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Transdisziplinäre Hybridlehre am Beispiel technisch komplexer Systeme

Mikrosysteme sind Querschnittstechnologien mit disziplinübergreifender Komplexität. Das Lösen komplexer Probleme durch inter- und transdisziplinäre Ansätze ist in der Forschung etabliert. Lehre dagegen ist disziplingebunden. Studierenden wird weder die Methodenkompetenz vermittelt noch ermöglicht,inter- transdisziplinäre Netzwerke aufzubauen. Das Lehrkonzept soll dies durchdringen und eine Selbstbestimmung in der Ausbildung persönlicher Kompetenz ermöglichen. Die Herausforderung besteht in der Etablierung einer Lehrform, in der die disziplinären Lerninhalte virtuell zu einem transdisziplinären Lerninhalt zusammengeführt werden. Die pandemiebedingte Entwicklung ermöglicht dies mit Zuhilfenahme hybrider Lehrkonzepte, indem die Studierenden unter Verfolgung ihrer spezifischen Lernziele gemeinsam problemorientiert an realen technischen Problemstellungen arbeiten. Die Bewältigung dieser Herausforderung bedarf jedoch eines geeigneten didaktischen Konzeptes, das die Disziplinen in einer gemeinsamen virtuellen Plattform vereint, in der sich die Studierenden vernetzen können und individuellen Zugriff auf die unterschiedlichen Lehrinhalte haben sowie einem Mehrwertsystem, von dem alle integrierten Parteien profitieren.

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Data Literacy am Beispiel Pflanzengenomik

Am Beispiel einer Pflanzengenomsequenzierung sollen Arbeitsschritte eines realen Projektes von den Studierenden geplant und praktisch durchgeführt werden. Das Projekt beginnt mit der Beachtung rechtlicher Vorgaben wie dem Nagoya-Protokoll bei der Probenauswahl. Anschließend werden die Studierenden ihre Arbeitsschritte im Labor planen, um hochmolekulare DNA zu extrahieren und eine Sequenzierung per Nanopore-Technologie (MinION) durchzuführen. Alle Arbeitsschritte werden in einem digitalen Laborbuch dokumentiert. Dabei sollen die Studierenden gegenseitig ihre Dokumentation überprüfen und Vorschläge für Verbesserungen machen (peer-review). Für die Analysen der erzeugten Datensätze soll eine Cloud-basierte Lösung verwendet werden, um aktuelle Entwicklungen in der Bioinformatik aufzuzeigen. Die Studierenden werden verlässliche Backuplösungen kennenlernen, um einen Verlust der Datensätze zu vermeiden. Für eine spätere Veröffentlichung ist eine genaue Beschreibung des Sequenzierprozesses notwendig. In diesem Kontext sollen die Studierenden das Konzept von FAIR (Findable Accessible Interoperable Reuseable) data verinnerlichen. Als Abschluss der Veranstaltung sollen die Studierenden ihre Ergebnisse vor einem internationalen Publikum im Rahmen einer selbstorganisierten Online-Konferenz präsentieren.

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