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Bergische Universität WuppertalProjekte virtueller Lernraum Extended Realities XR
Lehramtsstudierende müssen lernen, virtuellen Unterricht professionell zu gestalten, wofür neben fachlichem Wissen auch methodische und konzeptionelle Fähigkeiten, insbesondere im Umgang mit Mixed-Reality-Umgebungen, benötigt werden. Aktuelle Curricula bereiten Studierende, insbesondere aus bildungsfernen Hintergründen, nicht ausreichend auf das virtuelle Lernen vor, was Ängste hervorrufen kann. Unser Projekt ProviLe setzt darauf, Studierende frühzeitig in die kriteriengeleitete Erstellung von XReality-Anwendungen einzubinden, um ihre Kompetenzen in hybriden Lernumgebungen zu stärken und Berührungsängste abzubauen. Unsere kombinatorischen Studiengänge bieten den nötigen Freiraum für XR-Qualifizierungen, vor allem im Kontext von Nachhaltigkeitsfragen. Durch Projektkurse als "Learners as Designers" sollen Studierende mit ihren Dozierenden ein XRLab mitgestalten und darin fachspezifische XR-Lehr-Lernszenarien entwickeln, die gemeinsam mit dem Projekt-Team umgesetzt und für weitere Trainings im virtuellen XRLab sowie für ergänzende Peer-to-Peer-Prozesse zur Verfügung gestellt werden. Unsere Evaluation überprüft, ob diese Maßnahmen eine positive Lernkultur fördern und die Kompetenz und Selbstwirksamkeit der Studierenden durch konstruktives Feedback stärken. Wir tragen dazu bei, nachhaltigen Wissenstransfer durch Publikationen, Kooperationen und weitere Events, wie virtuelle Workshops und Sprachcafés, in die Bildungscommunity zu befördern.
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ARGeo: Immersives Lernen durch AR in Geographie
Das Projekt ARGeo an der Bergischen Universität Wuppertal zielt auf die nachhaltige Verankerung von Augmented Reality (AR) in der geographischen Lehrer:innenbildung. Lehramtsstudierende erwerben technische Kompetenzen im Umgang mit webbasierten AR-Tools (z.?B. Blippar), gestalten fachdidaktisch fundierte AR-Lernumgebungen und erproben diese in universitären und schulischen Kontexten. Didaktische Leitlinien wie das TPACK-Modell, die Cognitive Theory of Multimedia Learning (CTML) und der Affordance-Ansatz für AR strukturieren die Gestaltung und Reflexion der Inhalte. Die AR-Materialien werden schrittweise in die drei Modulkomponenten des Lehramtsstudiums (Einführung in die Didaktik, Medien und Methoden, Außerschulische Lernorte) integriert. Im zweiten Projektjahr erfolgt zudem ein Transfer ins institutsinterne GeoIT-Schülerlabor, das für die schulpraktische Erprobung genutzt und konzeptionell weiterentwickelt wird. Die systematische Evaluation durch ein Explanatory Sequential Design (TAM + Interviews) liefert empirische Grundlagen zur Optimierung der Lehr-Lernprozesse. Abschlussarbeiten und das AR/VR-Netzwerk der BUW stärken die wissenschaftliche Weiterentwicklung und schulischen Transfer. Perspektivisch wird auf dieser Basis ein Kriterienkatalog erarbeitet, der aufzeigt, welche technischen, didaktischen und strukturellen Voraussetzungen notwendig sind, damit Lehrkräfte AR langfristig, praxisnah und reflektiert in den Geographieunterricht integrieren können.
