Die COVID-19-Pandemie hat Europa hart getroffen. Mit dem Programm REACT-EU hat die Europäische Union eine Aufbauhilfe aufgelegt, mit der die wirtschaftlichen und sozialen Folgen der Covid19-Pandemie in Europa abgefedert werden sollen.

Der REACT-EU (Recovery Assistance for Cohesion and the Territories of Europe) sieht für Nordrhein-Westfalen insgesamt 400 Mio. Euro in den nächsten zwei Jahren vor. Davon sollen 260 Mio. Euro im Rahmen des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) in der Förderperiode 2014-2020 eingesetzt werden. Der REACT-EU steht unter einem ambitionierten Zeitplan. Vorhaben müssen bis spätestens Ende 2023 abgeschlossen sein.

Als Förderschwerpunkte sind digitale und grüne Transformation vorgesehen. So sollen die EU-Mittel in die Digitalisierung von Bildung, Tourismus und klinischer Gesundheits- und Medizinforschung fließen. Unter anderem sollen virtuelle Schülerlabore an außerschulischen Lernorten (z.B. Schülerlaboren) gefördert werden. So sollte die Reichweite der Angebote während der Covid-19-Pandemie, aber auch für die Nach-Pandemie-Zeit ausgebaut und damit die Wirksamkeit im Hinblick auf den Umbau zu einer nachhaltigeren und digitaleren Volkswirtschaft und Gesellschaft weiter erhöht werden.

https://www.efre.nrw.de/wege-zur-foerderung/react-eu/

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Im Bereich mint4u an der Hochschule Ruhr West werden Schüler:innen bereits an die Themen VR/AR über die Teilnahme an Workshops herangeführt. Im zdi-Schülerlabor FutureLab (ehemals MINT4U`R Future LAB) lernen Schüler:innen die Möglichkeiten von der Nutzung virtueller Welten kennen, erleben und anzuwenden. Dies ist in einer sich ständig weiterentwickelnden Welt mit digitalem Fortschritt im Privat- und vor allem auch im Berufsleben unumgänglich. Schüler:innen erhalten im FutureLab beispielsweise Einblicke in die Anwendung von VR/AR zur Erstellung und Nutzung von virtuellen Räumen. Ebenfalls werden dreidimensionale Darstellung mit CAD von komplexen Sachverhalten behandelt und kombiniertes Arbeiten mit digitalen Flipcharts zum kollaborativen Arbeiten wird den Schüler:innen vermittelt. Mit „VR@FutureLab“ wird durch die Beschaffung eines Mac Pro sowie dem kompatiblen XDR Pro Display das bestehende Konzept insofern ausgeweitet werden, als dass sich die Schüler:innen tiefergehend mit der Materie der VR/AR und CAD- Konstruktionen auseinandersetzen können und dies mithilfe von ausreichend hochleistungsfähigen Geräten. Hierdurch wird das Lernerlebnis auf verschiedenen Ebenen qualitativ sowie quantitativ optimiert.

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Das Projekt „IoT outdoor 4.0“ zielt darauf ab, den naturwissenschaftlich-technischen Nachwuchs im Bereich der intelligenten Nutzung technischer Automatisierung zur Schaffung insektenfreundlicher Gärten zu fördern. Dabei wird die Vermittlung von Digitalisierungskompetenzen geschickt mit den Interessen der jungen Menschen verknüpft. Das IoT-Labor der Hochschule Ruhr West bietet smarte MINT-Projekte an, die von additiver Fertigung bis zur mikrocontrollerbasierten Programmierung reichen. Im Rahmen dieses Projekts werden diese Fachkenntnisse auf Projekte im Außenbereich der Hochschule übertragen und durch Online- und hybride Veranstaltungen für die jungen Projektmitwirkenden zugänglich gemacht. Dadurch haben Schulen sowohl aus der näheren Umgebung als auch von weiter weg die Möglichkeit, die Möglichkeiten smarter Technologien sowohl im Rahmen eines gemeinsamen Projekts als auch kurzfristig im schulischen Kontext als Praxisbeispiel zu erleben. Auch interessierte Personen in der näheren oder weiteren Umgebung der Hochschule haben die Gelegenheit, die Projekte im Kontext von „IoT outdoor 4.0“ zu verfolgen und mitzugestalten. Konkret sollen Projekte rund um einen „intelligenten Garten“ umgesetzt werden, der automatisierte Bewässerung durch sensorische Überwachung in Kombination mit Wetterdatenmessungen und autarke Energieversorgung durch geregelte Solarkollektoren beinhaltet. Organisatoren von Schulgärten in der Nähe und Umgebung können live zugeschaltet werden und die Ergebnisse der einzelnen Projektabschnitte auch per Streaming verfolgen. Um dieses Vorhaben umzusetzen, sind zusätzliche Desktop-Rechner erforderlich, um die Kommunikation zwischen den Gruppen, die im IoT-Labor arbeiten, und denen, die im Outdoorbereich tätig sind, zu optimieren.

