Building Information Modeling im Verkehrswesen (Digitalisierung der Verkehrsinfras­truktur): Dr. Veit Appelt (#VA1)

Format

Vorlesung und Seminar im Doppelblock (zweimal 90 min) und Gastvorträge (60-90 min) als Video-Livestream mit Live Chat und Broadcast mit Download. Zusätzlich werden Interaktionen über eine gemeinsame Kommunikationsplattform angeboten.
Präsenzprüfung mit möglichem Erwerb des buildingSMART-Zertifikats “BIM-Qualifikationen – Basismodul”.
In einer Corona-Hilfe wurde den Infrastrukturstudenten der Brandenburgischen TU Cottbus und der HTW Dresden Vorlesungen und Seminare sowie Professoren und des Lehrkörpers weiterer Universitäten und Fachhochschulen aus Aachen, Köln, Ruhruniversität, Lübeck, Koblenz, München, Karlsruhe die Teilnahme an den Vorlesungen ermöglicht. In Cottbus und Dresden wurden die Inhalte der Präsentationen, Lehrfilme, weiterführendes Material ebenfalls auf den digitalen Plattformen zugänglich gemacht.

Schlagworte

Livestream, Youtube, Green Screen, OBS, Live-Chat

Beschreibung

In Anlehnung an das Grundprinzip des „Inverted Classroom“ ist das Lehrkonzept „Building Information Modeling im Verkehrswesen“ in vier Phasen während der Onlinevorlesung unterteilt:

Das vorgestellte didaktische Konzept der digitalen Vorlesung soll durch durchgehende digitale Gestaltung der Vorlesung „Building Information Modeling im Verkehrswesen“ umgesetzt werden. Dabei soll das didaktische Konzept durch verschiedene interaktive Elemente und ein digitales Seminar mit verschiedenen Inhalten des digitalen Planen erweitert werden. Die Vorlesungsphase soll über E-Lectures erfolgen, die ausschließlich online zur Verfügung gestellt werden. Dies gibt Studierenden unter Anderem die Möglichkeit des Wiederholens, der Anpassung an die individuelle Lerngeschwindigkeit und beugt eventuell bestehenden Wissenslücken vor. Diese E-Lectures haben je nach Thematik eine Länge von ungefähr 30 Minuten und werden durch Pausen zwischen den Themengebieten abgegrenzt.

Der Vorteil der sequentiellen Inhalte dieser Länge im Gegensatz zu einer 90-minütigen Vorlesung mit physischer Präsenz des Dozenten liegt zum einen in der Strukturierung und der deutlicheren Abgrenzung der unterschiedlichen Themenabschnitte einer Vorlesungseinheit. Zum anderen ist damit auch die Möglichkeit gegeben, dass die Studierenden diese Videos mit einer höheren Aufmerksamkeit aufnehmen und verarbeiten. Um die Studierenden zusätzlich zum kontinuierlichen Lernen zu motivieren, besteht die Möglichkeit, die Vorlesungen downzuloaden. Die Darstellung der Videos erfolgt auf verschiedene Arten: Screencast, das Filmen des Dozenten zusammen mit den Präsentationsfolien, der Dozent beim Arbeiten am Whitebord, bzw Whiteboard ohne Dozent, Power Point Präsentationen, sowie Live Demos verschiedener Softwarelösungen und di-gitalen Anwendungen und Konzepte. Da in den Vorlesungen viel Wert auf das tiefergehende Verständnis der interdisziplinären Themen von ingenieurstechnischen sowie informationstechnischen Inhalten gelegt wird, eignet sich der Screencast hervorragend für das Ergänzen zusätzlicher Erklärungen. Damit kann die Theorie sukzessive durch Hinzufügen von schriftlichen als auch mündlichen Erklärungen erarbeitet werden, was speziell für die in Teilen mathematische Vorlesung förderlich ist.