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Übungsaufgaben KI-gestützt individualisiert
Das Projekt;AdapTask;entwickelt eine KI-gestützte Lernumgebung zur Stärkung des Übungsformats im ingenieurwissenschaftlichen Grundlagenstudium am Beispiel des Moduls;Maschinenelemente. Ziel ist es, Studierende durch adaptive, individualisierte Übungsaufgaben gezielt in ihrer fachlichen Kompetenzentwicklung zu fördern. Über einen dialogbasierten Prozess ermittelt ein KI-gestütztes System den individuellen Kompetenzstand eines Studierenden und passt bestehende Aufgaben durch evidenzbasierte Scaffolding-Maßnahmen z.?B. sprachliche Vereinfachung, Segmentierung, metakognitive Hinweise oder Übersetzung so an, dass sie in der Zone der nächsten Entwicklung liegen. Ein tutorielles Feedbacksystem begleitet den Lösungsprozess und reduziert Hilfen schrittweise mit wachsender Kompetenz (Guidance Fading). Die Entwicklung erfolgt partizipativ mit Studierenden und zielt auf flexible Übungsformate, die unterschiedliche Lernbedarfe, Studienrealitäten und Motivationen berücksichtigen. Die Wirksamkeit des Ansatzes wird datenbasiert über Kompetenzzuwachs, Nutzungsverhalten und qualitative Rückmeldungen überprüft.;AdapTask;verbindet aktuelle bildungswissenschaftliche Erkenntnisse mit technologischer Innovation und schafft neue Möglichkeitsräume für aktives, selbstreguliertes Lernen mit dem Ziel, Überforderung zu reduzieren, Motivation zu steigern und vermittelt über die Förderung der fachlichen Kompetenzentwicklung langfristig Studienabbrüche zu senken.
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Partizipativ, agil Mathe-Lernangebote entwickeln
Angehende Lehrkräfte technischer Fachrichtungen am Berufskolleg sind in Folge des Lernfeldkonzepts zunehmend gefordert, mathematische Grundlagen in komplexen beruflichen Kontexten zu vermitteln obwohl sie i. d. R. keine mathematikdidaktische universitäre Ausbildung besitzen. In einer Kooperation von Mathematik- und Technikdidaktik wird mit dem Projekt auf diesen Bedarf reagiert, indem mit einem phasenübergreifenden, praxisnahen Lehrformat nach dem Design-Thinking-Ansatz Studierende der technischen Fachrichtungen befähigt werden, mathematische Lernbedarfe zu erkennen, mathematikdidaktisch fundierte Lernmaterialien zu entwickeln und diese in Partnerschulen zu erproben. Eine Grundlage bildet ein an der BUW entwickeltes adaptives tutorielles System, das individuelle Lernvoraussetzungen berücksichtigt. Der Design-Thinking-Ansatz dient als strukturierender Rahmen: Die Studierenden durchlaufen die vollständige Entwicklung von der Analyse realer Lernhürden über die Konzeption bis zur Testung in der schulischen Praxis. Lehrende begleiten den Prozess, schulische Partner bringen ihre Perspektive ein. Die Materialien werden dokumentiert, digital bereitgestellt und iterativ weiterentwickelt. Ziel ist es, ein innovatives Lehr-Lern-Format zu etablieren, das flexibel auf geänderte schulische Anforderungen reagieren kann, studentische Partizipation stärkt und langfristig zur Unterrichtsentwicklung im Berufskolleg beiträgt.
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Sustainable Alloy Navigator
Die Vermittlung von Nachhaltigkeitskonzepten in der Ingenieurausbildung gewinnt zunehmend an Bedeutung. Heutige IngenieurInnen sollen auch die ökologischen, ökonomischen und sozialen Auswirkungen ihrer Entscheidungen berücksichtigen. Nachhaltigkeit vermittelt dabei ein ganzheitliches Denken, indem den ressourcenschonenden Einsatz von Materialien und Energie sowie den verantwortungsvollen Umgang mit Umweltauswirkungen thematisiert wird. Bisher werden Vorlesungen zu Nachhaltigkeit oder Ressourceneffizienz unzureichend in Ingenieur-Curricula berücksichtigt, da hier interdisziplinäre Lehr-Lernangebote zu Querschnittsthemen notwendig sind, die über die fachsystematische Struktur von MINT-Curricula hinausgehen. Dieses Vorhaben schließt diese Lücke durch die Erarbeitung einer innovativen, interdisziplinären, lernendenzentrierten und digitalen Lernplattform, dem Sustainable Alloy Navigator (SAlly). Mit Hilfe von SAlly werden die wesentlichen Grundlagen der Themen Nachhaltigkeit, 10R-Strategien, Life-Cycle-Assessment, Eco-Audit in Form von Wissensbausteinen den Studierenden bereitgestellt und in die Lehre integriert. Die Lernmotivation wird über die Bearbeitung konkreter Themenstellungen aus der Industrie gesteigert werden. Für die praktische Bearbeitung der Themen wird ein physisches Nachhaltigkeitslabor SAlly+, welches als Ergänzung der digitalen Lernplattform fungiert, aufgebaut. Die Entwicklung wird empirisch begleitet bzw. evaluiert.
