Berufsschulunterricht in Virtual Reality im Metaversum von Würth

Das Metaversum der Würth Industrie Service umfasst rund 90 Welten. Eine davon bevölkern Lehrer und Schüler der Erich-Bracher-Schule. Wir haben uns angeschaut, wie kaufmännische Azubis in VR die Verkaufsraumgestaltung lernen.

Dieser Artikel gehört zum Themen-Special Augmented Reality und Virtual Reality im Handwerk

Nicht über, sondern in Virtual Reality (VR) sprechen. Würth Industrie Service GmbH & Co. KG (WIS), die Erich-Bracher-Schule (EBS) und handwerksblatt.de haben es gemacht.

An einem Freitagnachmittag im Mai treffen sich Tobias Ladewig (Global Head of WIS Innovation HUB), Christopher Gröne (Virtual Reality Spezialist bei WIS), Jannik Ehret (Fachbereichsleiter Einzelhandel an der EBS) und Bernd Lorenz (Redakteur beim Deutschen Handwerksblatt) im Metaversum der WIS. "Dies dürfte weltweit das erste Interview sein, dass drei Parteien als Avatare in VR führen", freut sich Tobias Ladewig, der als Chefentwickler mit seinem Team die VR-Plattform WIS Virtual Experiences auf- und ausbaut.  

Metaversum von Würth

Die iHub-Yacht ist eine öffentlich zugängliche Welt auf der VR-Plattform WIS Virtual Experiences. Foto: © WIS/Screenshot

Startpunkt der Reise durch die virtuelle Welt der WIS ist die "iHub Yacht" – die in unbekannten digitalen Gewässern ankert. "Sie ist derzeit noch die einzige Freeverse-Umgebung, auf der sich alle Besucher frei bewegen können.

Demnächst kommen aber noch andere öffentlich zugängliche Welten dazu", erklärt Tobias Ladewig. Zwischen 80 und 90 Welten haben die Techniker und Grafiker des WIS iHub-Teams auf der VR-Plattform bereits erschaffen. Die meisten sind für geschlossene Benutzergruppen.

Zutritt zum WIS-Showroom 

Eine von ihnen soll als nächstes besucht werden. Um in den zentralen Showroom der WIS zu gelangen, benötigen externe Besucher einen "Invitation-Code". Super-Administrator Tobias Ladewig gibt eine kurze Ziffernfolge durch. Sie wird im Haupt-Menü der VR-Software "WIS VR Toolbox" im Feld "Join by Invitation Code" eingetragen. Wenige Sekunden später treffen sich die vier Avatare in einer Art Hörsaal wieder. "Herzlich willkommen in der Welt der WIS!", begrüßt Tobias Ladewig die kleine Gruppe erneut.

Vom Hörsaal ins Prüflabor

Vom Hörsaal aus geht es über den Travel-Button (rechts) ins Prüflabor oder ins begehbare 3D-Modell des WIS-Firmengeländes. Foto: © WIS/Screenshot

Vor der aufsteigenden Treppe des Hörsaals befindet sich eine digitale Leinwand, auf der Filme oder Präsentationen gezeigt werden. An den Seitenwänden sind zwei kleine Schaltflächen zu sehen, die mit "Travel" beschriftet sind. Wenn sie von den Avataren aktiviert werden, wird eine Datei der dahinter liegenden Räume heruntergeladen. "Über die eine Schaltfläche gelangt man zu unserem Prüflabor, über die andere zum begehbaren 3D-Modell unseres Firmengeländes", erklärt Christopher Gröne.

Die Würth-Gruppe nutzt die virtuelle Umgebung für verschiedene Zwecke. "Kundentermine, interne Besprechungen, Vertriebstrainings oder Onboardings neuer Mitarbeiter", zählt Christopher Gröne auf. Nicht zu vergessen: Messen. "Auf einem Stand können wir nur einen Bruchteil unserer Systeme vorstellen. Mit der VR-Brille haben wir sie alle immer und überall dabei."

VR-Welt für Würth-Kunden

Dieses Argument leuchtet inzwischen auch Kunden ein, denen Würth Einblicke in die virtuelle Welt der WIS gegeben hat. "Viele fragen uns, ob wir ihnen eine eigene VR-Welt auf unserer Plattform einrichten können", so Tobias Ladewig. Einer davon ist ein namhafter deutscher Heizungsbauer, dem das Team des WIS iHub zurzeit ein Trainingszentrum aufbaut. Ein anderer ist die nächste Station auf der virtuellen Pressereise durch den würthuellen Raum. "Bitte folgt mir zur EBS!" 

