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Acht Lernszenarien mit 5G – Praxisnahes Lernen für die Berufe der Zukunft

Die Ausbildung von morgen wird durch digitale Technologien revolutioniert – dazu gehört auch 5G. Im Projekt „5G-Lernorte OWL“ wurden acht innovative Szenarien für das Lernen mit 5G und für 5G entwickelt, mit denen Auszubildende auf die Anforderungen der modernen Arbeitswelt vorbereitet werden können. Diese Szenarien verbinden gewerblich-technische und kaufmännische Ausbildungsberufe und setzen auf den Einsatz von Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR), IoT und Fernwartung, um praxisnahes Lernen in Echtzeit zu ermöglichen. Hier erfahren Sie mehr über diese Lernszenarien und wie sie in verschiedenen Berufsfeldern eingesetzt werden können. Das komplette Handbuch und die Evaluation durch die Teilnehmenden finden Sie unten als Download.

Szenario 1: Fernwartung mit Augmented Reality (AR)

Kategorie: Schulische Lernsituation für gewerblich-technische Berufe
Berufsfeld: Industriemechaniker:innen
Ziel: Einrichten und Warten eines 3D-Druckers mithilfe von AR

In diesem Szenario lernen die Auszubildenden, wie sie mithilfe von AR-Fernunterstützung eine 3D-Druckmaschine warten und instandhalten. Über 5G wird eine AR-Videotelefonie verwendet, um Markierungen, technische Informationen und Wartungspläne direkt in das Sichtfeld einzublenden. Dieses Szenario fördert die Fähigkeit, Wartungsarbeiten aus der Ferne durchzuführen und in Echtzeit mit Expertinnen zu kommunizieren.

Szenario 2: IT-Sicherheit

Kategorie: Schulische Lernsituation für gewerblich-technische Berufe
Berufsfeld: Industriemechaniker:innen, Fachinformatiker:innen
Ziel: Einführung in die IT-Sicherheit und Absicherung von Produktionsanlagen

Hier lernen Auszubildende die Grundlagen der IT-Sicherheit, insbesondere im Zusammenhang mit vernetzten Produktionsanlagen. Die Szenarien umfassen das Programmieren einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) und das Überwachen der Netzwerksicherheit. Durch den Fernzugriff über 5G erkennen die Auszubildenden Sicherheitslücken und lernen, diese zu schließen.

Szenario 3: Fertigungsverfahren 4.0

Kategorie: Schulische Lernsituation für kaufmännische Berufe
Berufsfeld: Kaufmännische Assistent:innen
Ziel: Prozessoptimierung in der Fertigung

In diesem Szenario lernen die Auszubildenden verschiedene Fertigungsverfahren wie Einzel-, Serien- und Massenfertigung kennen. Mithilfe von 5G und AR/VR-Anwendungen können sie diese Verfahren beurteilen und Handlungsvorschläge zur Optimierung der Produktionsprozesse erstellen. Besonders im Fokus steht die Analyse der Energieverbräuche​.

Szenario 4: Marketingmaßnahme – Transparenz

Kategorie: Schulische Lernsituation für kaufmännische Berufe
Berufsfeld: Kaufleute im E-Commerce
Ziel: Erstellen von Landingpages zur Produktvermarktung


Die Schüler:innen entwickeln eine Marketingstrategie, um die Transparenz der Produktionsprozesse eines Bluetooth-Lautsprechers hervorzuheben. Sie gestalten Landingpages und führen A/B-Tests durch, um die Effektivität ihrer Ansätze zu bewerten. 5G wird genutzt, um Echtzeitdaten zum Energieverbrauch während der Produktion in die Landingpages einzubinden.