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Mentale Ordnung in Lern- und Entwicklungsprozessen
MODULE Mentale Ordnung durch Dreidimensionale Unterstützung bei Lern- und Entwicklungsprozessen ist ein hybrides Unterstützungssystem für Studierende, insbesondere im neurodiversen Spektrum. Ziel ist es, überfachliche Kompetenzen wie Konzentrationsfähigkeit und Selbstorganisation durch ein personalisierbares Programm von Lernmodulen zu stärken. So sollen Selbstwirksamkeit gefördert und Neurodiversität als Stärke nutzbar gemacht werden.Das System kombiniert haptische und digitale Elemente: Physische Bausteine, die einzelne Aufgaben repräsentieren, helfen, den Alltag zu strukturieren, den Workload sichtbar zu machen und reflektiertes Selbstmanagement zu unterstützen. Diese analogen Methoden (ähnlich LEGO Serious Play oder Kanban) werden durch ausdruckbare Templates und Audio-Anleitungen moderiert.Gleichzeitig fungieren die Bausteine als Ankerpunkte für digitale Inhalte etwa akustisch geführte Methoden wie angeleitete, aber bildschirmarme, Reflexionsübungen über das Smartphone. Die physische Sichtbarkeit der Bausteine erhöht die Adhärenz der Nutzung: man vergisst es nicht so leicht.Das MODULE-System wird durch eine digitale Methodenbibliothek ergänzt, die Lehrenden die didaktische Planung erleichtert: Sie stellt Methoden und Reflexionsangebote bereit, die Lehrende Studierenden empfehlen können. MODULE ermöglicht eine zusätzliche Lernebene, macht Persönlichkeitsentwicklung im Studium sichtbar und stärkt Studierende in ihrer Selbstwahrnehmung und Eigenverantwortung.
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Ko-Konstruktion Digitaler Lerndiagnostik
Das Projekt KoKo-DiL an der Bergischen Universität Wuppertal stärkt die Innovationskompetenz von Lehramtsstudierenden für das Berufskolleg in der Lehrer*innenbildung, indem es Studierenden ermöglicht, eine aktive, selbstbestimmte Rolle in schulischen Innovationsprozessen zu übernehmen. Die Studierenden bearbeiten im Rahmen des weiterentwickelten Moduls Forschungsprojekt eigenverantwortlich in kooperativen Teams authentische Entwicklungsaufträge von Berufskollegs und entscheiden im Sinne des eduSCRUM-Ansatzes eigenständig über Ziele und Vorgehen in iterativen Arbeitszyklen (Sprints). Durch die enge Kooperation mit Schulen und die Umsetzung praxisrelevanter digitaler Diagnosesysteme erwerben die Studierenden fundierte Innovationskompetenz und stärken ihre Selbstwirksamkeit, Kooperationsfähigkeit und Problemlösekompetenz zentrale Voraussetzungen für eine moderne Lehrerinnenrolle.Für die Lehrerinnenbildung entsteht so ein nachhaltiger Mehrwert: Die universitäre Lehre wird durch echte Praxis- und Entwicklungsaufgaben bereichert, neue Impulse für die Schulentwicklung werden gesetzt, und Schulen profitieren direkt von einsatzfähigen Lösungen. Die Wirksamkeit des Formats wird systematisch evaluiert und trägt dazu bei, die Lehrerinnenbildung zukunftsorientiert und partizipativ weiterzuentwickeln. KoKo-DiL liefert damit ein übertragbares Modell für eine handlungsorientierte, selbstverantwortliche Ausbildung angehender Lehrkräfte.
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Educating Future Sustainability Leaders & Innovators
Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer transdisziplinären, interaktiven und handlungsorientierten Lehrveranstaltung, die die unternehmerische Bildung für nachhaltige Entwicklung in den Mittelpunkt stellt. Master-Studierende erlernen handlungsorientiert, wie sich Nachhaltigkeitstransformationen gestalten, und sie diese durch eigene Ideen vorantreiben können. Unternehmen, Nichtregierungsorganisationen und weitere gesellschaftliche Akteure*innen werden in die Entwicklung einbezogen.