Berufsschule in VR

Die Programmierer und Grafiker des iHub-Teams von WIS haben das Schulgebäude der EBS sehr realitätsnah in VR gestaltet. Foto: © WIS/EBS/Screenshot

Zu den Partnern der Würth Industrie Service gehört die Erich-Bracher-Schule. Das Team von Tobias Ladewig hat der Berufsschule mit kaufmännischem Schwerpunkt aus Kornwestheim eine eigene VR-Welt eingerichtet. "Unser Unternehmen will Nachwuchskräfte bestmöglich fördern und im Gegenzug auch aus ihren Erfahrungen lernen", begründet der VR-Verantwortliche der WIS die Kooperation.

Von den Nutzern aus dem schulischen Umfeld erhofft er sich ein ehrliches Feedback. "Schülerinnen und Schüler sagen direkt, was sie stört und was sich verbessern lässt." Zudem wird der Unterricht in VR als technischer Belastungstest genutzt. "Wir sind neugierig, wie sich das System verhält, wenn eine 15-köpfige Gruppe mit VR-Brillen gleichzeitig in einer virtuellen Umgebung aktiv ist."

Begrüßung vor der Schule

Jannik Ehret wartet bereits vor dem Schulgebäude. "Kann man das Logo der EBS auf meinem T-Shirt sehen?", fragt der Avatar des Berufsschullehrers. Im virtuellen Raum sieht man zwar die anderen, nicht aber den kompletten Körper des eigenen digitalen Stellvertreters. Lediglich die Hände sind erkennbar. Gamer sprechen von der Ego-Perspektive.

Noch sind die Info-Kästen im virtuellen Foyer der Erich-Bracher-Schule nur Schmuckelemente. Demnächst könnte es auch einen interaktiven Vertretungs- oder Raumplan in VR geben. Foto: © WIS/EBS/Screenshot

Mit einem Klick auf den Controller oder auf der Maus öffnet sich die Eingangstür der Erich-Bracher-Schule. Bei der Gestaltung des Schulgebäudes und der Räume haben die Programmierer und Grafiker des iHub-Teams von Würth Industrie Service offenbar ganze Arbeit geleistet. "Unsere Schülerinnen und Schüler sind begeistert, wie nah die VR-Umgebung an der Realität ist", lobt Jannik Ehret.

Linkerhand im Foyer hängen verschiedene Info-Kästen. Noch sind sie reine Schmuckelemente. "Wir arbeiten aber bereits an einer interaktiven Version des Vertretungs- und Raumplans", versichert Tobias Ladewig. Rechterhand führt eine Treppe in den ersten Stock. Von dort kommt man in die verschiedenen virtuellen Unterrichtsräume.

Onboarding der Berufsschüler

Der erste Tag in VR dürfte die Schülerinnen und Schüler der EBS an ihre Grundschulzeit erinnern. Die Lehrkräfte treffen sich mit ihnen vor dem Schulgebäude und begleiten sie in den Unterrichtsraum. "Beim Onboarding sollen sie sich erst einmal mit der VR-Umgebung sowie mit der Brille und der Steuerung vertraut machen", erklärt Jannik Ehret.

In Zwei Null Neun erwartet sie Bekanntes und Unbekanntes zugleich. "Dieser Raum existiert, wie wir ihn hier sehen, in der realen EBS, doch in VR haben wir noch einen ,Spawner‘ und einen ,Schredder‘ integriert." Ihre Schaltflächen befinden sich an den Kopfseiten. Der Spawner erzeugt virtuelle Objekte. Mit einem Klick wirft er eine Tasse oder ein Regal aus. "Die Schülerinnen und Schüler können üben, wie man Objekte aufhebt, bewegt und platziert." Im Schredder werden die vom Spawner ausgespuckten Tassen und Regale später entsorgt.

"Auch in der virtuellen Welt herrscht Ordnung", sagt der Fachbereichsleiter Einzelhandel an der EBS mit einem hörbaren Augenzwinkern.