Weiterhin wurden auf Whiteboard tafelbildähnliche Inhalte live mitentwickelt und digital zur Verfügung gestellt. Für die interaktive Kommunikation wurden Richtmikrophone und tragbare Mikrophone eingesetzt, um ein akzentiertes Sprechen mit Wechsel der Betonung, Lautstärke Geschwindigkeit sauber zu übermitteln.
Neben den theoretischen sowie praktischen Ansätzen des Digitalen Planens, den informationstechnischen Grundlagen und der ganzheitlichen Planung im Lebenszyklus des Infrastrukturbauwerks wurden den Studierenden durch externe Dozenten aus der Planung, öffentlichen Verwaltung, Universitäten und Bauausführenden Unternehmen, Infrastrukturbetreiber Einblicke in die Arbeits- und Prozesswelt gegeben. Das geschah in Form der Vorträge und anschließender Onlinediskussion. Für die Online-Seminare wurde den Studierenden Leitfäden für die Bestandsmodellierung, das Digitale Planen und Koordinieren im 3D-Modell zur Verfügung gestellt, sowie Online-Konsultationen mit den Dozenten angeboten. Neben den Konsultationen wurde das Austauschforum genutzt.
Es wurden Inhalte und Methoden zur Verbesserung des Umwelt- und Ressourcenschutzes als wesentlicher inhaltliche Zielstellung der Digitalisierung und in der Infrastrukturplanung durchgängig mitgeführt.
Die aufgezeichneten und zurechtgeschnittenen Videos wurdenan TU Dresden und HTW Dresden über die Lernplattform OPAL bereitgestellt, während die Streams jeweils bis zur nächsten Veranstaltung auch exern aufrufbar blieben.
Da das Rechnerkabinett digital nicht von außen zugänglich war, wurde zusätzlich ein externer Server aufgesetzt. Dort wurden kostenlose studentische Lizenzen für die 5D-Software KorFin®, sowie Daten und ein Testprojekt bereitgestellt. Damit konnte dann das vermittelte Wissen in Modellierungs- und Trassierungsübungen parallel oder nachgelagert zum Seminar auch in Gruppenarbeit vertieft werden. Gleichzeitig wurden die Daten in dieser Cloudlösung geteilt werden. Auf Wunsch konnte ein Teil der Prüfung durch Vorstellung und Diskussion der Praxisprojekte einzeln oder in Gruppen erfolgen.

Die Veranstalltung war in 4 Blöcke unterteilt:

• Grundlagen international, EU und in Deutschland
• Bestandsmodelle Digital Twin
• Planungsmodelle Real Time infrastructure Modelling
• Bau des neuen Digital Twin und Unterhaltung

Zu jedem Block von 3 oder 4 (wiederum in ca. 30min units unterteilt) Vorlesungen/Seminaren gab es eine Einführung mit Motivation und Zielstellung sowie am Ende eine Zusammenfassung. Eine online live Konsultation zu Theorie und Praxisprojekt ermöglichte die Interaktion und Nachbearbeitung der Themen. Der Livechat wurde permanent bei allen Veranstaltungen mitgeführt und sofort oder am Ende auf Fragen eingegangen.
Zusätzlich wurden im Unterricht die standardisierten Inhalte für das internationale Zertifikat von Building SMART international vorbereitet, das mit multiple choice-Prüfung auf dem Server in London in Englisch oder Deutsch absolviert wird, vermittelt. Für die Finanzierung der zusätzlichen Prüfungs und Zertifizierungsgebühren konnte die TU Dresden für ihre Studenten Ingenieurorgansisationen und deren Mitglieder gewonnen werden. Dieser Test erfolgt in einem digitalen Prüfungsraum an der TU.
Im Anschluß an die Lehrveranstaltung wurde eine Teilnehmerbefragung durchgeführt, um ein Feedback zur Verbesserung für das kommende Studienjahr zu erhalten. Dabei wurden sowohl inhaltliche und methodische Fragen beantwortet.

Link zur Lehrveranstaltung: https://tu-dresden.de/bu/verkehr/ivs/gsa/studium/lehrveranstaltungen/bim_im_verkehrswesen

Link zu Gastvortrag Vinci Autoroutes/Eurovia: https://youtu.be/t4uqn3y46Fk

Umfrage zur Validierung der LehrveranstaltungUmfrage zur Validierung der Lehrveranstaltung: https://bildungsportal.sachsen.de/onyxeditor/publis-hed/bim-modul_ss2020

Ansprechpartner

Dr. Ing. Veit Appelt (TU Dresden, A+S Consult GmbH), Leiter
Dr. rer. nat Klaus Tilger (A+S Consult GmbH)
Dipl. Math. Jens Bartnitzek (A+S Consult GmbH)

Abstimmungskennung

#VA1