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Digitalisierung als Herausforderung und Innovation in der Hochschullehre: Einsatz digitaler Hilfsmittel zur Förderung von Selbststeuerung, Feedback und der Integration nicht-kognitiver Aspekte in die Prüfungskultur

In der digitalen Distanzlehre treten Ungleichheiten in den Lernvoraussetzungen von Studierenden verstärkt zutage. Dies betrifft vor allem Fähigkeiten zur Selbststeuerung von Lernprozessen, die aber auch in komplexen Präsenz- bzw. Hybridsettings und beim Übergang ins Studium sehr bedeutsam sind. Eine besondere Rolle für die Unterstützung der Selbststeuerung spielt zudem das digitale Prüfen. Durch umfassendes Assessment-Feedback bieten Prüfungen Möglichkeiten zu Selbst- und Fremd-Diagnostik und -Feedback. Allerdings zeigte sich in den „Corona-Semestern“ eine Tendenz, digitales Prüfen vorrangig als Leistungsüberprüfung kognitiver Lerninhalte auszulegen. Die Diagnose- und Feedbackfunktion zur Unterstützung trat in den Hintergrund. Das Vorhaben soll digitale Maßnahmen zum produktiven Umgang mit Heterogenität der Studierenden bezüglich dreier Fähigkeitsbereiche des selbstgesteuerten Lernens entwickeln, die generell die Übergangsphase ins Studium befruchten. Zudem werden Formen des digitalen Prüfens entwickelt, die Handlungskompetenzen und Motivation/Volition mit Feedbackfunktion adressieren. Dabei wird auf Erfahrungen aus den „Corona-Semestern“ zurückgegriffen und ein systematischer fach- und fakultätsübergreifender Transfer gestaltet.

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Maßnahmen zu diesem Projekt
  • Maßnahme 100012
    Maßnahme

    Selbstmanagementtraining PROFI

    Das präventive Selbstmanagementtraining PROFI richtet sich an Lehramtsstudierende. Ziel ist es, Prokrastination bei der selbstregulierten Kompetenzentwicklung zu reduzieren und Intentionen zum Studienabbruch vorzubeugen. Um dies zu erreichen, werden Selbstreflexion und persönliche Zielsetzungen gefördert.

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  • Maßnahme 100011
    Maßnahme

    Digitaler Kerbschlagbiegeversuch

    Im Maschinenbau werden Praktika zur Vertiefung der Vorlesungsinhalte angeboten, in denen die Studieren-den anhand von Anwendungsfällen ihr theoretisches Wissen und die teilweise komplexen Inhalte anwenden lernen. Aktuell werden die theoretischen Grundlagen dazu nur anhand von Skripten in Textform vermittelt, was zu einer gewissen Skepsis im Umgang mit den Prüfmaschinen und -geräten führt.

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  • Maßnahme 100015
    Maßnahme

    Das Paderborner Elektrotechnik AR Labor (PEARL)

    Um unterschiedlichen Vorkenntnissen im Umgang mit Laborgeräten in der Elektrotechnik zu begegnen, wurde ein freiwilliges, orts- und zeitunabhängiges Vorpraktikum entwickelt. Die Maßnahme ermöglicht Studierenden mithilfe der Anwendung PEARL ein frühzeitiges, gezieltes Kennenlernen zentraler Geräte vor oder parallel zum Laborpraktikum. Auf diese Weise wird ein flexibler, individueller Kompetenzaufbau unabhängig von Präsenzzeiten im Labor unterstützt.

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  • Maßnahme 100010
    Maßnahme

    Förderung fachspezifischen Problemlösens (Physik)

    Fast die Hälfte der Studierenden bricht das Physikstudium im Laufe der ersten vier Semester ab. Einer der Gründe ist die hohe Komplexität und Abstraktheit der Inhalte. Mit den Maßnahmen können die Studierenden das benötigte Fachwissen abhängig vom Vorwissen erlernen und so erfolgreicher Studieren. Die Materialien führen sie strukturiert durch den Erwerb fachspezifischer Problemlösefähigkeiten.

