Echte Vorteile durch virtuelles Training

Die digitale Revolution wirkt sich auch auf das Lernen aus. Es werden völlig neue Perspektiven geschaffen, zum Beispiel mit der virtuellen Realität. Ist das eine technische Spielerei? Oder wird sie den Wissenserwerb langfristig verbessern? In diesem Artikel geht es darum, was VR ist, welche Vorteile und Grenzen sie im Zusammenhang mit dem Lernen hat und wie sie ein unschätzbares Werkzeug für Unternehmen sein kann.

Augmented Reality (AR) liefert Informationen zum Kontext, Virtual Reality (VR) liefert den Kontext zu den Informationen. Das bedeutet, dass die AR-Informationsanwendung das Auge der Kamera nutzt, um die aktuelle Situation des Benutzers zu erkennen und die Informationen bereitzustellen, die er am ehesten benötigt. Herkömmliche technische Dokumentationen und Lernmaterialien können verwendet werden, wenn der Techniker die Maschine nicht vor sich hat. So werden beispielsweise häufig E-Learning-Module wie Computer Based Training (CBT) oder Web Based Training (WBT) eingesetzt. Das praktische Lernen und Üben mit solchen Medien ist jedoch begrenzt. VR-basiertes Training hingegen versetzt den Lernenden direkt in den Kontext, der für den Wissenserwerb am besten geeignet ist. Er kann technische Geräte, Maschinen und Anlagen in den originalen Proportionen räumlich erleben, sich in der virtuellen Umgebung bewegen, sich frei umschauen und sogar Wartungstätigkeiten interaktiv durchführen.

Wie virtuelle Realität funktioniert

VR lässt den Nutzer über VR-Headsets, auch Head Mounted Displays (HMDs) genannt, in die virtuelle Welt eintauchen. Das Headset präsentiert ihnen ein virtuelles Szenario auf einem integrierten oder eingefügten Display, das auch die Bewegungen des Nutzers erkennt und in die virtuelle Umgebung integriert. Die Bewegungsverfolgung nutzt Positions- und Beschleunigungssensoren, die in das VR-Headset eingebaut sind. Um eine echte Interaktion mit der VR-Umgebung zu ermöglichen, werden Controller eingesetzt, die der Nutzer in der Hand hält. Das bedeutet, dass Handbewegungen, wie Heben oder Drehen, in die virtuelle Umgebung integriert werden.

Vorteile gegenüber herkömmlichen Methoden

VR-Training bietet klare Vorteile gegenüber herkömmlichen Lernmaterialien. 

Anschaulichkeit: Eine VR-Anwendung bietet einen unmittelbaren Bezug zu dem beschriebenen Objekt. Die genauen Positionen der einzelnen Teile und deren Größenverhältnisse sind jederzeit durch einfaches Umschauen erkennbar. Der Nutzer kann seine Perspektive frei wählen, indem er seinen Kopf bewegt oder um die Maschine herumgeht und sie von allen Seiten betrachtet. Der Benutzer hat den Eindruck, dass er wirklich vor den Objekten steht und nicht nur Bilder von ihnen sieht.

Interaktion: Während herkömmliche digitale Lehrmedien die Interaktion auf Tastatur und Maus beschränken, können Nutzer in VR Handlungssequenzen mit weitgehend natürlichen Bewegungen durchlaufen. Realitätsnahes Handeln verstärkt den Praxisbezug und macht die Wissensvermittlung nachhaltiger, indem es das Potenzial des prozeduralen Gedächtnisses nutzt. 

Motivation: Das Lernen in virtuellen Welten macht objektiv viel mehr Spaß als das Lernen mit herkömmlichen Materialien. Als neues, überraschendes und spielerisches Medium ist VR für die Nutzer besonders attraktiv, was die Konzentrations- und Aufnahmefähigkeit weiter erhöht.
VR ist auch eine optimale Plattform, um spielerische Motivationselemente zu integrieren. Hier macht sich die Nähe zur Welt der Computerspiele mit ihren zahllosen Mechanismen, die den Nutzer an den Bildschirm fesseln, positiv bemerkbar (→ Gamification).

Vorteile gegenüber realen Umgebungen

Selbst in Situationen, in denen der beschriebene Gegenstand im wirklichen Leben vorhanden ist und in denen ein Lernen vor Ort möglich wäre, kann der Wechsel zur virtuellen Realität Vorteile bringen. Diese beschränken sich nicht nur auf den erhöhten Spaßfaktor. Solche Vorteile ergeben sich aus der Tatsache, dass die virtuelle Realität nicht an die Zwänge oder physikalischen Gesetze der realen Welt gebunden ist.

Visualisierung des Verborgenen: Der Einsatz von VR kann es einem Benutzer ermöglichen, durch ein festes Gehäuse zu sehen und den Lernenden mit den Teilen und Prozessen im Inneren von Maschinen vertraut zu machen. So lassen sich beispielsweise die Auswirkungen von Steuerbefehlen erleben, die normalerweise nicht sichtbar sind.

Didaktische Reduktion komplexer Umgebungen: Die Komplexität kann an das Vorwissen des Lernenden angepasst werden. Das bedeutet, dass eine sehr komplexe Maschine für jeden Nutzer übersichtlich dargestellt werden kann.

Dehnung und Beschleunigung der Zeit: In virtuellen Arbeitsumgebungen können aufeinanderfolgende technische Prozesse durch Zeitdehnung auf sehr kurze Intervalle verlangsamt und damit übersichtlicher dargestellt werden. Langsame Vorgänge können auch beschleunigt werden, um Wartezeiten zu überbrücken und damit die Ausbildung effizienter zu gestalten. 