Unterricht im virtuellen Supermarkt

Der Eingang des virtuellen Supermarkts der EBS. In der Mitte des Bildes ist der Durchgang zum Lager zu sehen, in dem drei Objekt-Spawner sind. Foto: © Erich-Bracher-Schule/Würth Industry Service

Die nächste Doppelstunde führt die Auszubildenden zum/-r Kaufmann/-frau im Einzelhandel und zum/-r Verkäufer/-in des ersten Lehrjahres in völlig unbekanntes Terrain. Wenige Schritte vom Raum Zwei Null Neun entfernt stoßen sie auf eine Glastür. Dahinter befindet sich ein Supermarkt. Bis auf eine Kasse und eine lange Kühltheke ist der Raum komplett leer.

Er trägt keine Nummer. Die Erklärung ist einfach. "In der Realität gibt es diesen Raum nicht. Das ist die Erweiterung der realen in die virtuelle Welt", erklärt Jannik Ehret. Auf die Schülerinnen und Schüler wartet eine neue Erfahrung. "Welcher Auszubildende erhält in der betrieblichen Praxis schon die Gelegenheit, eine Verkaufsfläche komplett selbst zu planen, verschiedene Warenträger wie Regale, Theken oder Displays in verkaufsstarken und verkaufsschwachen Zonen zu positionieren und damit den Kunden eine Wegeführung vorgeben?"

Diese Inhalte aus dem Lernfeld vier können die Lehrkräfte im Fach Betriebswirtschaftslehre an der EBS nun sogar im dreidimensionalen Raum vermitteln. Bis vor kurzem war die Gestaltung eines Verkaufsraums nur zweidimensional auf einem Grundriss auf Papier möglich.    

Produkte und Warenträger generieren

Die Lehrkräfte der EBS berücksichtigen bei der Auswahl der Inhalte für den Unterricht in Virtual Reality pädagogisch-didaktische Konzepte der beruflichen Bildung. "Gemäß der Handlungsorientierung sollen die Schülerinnen und Schüler im Rahmen einer Lernsituation ein konkretes Problem der betrieblichen Praxis lösen und ihr Ergebnis reflektieren", verdeutlicht Jannik Ehret.

Um in den nächsten Raum zu gelangen, muss erst der Travel-Button aktiviert werden. Nachdem die Datei der VR-Umgebung heruntergeladen ist, lässt sie sich über den Join-Button betreten. Foto: © WIS/EBS/Screenshot

Bevor die kaufmännischen Azubis damit loslegen können, den Verkaufsraum des virtuellen Supermarktes zu gestalten, müssen sie ihn erst einmal herunterladen. Nach wenigen Augenblicken öffnet sich die Glastür zur Verkaufsfläche. Vorbei an der Kasse im Eingangsbereich und der Kühltheke gelangen die Schülerinnen und Schüler ins separate Lager. Dort erzeigen drei Spawner einzelne Produkte wie Gläser mit Nuss-Nougat-Creme, Pakete mit Kaffee oder Boxen mit Waschmittel, aber auch handliche und sperrige Warenträger wie Palletten und Kleiderständer oder Theken für Gemüse oder Fleisch.

Eigenschaften der Objekte veränderbar

Der Avatar von Christopher Gröne rauscht aus der Mitte des Raumes heran und wirft eine Packung auf das Kassenband. Doch der Wurf ist schlecht platziert. Das Waschmittel fällt auf den Boden. "Die Umgebung reagiert physikalisch korrekt. In VR gelten quasi die Gesetze der Schwerkraft", betont Tobias Ladewig.

Ein kegelförmiges Objekt findet den Weg zur Kasse – die Holston-Bierdosenpyramide. Dass der Name dieses und anderer Produkte von den bekannten Warenbezeichnungen abweicht, hat seinen Grund. "Wir wollen mit den Bezeichnungen der Waren möglichst nah an der Realität der kaufmännischen Auszubildenden sein, uns aber markenrechtlich nicht angreifbar machen."

Das WIS-iHub-Team erstellt alle Waren und Warenträger nach den Vorgaben der EBS. Je nach Lernziel können ihre Eigenschaften verändert werden. Eine Packung Waschmittel lässt sich etwa spielend leicht mit den Controllern vergrößern.

