• Das 3D-Scan Lab BBW: Der Laserscan - Räume digital abbilden

    Projektleitung: Lukas Hiltebrand, René Metzger und Marc Schneider
    Institution: BBW Winterthur
    Kontakt: lukas.hiltebrand@bbw.ch

    Einen Raum digital scannen und definierte Daten im CAD-Programm messen und analysieren.

    Beschreibung

    Im Gegensatz zu den Scan-und Gestaltungsprojekten «Ein 3D-Archiv erstellen» und «Photogrammetrie mit Drohnen» geht es in diesem Projekt nicht darum, reale Objekte zu scannen, digital zu archivieren und sichtbar zu machen, sondern darum, dass durch das Scannen von Räumen, Messdaten gewonnen werden, die als Grundlage dienen für weitere Messvorgänge und Gestaltungsmöglichkeiten in CAD-Programmen. Die Berufsbildungsschule Winterthur besitzt einen Leica-Laser-Scanner BLK360 (Video). Die BBW ist - unseres Wissens nach - schweizweit die erste Schule, die ein solches Gerät einsetzt.
    Die BBW –vor allem durch Lehrpersonen der Berufsgruppen der Schreiner/innen und der Landmaschinenmechaniker/innen –hat bereits erste Erfahrungen mit dem Leica-Laser-Scanner gemacht, um damit Räume und Gegenstände auszumessen. Unterstützt wurden die jeweiligen Berufsgruppen durch Jürg Roffler, Mitarbeiter und Technischer ICT Support der BBW. Dieses Projekt wird initiiert durch Lukas Hiltebrand, Marc Schneider Suter und René Metzger (Berufskundelehrpersonen der Schreiner:innen), unterstützt durch Jürg Roffler. 
    Die Renovation des unten abgebildeten Schiffes (MS Säntis SBS) wäre ohne den Einsatz eines Laserscanners nicht möglich gewesen (Link zu Zeitungsartikel).

    schiff

     

     

    Seine Erfahrung zeigt, dass die Anwendung dieser Technologie bereits jetzt unverzichtbar ist. Er hat mehrere Arbeitsaufträge durchgeführt, die ohne die Laser-Technologie nicht möglich gewesen wären. In diesem Projekt geht es darum, im Berufskundeunterricht Räume mit dem Leica-Scanner auszumessen und danach Lehrpersonen und Lernende zu befähigen, die gewünschten Daten des Scans aus den gewonnenen Daten auszulesen und als Messdaten weiter zu verwenden.
    Dazu gehört, dass Prozessabläufe getestet und installiert werden, die eine Orientierung und Unterstützung ermöglichen, wie die erzeugten Datenbilder für weitere Arbeiten genutzt werden können. Hierfür wird eine Interaktionshardware in einem 3D-CAD System eingesetzt, welches auf einem PC betrieben wird.
    Die VIS (Visual Inertial System)-Technologie von Leica Geosystems, welche im BLK360 Laserscanner integriert ist, kombiniert Scans automatisch und erleichtert dadurch das Erzeugen von Datenbildern. Das heisst: Jeder erfasste Scan wird mit dem vorherigen Scan im Feld kombiniert. So verbringt man weniger Zeit mit der Ausrichtung von Daten und hat mehr Zeit für die Erstellung wertvoller Endprodukte. Der Laserscanner arbeitet mit der immensen Datenmenge von 360‘000 Punkten pro Sekunde. Diese Daten werden mit entsprechenden leistungsfähigen Rechnern weiterverarbeitet.

    Innovationspotential

    • Eine teure Vermessungstechnologie, die in wenigen Jahren zur Grundausstattung von KMU-Betrieben des Baubereichs gehören könnte, wird im Berufskundeunterricht bereits heute zugänglich gemacht.
    • Messgeräte der Kategorie Hightec werden auf 3D-CAD-Systeme abgestimmt.

     

    Didaktisch-methodisches Konzept

    • Agilität in der Kollaboration unter Lehrpersonen
    • Problemlösungsorientiert mit dem Design-Thinking-Ansatz

    Wirkung

    • Lehrpersonen und Lernenden wird der Zugang zur Laser-Technologie erleichtert
    • Zukünftige Standard-Hightech-Werkzeuge des Berufsalltags werden im Unterricht trainiert und treiben auch die Innovation im Berufsumfeld an.
    • Der Übertrag von hochkomplexen Daten in 3D-CAD-Systemen wird systematisiert.
    • Der vereinfachte Einsatz des Leica-Scanner durch andere Lehrpersonen oder anderen Schulen wird durch das Erarbeiten von konkreten Prozessabläufen ermöglicht.
     

    SAMR-Modell

    Im SAMR-Modell kann das vorliegende Projekt im Bereich "Redefinition" eingeordnet werden, weil es Aufgaben generiert, welche vorher so nicht möglich gewesen wären.

