Roll-out, Empowerment, Design in Engineering Education: ein neues Transfermodell für die Lehre
Die digitale Transformation erweitert die von Absolvent:innen geforderten Kompetenzen um Future Skills. Die pandemiebedingten Online-Semester zeigen, dass die TH Köln in den ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen über innovative Lehr-/Lernsettings auch zur Vermittlung dieser Skills verfügt, diese aber flächendeckend noch nicht zum Einsatz kommen. Unser Projekt »REDiEE. Roll-out, Empowerment, Design in Engineering Education: ein neues Transfermodell für die Lehre« verknüpft daher zwei Innovationsideen: (1) Wir entwickeln ein Transfermodell, um innovative Lehr-/Lernsettings in ko-kreativen Austauschprozessen in neue Kontexte zu überführen und in die Breite unserer ingenieurwissenschaftlichen Studiengänge zu tragen. (2) Parallel dazu gestalten wir einen neuen Studiengang Product & Context, in dem die transferierten Lehr-/Lernsettings so zusammenwirken, dass sie das erweiterte Kompetenzprofil adressieren können. Die entwickelten Lehr- und Lernmaterialien werden als Open Educational Resources geteilt, wissenschaftliche Erkenntnisse aus der Begleitforschung publiziert und die von uns für den Transfer erarbeiteten didaktischen und curricularen Entwurfsmuster (Patterns) in Datenbanken öffentlich zugänglich gemacht.
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Mit Transfer auf verschiedenen Ebenen nachhaltig
Mit dem an der TH Köln entwickelten Ebenen-Modell begegnen wir der Frage, wie Projektergebnisse in Hochschule und Scientific Community wirksam und nachhaltig transferiert werden können. Ziel ist es, mit Transfermaßnahmen aus dem Projekt REDiEE eine möglichst breite Wirkung zu erreichen. So sollen nicht nur einzelne Lehrende/Personen erreicht werden, sondern bewusst gesteuerte Impulse für die Hochschulentwicklung gesetzt und Erkenntnisse im wissenschaftlichen Diskurs geteilt werden. Dazu strukturieren wir Transfer auf drei Wirkungsebenen: Individuum, Hochschule und Scientific Community. Anhand dieser Ebenen erkennen wir, wen wir mit Impulsen aus dem Projekt erreichen können, welche Kanäle und Formate sich dafür jeweils eignen und wie wir diese füllen möchten. Transfer denken wir dabei als kontinuierlichen Prozess, der projektbegleitend geplant, in Maßnahmen realisiert und regelmäßig reflektiert wird.
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Mit Transfer auf verschiedenen Ebenen nachhaltig
Mit dem an der TH Köln entwickelten Ebenen-Modell begegnen wir der Frage, wie Projektergebnisse in Hochschule und Scientific Community wirksam und nachhaltig transferiert werden können. Ziel ist es, mit Transfermaßnahmen aus dem Projekt REDiEE eine möglichst breite Wirkung zu erreichen. So sollen nicht nur einzelne Lehrende/Personen erreicht werden, sondern bewusst gesteuerte Impulse für die Hochschulentwicklung gesetzt und Erkenntnisse im wissenschaftlichen Diskurs geteilt werden. Dazu strukturieren wir Transfer auf drei Wirkungsebenen: Individuum, Hochschule und Scientific Community. Anhand dieser Ebenen erkennen wir, wen wir mit Impulsen aus dem Projekt erreichen können, welche Kanäle und Formate sich dafür jeweils eignen und wie wir diese füllen möchten. Transfer denken wir dabei als kontinuierlichen Prozess, der projektbegleitend geplant, in Maßnahmen realisiert und regelmäßig reflektiert wird.
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Remote Lab Challenge mit Studierenden
Das Projekt Remote Lab Challenge mit Studierenden (ReLaCS) entwickelt ein innovatives Lehrkonzept, das Challenge-Based Learning mit der partizipativen Konzeption von Remote Labs verbindet. Ziel ist es, Studierende zu befähigen, ihre eigenen Lernprozesse aktiv mitzugestalten und den Erwerb von Fachkompetenzen als eigenverantwortliche und nachhaltige Lernerfahrung zu fördern.Zentrales Element sind zwei aufeinander aufbauende internationale Challenge-Formate, bei denen Studierende in interdisziplinären Teams technische Laborversuche für eine passende Remote Lab-Infrastruktur entwickeln. Spezielle Reflexionsformate und Peer-Feedback-Mechanismen unterstützen dabei den eigenverantwortlichen Lernprozess in der Projektarbeitsphase. Eine begleitende wissenschaftliche Evaluation untersucht die Wirkung des Challenge-Based Learning Formats auf Kompetenzerwerb, Motivation und langfristigen Lernerfolg der Studierenden.Das Projekt bindet Studierende konsequent in alle Phasen ein von der Konzeption über die Durchführung bis hin zur nachhaltigen Implementierung. Ein offener digitaler Wissenshub bündelt Erfahrungen, Best Practices und Schulungsmaterialien und fördert so den fachübergreifenden Austausch sowie den Transfer in Wissenschaft und Gesellschaft.ReLaCS schafft damit eine agile und praxisnahe Lernumgebung, die digitale Innovation mit Transformativem Lernen verbindet, internationale Hochschul-Kooperationen stärkt und barrierearmen Zugang zu experimenteller Lehre ermöglicht.
Projekt anzeigenImplementierung des Matlab-Web-App-Servers
In der Konzeptionsphase wurde die Anforderung aufgenommen, den digitalen Zwilling auch im Browser verfügbar zu machen, um eine bessere Integration in Moodle, der Lernplattform der Hochschule, zu ermöglichen. Der Matlab-Web-App-Server bietet die Möglichkeit, Matlab-Apps, die ansonsten nur als eigenständige Installation verfügbar sind, im Browser auszuführen.
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Open-Source Intelligent Tutoring System for Programming Exercises in Engineering Education
Implementing control and machine learning algorithms in MATLAB and Simulink is a critical competency in advanced control engineering. While immediate feedback is essential for fostering intuitive understanding, it is traditionally constrained to scheduled exercise sessions or consultation hours. To bridge this gap, this project introduces an open-source intelligent tutoring platform that provides continuous, on-demand feedback. To accommodate diverse solution strategies, the platform employs a hybrid evaluation strategy combining result-based and code-based metrics. This ensures that valid alternative solutions that differ from predefined sample solutions are not misclassified. In case of incorrect solutions, a Large Language Model, contextualized with sample solutions and task classification results, offers auxiliary support for students struggling to initiate or complete tasks. Instructional scaffolding is adaptively adjusted to guide students toward independent problem-solving. We position this platform as a supplementary tool designed to enhance, rather than replace, valuable interactions between students and human tutors. Built on open-source tools, the system is architected for reusability, enabling lecturers across engineering subjects to adapt the framework to their teaching needs easily.
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