Virtuelle Welten, reale Kompetenzen
Wie die RWTH Aachen mit der Anywhere Academy die Kompetenzvermittlung erweitert
Die Digitalisierung hat die Hochschullandschaft in der Zeit seit der Corona-Pandemie tiefgreifend verändert. Doch während die RWTH Aachen es während der Pandemie fast mühelos verstanden hat, Vorlesungen in den digitalen Raum zu verlagern, blieb eine zentrale Herausforderung bestehen: Wie können die Studierenden in einer virtuellen Umgebung nicht nur Wissen anhäufen, sondern auch konkrete, anwendungsbereite Kompetenzen entwickeln, die für ihren späteren Berufserfolg unerlässlich sind?
Eine mögliche Antwort darauf ist die Anywhere Academy. Entwickelt am Lehr- und Forschungsgebiet Ingenieurhydrologie der RWTH Aachen, ist die Anywhere Academy weit mehr als nur ein digitales Klassenzimmer. Sie ist eine kostenlose, Open-Source-Plattform für avatarbasiertes Lehren und Lernen in Virtual Reality (VR). Mit ihrer Bereitstellung aller Inhalte als Open Educational Resources (OER), verkörpert die Plattform nicht nur einen technologischen Anspruch, sondern auch einen tiefen bildungspolitischen Anspruch, Wissen und Lerninnovation frei zugänglich zu machen. Die Vision ist klar: immersives Lernen für die gesamte Hochschullehre bereitzustellen und so eine Brücke zwischen theoretischem Wissen und praktischem Können zu schlagen.
Der Kern der VR-Lehre: Immersion und Interaktivität
Der entscheidende Vorteil der Anywhere Academy liegt in der konsequenten Nutzung der Stärken der Virtual Reality Technologie, die auf den beiden Säulen der Immersion und der Interaktivität ruht:
Tiefe Immersion: VR ermöglicht es, den Lernenden, Inhalte intensiv und frei von den Ablenkungen des Alltags zu erleben. Das tiefe Eintauchen in komplexe Themen fördert eine Konzentration und geistige Präsenz, die in herkömmlichen Lernsettings oft schwer zu erreichen ist. Wenn Studierende physisch in eine virtuelle Welt eintauchen – sei es ein Konferenzraum oder ein komplexes hydrodynamisches Modell – wird die Lernsituation realer und die Speicherung des Gelernten effektiver. Dies geht über das bloße Betrachten eines Videos oder das Lesen eines Textes hinaus; es ist eine echte, körperliche Beteiligung am Lernprozess.
Ganzheitliche Interaktivität: Im Gegensatz zu traditionellen Computer-Interfaces, die auf Maus und Tastatur beschränkt sind, erlaubt VR Interaktionen mit dem gesamten Körper. Virtuelle Objekte können angefasst, bewegt, bedient und Prozesse aktiv gestaltet werden. Dieses Hands-on-Learning ermöglicht es, Handlungskompetenz in einem sicheren Raum zu entwickeln. Für die Ingenieurwissenschaften bedeutet dies beispielsweise, in einem sicheren Umfeld Gefahrensituationen zu meistern oder sich Situationen zu stellen, die man eher in Ausnahmezuständen erlebt.
Dabei wird die Methode des Learning Experience Design (LXD) angewendet. LXD kombiniert Erkenntnisse aus der Pädagogik, der Psychologie und dem User Experience Design, um innovative Lernumgebungen zu schaffen, die zu besseren Lernergebnissen und höherer Motivation führen.
Von Avataren zu Expert*innen: Konkreter Kompetenzerwerb in VR
Der Kern der Anywhere Academy, und damit der zentrale Beitrag zur Hochschullehre, liegt in der Schaffung von Lernwelten, die den Erwerb konkreter Fähigkeiten gezielt fördern. Hierzu werden folgend einige Beispiele aufgezeigt, die bereits in der Lehre genutzt werden.
Das Rollenspiel-Szenario: Meistern von Präsentations- und Kommunikationsfähigkeiten
Eine herausragende Lernwelt ist das sogenannte Rollenspiel-Szenario. Hier können angehende Ingenieur*innen gezielt in Rollenspielen ihre Kommunikations- und Präsentationsfähigkeiten verbessern – essenzielle Soft Skills, die im modernen Berufsleben vorausgesetzt werden.
Sichere Übungsumgebung: Die VR-Halle bietet ein formelles Auditorium wie zum Beispiel bei einem Termin einer Bürgerinitiative. Studierende können hier konkret erleben und erlernen, wie sie eine konfrontative Diskussionslage beherrschen können bzw. was No-Go-Verhalten sind. Fehler zu machen ist hier nicht nur erlaubt, sondern explizit erwünscht, da sie Teil des Lernprozesses sind.
Virtuelles Rollenspiel: Durch das virtuelle Rollenspiel können die Studierenden ihre Fähigkeiten entfalten, ohne Angst vor negativen sozialen Konsequenzen. Sie lernen, mit Unsicherheiten umzugehen und ihre Argumente strukturiert zu vermitteln.
