Das Erbe von Dual-T

Ursprünge und Projektüberblick

Um die Aufmerksamkeit der Hochschulen auf die Berufsbildung zu lenken, lancierte das SBFI zur Jahrtausendwende die Initiative der «Leading Houses» zur Förderung der Berufsbildungsforschung. Daraus entstanden mehrere interuniversitäre Partnerschaften, die sich verschiedenen Themengebieten widmeten: der Qualität, der Wirtschaftlichkeit, der Governance der Berufsbildung und – nicht zuletzt – den «Lerntechnologien in der Berufsbildung». Vorzeigeprojekt dieses Themenfeldes ist das 2006 initiierte Projekt «Dual-T», das sich mit Lerntechnologien in der dualen Berufsbildung befasste. Es wurde über mehr als 15 Jahre vom Staatssekretariat für Bildung, Forschung und Innovation SBFI finanziert.

Ausgangspunkt war die Grundfrage, welche Rolle Lerntechnologien in der dualen Berufsbildung und der Verknüpfung der drei Lernorte (Berufsfachschule, Betrieb und überbetriebliche Kurse) einnehmen können.

Ausgangspunkt war die von Projektleiter Pierre Dillenbourg (Eidgenössische Technische Hochschule [ETH] Lausanne) sowie von Kolleginnen und Kollegen der Eidgenössischen Hochschule für Berufsbildung (EHB) Lugano, der Universität Freiburg und während der ersten Projekthälfte der Universität Genf erarbeitete Grundfrage, welche Rolle Lerntechnologien in der dualen Berufsbildung und der Verknüpfung der drei Lernorte (Berufsfachschule, Betrieb und überbetriebliche Kurse) einnehmen können. Am Forschungsprojekt waren bis Ende 2021 mehr als 50 Forschende beteiligt; zudem wurden 12 Doktorate abgeschlossen und zahlreiche digitale Lernumgebungen entwickelt, zu denen mehrere Dutzend empirische Studien mit Tausenden Lernenden und Hunderten Lehrpersonen und betrieblichen Berufsbildenden durchgeführt wurden. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse wurden in einem Buch (in Englisch) veröffentlicht, das kostenlos zum Download zur Verfügung steht und über alle am Projekt beteiligten Berufe berichtet. Ergänzt wird das Buch durch die Website eduscenarios.ch, auf der Lehrszenarien unter Verwendung verschiedener Technologien beschrieben werden.

Vier Bereiche – eine kritische Bilanz

Nach Abschluss unseres Projekts ist es an der Zeit, Bilanz zu ziehen. Vereinfacht lassen sich die Ergebnisse, einschliesslich noch anzugehender Herausforderungen, in vier Bereiche gliedern:

1. Der erste Bereich betrifft die wissenschaftliche Forschung. Wie erwähnt wurden im Rahmen des Projekts zwölf Doktorate abgeschlossen, die einen bedeutenden Beitrag zur Bildungsforschung leisten. An dieser Stelle würde es zu weit führen, alle im Rahmen von Dual-T entwickelten Publikationen und Präsentationen anzuführen. Sicher aber konnte Dual-T das Interesse der Wissenschaftsgemeinschaft – vor allem der im Bereich Bildung und Lerntechnologien tätigen Forschenden – für die Berufsbildung wecken, die bislang international kaum Beachtung fand. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist der Umstand, dass mit starker Praxisorientierung und unter Einbezug von Berufsbildenden aus Berufsfachschulen, Betrieben und ÜK geforscht wurde. Diese Kombination war ebenso herausfordernd wie bereichernd, aber sie sorgte auch für Spannungen zwischen den Mandantinnen und Mandaten und dem wissenschaftlichen Ausschuss. Sie erforderte ein ständiges Abwägen zur Gewährleistung des Gleichgewichts zwischen Praxisrelevanz und methodischer Stichhaltigkeit, aber auch das Finden des bestmöglichen Kompromisses zwischen den Interessen beider Seiten. Denn was für IT-Forscher interessant ist, ist für die Lehre nicht unbedingt von Bedeutung. Und was für Erstere längst nicht mehr aktuell ist, lässt für Zweitere viele Fragen offen. Darüber hinaus erforderte die wissenschaftliche Konfiguration zunächst im Kleinen zu beginnen, um davon ausgehend, wo immer möglich, eine Generalisierung vorzunehmen. Wie einerseits bedeutsame Erkenntnisse für die wissenschaftliche Forschung und andererseits relevante Ergebnisse für die Praxis hervorgebracht werden können, ist ein kritischer Aspekt, der noch weiter vertieft werden sollte.

