Zwischenergebnisse
BIM-basierte Bauausbildung (B³AUS) - Lehr-Lern-Konzepte für den Einsatz BIM-basierter Arbeitsmittel werden entwickelt
Lehr-Lern-Konzepte für den Einsatz BIM-basierter Arbeitsmittel werden entwickelt. Zum Jahresende 2022 trafen sich Fachausbilder/-innen der sechs Verbundpartner dazu in virtuellen Workshops.
Im November und Dezember 2022 trafen sich Fachausbilder/-innen der sechs Verbundpartner in virtuellen Workshops, um sich ihre entwickelten Lehr-Lern-Konzepte zum Einsatz BIM-basierter Arbeitsmittel gegenseitig vorzustellen und diese weiterzuentwickeln/weiter auszuarbeiten. Angeleitet wurden die Workshops von einem Mitarbeiter der GWT-TUD GmbH (GWT) – der wissenschaftlichen Begleitung des Projektes.
Weiteres Ziel der Workshops war es, die Fachausbilder/-innen mit den durch die GWT entwickelten Arbeitsmaterialien zur Erstellung von handlungsorientierten Aufgaben vertraut zu machen und letzte Optimierungspotenziale für deren Gestaltung zu erhalten. Den im Projekt erarbeiteten Lehr-Lern-Konzepten liegt das handlungsorientierte Lernen zugrunde. Die erstellten Übungsaufgaben orientieren sich an berufstypischen Situationen und zielen auf den Einsatz von digitalen Technologien im Arbeitsweltkontext ab. Dabei wird bei der Bearbeitung der Übungsaufgaben auf die Verwendung von BIM-Modellen, Ausbildungs-Tablets oder Robotic-Totalstationen (RTS) zurückgegriffen.
Bei der Organisation der Workshops wurde Wert darauf gelegt, dass alle Fachausbilder/-innen ausreichend Zeit zur Verfügung haben, um Fragen zu den entwickelten Arbeitsmaterialien zu stellen, das eigene Lehr- und Lern-Konzept vorzustellen und Feedback für dessen Weiterentwicklung zu erhalten. Die Workshops erstreckten sich über einen Zeitraum von drei Tagen und wurden online durchgeführt. Jeweils zwei Verbundpartner wurden je Workshop beteiligt.
Lehr-/Lernkonzept Tiefbaufacharbeiter/-in
Zu Beginn stellten die Fachausbilder/-innen des ersten Verbundpartners ihre Lehr- und Lernkonzepte vor und diskutierten diese mit dem wissenschaftlichen Mitarbeiter der GWT. Das vorgestellte Lehr- und Lernkonzept (Abbildungen 1 und 2) richtet sich an Auszubildende als Tiefbaufacharbeiter/-in mit Schwerpunkt Kanalbau sowie als Kanalbauer/-in. Es rückt die Nutzung des Bauwerksmodells als Visualisierungshilfe für das Ausbildungspersonal, zur Inszenierung des Arbeitsauftrags, in den Vordergrund. Im späteren Verlauf gehen die Auszubildenden bei der Informationserarbeitung in die Erschließung des Bauwerksmodells, mit Hilfe der Betrachtungswerkzeuge des BIM-Viewers, über.
Am zweiten Tag fand eine vertiefende Einarbeitung der Teilnehmenden in die Arbeitsmaterialien statt. Diese umfassen:
- Einen mehrstufigen Handlungsleitfaden zur Unterstützung des Ausbildungspersonals bei der Entwicklung von Lern-, Arbeits- und Gestaltungsaufgaben (LAGA) zur Erschließung und Aufbereitung von BIM-relevanten Arbeitsmitteln.
- Zusätzliche Anwendungsbeispiele in Form von Leitaufgaben, welche der Struktur des Handlungsleitfadens folgend, die einzelnen Stufen und Elemente der Erstellung widerspiegeln und daraus die Erarbeitung unterschiedlicher BIM-relevanter Arbeitsmittel in verschiedenen Lernphasen aufzeigen.
- Vorlagen für einzelne Elemente einer LAGA.
Zugleich wurden Fragen zur Anwendung der Arbeitsmaterialien besprochen. Vielen Fachausbilder/-innen fällt es schwer eine Verlaufsplanung für ihre LAGA zu formulieren. Und so war eine zentrale Frage: Wie ausführlich sollte diese Verlaufsplanung sein? Eine für alle Teilnehmer/-innen zufriedenstellende Antwort konnte nicht gefunden werden. Alle waren sich jedoch darin einig, dass der Umfang und die Qualität einer Verlaufsplanung so gewählt sein sollten, dass beispielsweise im Vertretungsfall die LAGA von einer Kollegin oder einem Kollegen in gleicher Weise durchgeführt werden kann und darüber hinaus die Adaption der LAGA bei einem anderen Partner erleichtert wird.
