UNITRACC

Underground Infrastructure Training and Competence Center

"UNITRACC" ist eine E-Learning-Lösung mit dem Schwerpunkt Leitungsbau und Leitungsinstandhaltung. Mit dem Lehr- und Lernangebot können Studierende praxisnah lernen, interaktiv üben und in komplett multimedial aufbereiten Fachbüchern recherchieren. Die Kurse sind ausführlich dokumentiert und bestehen aus Skripten, Vorlesungsfolien, interaktiven Übungen und Prüfungsaufgaben. Dozierende haben die Möglichkeit aus Fachinhalten und Medienelementen eigene Kurse und Lehrmaterialien zu erstellen. "UNITRACC" ist sowohl für den Einsatz in Lehrveranstaltungen als auch für das Selbststudium entwickelt worden.

Ziele und Inhalte

"UNITRACC" ist konzipiert für die ingenieurtechnische Fachrichtung Kanal- und Rohrleitungsbau. Die Informations-, Lehr-, Lern- und Arbeitsplattform soll den an Betrieb und Unterhalt von Leitungsnetzen interessierten Fachleuten sowie Studierenden als Grundlage und Leitfaden zur Lösung der mannigfaltigen theoretischen und praktischen Probleme dienen.
Ziel der Plattform ist es, die Inhalte möglichst praxisnah, aktuell und problemorientiert darzustellen, um die Handlungskompetenz der Lernenden zu erweitern, Fachwissen zu vermitteln und das eigenverantwortliche und selbstgesteuerte Lernen zu fördern. Dabei werden die individuellen Lernvoraussetzungen der Studierenden durch die Möglichkeit Inhalte anzupassen berücksichtigt. "UNITRACC" umfasst neben der reinen Inhaltssammlung (Content) auch die Darstellung der inhaltlichen Zusammenhänge (Context) bis zur Bereitstellung von Beratungsleistungen (Competence) und hilft bei der Suche, Auswahl und Zusammenstellung von Informationen. "UNITRACC" kann zur Unterstützung der Lehre in Seminaren und Vorlesungen eingesetzt werden und dient als Nachschlagewerk sowie Instrument zur Recherche.

Didaktisches Konzept

Der UNITRACC-Bereich „Lernen“ basiert auf einem Lernmodulkonzept als didaktisches Gestaltungsprinzip des akademischen E-Learning. Im Rahmen der Projektlaufzeit und darüber hinaus wurden und werden Lehr-/Lernmodule erarbeitet, die von Lehrenden/Dozierenden synchron und asynchron genutzt und verwaltet werden können. Das komplexe Lehr-/Lernsystem fügt sich in eine integrierte Lernumgebung ein. Die Bearbeitung der Lernmodule erfolgt für Lehrende über ein Kursmanagement-Tool. Für den Lernenden geschieht dies über den persönlichen Schreibtisch. Hier besteht der Zugriff auf einen reichhaltigen Informationspool, der auch multimedial aufbereitete Elemente wie Simulationen, Animationen, Lehrvideos etc. bereithält. Die Lernmodule sind durch Querverweise (Hyperlinks) miteinander verknüpft und fördern das explorative Lernen. Darüber hinaus können Lehrende mit Hilfe des Kurseditors eigene Lerninhalte in das System einstellen, bestehende Kurse variieren, kombinieren oder zu einem neuen Kurs zusammenfügen. Hierbei wird die didaktische Planung, die inhaltliche und methodische Umsetzung in der Verantwortung der Lehrenden belassen. Alle Lehrinhalte können wiederverwendet werden - vorausgesetzt der Autor hat seine Freigabe erteilt. Für den Lernende erfolgt der Zugriff auf die Kurse und Lerninhalte über den persönlichen, virtuellen Schreibtisch.
Zielgruppenübergreifend wurde das Konzept der Handlungsorientierung im besonderen Maße fokussiert. Zielsetzungen liegen in der konsequenten Förderung der Handlungskompetenz sowie in der Vermittlung wichtiger Schlüsselqualifikationen. Von besonderer Bedeutung hierbei sind neben interaktiven Übungen und Simulationen die Bereitstellung von Kommunikations- und Kooperationstools.



Abb.: Beispiel einer virtuellen Baustelle, die als hoch interaktive
Simulation umgesetzt wurde

Curriculare Verankerung

Das Fach Leitungsbau und –instandhaltung ist Bestandteil der Vertiefungsrichtung "Grundbau- und Tunnelbautechnik" an der Ruhr-Universität Bochum. Einen festen Bestandteil im Curriculum kann sich "UNITRACC" erst durch die aktive Nutzung und Gestaltung durch Studierende und Dozierende sichern.