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Ziel des Projektes „IoT outdoor 4.0“ ist die Förderung von Jugendlichen im Bereich der intelligenten Nutzung technischer Automatisierung. Als Anwendungsbeispiele werden Projekte zur nachhaltigen Ausgestaltung insektenfreundlicher Gärten mit smarten Technologien umgesetzt. So soll die Vermittlung von Digitalisierungskompetenzen geschickt mit Interessen der jungen Menschen verknüpft werden.

Im IoT-Labor der Hochschule Ruhr West werden smarte Projekte aus dem MINT-Bereich von der additiven Fertigung bis hin zur mikrocontrollerbasierten Programmierung und Steuerung angeboten und umgesetzt. Diese Expertise wird auf Projekte im Außenbereich der Hochschule übertragen und in Form von Online- und hybriden Veranstaltungen umgesetzt. Auf diese Weise erhalten Schulen Gelegenheit, in gemeinsamen Projekten und unterrichtlichem Kontext, die Möglichkeiten smarte Technologien in der Praxis zu erleben. Auch andere interessierte Menschen bekommen die Möglichkeit, die Projekte im Kontext von „IoT outdoor 4.0“ mit zu verfolgen und mit zu gestalten.

Konkret sollen Projekte rund um einen „intelligenten Garten“ (smart gardening) umgesetzt werden. Eine automatisierte Bewässerung mit sensorischer Überwachung, in Kombination mit Wetterdatenmessungen und autarker Energieversorgung durch geregelte Solarkollektoren, sollen in hybriden Workshops mit Schulen umgesetzt werden. Organisator:innen von Schulgärten können online zugeschaltet werden. Zudem können die Ergebnisse der einzelnen Projektabschnitte per Streamingangebot mit verfolgt werden.

Um dieses Vorhaben zu realisieren, werden entsprechende Komponenten für eine qualitativ hochwertige Übertragung benötigt. Die Anschaffung einer mobilen Streaminglösung mit Datenübertragung, einem gut dimensionierten Videokonferenzsystem und entsprechend leistungsstarken, technischen Endgeräten ermöglichen vielfältige Kursformate im Kontext des „intelligenten Gartens“.

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Bei dem Vorhaben „MINT4U’R Future LAB goes virtual“ werden die zukunftsweisenden VR/ARTechnologien – die sich in vielen Arbeitsfeldern immer mehr auf dem Vormarsch befinden – aufgegriffen und mit digitalen Flipcharts kombiniert. Diese ermöglichen jungen Menschen völlig neue digitale Lehr-Lernerlebnisse. In virtuellen Räumen werden neue Inhalte interaktiv erlebbar gemacht, passgenaue Modellierungen von CAD-Konstruktionsobjekten und Zeichnungen vorgenommen und virtuelle Rundgänge ermöglicht. Auf den digitalen Flipcharts werden die Ergebnisse für die kollaborative Zusammenarbeit visualisiert und annotiert. In Form von Programmierworkshops können zudem eigene virtuelle Realitäten zur Darstellung von komplexen Sachverhalten wie zum Beispiel Unterwasserwelten, Aufbau von Vulkanen oder Atomen, Konstruktion von Maschinen, etc. designt, entwickelt und programmiert werden.

Die Ausstattung der Arbeitsplätze mit VR-/AR-Equipment (Computer der Zukunft) und digitalen Flipcharts bietet somit neben einer ganz neuen Form der Kollaboration, der digitalen Vernetzung die hervorragende Möglichkeit der Visualisierung komplexer Sachverhalte, der Umsetzung innovativer didaktischer Methoden sowie der Entwicklung und des Ausbaus von Programmierkenntnissen.

