
Digitalisierung der Prozessentwicklung zur Steigerung der Nachhaltigkeit in der chemischen Industrie
Für den Entwurf chemischer Prozesse sind die systemtheoretische Analyse, sowie Modellierung und Simulation von essentieller Bedeutung um chemische Wandlungsprozesse nicht nur ökonomisch, sondern auch ökologisch möglichst optimal und nachhaltig zu gestalten. In der Lehre überwiegen hierbei aber noch konzeptionelle Methoden die ohne Computer oder mit einfachen Kalkulationsprogrammen erfolgen. Während das so erlernte Abstraktionsvermögen und die systematische Herangehensweise zur Problemlösung weiterhin hochrelevant sind, ermöglichen digitale Modelle und datenbasierte Werkzeuge eine deutliche Effizienzsteigerung, deren Transfer in die Praxis für eine Steigerung der Nachhaltigkeit von imminenter Bedeutung ist. Mit der Umsetzung dieses Förderprojektes werden die Studierenden befähigt aktuellen Herausforderungen im industriellen Alltag mit modernsten Methoden systematisch zu begegnen und somit nicht nur Ihre eigene Arbeitseffizienz, sondern auch die Effizienz der auf dieser Arbeit entwickelten Prozesse deutlich zu steigern. Die Studierenden übertragen diese Kenntnisse nach Ihrem Studium automatisch in die industrielle Praxis und tragen damit effektiv zur Steigerung der Nachhaltigkeit in der chemischen Industrie bei.
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Individuelles Feedback zu Programmieraufgaben
Ziel des Projekts ist die Erstellung und Erprobung eines offline verfügbaren Aufgabengenerators in den Bachelor Pflichtlehrveranstaltungen Datenbanken 1 und 2. In den Aufgabengenerator wird ein KI-gestützter Chatbot integriert, der Studierenden erstmalig inhaltlich und didaktisch individualisiertes Feedback gibt. Die Lehrinnovation besteht darin, dass Studierende in die Entwicklung und Testung des Chatbots eingebunden werden. Die zu bearbeitenden Aufgaben werden durch einen Aufgabengenerator mit einer Template Engine generiert. Studierende bearbeiten die interaktiven Aufgaben und interagieren mit dem Chatbot in Jupyter Notebooks. Der Chatbot nutzt zur Generierung des Feedbacks die studentischen Eingaben, Rückmeldungen aus der Datenbank und bereitgestellte Musterlösungen. Um ein didaktisch sinnvolles Antwortverhalten zu erreichen, werden auch die Erfahrungen von studentischen Tutoren verwendet. Das Projekt ermöglicht es erstmalig, die zunehmende Heterogenität der Studierenden an der Fachhochschule Dortmund im Hinblick auf Diversität, Mehrsprachigkeit und Barrierefreiheit produktiv für die Entwicklung eines KI-generierten Chatbots zu nutzen. Es leistet einen wichtigen Beitrag zum selbstorganisierten, praxisorientierten Lernen und steigert kritische Digital- und Medienkompetenzen (Future Skills) im Fach Informatik.
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VR-Labor – Gestaltungskriterien
Die Maßnahme dient im Hochschulkontext der Konzeption, Evaluation und Verbesserung von Virtual-Reality-(VR)-Laboren. Sie adressiert Potenziale durch didaktische Aspekte, kognitive Prozesse und Gestaltung. Zu diesem Zweck bildet die Maßnahme einen evidenzbasierten Kriterienrahmen, der die Bereiche Mediendidaktik (Zielklarheit, Constructive Alignment), Lernpsychologie (CLT, CToML, CAMIL) und Technik/UX (Immersion, Konsistenz, Performance, Barrierefreiheit) verbindet.
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Multimodale Modellantworten als direktes Feedback bei der individuellen Unterrichtsvideoanalyse
Im Diskurs um Reformen in der Lehrkräftebildung wird der Forderung nach fundierten, berufspraktisch relevanten Kompetenzen u. a. mit dem Einsatz von Unterrichtsvideos begegnet. Dabei stellt sich nicht nur die Frage nach geeigneten Maßnahmen, um den Kompetenzerwerb auch im digitalen Raum bei der individuellen Videoanalyse zu begleiten, sondern es gilt auch zu untersuchen, welche Modalität diese Begleitmaßnahmen haben sollten, um für Studierende im Sinne der Cognitive Theory of Multimedia ansprechend und gut nutzbar zu sein. Es wurde eine Erhebung in einem videobasierten Online-Lernsetting durchgeführt, bei dem 137 Grundschullehramtsstudierende zwischen auditiven und transkribierten Modellantworten als direktes Feedback wählen konnten. Analog zur Feedbackmodalitätsforschung bestätigte sich das Audio als präferierte Modalität. Jedoch wurde ein einschränkender Reihenfolgeeffekt festgestellt. Erste Erklärungen, warum Studierende Audio oder Transkript präferieren, liefert eine Inhaltsanalyse.
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