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Technische Universität ChemnitzOpen Science: Digitaler, systematischer Lehransatz
Obwohl Open Science fachlich zunehmend als Standard gilt, ist es im Psychologiestudium noch nicht systematisch verankert. Eine projektbegleitende Umfrage an drei sächsischen Universitäten zeigte großes studentisches Interesse bei gleichzeitig erheblichem Informationsbedarf. Das entwickelte Lehrkonzept integriert Open Science auf drei Ebenen: curricular durch studentische Vorträge im Modul „Wissenschaftliches Arbeiten“ und Präregistrierungs-Workshops für Abschlussarbeiten, extracurricular durch einen Journal Club und einen studentischen Instagram-Account. Begleitend durch diverse Veranstaltungen wie Podiumsdiskussionen, Workshops und Konferenzen. Die Kernidee besteht in der Verknüpfung von studentischen und dozierenden geleiteten Formaten mit digitaler Wissenschaftskommunikation zu einem studienbegleitenden Gesamtkonzept. Der partizipative Ansatz macht Studierende zu Open Science Multiplikatoren. Das Konzept ist auf andere Fachbereiche übertragbar und zeigt, wie digitale Tools systemati
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Einsatz digitaler Mathematikaufgaben
In der Maßnahme wurden digitale Mathematikaufgaben in der Lehre an Hochschulen gewinnbringend eingesetzt, weiterentwickelt und innerhalb eines Aufgabenpools mit anderen geteilt. Dabei sind verschiedene Aspekte wichtig: Ein gemeinsamer Aufgabenpool über verschiedene Hochschulen hinweg begünstigt den Einsatz der Aufgaben, weil durch das Teilen von Aufgaben der Aufwand für den einzelnen Lehrenden verringert werden kann und weil die Grundlagenausbildung in Mathematik an Hochschulen für fachfremde Studiengänge sich thematisch stark ähnelt. Neu- und Weiterentwicklungen, die sich aus den Bedarfen der Hochschullehre ergeben, sind leichter umzusetzen, wenn eine gute Zusammenarbeit mit den Entwicklern des genutzten E-Assessment-Systems besteht. In unserem Fall war dies das System OPAL/ONYX, das die BPS GmbH betreut. So konnte in dieser Maßnahme z.B. die JavaScript Bibliothek JSXGraph als interaktives Werkzeug, das an der Universität Bayreuth entwickelt wird, in ONYX integriert werden.
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Technische Universität ChemnitzMethodenguru Werde Meister der Methodenlehre durch dynamische Testaufgaben
Im Projekt Methodenguru entwickelt ein kleines Chemnitzer Team aus Dozierenden und Studierenden ein neuartiges Lernsystem für das Fach Methodenlehre. Das Ziel des Projekts ist es, eine unbegrenzte Anzahl an validierten Übungsaufgaben zur Verfügung zu stellen, indem dynamische Aufgaben konstruiert werden. Dynamische Aufgaben enthalten Zufallselemente, beispielsweise Zahlen oder Aussagen, die ein wiederholtes Testen einer bestimmten Kompetenz ermöglichen. Ein einfaches Beispiel ist die Interpretation einer grafischen Datenanalyse. Durch eine Zufallsauswahl verschiedener Aufgabenfaktoren können Studierende immer wieder eine neue Aufgabe lösen, wobei stets die gleiche Kompetenz geübt wird. Ein vorläufiges Beispiel ist unter mytuc.org/pvxy abrufbar. Die Vorteile dieses Ansatzes liegen auf der Hand: Studierende können ihr Wissen systematisch, in eigenem Tempo prüfen und direkt Feedback erhalten, was insbesondere vor einer Klausur wichtig ist. Lehrende sparen Ressourcen, da sie nicht immer wieder neue Aufgaben erstellen müssen. Zudem müssen Lehrende ihre besten Aufgaben nicht für eine Prüfung zurückhalten, da unbegrenzt viele Parallel-Versionen der Aufgaben vorliegen. Das Teilen der Aufgaben wird durch das standardisierte QTI-Format erleichtert, welches in gängige Learning-Management-System importiert werden kann. Methodenguru soll die Methoden-Kompetenz der Studierenden nachhaltig stärken, sodass sie auch schwierige methodische Probleme in Studium und Beruf kompetent meistern.
