In der Lehrlingsausbildung werden oft Übungstafeln verwendet, um den Umgang mit verschiedenen Bereichen wie Elektroinstallationen, pneumatischen Aufbauten oder elektronischen Schaltungen zu erlernen. Solche Setups erfordern in der Regel einen dedizierten Arbeitsplatz, eine Vielzahl von Bauteilen und Verbindungselementen wie Kabel, Schläuche usw., sowie Werkzeuge, was generell mit einem erheblichen Hardwareaufwand verbunden ist.
Zusätzlich können solche Aufbauten Gefahren bergen, insbesondere wenn sie beispielsweise stromführend sind, und erfordern daher ständige Aufsicht durch einen Ausbilder. Der Lehrlingsausbilder/die Lehrlingsausbilderin ist zudem auf die vorhandene Hardware beschränkt.
In Prüfungssituationen können die Bauteile variieren, was dazu führen kann, dass Lehrlinge, die die Aufbauten nur auswendig gelernt haben, scheitern. Eine größere Variation der Szenarien wäre also hilfreich.
Unser Ansatz besteht darin, solche Szenarien virtuell zu simulieren. In einer VR/XR-Simulation sind weit mehr Freiheitsgrade vorhanden und mit Hilfe von KI können Variabilität und sogar Fehler viel leichter simuliert werden. Die möglichen Gefahren können außerdem gut dargestellt werden, ohne dabei die Lernenden tatsächlich zu gefährden. Ein KI-Instruktor, ähnlich dem bereits im Reibechtheitsszenario eingesetzten, kann Hilfestellung zu den Szenarien geben. Dadurch wird die benötigte Aufsicht minimiert.
Für einen ersten Proof-of-Concept-Prototypen haben wir ein einfaches Elektroinstallationsszenario gewählt, bei dem eine Kreuzschaltung auf einem Übungsboard installiert werden muss. Die benötigten Bauteile liegen bereit und können mittels Handtracking am Board montiert werden. Die einzelnen Elemente werden dann mit Kabeln verbunden. Der KI-Assistent überprüft im Hintergrund, ob alle bzw. wie viele Teile richtig platziert wurden, und gibt gegebenenfalls Rückmeldung zu gemachten Fehlern. Ist alles korrekt montiert, funktionieren die Schalter und das Licht kann ein- und ausgeschaltet werden.
Der Fokus des Prototyps liegt dabei auf der Handhabung der Bauelemente im VR bzw. XR-Setting mit Handtracking, um herauszufinden, ob die Lehrlinge mit der XR-Brille und vor allem dem Handtracking zurechtkommen und wie Hoch die Akzeptanz gegenüber den angewendeten Technologien ist. Die Akzeptanz von XR-Technologien (Extended Reality) und KI (Künstliche Intelligenz) spielt eine entscheidende Rolle sowohl bei den Lehrlingen als auch bei den Ausbildern. Es ist wichtig herauszufinden, welche Faktoren die Akzeptanz dieser Technologien erhöhen oder verringern können.
Einige Faktoren, die die Akzeptanz erhöhen könnten, sind:
- Nutzerfreundlichkeit: Wenn die XR-Anwendungen und KI-Systeme intuitiv und einfach zu bedienen sind, steigt die Wahrscheinlichkeit, dass sowohl Lehrlinge als auch Ausbilder diese Technologien akzeptieren.
- Nutzervorteile: Wenn die XR-Technologien und KI-Systeme klare Vorteile für die Ausbildung bieten, wie z.B. verbesserte Lernerfahrungen, effizienteres Training oder erhöhte Sicherheit, werden sie eher akzeptiert.
- Training und Support: Eine umfassende Schulung und kontinuierliche Unterstützung bei der Nutzung dieser Technologien können dazu beitragen, dass die Nutzer sich sicherer fühlen und sie besser annehmen.
- Anpassungsfähigkeit: Wenn die XR- und KI-Systeme an die individuellen Bedürfnisse und Anforderungen der Nutzer angepasst werden können, steigt die Akzeptanz.
- Vertrauen in die Technologie: Transparenz über die Funktionsweise der Technologie und Vertrauen in deren Zuverlässigkeit können die Akzeptanz erhöhen.
Einige Faktoren, die die Akzeptanz verringern könnten, sind:
- Komplexität: Wenn die XR-Anwendungen und KI-Systeme zu komplex oder schwer zu verstehen sind, können Nutzer sie möglicherweise ablehnen.
- Ängste vor Arbeitsplatzverlust: Wenn die Nutzer befürchten, dass die Technologien ihre Arbeitsplätze ersetzen könnten, könnten sie Widerstand zeigen.
- Datenschutzbedenken: Bedenken hinsichtlich des Datenschutzes und der Privatsphäre im Zusammenhang mit der Nutzung von XR- und KI-Systemen können die Akzeptanz verringern.
- Kulturelle oder institutionelle Widerstände: In einigen Fällen können kulturelle oder institutionelle Widerstände gegenüber neuen Technologien die Akzeptanz behindern.
Durch die Berücksichtigung dieser Faktoren hoffen wir Simulationsszenarien zu erschaffen, welche dazu beitragen können, die Effektivität und Effizienz der Ausbildung zu verbessern. Das simulierte Szenario soll sowohl das für die Aufgabe relevante Wissen als auch die Fähigkeiten vermitteln, dieses Wissen anzuwenden.
