Die Mitglieder im Verbundnetzwerk des Projektes SHELLS 4.0 sind die Hochschule Karlsruhe, die Hochschule Mannheim, die Hochschule Offenburg, die Hochschule Pforzheim und die Geschäftsstelle der Studienkommission für Hochschuldidaktik (GHD).

Dem Projekt liegen folgende Themen zu Grunde: Virtual Reality & Augmented Reality; Blended Prototyping; Digitaler Zwilling; Künstliche Intelligenz und Robotik; Digitale Transformation in der Hochschullehre.

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.

Die Hochschule Karlsruhe ist federführend und für die Gesamtkoordination des Projektes verantwortlich.

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

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.

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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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…

Laborschwerpunkt ► Blended Prototyping

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…

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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Laborschwerpunkt ► 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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Juli – September 2022

• Gründung des SHELLS-Arbeitskreises zur Öffnung von Lehrveranstaltungen
• Erstes Netzwerktreffen „Digitale Labore an Hochschulen für Angewandte Wissenschaften in Baden-Württemberg“ am 19.07.22
• Coaching der Teilprojekte zum Thema Entwicklung von Fragenbögen zum Zweck der Evaluation der SHELLS-Lehrveranstaltungen
• DELFI 2022: Beitrag aus dem SHELLS-Teilprojekt der Hochschule Karlsruhe
  • Deuchler J. & Wölfel, M., (2022). Lessons Learned in Transferring a Lecture on Virtual Reality into Immersive Virtual Reality. In: Henning, P. A., Striewe, M. & Wölfel, M. (Hrsg.), 20. Fachtagung Bildungstechnologien (DELFI). Bonn: Gesellschaft für Informatik e.V.. (S. 117-122)

April – Juni 2022

• SHELLS „Summer Lab“ vom 31.05. bis 01.07.22
• LEARNTEC 2022: Beiträge aus dem SHELLS-Teilprojekt der Hochschule Karlsruhe:
  • Evelyn Heller, M. Sc.: „Soziale Interaktion in immersiven Lernräumen“
  • Prof. Dr.-Ing. Matthias Wölfel: „Potentiale und Herausforderungen immersiver Lernanwendungen“

• Treffen des Lenkungsausschusses am 07.04.2022 und 05.05.2022

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