Von Anwendungen zum Übereinanderlegen und Kommentieren von Bildern über Augmented Reality– und Virtual Reality-Anwendungen bis hin zu komplexen Lernumgebungen wie eigenen Lernplattformen brachte Dual-T im Laufe der Jahre zahlreiche innovative digitale Instrumente hervor.

1. Der zweite Bereich betrifft digitale «Produkte». Von Anwendungen zum Übereinanderlegen und Kommentieren von Bildern über Augmented Reality[1]– und Virtual Reality[2]-Anwendungen bis hin zu komplexen Lernumgebungen wie eigenen Lernplattformen[3] brachte Dual-T im Laufe der Jahre zahlreiche innovative digitale Instrumente hervor. Der pädagogische Nutzen dieser Produkte im Sinne eines Mehrwerts im Vergleich zur analogen Alternative wurde nicht nur in unseren Studien nachgewiesen (siehe unten); er wird auch durch die Tatsache untermauert, dass einige unserer Produkte nach der Versuchszeit fest implementiert wurden (so rollte der Schweizerische Bäcker-Confiseurmeister-Verband unsere Plattform schweizweit aus, während die Tessiner Köche unsere Plattform mittlerweile für fünf weitere Berufe im Bereich Ernährung und Gastronomie einsetzen). Von einigen wenigen Beispielen abgesehen wurde bislang jedoch kein systematischer Einsatz dieser Instrumente erreicht. Neben dem bereits angeführten Dilemma der Skalierbarkeit scheint die Nachhaltigkeit ein weiteres Problem praxisorientierter Forschungsprojekte zu Technologien zu sein: Wie kann bei nachgewiesener (!) Effizienz nach Abschluss eines Projekts sichergestellt werden, dass die getesteten Lösungen weiterverwendet werden und somit spürbar die Praxis verändern?
2. Der dritte Bereich betrifft die Bildungspolitik. Der enge Kontakt zur Praxis ermöglichte den Einbezug zahlreicher Organe der Berufsbildung, darunter Organisationen der Arbeitswelt. Diese Begegnungen trugen dazu bei, die Stakeholder für das Potenzial von Lerntechnologien zu sensibilisieren, noch bevor die digitale Transformation durch die Pandemie in den Fokus der Allgemeinheit rückte. Obwohl wir über keine empirische Evidenz verfügen, glauben wir, dass heute viele Plattformen zur Dokumentation des Lernfortschritts auf dem Markt sind, die es bis vor wenigen Jahren noch nicht gab. Die Funktionen dieser Plattformen haben teilweise Überschneidungen mit e-LLD (elektronische Lern- und Leistungs-Dokumentation) und Realto, die beide im Rahmen von Dual-T entwickelt wurden. Der Gedanke, dass unser Projekt auch auf diese Weise zur Verbreitung einiger Ansätze und Ideen beigetragen haben könnte, gefällt uns natürlich sehr.
3. Der letzte Bereich betrifft Fragen der Pädagogik/Didaktik. Aufgrund der für uns hohen Relevanz dieses Bereichs widmen wir ihm ein eigenes Kapitel.

Pädagogischer Nutzen von Lerntechnologien im dualen System

Viele vertreten die Ansicht, dass das im Rahmen des Projekts entwickelte pädagogische Modell Erfahrraum die grösste Errungenschaft von Dual-T ist. Obwohl es sich hierbei um kein revolutionäres Modell handelt, hat es den Vorteil, dass es spezifisch ist für die duale Berufsbildung und den Fokus auf die Rolle von Lerntechnologien legt. Das einfache, aber keinesfalls simple Modell schafft mithilfe von Technologien einen an allen Lernorten und von allen Akteuren der Berufsbildung gemeinsam nutzbaren digitalen Raum; er ergänzt den physischen Raum und bietet die Möglichkeit, Erfahrungen am Arbeitsplatz zu sammeln, um zur Reflexion anzuregen. Der Erfahrraum, der an das Modell der Situationsdidaktik anknüpft – an dieser orientiert sich aktuell die Ausbildung der Berufsbildenden[4] – bestätigt, dass sich der Mehrwert einer Technologie nicht aus der Technologie selbst, sondern aus der pädagogisch-didaktischen Funktion ergibt, die sie bei Lernaktivitäten einnimmt. Zur besseren Veranschaulichung beschreiben wir im Nachfolgenden einige Beispiele mit zunehmender Komplexität – von der Verwendung einfacher Fotoaufnahmen bis hin zu holographischen Darstellungen (weitere Details siehe Publikation).

