Hybridprüfung im MINT-Bereich

Die Maßnahme adressiert die Herausforderung, komplexe, Berechnungsaufgaben im MINT-Bereich effizient und kompetenzorientiert zu prüfen. Bisherige E-Assessment-Lösungen scheitern oft an technischen, organi-satorischen sowie an der adäquaten Abbildung komplexer Aufgaben. Die mit der Digitalisierung verbunde-nen Chancen (z.B. Zeitersparnis bei der Prüfungskorrektur, spezifische interaktive Aufgabentypen zur Kom-petenzüberprüfung) konnten bislang nur bedingt im MINT-Bereich genutzt werden.

Das hybride Prüfungsformat verbindet die Vorteile papierbasierter Lösungen mit digitaler, teilautomatisier-ter Auswertung, um den Korrekturaufwand zu reduzieren und die Prüfungsqualität zu steigern. Die Herausforderung wurde durch die Entwicklung eines Ansatzes gelöst, das papierbasierte Bearbeitung komplexer Berechnungsaufgaben mit einer digitalen, kompetenzorientierten Ergebniseingabe kombiniert. Die Studierenden lösen die Aufgaben zunächst auf Papier und übertragen die Teilergebnisse anschließend in ein E-Assessment-System, das eine automatisierte Auswertung ermöglicht. Bei Bedarf erfolgt eine manu-elle Nachkorrektur der papierbasierten Lösungen, um Folgefehler zu berücksichtigen und die Prüfungsqua-lität sowie Rechtssicherheit zu gewährleisten. Die technische Umsetzung basiert auf dem Lernmanage-mentsystem OPAL und der ONYX-Testsuite, die verschiedene Aufgabentypen und eine kompetenzorientierte Gestaltung der Prüfungen erlaubt.

Die Maßnahme wurde im Rahmen von schriftlichen Prüfungen im Grundlagenfach Technische Thermody-namik an der Hochschule Zittau/Görlitz erprobt. Dabei handelt es sich um ein Pflichtmodul im Grundstudi-um aller Ingenieurdisziplinen. Das hybride Prüfungsformat wurde in mehreren Semestern mit Studierenden verschiedener technischer Studiengänge praktisch angewendet und evaluiert.

Für die Durchführung der Maßnahme bedarf es einer leistungsfähigen digitalen Infrastruktur. Hierfür wur-de das Lernmanagementsystem OPAL in Verbindung mit der ONYX-Testsuite genutzt, um eine datenschutz-konforme und stabile Prüfungsumgebung zu gewährleisten. Die Studierenden mussten im Vorfeld durch gezielte Übungen mit dem hybriden Prüfungsformat, dem kompetenzorientierten Abfrageschema und den spezifischen Aufgabentypen vertraut gemacht werden, um eine reibungslose Ergebniseingabe während der Prüfung zu ermöglichen. Didaktisch war es notwendig, die Prüfungsaufgaben so zu konzipieren, dass sie sich für eine teilautomatisierte, kompetenzorientierte Auswertung eignen, ohne den Charakter komplexer methodisch-mathematischer Aufgaben zu verändern. Relevant sind zudem rechtliche und organisatorische Vorgaben, insbesondere im Hinblick auf Prüfungsordnung sowie eine angemessene zeitliche Anpassung der Prüfungsdauer, um den zusätzlichen Aufwand für die digitale Ergebniseingabe zu kompensieren.

Nachnutzende können die Eignung der Maßnahme anhand mehrerer Evaluationskriterien erkennen: In der Pilotphase an der Hochschule Zittau/Görlitz wurde das hybride Prüfungsformat praktisch erprobt und sys-tematisch ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen eine Reduktion des Korrekturaufwands um ca. 70 %, eine erhöhte Prüfungsqualität durch kompetenzorientierte elektronische Aufgabentypen sowie eine hohe Akzep-tanz bei Studierenden und Lehrenden. Die Nutzerfreundlichkeit und die didaktische Weiterentwicklung wurden durch Befragungen und praktische Anwendung bestätigt. Die Übertragbarkeit auf andere MINT-Fächer ist durch die modulare Aufgabenstruktur gegeben (vgl. Freudenreich, R.; Herrmann, S.: E-Klausur auf dem Campus – smarte Prüfungsdurchführung mit dem eigenen mobilen Endgerät. In: Kersten, S.; Kammasch, G. (Hrsg.): Herausforderungen zeitgemäßer Technikbildung im akademischen und berufsbil-denden Sektor. Referate der 17. Ingenieurpädagogischen Regionaltagung 2023. S. 427−430 (2024)).