Konzept für Berufsschulunterricht in VR

Das Konzept zum Unterricht in Virtual Reality mussten die Lehrkräfte der Erich-Bracher-Schule selbst entwickeln. "Wir hatten keinerlei Referenzen, auf die wir uns beziehen konnten", sagt Jannik Ehret stellvertretend für seine drei Kolleginnen und Kollegen, die an dem Pilotprojekt beteiligt sind.

Das Ergebnis ist eine Mischung aus klassischer, theoretischer Wissensvermittlung und der praktischen Umsetzung des Gelernten in VR. "Wir geben den Schülerinnen und Schülern den Auszug aus einem Schulbuch an die Hand oder sie bekommen von uns die Notiz oder E-Mail eines fiktiven Chefs, der sie damit beauftragt, eine übersichtlichere Wegeführung zu planen", nennt Jannik Ehret ein Beispiel.

Das Konzept wird seit März 2022 erprobt und vom Lehrstuhl für Wirtschaftspädagogik der Universität Konstanz wissenschaftlich begleitet.

Zwei Klassen der EBS erproben VR-Konzept

Die kaufmännischen Azubis der EBS können auf der Verkaufsfläche des virtuellen Supermarkts verschiedene Warenträger wie Obsttheken, Kleiderständer oder Paletten platzieren und damit einen Kundenumlauf gestalten. Foto: © Erich-Bracher-Schule/Würth Industry Service

Bei der Zahl der kaufmännischen Auszubildenden, die in VR unterrichtet werden sollen, haben sich die Lehrkräfte des EBS an der vorhandenen Hardware orientiert. Zur Verfügung stehen 14 Oculus-Quest-2-Brillen. "Für Schülerinnen und Schüler, die die Nutzung der VR-Brille vielleicht zu schnell ermüdet oder die zu epileptischen Anfällen neigen, haben wir noch drei Laptops eingeplant."

Zurzeit erproben zwei Klassen das VR-Konzept der Kornwestheimer Berufsschule. Für den Unterricht werden sie jeweils in zwei Gruppen aufgeteilt. Jede Gruppe wird wiederum in kleinere Teilgruppen von vier bis fünf Azubis aufgesplittet, die während der Doppelstunden von zwei Lehrkräften betreut werden. "Jeder Schüler verbringt pro Monat insgesamt vier Schulstunden oder zwei Unterrichtsblöcke in VR."

Unterricht in Virtual Reality strengt an

Eine VR-Brille zu tragen, beansprucht den Körper und die Sinne. Jannik Ehret hat beobachtet, dass der Unterricht in Virtual Reality an den Kräften der Schülerinnen und Schüler zehrt. "Zu schnelle Bewegungen führen etwa dazu, dass man sich seekrank fühlt. Im Englischen heißt dieses Phänomen ,Motion Sickness‘", erklärt der Berufsschullehrer.

Bei der Planung sei man mangels Erfahrungswerten davon ausgegangen, dass 90 Minuten Unterricht in VR zu anstrengend sein dürften. Im Rahmen des Pilotprojekts an der Erich-Bracher-Schule habe sich zu Anfang eine Zeitspanne von 20 bis 40 Minuten bewährt. "Vielleicht lässt sich dies noch ausbauen."

Mehrwerte von Berufsschulunterricht in VR 

Das Lernen in Virtual Reality bietet Jannik Ehret zufolge einen Mehrwert gegenüber dem Lernen in der Realität. Zwar handele es sich um eine Simulation, aber "die Erinnerungsrate ist bei aktivem Handeln deutlich höher, als wenn man etwas liest", beruft sich der Pädagoge auf Erkenntnisse der Kognitions-Forschung und Lern-Psychologie.

Die Motivation und Zusammenarbeit der Schülerinnen und Schüler leidet nicht unter der ungewohnten Lernumgebung. "Sie stimmen sich untereinander ab und finden gemeinsam Lösungen. Das funktioniert mindestens genauso gut wie im realen Unterricht."

Auch die Ausbildungsbetriebe profitieren von den Erfahrungen ihrer Auszubildenden. "Sie entwickeln neben den fachlichen Kompetenzen zur Verkaufsraumgestaltung auch Medienkompetenz, welche die Unternehmen für eigene VR-Projekte nutzen können", erklärt Jannik Ehret.