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Das digitale Genom
Die personalisierte Medizin wird zunehmend gesellschaftsrelevanter. Dem gegenüber steht ein größer werdendes Defizit im Verständnis der Daten individueller Genom- und Epigenomanalysen. Die Corona Pandemie hat diese Lücken aufgezeigt.Wir wollen den Umgang mit Genom- und Epigenomdaten im Lehramtsstudium mit einem innovativen offenen Kurskonzept begegnen um einen Kenntniserwerb bzgl. Fachwissenschaft und Selbstlernkompetenz zu initiieren. Ziel ist es, zukünftige Lehrkräfte als Multiplikatoren für eine nachhaltige gesellschaftliche Entwicklung einzusetzen.Ziel ist ein an allen Universitäten anwendbarer kostengünstiger Kurs aus interaktivem Seminar, Laborpraxis und kollaborativen Auswertung. Digital gestütztes Lernen und kollaboratives Freies Forschen erlauben einer heterogenen Zusammensetzung aus Lernenden multifaktorielle Auseinandersetzung mit der Bestimmung von Allelen, Transkriptomen und Epigenomen. Die Studierenden generieren genomische Daten im Labor selbst und greifen bzgl. Krankheitszuständen wie Krebs auf öffentlich zugängliche und anonymisierte Daten zu. Die Studierenden können forschungsprozessorientiert selbst gewählte krankheitsassoziierten genetische Loci bzgl. DNA Sequenz, Expressionslevel und epigenetischen Markierungen untersuchen und setzten quantitative Vergleiche selbstständig ein. Sie diskutieren diese Daten aus verschiedenen Blickwinkeln kooperativ und lösungsorientiert aufgrund identifizierter molekularer Zusammenhänge und Wechselwirkungen.
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Forschungsprojekte mit Virtual Reality: Ein interdisziplinärer Lehr-Lernansatz zur Konzeption, Produktion und Erprobung virtueller Lernumgebungen durch Lehramtsstudierende
Im Vorhaben werden Studierende in Peer-Groups diverse Lehr- und Lernsettings, exemplarisch für die Vermittlung von Wissen im Chemieunterricht, für den Einsatz mit dem Medium Virtual Reality entwickeln. Diese werden in ein technisch-didaktisches Konzept überführt und von den Studierenden unter Verwendung eines Virtual-Reality-Autorenwerkzeuges umgesetzt. Im Anschluss wird die VR-basierte Umsetzung mit Schüler*innen erprobt und unter Einbindung relevanter Forschungsfragen reflektiert. Vor allem das interdisziplinäre Zusammenspiel von Mediendidaktik, Technikdidaktik und Chemiedidaktik sowie die Verwendung innovativer Lösungen zur Erstellung von VR-Inhalten, ermöglicht Studierenden erstens eine kooperative Lernkultur im interdisziplinären Diskurs zu erleben und zweitens Kompetenzen mit VR zu erwerben und zu reflektieren, die auf Schulsettings mit Bezug zur zukünftigen Lehrtätigkeit übertragen werden können.
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Digitales Batterielabor für die akademische Lehre
Das Projekt Digitales Batterielabor für die akademische Lehre - DiBaLa" konzentriert sich auf innovative Methoden und Inhalte für die Hochschullehre mit Bezug zu Batterietechnologien. Die Integration von E-Learning und VR-Technologien ermöglicht ein interaktives Lernerlebnis, das dem Arbeiten in einem echten Batterielabor sehr nahekommt, jedoch deutlich kostengünstiger in bestehende Lehrveranstaltungen eingebunden werden kann. Ein Ziel ist u. a. die umfassende akademische Ausbildung von Student*innen für das zukünftige Forschen und Arbeiten im Energie- und Mobilitätssektor, um die aktuellen und zukünftigen gesellschaftlichen Herausforderungen mit Hilfe von technologischen Innovationen meistern zu können. Im Rahmen des Projektvorhabens werden aktuelle Trends in der digitalen Lehre und Batterieforschung analysiert und didaktische Methoden entwickelt, die u. a. eine kontinuierliche Erfassung des Lernerfolgs ermöglichen und den Informations- und Wissensaustausch zwischen Student*innen und Dozent*innen fördern. Die Integration von Bild- und Videomaterial sowie VR-Technologien bietet praxisnahe Einblicke und die Realisierung virtueller Experimente. Die Testphase inkl. Evaluationen mit aktiver Studierendenbeteiligung dient der Berücksichtigung der Wünsche und Bedürfnisse der Student*innen. Mit der Entwicklung einer Verstetigungs-/Transferstrategie wird das langfristiges Ziel verfolgt, die didaktischen Methoden und digitalen Lehrinhalte an weiteren Hochschulen etablieren zu können.
