
Distanz-Labore in der MINT-Ausbildung
Ausgehend von den Erfahrungen der ortsungebundenen Anwendung digitaler Tools (z.B. Virtual Machines) in Laborveranstaltungen zur Programmierung und Data Science soll mit dem beantragten Vorhaben DistLab nunmehr die ortsungebundene, digitale Durchführung von Laborveranstaltungen in Laboren mit kostenintensiver Geräteausstattung erprobt werden. Laborveranstaltungen sind vor allem in ingenieur- und naturwissenschaftlichen Studiengängen ein immanent wichtiger, curricular verankerter Bestandteil. Die Digitalisierung bzw. Virtualisierung von Laborveranstaltungen bieten Chancen für Studierende, Labore auch außerhalb der regulären Lehrzeiten und damit in größerem Umfang und zeitlich flexibel verfügbar zu machen. Im Rahmen des DistLab-Projekts soll eine zentral gehostete Infrastruktur zur Nutzung von Laboren in hybrider (Programmierung und Steuerung von Systemen über das Netz) und rein virtueller Form entwickelt und evaluiert werden. Ziel ist eine weit skalierbare und einfach instanzierbare Lösung, die Schwächen anderer Ansätze wie bspw. den Fokus auf einzelne Experimente vermeidet, zur Abnahme von Prüfungsleistungen geeignet und in die Online-Lehrsysteme der Hochschule integriert ist.
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Spiele-Framework für Digital Game Based Learning
Am Campus Minden greifen die Informatik-Lehrenden Prof. Dr.-Ing. Carsten Gips und Birgit Christina George den Ansatz des (Digital) Game Based Learnings auf und wenden das Konzept auf die Hochschullehre an. Im Projekt wird ein Spiele-Framework , also ein Programmiergerüst, entwickelt, in dem Studierende die Akteure, Gegenstände, Räume und Spielmechaniken programmieren und sich damit ein individuelles Spiel erschaffen oder erweitern können. Außerdem soll das Framework Lehrenden die Möglichkeit bieten, eigenständig Level und fachbezogene Aufgaben (Quests") bereitzustellen. Beim Spielen gelangen die Studierenden erst in das nächste Level, wenn die Aufgabe durch Anwendung des fachlichen Wissens und der Techniken der jeweiligen Lehrveranstaltung korrekt gelöst wurde. Damit Lehrende aller Fachgebiete geeignete Aufgaben interaktiv definieren können, soll unter anderem eine Beschreibungssprache (DSL) zum Programmieren der Spiellogik entwickelt werden.
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Erweiterung Versuchstand und Algenkulturen
Durch die Erweiterung des Versuchsstandes um einen zweiten Photobioreaktor konnte zum einen ein redundantes System aufgebaut werden und zum anderen eine didaktisch verbesserte Einteilung der studentischen Versuchsgruppen (auch mit neuen Algenstämmen) erzielt werden.
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Fostering Knowledge Facets of the TPACK Framework
To prepare pre-service teachers for the multiple requirements of their future math teaching within the digital age, they need to develop all facets of knowledge mentioned in the Technological Pedagogical Content Knowledge (TPACK) framework to enhance their digital competences. Research has shown that teachers learn to use technology by designing educational technologies for authentic use while activating and extending their knowledge regarding the interplay of technology, pedagogy, and content. In this study, 58 pre-service primary and secondary teachers from three German universities created and evaluated their own digital mathematical escape games (DIMEG) within a seminar. Since it has scarcely been researched how the design process of DIMEG addresses pre-service teachers’ technological, pedagogical and content knowledge, this study aims to investigate their subjectively reported learnings and challenges. For this, an online-based questionnaire with four open-ended items on their learnings and five open-ended items on the encountered challenges during the design process allowed them to reflect on their knowledge and skill development. All 471 answers were categorized by applying qualitative content analysis. Results indicate most learnings in the pre-service teachers’ pedagogical content knowledge (PCK), technological knowledge (TK), and technological pedagogical content knowledge (TPCK).
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