Themen-Special AR/VR im Handwerk Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) sind Schlüsseltechnologien für den Zugang zum Metaversum. In der beruflichen Bildung werden AR und VR bereits vielfach eingesetzt. Im Themen-Special "Augmented Reality und Virtual Reality im Handwerk" auf handwerksblatt.de stellen wir einige Projekte vor. Im Online-Artikel "Auf der Suche nach didaktischen Konzepten für die virtuelle Welt" geht es etwa um die Forschung des Instituts für Berufliche Lehrerbildung der FH Münster zu einer Didaktik der virtuellen Welt. Im Online-Artikel "Kopfsprung in digitale Welten" berichten wir darüber, wie Virtual- oder Mixed-Reality-Brillen am Erich-Gutenberg-Berufskolleg in Köln in der kaufmännischen Ausbildung eingesetzt werden.

Neue Ideen, neue Funktionen

Ende des Schuljahres 2021/2022 endet die Erprobungsphase des VR-Unterrichts der kaufmännischen Azubis an der EBS. Nach den Sommerferien soll es wieder mit zwei Klassen weitergehen. Jannik Ehret und Tobias Ladewig überlegen bereits, wie sich die Technik und das Unterrichtskonzept optimieren lassen. "Wenn man sich intensiv mit einem Thema beschäftigt, kommen neue Ideen ganz von alleine", sagt der Berufsschullehrer. Neben der Verkaufsraumplanung könnten auch Verkaufs-, Beratungs-, Personal- oder Mitarbeitergespräche in Virtual Reality simuliert werden.

Entwicklung einer "Save-Game-Funktion"

Berufsschullehrer Jannik Ehret wünscht sich, Übungsszenarios in VR vorbauen, in einen Raum hineinkopieren, speichern und wieder öffnen zu können. Das Team der WIS iHUb arbeitet bereits an einer solchen Save-Game-Funktion. Foto: © Erich-Bracher-Schule/Würth Industry Service

Eine wichtige Funktion fehlt nach Einschätzung von Jannik Ehret noch im virtuellen Raum der EBS. "Für die Lehrkräfte wäre es eine große Erleichterung, wenn wir Übungsszenarios vorbauen, gezielt in einen Raum hineinkopieren, speichern und wieder öffnen könnten." Für die Schülerinnen und Schüler böte sich zudem der Vorteil, dass sie schrittweise an ihrer individuellen Verkaufsraumgestaltung arbeiten, das jeweilige Zwischenergebnis abspeichern und das Endresultat als Projektarbeit zur Benotung einreichen könnten.

"An der Entwicklung einer solchen ,Save-Game-Funktion' sind wir bereits dran", versichert Tobias Ladewig. Der Chefentwickler des WIS iHub verspricht sich davon insgesamt einen Synergieeffekt. "Damit ließen sich sowohl Lehr- und Lernszenarien für den Unterricht in VR, aber auch Kundenumgebungen für die WIS besser gestalten." 

Zutritt zum Metaversum von Würth "Wir heißen alle in der virtuellen Welt von Würth herzlich willkommen", erklärt Tobias Ladewig. Die Software "WIS VR Toolbox" sei kostenlos und könne aus dem Internet sowie aus dem Google Play Store oder App Store von Apple heruntergeladen werden. Sobald das Programm installiert sei, könne man sich einen Account einrichten und seinen Avatar erstellen. Das Metaversum von Würth lässt sich mit einer VR-Brille, einem PC, Tablet oder Smartphone erkunden. Bei weiteren Fragen oder zwecks Führung durch die VR-Welten kann die WIS iHub per E-Mail kontaktiert werden.

Logout aus dem Metaversum

Gruppenbild vom ersten Interview im Metaversum von Würth: Tobias Ladewig (l.), Jannik Ehret (M.) und Bernd Lorenz. Foto: © WIS/Screenshot

Kleiderständer, Regale und Dosenpyramiden sind wild über die Verkaufsfläche des virtuellen Supermarkts der Erich-Bracher-Schule verteilt. Die Zeit im würthuellen Raum ist schnell vergangenen. Nach zwei Stunden sind alle Fragen beantwortet.

Wie geht’s denn jetzt zum Ausgang? Tobias Ladewig lacht. "Bei Studierenden beobachten wir oft, dass sie erst den Hörsaal verlassen und sich anschließend im Foyer ausloggen." Pragmatismus geht in VR vor Höflichkeit.

Also: Escape. Logout. Zurück in der realen Welt.

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