium zur digitalen Transformation mit Themen von vier Hochschulen für Angewandte Wissenschaften (HAW)
Themen: Digitale Transformation in der Hochschullehre; Virtual Reality & Augmented Reality; Blended Prototyping; Digitaler Zwilling; Künstliche Intelligenz und Robotik
Gefördert durch 
Dieses Vorhaben wird aus Mitteln der Stiftung Innovation in der Hochschullehre gefördert.
Die Verantwortung für den Inhalt dieser Projektbeschreibung liegt bei den Autorinnen und Autoren.
Zielsetzung
Für die Vermittlung von digitalen Fachkompetenzen, digitalen fachübergreifenden Kompetenzen und überfachlichen Kompetenzen für die Arbeitswelt 4.0 eignet sich keine Veranstaltungsart an den HAW so sehr wie Laborveranstaltungen. Aus diesem Grund erstellen die vier Verbundpartner (Hochschule Karlsruhe, Hochschule Mannheim, Hochschule Offenburg, Hochschule Pforzheim) unter Einbindung der Geschäftsstelle der Studienkommission für Hochschuldidaktik (GHD) im Projekt SHELLS einen hochschulübergreifenden Pool hybrider kompetenzorientierter Laborveranstaltungen zur digitalen Transformation.
Mitwirkende
Die Hochschule Karlsruhe ist federführend und für die Gesamtkoordination des Projektes verantwortlich.
Kontakt
Bei weiteren Fragen zum Projekt SHELLS wenden Sie sich bitte an:
Dr. Tatyana Podgayetskaya, Ansprechpartnerin für methodisch-didaktische Themen
Telefon +49 (0)721 925-1754, tatyana.podgayetskaya@h-ka.de
Isabel Jakob, M.A., Ansprechpartnerin für die Gesamtkoordination des Verbundprojektes
Telefon +49 (0)721 925-1776, isabel.jakob@h-ka.de
Dipl. Hyd. Marion Simon, Ansprechpartnerin für Vernetzung (Koordination)
Telefon +49 (0)721 925-1772, marion.simon@h-ka.de
GHD
Die Aufgabe der GHD ist es, die einzelnen Labore didaktisch zu begleiten, miteinander zu vernetzen und übertragbare Erkenntnisse landes- und bundesweit zu verbreiten. Im Verbund entwickelte Laborveranstaltungen sollen als Modelle für erfolgreiche hybride HAW-Laborlehre dienen.
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Zugleich ist die Öffnung von Veranstaltungen für Studierende unterschiedlicher HAW ein innovativer Ansatz, um das Lehrangebot für Studierende zielgerichtet zu erweitern. Dies steigert nicht nur die Attraktivität des Lehrangebotes, sondern fördert auch zugleich die interdisziplinäre Ausrichtung der Hochschulen. |
Den Erfordernissen zur Profilschärfung der Studierenden kann durch die effiziente Nutzung von Ressourcen unterschiedlicher HAW gewinnbringend begegnet werden.
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HS Karlsruhe
Laborschwerpunkt ► Augmented Reality- und Virtual Reality-Technologien
Augmented und Virtual Reality erweitern unsere Möglichkeiten zur Kommunikation, Kollaboration und Informationsvermittlung. Im Zuge der Digitalen Transformation ist der souveräne Umgang mit diesen Technologien eine digitale Kompetenz, die immer weiter an Bedeutung gewinnt.
 VR-Brille im Labor |
In den Veranstaltungen mit dem Themenschwerpunkt „Augmented Reality- und Virtual Reality-Technologien“ lernen die Studierenden praxisbezogen die Grundlagen zu den Technologien AR und VR.weitere Informationen…
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HS Mannheim
Laborschwerpunkt ► Blended Prototyping und Smart Technologies
Digitale Technologien revolutionieren Prozesse entlang des gesamten Produktlebenszyklus – von der Produktidee bis zum operativen Einsatz, zur Wartung und zur Verwertung. Diese Themenfelder werden an der HS MA im fakultätsübergreifenden „inno.space“ (als Kombination aus Innovationsraum und Makerspace) sowie am Kompetenzzentrum Virtual Engineering (KVE) bearbeitet.