Lehr- und Lernkonzept Gleisbauer/-innen
Am letzten Workshop-Tag stellten die Fachausbilder/-innen des zweiten Verbundpartners ihre Lehr- und Lernkonzepte vor. Eines der Lehr- und Lernkonzepte (Abbildungen 3 und 4) richtet sich an Gleisbauer/-innen im 2. Lehrjahr und führt in die Anwendung einer RTS beim Abstecken der Gleisachse sowie die Verwendung einer Datenumgebung, dem sogenannten Common Data Environment (CDE), als gemeinsam genutzte Datenplattform zum Abrufen von Streckenplänen ein.
Ergebnisse des Workshops
Rückblickend haben die Fachausbilder/-innen Verbesserungshinweise erhalten, z.B. für die Formulierung prüfbarer Lehr- und Lernziele oder für das Vorhalten gelöster Arbeitsblätter (zur Ergebnissicherung/Gestaltung bisher erstellter Lehr- und Lern-Konzepte). Diese können nun für die bereitliegenden Arbeitsmaterialien zur Entwicklung weiterer Konzeptionen genutzt werden. Zudem war das Feedback der Teilnehmer/-innen auch für die GWT wichtig, um die anleitenden Arbeitsmaterialien fertigstellen zu können. Diese sollen zukünftig auch anderen Institutionen bei der Adaption ihrer Projektergebnisse helfen.
Seit Januar 2023 werden, auf Basis der Workshop-Ergebnisse, die neu entwickelten Lern-, Arbeits- und Gestaltungsaufgaben in der überbetrieblichen Ausbildung erprobt und somit beginnt auch der Endspurt im B³AUS-Vorhaben.
Das Projekt „B³AUS“ wird gefördert im Sonderprogramm ÜBS-Digitalisierung aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Das Sonderprogramm wird durchgeführt vom Bundesinstitut für Berufsbildung (BIBB).
Modellerstellung – Zusammenarbeit zwischen Verbundpartnern und Modellierer*innen
BIM-Viewer und Common Data Environment sind Arbeitsmittel erster Wahl bei Abstimmungen zur Modellentwicklung im Verbundprojekt „BIM-basierte Bauausbildung“ (B3AUS).
Der seit Anfang des Jahres gebundene Modellierungsdienstleister BPS Planung GmbH arbeitet beständig an den neuen Bauwerksmodellen. In den vergangenen vier Monaten fanden zur Festlegung allgemeiner Qualitäten von Fachmodellen, Modellgruppen und Planzeichnungen regelmäßige online Arbeitstreffen zwischen allen Verbundpartnern und den Mitarbeiter*innen der BPS Planung GmbH statt (Abbildung 1).
„Zukünftig werden aber kleine, operative Arbeitstreffen zwischen dem modellverantwortlichen Teilprojektkoordinator(TPK), dem Fachausbilder und dem*der Modellierer*in die bestimmende Arbeitsweise sein, um Fragestellungen fachmodellzentriert zu besprechen und zu lösen“, meint Thilo Elßner, TPK beim Verbundpartner abc Bau Rostock.
Diese Arbeitsweise hat sich beim Fachmodell Vorwandinstallation bereits bewährt. Hier gab es z. B. Unklarheiten über die Ausbildung einer Anschlusskonstruktion bei Gipskartonplatten. Der Modellierer bei BPS konnte aus der bereitgestellten Modellbeschreibung und der darin enthaltenen klassischen 2D-Zeichnung nicht klar erkennen, wie die Darstellung im 3-dimensionalen Raum fachgerecht aussehen soll.
Im Folgenden haben sich Thilo Elßner und die Modelliererin von BPS online getroffen und das Problem direkt geklärt. In gleicher Weise setzen auch die anderen Verbundpartner ihre Zusammenarbeit mit den Modellierer*innen um.
Hilfreich dabei ist die gemeinsame Datenumgebung (CDE), die über Trimble Connect als cloudbasierte BIM-Plattform für die Zusammenarbeit zur Verfügung steht. Über die Visualisierung im Viewer werden die Probleme modellzentriert besprochen und dokumentiert. In den meisten Fällen reichte es aus, eine Änderung am Fachmodell farblich zu kennzeichnen und kurz zu beschreiben (Abbildung 2). Bei komplexeren Fragestellungen können im Vorfeld durch den TPK sogenannte To-Dos (Aufgaben) im Viewer erstellt und direkt an die Modellierer*innen adressiert werden. Diese werden dann automatisch per E-Mail informiert, dass eine Aufgabe zur Bearbeitung vorliegt.
Trimble Connect informiert darüber hinaus alle Projektmitarbeiter*innen per E-Mail über Fortschritte und Änderungen, die an einzelnen Fachmodellen (bspw. Hochladen einer aktuellen Fachmodellversion) durch BPS vorgenommen werden. Dadurch sind alle Verbundpartner immer auf dem neusten Stand und ein kontrollierbarer Arbeitsfortschritt ist sichergestellt.