Erwartete Effekte der Maßnahme waren eine deutliche Reduktion des Korrekturaufwands (um ca. 70 %), eine Steigerung der Prüfungsqualität durch kompetenzorientierte Aufgabentypen sowie eine höhere Nutzer-freundlichkeit für Lehrende und Studierende.

Unerwartete Effekte zeigten sich in der Notwendigkeit, für die digitale Ergebniseingabe ca. 20 % mehr Prü-fungszeit einzuplanen, sowie im erhöhten initialen Aufwand für die Erstellung und didaktische Aufbereitung der Aufgaben. Positiv überrascht hat die Wiederverwendbarkeit und einfache Anpassbarkeit des Aufga-benpools für künftige Prüfungen.

Wechselwirkungen ergaben sich durch die didaktische Weiterentwicklung der Prüfungen und eine verbes-serte Betreuung der Lernenden, da Lehrende durch die Zeitersparnis mehr Ressourcen für die individuelle Förderung hatten.

Zu den Learnings zählen:

- Die Kombination aus papierbasierter Bearbeitung und digitaler Ergebniseingabe ermöglicht eine effiziente Prüfung, ohne den didaktischen Anspruch zu reduzieren

- Die automatisierte Auswertung reduziert den Korrekturaufwand erheblich,

- Der Prozess setzt aber voraus, dass Studierende frühzeitig mit dem hybriden Format vertraut ge-macht werden

- Für die digitale Ergebniseingabe muss etwa 20 % zusätzliche Prüfungszeit eingeplant werden

- Die Entwicklung und didaktische Aufbereitung der Aufgaben ist zunächst aufwendig, zahlt sich aber durch die Wiederverwendbarkeit aus

- Die Kombination aus automatisierter Auswertung und manueller Nachkorrektur ermöglicht eine Bewertung bei Folgefehlern oder individuellen Lösungswegen

- Das Format ist grundsätzlich auf andere MINT-Fächer übertragbar, sofern eine geeignete techni-sche Infrastruktur und didaktische Anpassung der Ausgaben (Zerlegung in automatisieret aus-wertbare Teilaufgaben) gegeben sind

Es erscheint nicht zielführend, Nachnutzenden ein alternatives Prüfungsformat zu empfehlen, sofern die intendierten Lernziele ähnliche Kompetenzfassetten adressieren und die institutionellen Rahmenbedin-gungen (technische Infrastruktur, rechtliche Vorgaben) ähnlich sind. Das Vorgehen hat sich bewährt. Die Ergebnisse der Pilotierung an der Hochschule Zittau/Görlitz belegen eine signifikante Reduktion des Kor-rekturaufwands, eine Steigerung der Prüfungsqualität durch kompetenzorientierte Aufgabenformate sowie eine hohe Akzeptanz bei Lehrenden.

Alternativ könnte ein vollständig digitales E-Assessment in Erwägung gezogen werden, sofern Aufgaben-struktur und Rechtssicherheit dies zulassen. Die bisherige Praxis zeigt jedoch, dass rein digitale Formate bei der Abbildung komplexer Rechenwege, der Nachvollziehbarkeit individueller Lösungsstrategien sowie hinsichtlich technischer und rechtlicher Anforderungen häufig limitiert sind. Das hybride Format bietet daher einen tragfähigen Kompromiss.

Bei der Adaption gilt es folgendes zu beachten:

- Studierende vorbereiten: Prüfungsformat frühzeitig einführen und die Ergebniseingabe üben, um Unsicherheiten während der Prüfung zu vermeiden.

- Zusätzliche Zeit: ca. 20 % mehr Prüfungszeit für die Eingabe im Tool einplanen.

- Aufgabentypen gezielt wählen: digitale Aufgabentypen (z.B. Auswahl-, numerische Aufgaben) sys-tematisch auf die zu prüfenden Kompetenzen ausrichten

- Manuelle Nachkorrektur einplanen: die automatisierte Auswertung durch eine gezielte Nachkon-trolle ergänzen, um Folgefehler und individuelle Lösungswege zu berücksichtigen.

- Technische Infrastruktur prüfen: sicherstellen das das E-Assessment-System stabil betrieben wird.

- Aufgabenpool pflegen: initiales Investment in die Aufgabenentwicklung erleichtert die Wiederver-we

Die Nachnutzung von Aufgaben des bestehenden Aufgabenpools an Kollegen kann Anregungen für eige-nen Formate geben, sollte jedoch mit Blick auf die eigene Didaktik stets angepasst werden.