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Augenöffner - Artenkenntnis
Der Rückgang biologischer Artenkenntnis stellt die von der UNESCO angestrebte Stärkung des öffentlichen Bewusstseins für Biodiversität und Nachhaltigkeit vor große Herausforderungen. Die Blindheit gegenüber Artenvielfalt betrifft insbesondere Pflanzen als unbewegte Teile der Natur (plant blindness).Hier möchte das Projekt ansetzen und über projektbasiertes Studieren die Aufmerksamkeit von Studierenden gegenüber Pflanzen (plant awareness) auf ihren alltäglichen Wegen stärken und sie anregen, sich vertiefter mit der Thematik auseinanderzusetzen. Lehramtsstudierende der Biologie erlernen im Bachelorstudium Grundlagen der botanischen Formenkenntnis, die durch das Projekt ausgebaut werden sollen.Durch Konzeption und Umsetzung ihrer eigenen Projektidee zur Vermittlung von Artenkenntnis (Produkte wie bspw. Campus-Pflanzen-App, Podcasts, Bestimmungs-Challenges über digitale Apps, Lernvideos erstellen) wird nicht nur die Artenkenntnis der Studierenden gefördert, sondern auch die Motivation, das Interesse und die Selbstwirksamkeit gesteigert. Dadurch werden die Studierenden gestärkt, in ihrer späteren Rolle als Multiplikator*innen an Schulen aktiv zu werden.Das Augenöffner-Artenkenntnis-Projekt ist ein niederschwelliger Ansatz zur Förderung des Biodiversitätsbewusstseins und zur Bildung für nachhaltige Entwicklung. Durch die Erstellung und Veröffentlichung des entwickelten Lehrkonzepts und der im Projekt generierten Erkenntnisse ist eine Nachnutzung durch andere Hochschulen möglich.
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Literaturgeschichte(n) erarbeiten - Gemeinsam im Digitalen
Ziel des Projektes ist es, für vier literaturgeschichtliche Zeiträume (1100-1600, 1600- 1800, 1800-1900, 1900-2000) je eine Lerneinheit im Umfang eines Seminars zu konzipieren und in eine digitale Lernumgebung zu transformieren, in der Studierende gemeinschaftlich arbeiten. Für diese Segmentierungen lassen sich signifikante Veränderungen in der Literatur erkennen und beschreiben. Erreicht werden soll keine enzyklopädische Übersicht über die deutschsprachige Literaturgeschichte, vielmehr sollen Studierende am Material handlungsorientiert die Erfahrung literaturhistoriographischen Arbeitens machen und sich substantielle Kenntnisse der Literaturgeschichte, aber auch des disziplinären Arbeitens gemeinsam aneignen. Wir reagieren damit auf die beschriebenen zentralen Herausforderungen in unseren Studiengängen und adressieren den gestiegenen Bedarf an der Ausbildung von Selbststeuerungskompetenzen. Denn unsere digitalen Vermittlungsmethoden bieten anleitende Orientierung und fordern studierendenzentriertes Lernen ein. Wir bauen mit dem Projekt auf Erfahrungen auf, die wir aus den Ergebnissen der Evaluation eines zuvor durchgeführten Pilotprojekts um. Alle Kurse werden als OER angeboten. Dafür entwickeln wir eine interaktive und kollaborative Lernumgebung im LMS Moodle.
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iMHD Interaktives Modulhandbuch
Das interaktive Modulhandbuch bietet den Studierenden der Fakultät Architektur und Bauingenieurwesen eine Hilfestellung, Lehrveranstaltungen zum Bauprozess in Beziehung zu setzen und fördert somit das Verständnis der Lehrinhalte. Im Rahmen des Projektes soll ein Web-basiertes interaktives Modulhandbuch (iMHD), zunächst für die Studiengänge Architektur und Bauingenieurwesen, exemplarisch für den Hochbau, entwickelt werden. Hierbei werden die bestehenden Modulhandbücher zusammengeführt. Mit Hilfe des iMHD sollen die Studierenden in die Lage versetzt werden, direkt zu Studienbeginn den Bauprozess schnell, einfach und übersichtlich zu erfassen. Sie erhalten dadurch die Möglichkeit, die angebotenen Lehrinhalte transparent dem Bauprozess zuzuordnen und sich einen Überblick zu verschaffen. Während des Studiums soll das iMHD den Studierenden die Navigation durch das gesamte Bachelor- und Masterstudium ermöglichen. Durch die Verknüpfung mit den bereits bestehenden Modulhandbüchern bekommen sie zu jedem beliebigen Zeitpunkt einen Überblick über bereits absolvierte sowie noch ausstehende Lehrveranstaltungen.