 Diskussion im Labor. |
Im Rahmen des hier beantragten Projektes werden interdisziplinäre Kurse an der HS MA für externe Studierende geöffnet. Für die Umsetzung als hybrides Lehrangebot, in dem Studierende sowohl im virtuellen als auch im physikalischen Raum agieren und kooperieren.weitere Informationen… |
HS Offenburg
Laborschwerpunkt ► Digitaler Zwilling zum Quadrat – Fach- und Digitalisierungskompetenz
Im Maschinenlabor werden Funktionsprinzipien von Maschinen durch ein interdisziplinäres Lehrenden-Team aus unterschiedlichen Fachdisziplinen beleuchtet (z. B. Mechanik, Maschinendynamik und Thermofluiddynamik bei Fluidenergiemaschinen). Für die dazu genutzten Lehrlabor- und Experimentalprüfstände wurden bereits Funktionsmuster von Digitalen Zwillingen umgesetzt, um den Studierenden neben Präsenzversuchen virtuelle Versuche zu ermöglichen. Daran wird für die Weiterentwicklung angeknüpft: Für die hybriden Laborveranstaltungen werden Digitale Zwillinge entwickelt, die standortübergreifend mit geeigneten Webschnittstellen zur Verfügung gestellt werden und für deren Umsetzung Best-Practice-Anleitungen erarbeitet werden.
Physikalischer Zwilling und Digitaler Zwilling eines Laborprüfstandes
Die Lehrveranstaltung der Hochschule Offenburg nutzt dazu Seminare, Übungen und Labore.
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HS Pforzheim
Laborschwerpunkt ►Robotik und Künstliche Intelligenz
Die Entwicklung mobiler Roboter im Innen- und Außenbereich gewinnt zunehmend an Bedeutung. Rasenmäher, Staubsauger, Gabelstapler und Traktoren werden immer häufiger als autonome Systeme realisiert. Bei all diesen Anwendungen steht die Erfassung der komplexen Umwelt im Vordergrund, um die jeweilige Aufgabe sinnvoll erfüllen zu können. Die Modellierung der Umwelt basiert dabei auf zunehmend komplexen Sensoren wie Laserscannern, Kameras und Radarsensoren.
 Einsatz der Roboterplattform Spot. / Hochschule Pforzheim, Sophia Zundel |
Aus den Sensordaten werden Modelle der Umwelt erstellt, die eine beachtliche Detailgenauigkeit erreichen können. Neben der Modellierung der Umwelt steht insbesondere im Bereich der Servicerobotik auch die Interaktion mit dem Menschen im Fokus der Aktivitäten. Am praktischen Beispiel der Roboterplattform Spot von Boston Dynamics erlernen die Studierenden die Anwendung moderner Sensorsysteme und die KI-gestützte Auswertung der Sensordaten zur Steuerung des Roboters durch ein unbekanntes Gelände. |
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SHELLS-Pool
Ab dem Sommersemester 2023 werden ausgewählte Lehrveranstaltungen für Studierende der Verbundhochschulen im SHELLS-Pool hochschulübergreifend geöffnet.
Aktivitäten
Januar – März 2023
- 3. Durchlauf der hybriden Laborveranstaltungen mit hochschulübergreifender Öffnung zweier Laborveranstaltungen der Teilprojekte Karlsruhe und Offenburg; fortlaufende Evaluation und Weiterentwicklung
- 2. Netzwerktreffen „Digitale Labore an Hochschulen für Angewandte Wissenschaften in Baden-Württemberg“ am 09.03.23 (https://www.hochschuldidaktik.net/projekt/netzwerktreffen-digitale-labore)
- Hochschuldidaktische Beratung der Teilprojekte durch die GHD
- Teilnahme am Barcamp der Stiftung Innovation in der Hochschullehre am 23.01.23 durch Isabel Jakob
- Inkrafttreten der”Satzung für Europastudierende der Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft”
Oktober – Dezember 2022
- Treffen des Lenkungsausschusses am 08.12.22
- 2. Durchlauf der hybriden Laborveranstaltungen; fortlaufende Evaluation und Weiterentwicklung
- Teilnahme am Digitalen Treffpunkt (Stiftung Innovation in der Hochschullehre) zum Schwerpunkt “Verankerung von Neuerungen in Curricula” durch Isabel Jakob
- Teilnahme am Digitalen Treffpunkt (Stiftung Innovation in der Hochschullehre) zum Schwerpunkt “Flexibilisierung durch Digitalisierung in der Lehre” durch Evelyn Heller
- 2. SHELLS-Netzwerktagung am 25.10.2022
- Hochschuldidaktische Beratung der Teilprojekte durch die GHD
- Beratung durch das Institut für Bildungstransfer der Hochschule Biberach (Linda Vogt) zum Thema Evaluation
- Seminar „Labordidaktik“ (Claudius Terkowsky, Tobias Härtel)
- Seminar „Augmented- und Virtual-Reality in der Wissensvermittlung“ (Prof. Schober und Evelyn Heller)
- Vortragsreihe DIGITALE TRANSFORMATION 4.0 in der Hochschullehre