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Virtuelle Realität als visuell attraktive Lernwelt am Beispiel des Praktikums
Im Rahmen des Projektes wird über eine Virtuelle Realität (VR) ein dezentraler Raum geschaffen, in dem mittels 360°-Aufnahmen ein visuell attraktiver und zugleich nachhaltiger Wissens- und Erfahrungsaustausch stattfinden kann. Über eine Dauer von zwölf Monaten soll gemeinsam mit Studierenden der technischen Zugang zu einer VR-Lehr- und Lernumgebung entwickelt und verschiedene Ideen zur Gestaltung der VR-Umgebung erprobt werden. Der flexible und asynchrone Zugang zu Wissen und Erfahrungen soll neue Freiräume für Studierende schaffen. Die individuell gestalteten 360°-Rundgänge durch verschiedene Praktikumserfahrungen ermöglichen vielseitiges immersives Lernen, indem die Studierenden in verschiedene Praxiswelten "eintauchen" können.
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Interaktive und partizipative Lehrformate für internationale Studierende beim Übertritt in den deutschen Hochschulraum
In diesem Projekt sollen neue didaktische Ansätze für die Durchführung von Lehrveranstaltungen in internationalen Studiengängen im Fach Mathematik erarbeitet und erprobt werden. Dazu sollen eine Reihe von grundlegenden Veranstaltungen derart in digitaler Form aufbereitet werden, dass diese von den potentiellen Bewerbern für internationale Studiengänge bereits vor und wärend ihrer Bewerbung in ihrem Heimatland absolviert werden können. Darüber hinaus sollen klassische Lehrveranstaltungen ersetzt werden durch digital unterstütze partizipative Formate, in welchen individueller auf die spezifischen Vorkenntnisse und Lernerwartungen der internationalen Studierenden eingegangen werden kann. Durch diesen Ansatz sollen die häufig divergierenden Erwartungen der Studierenden und der Dozent:innen besser aufeinander abgestimmt und viele Probleme, welche der Wechsel in das deutsche Hochschulsystem typischerweise mit sich bringt, vermieden werden. Nach Ablauf des Projektes werden die derart umgestalteten Veranstaltungen regelmäßig in der neuen Form stattfinden, um damit internationalen Studierenden einen fließenden Übergang in einen Masterstudiengang an einer deutschen Universität zu ermöglichen. Das Projekt versteht sich als Inkubator, aus welchem vergleichbare Studiengänge, auch an anderen Hochschulorten Erfahrungen und Ansätze zur inhaltlichen und didaktischen Neuorientierung gewinnen können.
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Didaktische Orientierung für digitales Feedback
Im Projekt Didaktische Orientierung für digitales Feedback werden unterschiedliche digitale Feedback-Methoden in der Lehre erprobt und erforscht, um hierauf aufbauend empirisch fundierte Empfehlungen zur Nutzung von digitalem Feedback abzuleiten. Ziel ist es, die Online-Plattform Digital Feedback Map (DFM) zu entwickeln, die (angehenden) Lehrkräften ein Orientierungswissen sowie konkrete didaktische Umsetzungsempfehlungen zu verschiedenen digitalen Feedbackmethoden gibt, damit sie diese in ihrer Lehre einsetzen und somit Lernende bestmöglich im Online-, Hybrid- und Präsenzunterricht unterstützen können. Die DFM wird multimediale Inhalte (Videos, Handouts, Abbildungen etc.) beinhalten und ein interaktives Nutzungserlebnis bieten (Filterfragen zu verschiedenen Anwendungsbereichen der digitalen Feedbackmethoden, Verknüpfung mit relevanten Ressourcen etc.). Sie wird online frei verfügbar sein, so dass (angehende) Lehrende an verschiedenen Bildungsinstitutionen darauf zugreifen können. Aufgrund der Zweisprachigkeit der Materialien und des Internetauftritts (Deutsch u. Englisch) wird eine internationale Nutzung der Inhalte gewährleistet. Das Projekt wird von Jun.-Prof. Dr. Jennifer Schluer (Technische Universität Chemnitz) geleitet.
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Stärkung der Metakognition und Motivation Studierender durch individualisierte Smart Personal Assistants
Die digitale Lehrform stellt besondere Herausforderungen an den Lernprozess von Studierenden. Sie erfordert deutlich größere metakognitive Fähigkeiten wie Disziplin (z.B. sich nicht ablenken zu lassen), Konzentrationsfähigkeit (bei digitaler Lehrpräsentation), Organisationsfähigkeit (z.B. bei der Planung des Tagesablaufes) und kann für bestimmte Persönlichkeitsprofile (z.B. bei Unsicherheit) schwieriger sein. Vor diesem Hintergrund stellt das Ziel des Projekts MeMo - Stärkung der Metakognition und Motivation Studierender durch individualisierte Smart Personal Assistants die Optimierung der Lernprozesse der Studierenden zur Steigerung des Lernerfolgs durch die individualisierte Stärkung 1) metakognitiver Fähigkeiten sowie 2) der Motivation bei der Nutzung der Lernmaterialien dar. Im Rahmen des Projekts werden ausgewählte Lehrveranstaltungen der TU Chemnitz als Testcase um Smart Personal Assistants (SPAs) ergänzt, welche Studierende gezielt und individualisiert unterstützen. Im Gegensatz zu bestehenden SPAs zeichnet sich das Projekt hierbei besonders durch eine Berücksichtigung der Heterogenität Studierender durch eine auf Metadaten basierende Individualisierung aus. Die SPAs werden durch Vignettenstudien und Experimente kontinuierlich hinsichtlich der erfolgreichen Förderung der metakognitiven Fähigkeiten und Motivation Studierender überprüft und angepasst.