Angehende Köchinnen und Köche verwendeten ihr Smartphone, um Erfahrungen am Arbeitsplatz einzufangen. Die in einer digitalen Umgebung geteilten Bilder dienen an der Berufsfachschule dazu, ähnliche Situationen in verschiedenen beruflichen Umfeldern zu vergleichen (z. B. Unternehmenskantine vs. Sternerestaurant) oder um im Betrieb die eigene Expertise gemeinsam mit betrieblichen Berufsbildenden zu analysieren und um bei den Lernenden eigenständige metakognitive Prozesse anzuregen.

Ebenso konnte eine Gruppe angehender Kosmetikerinnen und Bekleidungsgestalter Bilder aus ihrer Berufspraxis mit grafischen Markierungen versehen, um ihre Beobachtungsgabe (relevante Details identifizieren) und ihren beruflichen Blick zu schulen.

Ebenso konnte eine Gruppe angehender Kosmetikerinnen und Bekleidungsgestalter Bilder aus ihrer Berufspraxis mit grafischen Markierungen versehen, um ihre Beobachtungsgabe (relevante Details identifizieren) und ihren beruflichen Blick zu schulen. Die Gruppe der angehenden Bekleidungsgestalterinnen konnte durch Übereinanderlegen von Schnittmustern Fehler und Abweichungen von der Schnittmustervorlage identifizieren. Mithilfe interaktiver Videos konnten angehende Pflegefachpersonen (authentische oder simulierte) berufliche Erfahrungen aufzeichnen und nahtlos Informationen und Materialien zu zugrundeliegenden Theorien verknüpfen oder mithilfe der Kommentarfunktion Videomaterial analysieren.

Wenngleich technologisch anspruchsvoller, geht die Augmented Reality-Anwendung für Lernende im Beruf der Zimmerin in eine ähnliche Richtung: diese legt holografische Informationen einschliesslich wirkender Kräfte auf physische Modelle von Dachkonstruktionen und zeigt die Kräfteverteilung auf Verbindungen und Stützen. Dieselbe Technologie wurde auch für Lernende in der Logistik eingesetzt, die nach Nachbau eines Lagers mit Miniatur-Regalen mithilfe der Technologie den Warenfluss und andere abstrakte Konzepte besser nachvollziehen konnten.

Während in diesen Fällen eine reale Erfahrung Ausgangspunkt war (authentisch oder simuliert, persönlich oder durch andere erlebt), ermöglichten Technologien in anderen Fällen eine gänzlich virtuelle Erfahrung jenseits der Begrenzungen von Raum und Zeit. So konnten angehende Gärtner mithilfe einerVirtual Reality-Anwendung einen Garten planen und mit wenigen Klicks Bäume und Sträucher pflanzen, um anschliessend die Zeit aus dem Garten heraus zu steuern und das Wachstum im Verlauf der Zeit und im Zyklus der Jahreszeiten zu beobachten.

Werden beispielsweise am Arbeitsplatz berufliche Erfahrungen digital festgehalten, kann die reflexive Bearbeitung in der Berufsfachschule darauf aufbauen, um die Lernenden dann auf ihre Rückkehr in die Praxis vorzubereiten, wo wiederum schulisches Wissen erprobt werden kann.

Obwohl wir in diesen Beispielen den Fokus auf die Beziehung zwischen Technologien und beruflicher Erfahrung der Lernenden legen – insbesondere darauf, wie Technologien Reflexionsprozesse einzelner Lernender oder von Gruppen Lernender unterstützen können –, hat unser Modell einen weiteren Vorzug: die inhärente Dynamik der mit den Technologien verbundenen reflexiven Aktivitäten, die bei kontinuierlich wechselseitiger Interdependenz abwechselnd an verschiedenen Lernorten erfolgen. Werden beispielsweise am Arbeitsplatz berufliche Erfahrungen digital festgehalten, kann die reflexive Bearbeitung in der Berufsfachschule darauf aufbauen, um die Lernenden dann auf ihre Rückkehr in die Praxis vorzubereiten, wo wiederum schulisches Wissen erprobt werden kann. Wie wir bereits mehrfach zeigten konnten, ist der angenommene Effekt dieser Dynamik eine stärkere und einfachere Verknüpfung der verschiedenen Lernorte der Berufsbildung: Für die Lernenden wird der Zusammenhang zwischen dem, was sie im Betrieb lernen, und dem, was sie in der Schule lernen, klarer.

