
Digitallabor Mathematik für die Chemie
Viele Studierende im Fach Chemie haben Defizite in mathematischen Grundlagen, da im Curriculum häufig eine direkte Verknüpfung mit der Anwendung in der Chemie fehlt. In den bisherigen Curricula werden außerdem selten ausreichende Möglichkeiten zum Erlernen von Programmierfähigkeiten geboten, die angesichts der wachsenden Bedeutung von Computermodellen und disruptiver Technologien wie Quantencomputing und Künstlicher Intelligenz in der Chemie dringend benötigt werden. Das Ziel unseres Projekts ist ein modulares und adaptives Digitallabor, in dem Studierende für die Chemie relevante mathematische Konzepte eigenständig in Python-Programmen umsetzen und direkt mit einem chemischen Kontext verknüpfen. So werden mathematische Grundlagen eng mit der Fachausbildung verknüpft und gleichzeitig Kenntnisse im Programmieren und Visualisieren von Daten erworben. Die einzelnen Versuche enthalten Elemente der forschungsnahen Lehre. In ihre Entwicklung wird die Studierendenperspektive systematisch eingebracht. Im Digitallabor erwerben die Studierenden essentielle Fähigkeiten für die moderne naturwissenschaftliche Arbeit, beispielsweise indem sie Grenzen von Modellen sowie systematische Wege zu ihrer Verbesserung eigenständig evaluieren. Es ermöglicht den Studierenden zudem interaktives, individualisiertes und dezentralisiertes Lernen, was die Hochschullehre insbesondere für stärker diversifizierte Studierendenkohorten resilienter und zukunftsfester macht.
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Emulated Learn-Ecosystem for VirtuReal Teaching
Im Projekt ELEVATE entsteht ein interdisziplinäres virtuell-reales Lehr-Lern-Ökosystem für sicheres Arbeiten mit Hochvoltbatteriesystemen (HV-BS), unerlässlich für die Mobilitäts- und Energiewende.In der praxisorientierten Lehre besteht das Problem, dass HV-BS lebensgefährliche Spannungen aufweisen und bei falscher Handhabung zu Unfällen, Bränden oder Explosionen führen können. Dies stellt die HAW vor die Herausforderung, praxisnahe und realistische selbstgesteuerte Lern-Experimente von Studierenden mit HV-BS durchzuführen.Das didaktische Konzept des Projekts beruht auf handlungsorientierten Ansätzen, die den Studierenden ermöglichen, aktiv an dem emulierten HV-BS zu lernen, ohne dabei Gefahren ausgesetzt zu sein. Der Austausch zwischen Studierendengruppen verschiedener Ingenieur-Fachrichtungen fördert die Zusammenarbeit. Das zentrale und allen Studierenden bekannte HV-BS ermöglicht ein schnelles Eintauchen in fachfremde Einsatzorte wie Produktionsstätten, Privathäuser, Elektrolyseanlagen und Fahrzeuge.ELEVATE schafft ein einzigartiges Lern-Ökosystem zur Entwicklung praxisnahen Wissens und interdisziplinärer Kompetenzen für Studierende der Elektrotechnik (Prof. Kaufmann), Elektromobilität (Prof. Reick), des Maschinenbaus (Prof. Breckle) sowie der Energie- und Umwelttechnik (Prof. Ziegler). Das Projekt fördert den Austausch mit weiteren Bildungseinrichtungen und der Industrie und entwickelt somit eine Strahlkraft, welche dem Mangel an Nachwuchsingenieuren entgegenwirkt.
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Tool zur Erstellung themenbezogener Lernräume
Lehrinhalte werden häufig im Kontext eines bestimmten Seminars oder Moduls erstellt. Das Workspacetool soll die Zusammenstellung von Inhalten ermöglichen, die für Studierende unabhängig eines bestimmten Lehrangebots interessant sind. Dadurch kann Wissen gebündelt und für viele Personen ohne eine zeitliche Begrenzung zugänglich gemacht werden.
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[Kurzbeschreibung folgt (Anm. StIL)]
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