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Teamorientierte Lehr-Lern-Form für (be-)greifbare Umformtechnik
Innerhalb des Projektes soll ein innovatives Lehr-Lern-Format entwickelt und erprobt werden, welches bisher für das Fach Umformtechnik in dieser Form nicht existiert. Ziel ist es, das bisherige Vorführen von abgeschlossenen, praktischen Lehrinhalten zu ersetzen. Die Studierenden sollen anhand einer kompletten Prozessentwicklung die umformtechnische Fertigung eines Bauteils selbst gestalten und nachvollziehen. Dies umfasst die Erarbeitung von Fachwissen, die Erstellung einer Bauteilgeometrie, die Ableitung der Werkzeuge und die Erstellung der Steuerung bis hin zur Umsetzung der umformenden Fertigung inkl. Datenanalyse und Qualitätskontrolle. Ein vorhandener Prozessdemonstrator bildet die Basis für das Vorhaben, da mit diesem die notwendigen Instrumente in einem hinsichtlich Aufwand und Kosten umsetzbaren Rahmen hergestellt und alle essentiellen Fachkenntnisse und Kompetenzen vermittelt werden können. Das Format erlaubt es den Studierenden, ihre Ideen und erlerntes Wissen einzubringen sowie Verantwortung für den Prozess zu tragen. In Anlehnung an die beruflichen Arbeitsaufgaben erhalten die Studierenden ein konkretes Projekt, welches sie in Teams bearbeiten, sodass auch Soft Skills trainiert werden. Essentielle Bestandteile der Methode sind durch die Studierenden selbst erarbeitete Video-Tutorials sowie digitale Lerntagebücher zum Wissens- und Erfahrungsaustausch. Das ausgearbeitete Konzept soll auf andere Fächer der Produktionstechnik und des Maschinenbaus übertragbar sein.
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Daten-Interaktion interdisziplinär erleben
Smarte vernetzte Sensoren und das Internet of Things (IoT) durchdringen zunehmend den Alltag. Kernpunkt von Innovationen aber auch Implikationen, z.B. für Privatsphäre, sind dabei entstehende Daten. Das Projekt fördert studentische Kompetenzen im Umgang mit diesen Sensordaten. Dabei ist es erforderlich, praktisches Erleben der Interaktion Studierender mit smarten Sensoren/Daten und eigene Fragenstellungen daran zu fördern. Um dies zu ermöglichen werden ein passendes Werkzeug zum Sammeln von Sensordaten und Interagieren damit sowie eine passende methodische Einbettung in die Lehre entwickelt und erprobt. Bewusst soll auf Perspektivunterschiede verschiedener Disziplinen gesetzt werden in der Kooperation der Lehrenden als auch in heterogenen Kleingruppen von Studierenden.
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Academic Core Essentials für internationale Masterstudierende beim Übertritt in den deutschen Hochschulraum
Das Projekt soll einen Anstoß leisten, den für internationale Masterstudierende häufig schwierigen Übergang in das deutsche Hochschulsystem signifikant zu verbessern und Probleme, die sich allzu oft beim Wechsel in den deutschen Hochschulraum ergeben, zu überwinden. Exemplarisch für den internationalen Masterstudiengang Advanced and Computational Mathematics der Fakultät für Mathematik an der Technischen Universität Chemnitz soll einerseits durch die Entwicklung digitaler Vorbereitungskurse ein häufig beobachtbarer Mangel an akademischen Grundkompetenzen und Methoden adressiert und behoben werden, so dass sich internationale Studierende gleich zu Beginn ihres Masterstudiums auf die fachlichen Herausforderungen konzentrieren und so ihr persönliches Potential eigenverantwortlich voll entfalten können. Andererseits soll in dem Projekt erprobt werden, inwieweit sich Studienerfolg und Studiendauer von internationalen Studierenden durch eine gezielte Förderung der eigenständigen Studierfähigkeit und der Integration durch ein Peer-to-Peer-Mentorenprogramm verbessern lassen.