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Das Schülerlabor HRW FabLab bietet Schülerinnen und Schülern sowie Studierenden, aber auch Besucherinnen und Besuchern allen Alters neue Technologien zu erforschen und zu erproben, eigene Ideen zu realisieren und spannende Vorhaben umsetzen zu können. Einige dieser zukunftsweisenden Technologien benötigen, zur adäquaten Verwendung, spezielle, leistungsstarke Computersysteme, die nicht jeder Besucher / jede Besucherin besitzt. Um dennoch einen uneingeschränkten Zugang zu diesen zukunftsweisenden Technologien zu ermöglichen, wurden im Rahmen des Projekts „FabLab goes mobil“ zielgerichtet Computersysteme, Monitore und weiteres Zubehör angeschafft, welche von den Besuchenden frei genutzt werden können.

Des Weiteren ermöglicht die Anschaffung der neuen Geräte eine leichtere und zielgerichtetere Durchführung von Kursen mit Schülerinnen und Schülern. Sie bietet gleiche Einstiegsmöglichkeit für alle Einkommens- und Bildungsschichten und baut so deutlich Hürden ab. Ein weiterer wesentlicher Kerngedanke der Förderung ist die Nutzung der mobilen Endgeräte (Laptops) zur zeitweisen Bestückung unseres mobilen FabLabs. Das mobile FabLab ist ein zur Digitalisierungsplattform umgebauter Transporter, welcher zu Schulen, öffentlichen Einrichtungen und anderen Veranstaltungen gefahren werden kann und dort vor Ort und ohne wenig Aufwand die Nutzung neuer Technologien ermöglicht. Die Laptops unterstützend das gesamte Konzept in so weit, dass auch hier Teilnehmende keine eigenen Endgeräte besitzen oder mitbringen müssen und so eine Teilhabe für alle ermöglicht wird.

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Ziel des Projektes „LAB4U – goes hybrid!“ ist die langfristige Sicherstellung einer nachhaltigen Förderung des naturwissenschaftlich-technischen Nachwuchses unabhängig von äußeren, beispielsweise pandemischen Faktoren sowie die (Weiter-)Entwicklung eines virtuellen Labors.

An dem außerschulischen Lernort, dem zdi-Schülerlabor LAB4U der Hochschule Ruhr West in Oberhausen, sollen Mitmach-Projekte aus dem gesamten MINT-Spektrum nicht nur vor Ort oder als reines Online-Angebot, sondern auch in Form verschiedenster hybrider Veranstaltungsformate umgesetzt werden. Auf diese Weise werden neue Möglichkeiten für junge Menschen und Schulen geschaffen, um die MINT-Angebote des Labors nutzen zu können. Zudem soll eine größere Reichweite erzielt werden. Durch die Anschaffung eines professionellen Videokonferenzsystems und durch die Bereitstellung von weiteren Endgeräten wie Laptops und Standrechnern sowie technischen Hilfsmitteln, die eine adäquate Arbeitsplatzausstattung vor Ort bieten, sollen solche hybriden Kursformate und zahlreiche weitere denkbare Modelle möglich gemacht werden.

Durch das Vorhaben können junge Menschen erreicht werden, deren Wohnort zu weit vom Schülerlabor entfernt liegt und die deshalb nicht regelmäßig vor Ort sein können. Ebenso können Kursangebote auch wahrgenommen werden, wenn eine Einschränkung der Mobilität durch z.B. gesundheitliche Beeinträchtigungen oder ein Quarantäne-Fall vorliegt. So können zeitgleich Teilnehmende vor Ort im Labor experimentieren und andere „live“ zugeschaltet werden, um an Projektteilen zu arbeiten, die sich remote gut umsetzen lassen.

Ziel des Projektes „Technikum goes digital!“ ist die Sicherstellung der technischen Infrastruktur zur adäquaten Umsetzung von MINT-Schüler:innen-Workshops im Technikum der Hochschule Ruhr West. Beim Technikum der Hochschule Ruhr West handelt es sich um eine Räumlichkeit am Campus Bottrop, bei der über die zdi-Aktivitäten regelmäßig Schüler:innen-Workshops stattfinden und diese aufgrund der hohen Nachfrage von jungen Menschen und Lehrkräften weiter ausgebaut werden sollen.

Allerdings musste für die Umsetzung der Schüler:innen-Workshops bislang immer auf Equipment der zdi-Labore zurückgegriffen werden, bei denen die Ausstattung ebenfalls sehr knapp ist und ebenso auch zur Umsetzung von Workshops in Schulen genutzt wird. Um eine technische Grundausstattung zur Umsetzung von Workshops (in Präsenz, digitaler und hybrider Art) im Technikum zu gewährleisten und um den immensen Bedarf nach MINT-Workshops in Zusammenarbeit mit Unternehmen zu decken, ist die Anschaffung von digitalen Endgeräten speziell für das Technikum von besonderer Wichtigkeit.