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KICK 4.0 KI-Chat-Kompetenzen im Labor
Lehr-Lernlabore, die digitale Medien und virtuelle Realitäten in die Laborlehre mit einbeziehen (XR-Labore), drängen zunehmend in die hochschulische Lehre der MINT-Fächer und bieten auch für die berufliche Ausbildung in technischen Berufen bisher noch weitestgehend ungenutzte Potentiale. Neben den fachbezogenen Kompetenzen können so auch Kompetenzen für selbstgesteuertes, lebensbegleitendes und digitales Lernen erworben werden. Das Projekt KICK 4.0 greift XR-Labore in der Lehre auf, verbindet diese jedoch mit völlig neuartigen Kompetenzbedarfen, die mit der zunehmenden Verbreitung von KI-basierten Natural-Language-Processing(NLP)-Systemen wie ChatGPT notwendig werden. Schon jetzt ist sichtbar, welchen Herausforderungen die Nutzung von NLP-Systemen auf die Struktur, die Organisation sowie die didaktische Gestaltung des Lehrens und Lernens haben wird, auch in der laborbasierten Lehre. Ziel des Projektes ist es proaktiv mit diesen Herausforderungen umzugehen und Chancen sowie Grenzen dieser Mensch-KI-Kollaboration in der Lehre erfahrbar zu machen. Hierfür werden XR-Labore mit NLP-Systemen für die Ingenieurausbildung und Lehrerbildung verbunden, darüber ein unmittelbarer Nutzen für die Studierenden generiert und dieser evaluiert. Wir sehen diese Technologien nicht als Gefahr für Bildungsprozesse, sondern als Chance für die Gestaltung von innovativem, lernendenzentrierten und digital gestütztem Lehren und Lernen im Labor in unterschiedlichen Bildungsformen.
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SKiLLs - Simulationsspiel zur Kompetenzentwicklung
Aufgabe der Sicherheitstechnik (SiTe) ist die Identifikation, Bewertung und Vermeidung von Risiken bei der Arbeit mit dem Ziel der Förderung sicherer Arbeit. Die Arbeitswelt wandelt sich beschleunigt durch Makro-Trends wie Digitalisierung und Globalisierung. Dem steht eine alternde und schrumpfende Erwerbsbevölkerung gegenüber. Zunehmend werden daher von der SiTe individuelle, problembasierte und interdisziplinäre Lösungen zur Gestaltung der Arbeitswelt erwartet, was ein Kompetenzset jenseits des reinen Fachwissens erfordert. Bisher basiert die Lehre jedoch traditionell noch überwiegend auf Lehrmethoden, die kaum aktivierende, praxisorientierte und konstruktive Lernumgebungen bieten und somit nicht hinreichend geeignet sind, die geforderten Kompetenzen zu entwickeln.SKiLLs zielt durch die Integration eines semesterlangen Simulationsspiels in die arbeitswissenschaftliche Lehre der SiTe an der Universität Wuppertal darauf ab, berufsnahe und interdisziplinäre Szenarien für realweltliches Problemlösen einzuführen, die Wirksamkeit der Maßnahme zu evaluieren und Chancen und Grenzen für Lernende/Lehrende aufzuzeigen.Sicherheitsingenieur*innen stehen exemplarisch für das Berufsfeld Ingenieurswissenschaften, wo interdisziplinäres Denken und Handeln aus der Praxis immer wieder gefordert, in der Ausbildung methodisch-didaktisch jedoch noch nicht hinreichend verankert ist. Daher wird im Projekt ein Umsetzungskonzept für die Lehre in anderen Ingenieurberufen entwickelt und verbreitet.