Künstliche Intelligenz (KI) als Sparringspartner: Aktuell erfordern diese Rollenspiele noch die Anwesenheit eines Dozierenden. In naher Zukunft wird die Anywhere Academy aber auch KI-basierte Sparringspartner bereithalten, mit denen die Studierenden kommunizieren können. Dann kann man selbst festlegen, welchen Typ von Opponenten man in der Gesprächsführung vor sich haben möchte. Dahinter steckt ein Avatar, der mit einer speziellen Wissensbasis auf Basis von Retrieval Augmented Generation (RAG) Techniken verbunden ist, die gezielt auf Kommunikationstechniken ausgelegt ist. Dabei ermöglicht die RAG-Technik es KI-Modellen, vor der Antwortgenerierung relevante Dokumente oder Daten abzurufen und zu analysieren, um so Antworten zu liefern, die sowohl kreativ als auch durch nachweisbare Fakten belegt sind.
Die Mobile Hochwasserschutzwand: Teambuilding und praxisrelevante Handlungskompetenzen
Ein weiteres Beispiel ist der Aufbau von mobilen Hochwasserschutzwände, wie sie in der Stadt Köln genutzt werden, um die Bürger*innen vor dem Rheinhochwasser zu schützen. Die angehenden Flood Risk Manger*innen erlernen in einem englisch-sprachigen Mastermodul wie man derartige Schutzwände aufbaut. Dabei werden die Studierenden per Zufall in zwei Gruppen eingeteilt. Die eine Gruppe bekommt zur Vorbereitung auf den konkreten Aufbau einer derartigen Schutzwand ein Video, wohingegen die zweite Gruppe den Aufbau mit Hilfe eines VR-Szenarios selbst durchspielen kann.
Beide Gruppen bauen dann in der realen Welt einen Wandabschnitt auf. Die Hypothese dabei ist, dass diejenigen, die die Vorbereitung in VR gemacht haben, effizienter sind als die mit dem Hilfsmittel Video.
Effizienter bedeutet: es werden weniger Fehler gemacht. Bei dem konkreten Aufbau hält ein Schiedsrichter fest, welche Fehler gemacht werden. Pro Fehler wird eine Art von Penalty-Time verhängt. Alle bisherigen Durchläufe (drei Stück) haben gezeigt, dass sich diese Hypothese bestätigt.
Open Source als Bildungsauftrag
Die RWTH Aachen demonstriert mit der Anywhere Academy ihr Engagement für Bildungsgerechtigkeit und einen universellen Zugang zu qualitativ hochwertiger Bildung.
Die Entscheidung, die Software als Open Source zu lizenzieren und die Inhalte als OER bereitzustellen, garantiert, dass die Plattform nicht nur an der RWTH Aachen, sondern an jeder beliebigen Hochschule oder Bildungseinrichtung weltweit kostenlos und frei nutzbar ist.
Die Plattform ist zudem selbst-hostbar, was maximale Kontrolle über Datenschutz und Systemarchitektur ermöglicht.
Die Entwicklungen zur Anywhere Academy werden ebenfalls in das uniVERSEty-Netzwerk eingebracht. Dieses Netzwerk von Hochschulen teilt die Vision eines gemeinsamen, interoperablen Metaversums für die Hochschullehre und fördert den interdisziplinären Austausch, um die Entwicklung virtueller Lernräume voranzutreiben und zu vernetzen.
Technische Zugänglichkeit als Erfolgsfaktor
Um die Reichweite und den Nutzen der Anywhere Academy zu maximieren, wurde auf eine breite technische Zugänglichkeit geachtet.
Die Software unterstützt alle gängigen VR-Headsets, was den immersiven Einsatz ermöglicht. Gleichzeitig gewährleistet die Kompatibilität mit Windows PCs (sowohl immersiv als auch nicht-immersiv) und modernen Webbrowsern (Browser-Support) eine niedrige Eintrittsschwelle. Dies ist entscheidend: Studierende benötigen nicht zwingend ein teures Headset, um auf die Lernwelten zuzugreifen, können aber das volle immersive Potenzial ausschöpfen, sobald es verfügbar ist. Diese multi-modale Zugänglichkeit ist der Schlüssel für die Skalierbarkeit der Plattform.
Ausblick: Adaptive Welten und die Zukunft des Lernens
Die Anywhere Academy befindet sich in ständiger Weiterentwicklung. Ein großes Zukunftspotenzial liegt in den sogenannten Adaptiven Welten. Virtuelle Welten können sich an die individuellen Bedürfnisse der Lernenden anpassen. Die Integration von KI eröffnet hier völlig neue didaktische Möglichkeiten, indem sie beispielsweise personalisierte Szenarien oder adaptives Feedback in Echtzeit ermöglicht.
Mit der Anywhere Academy leistet das Lehr- und Forschungsgebiet Ingenieurhydrologie der RWTH Aachen einen Beitrag zur modernen Hochschullehre. Die Plattform beweist, dass Virtual Reality nicht nur ein Medium für Unterhaltung, sondern ein mächtiges Werkzeug für den gezielten Erwerb konkreter, berufsrelevanter Kompetenzen ist – und das alles frei, offen und zugänglich für die globale akademische Gemeinschaft.
– Autor: Heribert Nacken