Keine Gefahr für Mensch und Maschine: Während ein Fehler bei der Ausbildung an einer realen Maschine schwerwiegende Folgen haben kann, gibt es in virtuellen Umgebungen keine negativen Auswirkungen (wenn man von Punktabzügen oder nicht bestandenen Tests absieht). Dies ermöglicht es den Auszubildenden, aus ihren Fehlern zu lernen. 

Simulation von Fehlfunktionen oder Ausnahmesituationen: In den meisten Fällen muss der Produktionsbetrieb unterbrochen oder umfangreiche Umbauten vorgenommen werden, um eine Störung zu simulieren. Mit VR-Training ist es möglich, alle Arten von Störungen zu simulieren. So können die Lernenden die notwendigen Notfallmassnahmen problemlos üben. 

Die Grenzen der virtuellen Realität

Mit so vielen Vorteilen bietet sich VR als perfekte Plattform für die Wissensvermittlung an. Sie übertrifft herkömmliche Lernmedien bei weitem und ist sogar dem Lernen vor Ort in realen Umgebungen weit überlegen. Allerdings gibt es Einschränkungen und Begrenzungen zu beachten, die das "Perfekte" zum "Fast-Perfekten" machen. 

Fehlendes taktiles Feedback: Eine wesentliche Einschränkung von VR-Erfahrungen ist das Fehlen von Haptik und realistischer taktiler Wahrnehmung. Virtuelle Objekte haben keine Masse, keine greifbare Form und keine wahrnehmbare Oberflächenbeschaffenheit. Es wird versucht, simulierte Umgebungen "fühlbar" zu machen, z. B. durch den Einsatz von Exoskelett-Handschuhen, die die Fingerbewegung beim Berühren oder Greifen eines virtuellen Objekts verlangsamen oder stoppen. 

Hardware-Anforderungen: Im Gegensatz zu einem CBT oder WBT, die nur einen gewöhnlichen PC oder ein mobiles Endgerät benötigen, stellt das VR-Training deutlich höhere Hardwareanforderungen. Neben einem besonders leistungsfähigen Computer mit einer leistungsfähigen Grafikkarte wird für VR-Training eine spezielle Zusatzausstattung benötigt. 

Die technischen Anforderungen sind mit einem gewissen finanziellen und logistischen Aufwand verbunden und können daher die Akzeptanz bei den Nutzern und Unternehmen verringern. Die Einsparungen, die mit VR-Training erzielt werden können, sind jedoch signifikant und auch messbar, so dass sich die Investition in VR in der Regel innerhalb kürzester Zeit amortisiert.

Empfehlungen für Unternehmen

Wenn VR-basiertes Training eine Option für Sie ist: Fangen Sie jetzt an: Die verfügbare Technologie bietet bereits eine solide Grundlage. Die Vorteile des VR-Trainings sind unbestreitbar, und die Einsparungen, die erzielt werden können, sind erheblich und messbar.

Bauen Sie auf CAD-Daten auf und nutzen Sie die Ergebnisse mehrfach: Viele Unternehmen haben bereits 3D-Modelle in ihren Konstruktionen, die sich als Grundlage für VR-Training eignen. Diese Modelle müssen in der Regel vereinfacht und strukturiert werden. Wenn Ihr Unternehmen jedoch bereits flächendeckend über CAD-Daten für seine zu schulenden Produkte verfügt, ist der Einstieg in das VR-basierte Training wesentlich einfacher. 

Fördern Sie die Kommunikation: Wenn ein Lernender ein VR-Headset trägt, arbeitet er in der Regel allein, getrennt von der realen Welt. Schulungsteilnehmer können in kleinen Gruppen mit VR-Headsets abwechselnd in die VR einsteigen. Die anderen Teilnehmer können ihre Aktionen auf dem Bildschirm verfolgen und Tipps oder Kommentare geben. 

Es ist auch möglich, gruppenbezogene Funktionen einzubauen. Die Teilnehmer können in Online-VR-Sitzungen zusammenkommen, wobei jeder sich selbst als virtuelle Darstellung (Avatar) sieht. Der Ausbilder, der möglicherweise Tausende von Kilometern entfernt ist, kann sie bei der Bedienung der Maschinen beobachten und anleiten. 

Integration von VR-Schulungen in Blended-Learning-Konzepte: VR-Trainingsprogramme lassen sich leicht in weniger immersive Lerneinheiten umwandeln, die ohne zusätzliche Hardwareanforderungen auf PCs oder Tablets durchgeführt und in herkömmliche CBTs integriert werden können. 

Legen Sie den Erstellungsprozess nicht in die Hände von auf VR spezialisierten Agenturen: Die Erstellung von VR-basierten Informationsanwendungen, wie z.B. VR-Trainings, gehört in die Hände von Fachredakteuren. Das Wissen um die zielgruppenspezifische Aufbereitung von Fachinformationen und didaktischem Verständnis ist mindestens genauso wichtig wie der Umgang mit VR-Toolkits und Autorensystemen.

VR-Perspektiven

Langfristig dürfte die virtuelle Realität einer der Technologieschwerpunkte sein, die das zukünftige Leben in einer digitalisierten Welt bestimmen werden. 

Der Einsatz von VR wird sich vor allem im Bereich der technischen Kommunikation als eine Art Context-Delivery-Lösung durchsetzen. VR versetzt die Lernenden in Umgebungen, die genau für die Aufnahme von Informationen geeignet sind. Das verkürzt die Ausbildungszeiten, macht das Lernen erfolgreicher und ermöglicht eine schnellere Markteinführung von Produkten.