Das Projekt „B³AUS“ wird gefördert im Sonderprogramm ÜBS-Digitalisierung aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Das Sonderprogramm wird durchgeführt vom Bundesinstitut für Berufsbildung (BIBB).
Experten und Expertinnen modellieren digitale Bauwerke
Die „BPS International GmbH“ ist für Modellierungsleistungen im Vorhaben „BIM-basierte Bauausbildung (B³AUS)“ gebunden
Digitale Bauwerke und Bauteile müssen fachlich exakt und detailgenau modelliert werden, wenn sie in Bauplanung und -ausführung, aber auch in der Ausbildung als hilfreiche Unterstützung eingesetzt werden sollen. Mit BPS Planung, der renommierten Architektur- und Planungsabteilung der BPS International GmbH, hat das Projektteam des B³AUS-Vorhaben ein erfahrenes Unternehmen beauftragen können, das genau dies leisten kann.
Bis Ende 2022 werden über 70 komplexe und funktionale Fachmodelle verschiedener Baugewerke entstehen, teils gewerkspezifisch, teils als Kombination von Einzelmodellen mehrerer Gewerke. Zur Vorbereitung hatten die Verbundpartner aus Rostock, Brandenburg a. d. Havel, Mannheim, Hamm, Holleben und Dresden ihrerseits Detailarbeit geleistet und über mehrere Monate die Aufgabenstellungen für die 3D-Modelle für die Modellierer/-innen nachvollziehbar aufbereitet. Dies beinhaltete zunächst die Analyse der bestehenden Aufgaben mit Blick auf die Nutzung der neuen BIM-relevanten Arbeitsmittel, wie z.B. die Robotik-Total-Station. Anschließend konnte das gewünschte Modell beschrieben werden. Neben der geometrischen Form und konstruktiver Details wurden, abhängig vom geplanten Modelleinsatzzweck, u. a. Materialinformationen, Gewerkzugehörigkeit, eindeutige Bauteilbezeichnungen oder Bauzustandsangaben als Eigenschaften festgelegt. Darüber hinaus wurden Planunterlagen (Schnitte, Ansichten, Grundrisse und Lagepläne) angefordert, welche aus dem Modell abzuleiten sind, um bspw. die Aufgabenbearbeitung zu unterstützen.
Nun werden aus Worten und Skizzen professionelle und fachlich korrekte BIM-Modelle, die nach Fertigstellung, Erprobung und Einweisung der Ausbildenden mit BIM-Viewer und Vermessungstechnik in den Baubildungszentren eingesetzt werden sollen. Die ersten Entwurfsmodelle (Abbildungen 1 und 2) sehen jedenfalls vielversprechend aus.
Das Projekt „B³AUS“ wird gefördert im Sonderprogramm ÜBS-Digitalisierung aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Das Sonderprogramm wird durchgeführt vom Bundesinstitut für Berufsbildung (BIBB).
Digitale Ausstattung in Betrieb genommen
Partner im Vorhaben „BIM-basierte Bauausbildung“ nutzen Robotik Totalstationen für die weitere Projektarbeit
Im Verbundvorhaben „BIM-basierte Bauausbildung (B³AUS)“ erhielten die Partner aus Rostock, Brandenburg a. d. Havel, Mannheim, Hamm, Holleben und Dresden Ende 2021 zahlreiche digitale Ausstattungsgegenstände für die weitere Projektarbeit. Geliefert wurden v.a. Robotik Totalstationen (RTS) mit Feldcontroller sowie Software. Diese sollen für das Abstecken virtueller Messdaten aus einem Bauwerksmodell und/oder für Soll-Ist-Vergleiche mit dem erstellten Werkstück genutzt werden. Des Weiteren sind Laptop-Workstations zur Erstellung, Bearbeitung, Betrachtung und Auswertung von Bauwerksinformationsmodellen, Tablets und Ladewagen in den Werkstätten der Verbundpartner eingetroffen. Im Februar folgen noch interaktive Touchscreens.
Die neue Ausstattung soll in den Ausbildungshallen der Bildungszentren zum Einsatz kommen. Besonderes Interesse beim Ausbildungspersonal weckte das intelligente Vermessungssystem RTS bereits bei der Ersteinweisung.
Jetzt heißt es, die neue Ausstattung einzurichten und das Ausbildungspersonal einzubinden, damit die neue Technik sicher und optimal in der überbetrieblichen Ausbildung eingesetzt werden kann.
Das Projekt „B³AUS“ wird gefördert im Sonderprogramm ÜBS-Digitalisierung aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Das Sonderprogramm wird durchgeführt vom Bundesinstitut für Berufsbildung (BIBB).