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  • Maßnahme 100016
    Maßnahme

    OSA für laborpraktisches Arbeiten in der Chemie

    Das OSA gibt Studierenden Rückmeldungen zu Teilbereichen ihrer praktischen Handlungskompetenz. Dazu werden sie nach Handlungsreihenfolgen in Bezug auf das praktische Arbeiten gefragt und erhalten ausdifferenzierte Aufgaben zu einzelnen Teilhandlungen (Skills). Die Rückmeldung soll als Orientierungshilfe für die gezielte weitere Vorbereitung dienen.

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  • Maßnahme 100014
    Maßnahme

    Ausbildung studentischer Culture Fellows

    Das Ausbildungsprogramm ist fakultäts- und fächerübergreifend und bildet Studierende (sog. Culture Fellows) aus. Die Studierenden begleiten und unterstützen Studienanfänger*innen auf Peer-Ebene bei Lehr- und Lerngelegenheiten und setzen sich in diesem Kontext mit der jeweiligen Fachkultur, Fachpraktiken und fachkulturellen Irritationsmomenten auseinander.

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Heterogenität braucht Freiraum in den Lernangeboten

Die Studieneingangsphase gehört zu einer der wichtigsten Phasen im Studium. Hier treffen Studierende (STUD) auf Mitstudierende, die vielleicht schon eine Ausbildung im belegten Studienfach gemacht oder gerade ihre allgemeine Hochschulreife am Gymnasium erworben haben. Die Lernvoraussetzungen beider sind äußerst heterogen, trotzdem studieren sie gemeinsam und sitzen in derselben Vorlesung. Aus den heterogenen Lernvoraussetzungen resultieren jedoch auch unterschiedliche Lernbedürfnisse, die ein individualisiertes Lernen erforderlich machen. Aktuell verwehren aber Vorlesungen häufig verschiedene Eingriffs- und Steuerungsmöglichkeiten innerhalb des Lernprozesses. Deshalb verfolgt das Projektvorhaben das Ziel, STUD in der Vorlesung ein individualisiertes Lernen über digitale Lernangebote zu ermöglichen. Für die Umsetzung ist die Entwicklung von interaktiven Übungen in Gestalt einer Übungsplattform vorgesehen, in die sämtliche digitale Lernangebote integriert sind und die die heterogenen Lernvoraussetzungen der STUD berücksichtigt. Konzeptionell stellt die Übungsumgebung damit ein Learning-on-Demand-Angebot dar, da es den STUD in genau dem Moment Wissenserwerb bzw. Übungsmöglichkeit bietet, in dem diese Unterstützung benötigen. Damit Learning on Demand möglich wird, sollen den STUD multiple Self-Assessment-Möglichkeiten angeboten werden, damit die STUD sowohl ihren eigenen Lernstand als auch ihren Lernfortschritt kontrollieren können. Angebote, die der Selbsteinschätzung dienen und

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While the digitization of industrial factories provides tremendous improvements for the production of goods, it also renders such systems vulnerable to serious cyber-attacks. To research, test, and validate security measures protecting industrial networks against such cyber-attacks, the security community relies on testbeds to simulate industrial systems, as utilizing live systems endangers costly components or even human life. However, existing testbeds focus on individual parts of typically complex production lines in industrial factories. Consequently, the impact of cyber-attacks on industrial networks as well as the effectiveness of countermeasures cannot be evaluated in an end-to-end manner. To address this issue and facilitate research on novel security mechanisms, we present CoFacS, the first COmplete FACtory Simulation that replicates an entire production line and affords the integration of real-life industrial applications. To showcase that CoFacS accurately captures real-world behavior, we validate it against a physical model factory widely used in security research. We show that CoFacS has a maximum deviation of 0.11% to the physical reference, which enables us to study the impact of physical attacks or network-based cyber-attacks. Moreover, we highlight how CoFacS enables security research through two cases studies surrounding attack detection and the resilience of 5G-based industrial communication against jamming.

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