Szenario 5: Energiemanagement

Kategorie: Fachübergreifende schulische Lernsituation
Berufsfeld: Mechatroniker:innen, Elektroniker:innen, Industriekaufleute
Ziel: Erfassen und Auswerten von Energieverbrauchsdaten

Dieses fächerübergreifende Szenario fördert die Zusammenarbeit von kaufmännischen und gewerblich-technischen Auszubildenden. Die Schüler:innen erfassen Energiedaten während der Produktion und analysieren diese in Bezug auf tagesaktuelle Strompreise. Mit 5G werden die Daten in Echtzeit übertragen, um die Produktionskosten zu optimieren und Nachhaltigkeit zu fördern.

Szenario 6: Fernzugriff auf eine Maschine

Kategorie: Außerschulische Lernsituation für gewerblich-technische Berufe
Berufsfeld: Elektroniker:innen für Betriebstechnik
Ziel: Vorausschauende Wartung einer Produktionsanlage

In diesem Szenario greifen die Auszubildenden über 5G auf eine Demoanlage zu, die für Predictive Maintenance genutzt wird. Sie lernen, Maschinendaten zu erfassen und diese über ein Dashboard zu visualisieren. Das Szenario verdeutlicht den Nutzen von 5G für den Fernzugriff und die vorausschauende Wartung in der Industrie.

Szenario 7: Retrofitting von Maschinen

Kategorie: Außerschulische Lernsituation für gewerblich-technische Berufe
Berufsfeld: Maschinenbautechnik, Zusatzqualifikation Digitale Fertigungsprozesse
Ziel: Modernisierung und Nachrüstung bestehender Maschinen mit 5G


Hier erfahren die Auszubildenden, wie alte Maschinen mit neuen, drahtlosen Technologien wie 5G nachgerüstet werden können. Sie entwickeln Konzepte für die Nachrüstung von Maschinen und nutzen 5G als drahtlose Verbindungstechnologie, um die Maschinen effizienter und vernetzter zu machen.

Szenario 8: Telepräsenz – Digitales Praktikum mit 5G-Livestream

Kategorie: Außerschulische Lernsituation für gewerblich-technische Berufe
Berufsfeld: Industriemechaniker:innen
Ziel: Remote-Einblicke in Unternehmensprozesse

In diesem innovativen Lernszenario können die Auszubildenden über einen 5G-Livestream Einblicke in reale Unternehmensprozesse erhalten, ohne das Klassenzimmer verlassen zu müssen. Sie beobachten Produktionsprozesse und tauschen sich in Echtzeit mit den Unternehmensvertreterinnen aus. Diese Art des digitalen Praktikums bietet eine flexible und kostengünstige Möglichkeit, praktische Erfahrungen zu sammeln.

Downloads

Im Projekt 5G Lernorte OWL erforscht die OstWestfalenLippe GmbH gemeinsam mit elf Forschungseinrichtungen, Kreisen, Schulen, Unternehmen und Netzwerken, wie wir das Lernen mit und für 5G in die Berufsausbildung integrieren können. Dazu werden Lernsituationen entwickelt und Lernfabriken an Berufskollegs in den Kreisen Gütersloh und Paderborn eingerichtet. 

Einen Überblick über Themen, Inhalte und technische Voraussetzungen für die Umsetzung der Lernsituationen bietet jetzt ein neues Handbuch, dass das Projektteam in enger Zusammenarbeit herausgegeben hat. Hier finden Interessierte einen Einstieg, aber auch weiterführende Kontakte für Austausch und Unterstützung.

➡️ Hier gelangen Sie zum Handbuch.

Aufbauend auf den entwickelten Lernszenarien und den Erfahrungen aus dem Projekt 5G Lernorte OWL wurde eine begleitende Evaluation durchgeführt, um die Projektergebnisse auch mit dem Feedback der Zielgruppe zu hinterlegen. Die Universität Paderborn hat die Erkenntnisse in einer Veröffentlichung zusammengefasst, mit der interessierte Organisationen einen authentischen Eindruck von den Mehrwerten und Herausforderungen sowohl des Einsatzes von 5G im Berufsschulunterricht, als auch der im Projekt durchgeführten Qualifizierungsmaßnahmen und technischen Vorbereitungen erhalten.

➡️ Hier gelangen Sie zur Evaluation.