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Digitales Mikroskop
Die makroskopischen Eigenschaften von Maschinen und Anlagen werden durch das Gefüge und die Phaseneigenschaften bestimmt. In der täglichen Lehrpraxis zeigt sich, dass Studierende Schwierigkeiten haben, die auf der Mikroskala vorliegenden Gefüge und die damit verbundenen Eigenschaften auf der Makroskala zu übertragen, da dies ein hohes Maß an Abstraktionsvermögen erfordert. Diese Problematik wird dadurch befördert, dass dem Großteil der Studierenden aufgrund unterschiedlicher Einschränkungen in der Lehrpraxis kaum Zugang zu relevantem Equipment (Licht- und Rasterelektronenmikroskopen) gewährleistet werden kann, mit denen diese Zusammenhänge verstanden werden können. Diesen Zugang schafft dieses Projekt.Das Projekt schafft mit einem digitalen Mikroskop eine innovative, virtuelle Lernumgebung, um Studierenden die selbstgesteuerte Entwicklung von Abstraktionsvermögen zwischen Mikro- und Makroebene von Materie zu erleichtern. Dabei lernen sie, wie Materie auf den unterschiedlichen Ebenen aufgebaut ist und welche Gefügebestandteile auf welchen Größenskalen zu welchen Eigenschaften führen. Das Vorhaben greift somit ein Problem auf, das nicht nur im Maschinenbau, sondern auch in den Studiengängen der Physik oder Materialwissenschaften vorliegt. Das Mikroskop wird in die offene und digitale Infrastruktur der Universität eingebunden und kann von Studierenden anderer Fachrichtungen und Hochschulen genutzt werden.
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Freiraum für Bauingenieurinnen
Personen wie Frank O. Gehry, Daniel Libeskind und Renzo Piano sind international bekannte Architekten. Aber was ist mit den großen Frauen im Bereich Entwurf, Konstruktion und Statik? Das Projekt Freiraum für Bauingenieurinnen rückt weibliche Persönlichkeiten in den Mittelpunkt, die aktuell das Bauingenieurwesen prägen. Im Studiengang Bauingenieurwesen an der Bergischen Universität Wuppertal liegt der Anteil der Studentinnen seit zehn Jahren nur bei einem Drittel der Eingeschriebenen und in der Berufswelt scheinen Frauen nach wie vor unterrepräsentiert zu sein. Damit fehlt es dem weiblichen Nachwuchs an sinnstiftenden Vorbildern. Dieser Leerstelle widmet sich das vorliegende Projekt. In Freiraum-Veranstaltungen liefern national und international tätige Bauingenieurinnen Einblicke in ihre Arbeit, halten Vorträge und geben Workshop-Einheiten, die für eine spätere Nutzung aufgezeichnet, dokumentiert und aufbereitet werden. Durch die Präsentation von positiven Karrierebeispielen und Persönlichkeiten soll das Studium des Bauingenieurwesens bzw. der Mint-Fächer im Allgemeinen insbesondere für Frauen attraktiver gemacht werden. Ziel ist es, Studienanfängerinnen zu motivieren und langfristig die Zahl an Absolventinnen deutlich zu erhöhen. Gleichzeitig versteht sich das Projekt als Modell für andere Fächer mit ähnlichen Ausgangslagen innerhalb der Hochschule, aber auch weit darüber hinaus.
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Kollaborativ Biodiversität erleben
Der schwindenden naturwissenschaftlichen Kenntnis und dem, auch bei Studierenden der Biologie, sinkenden Interesse an der Natur begegnen wir mit einem innovativen, offenen Kurs- und Raumkonzept, um z.B. Artenkenntnis, Selbstlernkompetenz und positive Selbstkonzepte zu fördern. Die Studierenden gestalten den auf Kompetenzerwerb, Interessensgenese und Handlungsbereitschaft abzielenden Kurs von Dozierenden unterstützt im Design-Thinking Prozess. Digital-gestütztes und selbstgesteuertes Lernen in Form kollaborativen Freien Forschens werden im innovativ ausgestatteten Co-Working Lernraum CoBioHub umgesetzt, der auch für heterogene Lernende die vielschichtige Auseinandersetzung mit Biodiversität, Nachhaltigkeit und Artenkenntnis ermöglicht. Die Studierenden erarbeiten sich forschungsprozessorientiert ein selbst gewähltes Habitat, das Forschungsziel und die Erhebungsmethoden. Diese setzen sie im Feld und im Labor selbstständig ein. Über die Arbeit im CoBioHub mit dem vernetzten 360°-Labor, erarbeiten sie interaktiv mit existierenden H5P-Tools innovative Methoden (Barcoding), bewerten und diskutieren die Daten kooperativ und lösungsorientiert auf Grundlage der identifizierten Zusammenhänge und Wechselwirkungen innerhalb des Ökosystems und veröffentlichen die Ergebnisse auf einer interaktiven webbasierten Karte. Sie reflektieren die Relevanz der Organismen für die Natur und bilden Empathie aus. Das Konzept wird evaluiert, in weiteren Kursen implementiert und in Workshops angeboten.