Fazit mit Blick in die Zukunft

Abgesehen von seinem Wert als analytisches Forschungsinstrument ist der Erfahrraum ein hilfreiches pädagogisches Modell zur Planung von Unterrichtseinheiten, in denen die Technologie nicht nur einen didaktischen, sondern auch einen systemischen Mehrwert bietet, der es den Akteurinnen ermöglicht, gemeinsam die Lehre und Verzahnung der drei Lernorte zu verbessern. Der auf Modellen des Erfahrungslernens basierende Erfahrraum ermöglicht die didaktische Nutzung verschiedener Erfahrungen in einem zweidimensionalen Kontinuum, auf dem die Achse des agierenden Subjekts (ich vs. die anderen) die Achse des Verhältnisses zur Realität (authentische vs. virtuelle Situation) kreuzt. Dabei kommen vielfältige Instrumente der visuellen Darstellung einer Erfahrung zum Einsatz, die jeweils verschiedene pädagogische Funktionen erfüllen (Tabelle).

Überblick über verschiedene Erfahrungsraum-inspirierte Feldimplementierungen. In den Titeln der Projekte ist die Art der verwendeten Technologie blau, das Ziel der Aktivität grün und das/die betroffene(n) Berufsfeld(er) in Klammern angegeben.

Auf didaktischer Ebene konnten wir wachsende Lernleistungen dokumentieren. Dies betrifft sowohl den Wissenserwerb und die Entwicklung metakognitiver Fähigkeiten als auch die Qualität der von Lernenden in der Praxis erbrachten Leistungen und damit das gesamte Spektrum an beruflichen Kompetenzen. Ebenso konnten wir bei Lehrpersonen positive Effekte auf deren didaktische und digitale Kompetenzen beobachten. Wir wurden darin bestätigt, dass eine in erster Linie didaktische Perspektive einer den verwendeten Instrumenten untergeordneten Perspektive vorzuziehen ist. Des Weiteren ist die Kombination von traditionellen mit digitalen Lösungen oft vielversprechender als erstere durch zweitere zu ersetzen.

Auf systemischer Ebene stellten wir fest, dass sich die verschiedenen Aktivitäten auf die Verknüpfung der Lernorte der Berufsbildung auswirkten – sowohl im Sinne einer durch die Lernenden wahrgenommenen höheren Konnektivität zwischen den Lernorten als auch im Sinne einer tatsächlich verbesserten Zusammenarbeit zwischen Lehrpersonen und betrieblichen Berufsbildenden.

Sicherlich kann der Erfahrraum noch weiterentwickelt und verbessert werden. So kann der Abschluss des Projekts Dual-T nur den Beginn weiterer Forschungs- und Entwicklungsinitiativen zur Untersuchung der Voraussetzungen für eine gewinnbringende Einbindung von Technologien im Rahmen der dualen Berufsbildung markieren. Zu erwähnen sind die Einrichtung des Lehrstuhls Digital VET an der ETH Lausanne und das Projekt BeLearn im Kanton Bern. Hierbei handelt es sich um zwei Angebote, die der gesamten Forschergemeinschaft offen stehen, um die Kontinuität eines Prozesses zu gewährleisten, den wir unbedingt weiterverfolgen sollten. Schliesslich möchten wir auf die laufenden Projekte des Forschungsfelds «Lerntechnologien in der Berufsbildung» der EHB hinweisen. Zu nennen sind insbesondere Projekte, die – ausgehend von 360-Grad-Videos – auf die bewusste Verwendung von immersiven Technologien abzielen, und Projekte, die den aktuellen Stand digitaler Kompetenzen von Lehrpersonen, von Lernenden und von Berufsleuten als wichtige, aber nicht unbedingt selbstverständliche Voraussetzung untersuchen.

Nur weitergehende Forschungen können bestätigen, ob der hier vereinfacht dargestellte Ansatz einen zweckmässigen und wohlüberlegten Einsatz von Technologien ermöglicht, der die Zusammenarbeit auf folgenden drei Ebenen fördert:

• auf der Ebene der didaktischen Planung, um die kognitive, metakognitive und affektive Dimension des Lernens zu unterstützen;
• auf der Ebene des Bildungssystems, um die Konnektivität zwischen Schlüsselpersonen und Lernorten zu fördern;
• und auf der Ebene der Gemeinschaft, da ein praxisorientierter Forschungsansatz die Zusammenarbeit zwischen Lehrpersonen, Forscherinnen, Berufsleuten und anderen Stakeholdern des Berufsbildungssystems erfordert und gleichzeitig unterstützt.

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