Seit dem Start des Wintersemesters 2007/2008 nutzen Lehrende und Studierende des Bereichs Siedlungswasserwirtschaft an der Hochschule Bochum die webbasierte Informations-, Lehr- und Arbeitsplattform UNITRACC zur Unterstützung der Lehre. Für ca. 15 im Masterstudiengang Bauingenieurwesen eingeschriebenen Studentinnen und Studenten pro Semester nutzt Prof. Dr.-Ing. Bernd Nolting, Leiter des Bereichs Siedlungswasserwirtschaft, die Plattform vor allem für seine einsemestrige Vorlesung und Übung "Sanierung von siedlungswasserwirtschaftlichen Leitungsnetzen".

Technik

Zugang
Es wird ein mehrschichtiges Berechtigungssystem zur Verwaltung der Zugriffe auf die Plattformangebote bereit gestellt. Daneben gibt es einen frei zugänglichen Bereich mit Demos, einen kostenlosen Teilzugang, der eine Registrierung des Teilnehmenden mit Passwortvergabe erforderlich macht sowie die o.g. kostenpflichtigen, mehrschichtigen Berechtigungen.

Nutzung
Folgende Medien werden mit folgender Zielstellung eingesetzt:

  • Videodokumentationen verdeutlichen konkrete, Fallstudien-basierte Baustellensituationen,
  • Videovorlesungen unterstützen die Personalisierung der Ausbildung,
  • Animationen (interaktive, zwei- und dreidimensionale Modelle) dienen der Veranschaulichung von Verfahrens- und Prozessabläufe,
  • Virtuelle Baustellen bieten detailgetreue Darstellung der unterschiedlichen Verfahren und Arbeitsabläufe
  • Simulationsanwendungen können interaktiv durch den Anwender gesteuert werden. Zusätzlich: Einsatz von Diskussionsforen, Chats, Versand von Rundbriefen.
Benötigte Software
Die "UNITRACC"-Plattform wurde unter Verwendung von Cascading Style Sheets (CSS), JavaScript und Cookies programmiert. Zum Betrachten der interaktiven Inhalte, wie der Virtuellen Baustellen, Animationen und Simulationen wird der kostenlose "Flash Player" von Macromedia, für wenige Multimediainhalte zusätzlich der Macromedia Shockwave Player benötigt (beide bei Macromedia herunterladbar). Die Darstellung von Videos und Streaming Angeboten macht einen Media-Player erforderlich.

Entwicklung
Folgende Entwicklungstools wurden bei der Produktion eingesetzt:
Webserver: Apache, Tomcat und JBoss
Datenbank: MySQL und Hybernate
Programmierung: Java 1.4
Framework: Webwork mit eigenen Erweiterungen
Templates: Velocity
Suchmaschine: Lucene
Sonstige Tools: Ant, Maven, Xdoclet
Formate: XML und HTML

Kosten

Für den Betrieb der Plattform waren nach der Projektlaufzeit ca. 8 - 10 Mitarbeiter aus den Tätigkeitsbereichen Programmierung, Visualisierung, Redaktion, Marketing und Verwaltung geplant. Zurzeit stehen 5 Mitarbeiter aus verschiedenen Bereichen zur Verfügung.
Neben Anmietung eines leistungsfähigen Webservers für ca. 400 - 500 Euro/Monat fallen keine weiteren Kosten für Software etc. an, da die Plattform komplett auf Open Source Produkten aufbaut.

Zielgruppe

Die Zielgruppen sind Studierende und Lehrende an Universitäten und Fachhochschulen (Unterstützung von Aus-, Weiterbildung und Lehre), aber auch die gesamte Breite der in diesem Bereich des Tiefbaus tätigen Personenkreise: Facharbeiter, Techniker, Ingenieure in Ingenieurbüros und öffentlichen Verwaltungen, Teilnehmende in Aus- und Weiterbildungsinstituten sowie Auszubildende in Berufsschulen.