     
    Technische Voraussetzungen:
    • Leica-Laserscan
    • 3D-CAD-Programm
  • Mit 3D-Druck Bildungsperspektiven öffnen

    Projektleitung: Andreas Spielmann, Markus Roffler, Mario Gomez, Stefan Graber und Florian Mascherin
    Institution: Berufsbildungsschule Winterthur
    Kontakt: andreas.spielmann@bbw.ch

    Dieses Projekt zielt darauf ab, praktisch begabte Berufsleute die Welt der 3D-Modelle, -Druckprozesse und -Technologien zu eröffnen und sie in diesem Bereich zu befähigen.

    Beschreibung

    In diesem Projekt wird den Lernenden nicht nur die 3D-Drucktechnologie vermittelt, sondern sie werden in der konkreten Anwendung und der kritischen Auseinandersetzung befähigt, das Potential und die Komplexität dieser Technologie zu entdecken. Sie lernen, 3D-Druckverfahren in Bezug auf ihre Relevanz für verschiedene Industriezweige und deren Beitrag zur Kreislaufwirtschaft zu bewerten. Durch die Lern- und Praxisangebote werden die Lernenden darauf vorbereitet, 3D-Drucktechnologien verantwortungsbewusst und innovativ in ihre zukünftigen beruflichen Felder zu integrieren.

    Unser Ansatz konzentriert sich auf die praxisnahe Anwendung von 3D-Drucktechnologien, wo die Lernenden durch direkte Interaktion mit den Druckern und Materialien lernen. Sie werden in die Bedienung und Wartung der Druckgeräte eingeführt und setzen digitale Entwurfswerkzeuge für die Erstellung eigener Druckprojekte ein. Diese handlungsorientierte Methodik soll die Schüler mit den notwendigen Fähigkeiten ausstatten, um in einer zunehmend digitalisierten Arbeits- und Ausbildungswelt kompetent zu agieren. Sie analysieren und reflektieren die Realisierung von 3D-Modellen aufgrund von Wirtschaftlichkeit und Material.

    Das Projekt integriert Digitalität, indem es die Lernenden mit der praktischen Anwendung digitaler Werkzeuge und Geräte im Kontext des 3D-Drucks vertraut macht. Sie erlernen den Umgang mit spezialisierter Software zur Modellierung und bereiten 3D-Druckaufträge vor, wodurch digitale Kompetenzen gefördert werden.

     

     

    Didaktisch-methodisches Konzept

    Flexibles und interaktives Lernumfeld:
    Schaffung eines dynamischen Lernraums, der Experimentieren und praktisches Lernen fördert.

    Projektbasiertes Lernen:
    Durchführung von realen Projekten, bei denen die Lernenden die Phasen von Planung, Design, Produktion und Reflexion durchlaufen.

    Selbstgesteuertes Lernen:
    Förderung von Eigeninitiative und Selbstständigkeit der Lernenden durch offene Aufgabenstellungen und selbst zu erforschende Themen. In Projektarbeiten und Freifachkursen entdecken die Lernenden eigenverantwortlich den 3D-Druck im eigenen Berufsumfeld. Mit Hilfe von exemplarischen 3D-Modellen angeleitet, werden alle Schritte für den vollständigen 3D-Druckprozesse durchgegangen.

    Hands-on-Methoden:
    Einsatz praktischer, erfahrungsbasierter Lernmethoden wie Workshops, Laborarbeiten und Prototyping, um den Transfer zwischen Theorie und Praxis und umgekehrt zu verstärken.

     

    Wirkung

    Das Projekt adressiert primär Lernende in technischen Berufen sowie Lehrpersonen. Es schlägt eine Brücke zwischen Praxis und Theorie, fördert lebenslanges Lernen und erweitert den langfristigen Bildungszugang. Als nachhaltige Bildungsinnovation überwindet es traditionelle Bildungsgrenzen und stärkt Winterthur als Wissensstandort. Die Evaluation umfasst Kompetenzzuwachs, Anwendungsrelevanz sowie Zufriedenheit und Engagement, erfasst durch regelmässige Feedback-Schleifen und praxisbezogene Leistungsbewertungen.

    Es fördert zudem die Bereitschaft zur kontinuierlichen Weiterbildung und zur Auseinandersetzung mit zukünftigen technologischen Herausforderungen.

    Lehrpersonen und Lernenden kooperieren in einem 3D-Lab, entwickeln gemeinsam Projekte und führen sie durch, unter Einbezug von 3D-Technologien.

    3D-Drucktechnologien werden in die Grundbildung verschiedener Berufsfelder eingeführt, um den Anforderungen einer digitalisierten Arbeitswelt gerecht zu werden.

    Das Projekt stärkt zudem die Zusammenarbeit zwischen Berufsfachschulen, BMS und Fachhochschulen (wie der ZHAW), um einen nahtlosen Bildungsweg zu fördern und Synergien zu nutzen.


    SAMR-Modell

    Im SAMR-Modell kann das Projekt in den Bereich "Redefinition" eingeteilt werden, da es mit der der 3D-Drucktechnologie Aufgaben- und Zusammenarbeitsmöglichkeiten generiert, welche vorher so nicht möglich waren..

     
     
Intro Animation Züri Wappen