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Entwicklung, Umsetzung und Integration hybrider Lehr-/Lern-Szenarien
In der Corona-Pandemie sind Studierende mit der Umstellung auf digitale Lehrformate überwiegend zufrieden. Sie berichten aber auch über mangelnde Motivation und Probleme bei der Selbststeuerung von Lernaktivitäten, die sie mit eingeschränkten Kommunikationsmöglichkeiten mit Mitstudierenden und Lehrenden begründen. Das Vorhaben greift diesen Befund auf und widmet sich der didaktisch begründeten Verzahnung von Präsenzlehre und digitaler Lehre in hybriden Formaten. Herausragende Merkmale des Vorhabens: Fokus auf adaptive digitale Lernmöglichkeiten in fachlichen Kernbereichen. Hochschuldidaktisch fundierte Konzeption und Realisierung der hybriden Formate. Integration der Formate in die vorhandenen Curricula. Es werden drei Best-Practice-Projekte und zwei Querschnittsprojekte durchgeführt: Die Best-Practices unterstützen in unterschiedlichen Fächern die Vermittlung grundlegenden Fachwissens und damit die Voraussetzungen weiteres fachliches Lernen. Das erste Querschnittsprojekt baut für alle Lehramtsstudierenden einen virtuellen Ort der professionsbezogenen Identifikation und Kommunikation auf; das zweite entwickelt und implementiert ein universitätsweites Weiterbildungsprogramm zur Vermittlung digitaler Kompetenzen für Lehrende.
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Digitalisierung in Disziplinen Partizipativ Umsetzen :: Competencies Connected
Das Projekt D2C2 adressiert vier Herausforderungen von zehn sächsischen Hochschulen sowie der BA Sachsen: (1) digitale Kompetenzen von Studierenden in der grundständigen Lehre entwickeln, (2) didaktisch fundierte digitalisierte Werkstatt- und Laborarbeit ermöglichen, (3) den didaktisch fundierten Einsatz eines OER-Aufgabenpool für Mathematik als Grundlagenfach etablieren und (4) ein gemeinsames didaktisches, technisches und rechtliches Verständnis für digitale Prüfungen schaffen. Dies wird in sechs "fachspezifischen Professional-Learning-Communities" umgesetzt: Informatik, Wirtschaftswissenschaften, Ingenieurwissenschaften, Psychologie (Psychotherapie), Gesundheits-/Sozialwesen und Kunst/Gestaltung. Um die Digitalisierung des Lehrens und Lernens in den Disziplinen zu realisieren, wird konsequent und umfassend auf die Ansätze "Students as Partners" und "Scholarship of Teaching and Learning" gesetzt. Die Gesamtkoordination liegt beim Hochschuldidaktischen Zentrum Sachsen (HDS). Die Prorektor:innen der HDS-Leitung bilden den Lenkungskreis. Der Wissenschaftliche Beirat des HDS und der Arbeitskreis E-Learning der Landesrektorenkonferenz Sachsen bilden den Projektbeirat.
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Entwicklung des Stud.IP-Plugins „coLearn!“
Das Lernen in Kleingruppen bietet hervorragende Möglichkeiten zur Förderung studentischen Lernens. coLearn!, ein Stud.IP-Plugin, das an der Universität Augsburg entwickelt wurde, unterstützt Lehrpersonen darin, Kleingruppenarbeit strukturiert zu planen und in ihren Vorlesungen, Seminaren oder Übungen umzusetzen. coLearn! bietet Lehrenden – basierend auf Erkenntnissen der empirischen Lehr-Lernforschung - die folgenden Möglichkeiten: (a) Erstellen von Aufgaben, die von Studierenden gelöst werden sollen, (b) Bildung von Kleingruppen zur Bearbeitung von Aufgaben, (c) didaktische Strukturierung der Kleingruppenkooperation durch Vergabe von Rollen, Phasen und je spezifischen Anweisungen, (d) vielfältige Möglichkeiten zur Überwachung des Kooperationsprozesses für die Lehrperson.
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Mechanik mit nichtlinearen finiten Elementen - Digitale Lehr- und Lernmethoden
[Kurzbeschreibung folgt (Anm. StIL)]
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