Rahmenbedingungen


Ergebnisse

Während der Entwicklungsphase wurde eine formative Evaluation durchgeführt, in der u.a. Prototypen von Kursen sowie eine Simulation von Berufsschullehrern getestet wurden. Die Ergebnisse der Untersuchungen wurden in die Entwicklung eingebunden und zeigten neue Wege und Verbesserungsmöglichkeiten auf. Zudem wurde ergründet, welche Bereiche stärker fokussiert werden müssen, um die webbasierte Plattform auch in den verschiedenen Praxisfeldern optimal einsetzen zu können.
Nach fortgeschrittener Entwicklung der Plattform wurde daraufhin eine heuristische Evaluation durchgeführt. Mehrere Experten haben die Plattform begutachtet und zahlreiche bis dahin bestehende Schwierigkeiten und Fragen dokumentiert. Diese Untersuchung brachte für die Weiterentwicklung neue Aspekte besonders im Hinblick auf die didaktische Konzeption und die Benutzerfreundlichkeit der Plattform.
2006 wurde ein Usability-Test mit Studierenden der Hochschule Bochum (Fachrichtung Bauingenieurwesen) durchgeführt. Die Studierenden sollten praxisnahe Szenarien bearbeiten und die Plattform hinsichtlich ihrer Benutzerfreundlichkeit und Verständlichkeit testen. Daraus wurde mit dem Start des Wintersemesters 2007/2008 eine regelmäßige Nutzung der Informations-, Lehr- und Arbeitsplattform zur Unterstützung der Lehre im Bereichs Siedlungswasserwirtschaft (s.o.).
Neben der Hochschule Bochum nutzt auch die Georg-Simon-Ohm Hochschule Nürnberg im Bereich Siedlungswasserwirtschaft UNITRACC zur Unterstützung der Lehre.

Zum Projekt

Website

http://www.unitracc.de

Institution

Ruhr-Universität Bochum

Ansprechpartner/in

Dr.-Ing. Robert Stein, E-Mail: office@stein.de

Zeitraum

Die vom Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit geförderte Projektlaufzeit von "UNITRACC" ist im März 2004 ausgelaufen.
Die Plattform ist kein fertiges, statisches Produkt, sondern wird auch nach der geförderten Projektlaufzeit permanent ausgebaut, erweitert und evaluiert.

Förderung

Der personelle und finanzielle Aufwand für die Entwicklung von "UNITRACC" beläuft sich für alle Projektpartner per 31.03.2004 auf insgesamt:

  • ca. 520 Personenmonate und
  • ca. 4,1 Mio €. "UNITRACC" wurde als Verbundforschungsprojekt durch das BMWA gefördert. Bei einer Förderquote von 100% für AGLL und WBZ sowie 47% für S & P; IDS und visaplan ergibt sich die Gesamtfördersumme von ca. 2,1 Mio. €.
Preise, Wettbewerbe:
  • Finalist im Medida-Prix 2004 der Gesellschaft für Medien in der Wissenschaft e.V. (GMW)
  • Gewinner des Europäischen E-Learning Award 2004 der TU Darmstadt (eureleA)
  • NoDig-Award 2000 für Fachinformationssystem "Instandhaltung von Kanalisationen"
  • Ausgezeichnet als „Ausgewählter Ort 2007“ im „Land der Ideen“ einer Image- und Standortinitiative von Bundesregierung und deutscher Wirtschaft.

Beteiligungen und Kooperationen

"UNITRACC" ist ein Verbundprojekt folgender Beteiligter:

  • RUB, Fakultät für Bauingenieurwesen, Ruhr-Universität Bochum
  • WBZ, Weiterbildungszentrum der Ruhr-Universität Bochum
  • S & P, Prof. Dr.-Ing. Stein & Partner GmbH, Bochum
  • IDS, Information Desire Software GmbH, Mainz
  • visaplan GmbH, Bochum
Kooperationen existieren mit der DWA (Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V.), dem Hauptverband der Deutschen Bauindustrie e.V., dem Verband Deutscher Rohr- und Kanal-Technik-Unternehmen e.V. (VDRK), der Deutschen Gesellschaft für grabenloses Bauen und Instandhalten von Leitungen e.V. (GSTT) sowie auf internationaler Basis mit der International Society For Trenchless Technology (ISTT). Die Kooperationspartner wollen bzw. sind bereits dabei "UNITRACC" als Schulungswerkzeug in ihren Aus- und Weiterbildungseinrichtungen einzusetzen und die Verbreitung der Plattform unterstützen.

Kategorisierung

Lehrfunktion

  • Informationsvermittlung
  • Wissenserarbeitung
  • Üben u. Anwenden
  • Wissenstransfer
  • Diskussion u. Austausch
  • Feedback u. Lernerfolgskontrolle
  • Sonstige

Medieneinsatz

  • Hypertext
  • PDF
  • Newsgroup
  • Application Sharing
  • Simulation
  • Animation
  • Videoübertragung/-aufzeichnung
  • Audioübertragung/-aufzeichnung
  • E-Mail
  • CBT / WBT
  • LMS / Lernmanagementsysteme
  • Sonstigs

Fachbereich

  • Ingenieurswissenschaften

Lehrszenarien

  • Vorlesung
  • Übung
  • Tutorium
  • Seminar
  • Betreuung

Kategorie

  • Lernumgebung