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Konzept zum Umgang mit heterogenem Vorwissen von Studierenden durch Verwendung von interaktiv und gezielt bereitgestellten Materialien im Modul Löten
Ziel des Projektes ist es, die Studierenden im Modul Löten entsprechend ihres individuellen Kenntnisstandes abzuholen und mitzunehmen. Durch einen modularen Aufbau mit interaktiv vernetzten, eingesprochenen Videos und Textskripten soll es den Studierenden möglich sein, neben dem eigentlichen Stoff kompakt und zielgerichtet zusammengefasste Inhalte für individuellen Nachholbedarf, aber auch bei Vertiefungsinteresse abrufen zu können. Darüber hinaus ist die Einführung des Flipped Classroom vorgesehen, bei dem sich die Studierenden die theoretischen Inhalte zeit- und ortsunabhängig erarbeiten können und diese Inhalte in Präsenzphasen, in denen ein großer Wert auf ein gemeinsames Arbeiten und den Austausch zwischen den Studierenden sowie ein praktisches Erleben gelegt wird, vertiefen.
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Multimediale Lehr-Lern-Loop-Methode in der Fertigungsmesstechnik
Fertigungsmesstechnik ist geprägt von vielen Themen, z. B. Messgeräte, Messmethoden und Messdatenauswertung und gleichzeitig auch vom Umgang mit technischen Zeichnungen. Der rasante Wandel in der Ausbildung hin zu digitalen Lehr-Lern-Methoden in den letzten Jahren große brachte Herausforderungen mit sich, u. a. bei der Kommunikation sowie Interaktion zwischen Lehrenden und Lernenden. Vor diesem Hintergrund ist das Ziel des Projektes die Entwicklung einer multimedialen Lehr-Lern-Loop-Methode in der Fertigungsmesstechnik. Wissenselemente sollen als Blended-Learning-Szenario in einer Lernplattform mit definierten Regelkreisen (Loops) zwischen Wissensstand, Lernerfolg, Kursauswahl, Fortschrittskontrolle sowie Motivation umgesetzt werden. Als innovatives Element wird ein E-Tutor entwickelt, der die Interaktion zwischen den Beteiligten und den Transfer zu nachhaltig anwendbarem Wissen fördert. Der E-Tutor soll als Assistent z. B. den Aufbau des Kurses erklären, Fortschritte melden, mit Minigames motivieren, Videos empfehlen, für Wiederholungen animieren und Punkte für das Erreichen der Qualifikationsziele sammeln. Neben der reinen Wissensvermittlung wird dabei die selbstverantwortliche, gemeinschaftliche und konstruktive Arbeitsweise der Studierenden beim Kompetenzerwerb im Vordergrund stehen. Das Projekt wird als Kooperation zwischen der Professur Fertigungsmesstechnik an der TU Chemnitz und dem Institut für Mittelstandskooperation der Hochschule Mittweida (MIKOMI) realisiert.
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Neue Formen der methodenorientierten Wissensvermittlung im Bereich der experimentellen Entwicklung
Eine experimentelle Entwicklung von Verfahren und Produkten im Ingenieursberuf setzt methodische Kompetenzen in den Bereichen Teambildung, inhaltliche Fokussierung, Versuchsvorbereitung und -durchführung, Datenanalyse und -interpretation sowie Kommunikation voraus. Das Erlernen dieser Methoden mit dem Fokus auf deren Anwendbarkeit wird in den gegenwärtigen Lehrveranstaltungen nur ungenügend berücksichtigt. Dies kritisieren spätere Arbeitgeber zu Recht: theoretisches Fachwissen ist vorhanden, anwendbare Methodenkenntnisse fehlen. Dem kann mit einem neuen Konzept begegnet werden, in dem die Lernenden weitgehend selbstorganisiert Teilprobleme lösen.
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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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Digitale Lehrmittel für die Mittelalterliche Lehre
Das Projekt DIGILEHR (Digitale Lehrmittel für die Mittelalterliche Lehre) beschäftigt sich am Beispiel der mittelalterlichen Geschichte mit der Frage, wie Hochschullehre im Zeitalter von Digitalisierung und Künstlicher Intelligenz aussehen kann. Es befasst sich mit dem Einsatz von digitalen Lerntools zur Vermittlung von Grundlagenkompetenzen im Bereich der Geschichtswissenschaften. Um den fachwissenschaftlichen Nutzen und die Effektivität dieser Tools für die Lernleistungen beurteilen zu können, kooperieren in diesem Projekt Expert*innen aus dem Bereich der Mittelalterlichen Geschichte und der Instruktionspsychologie. In einem ersten Schritt sollen auf der Grundlage einer Studierendenbefragung existierende Lerntools erprobt und evaluiert werden. Dann erfolgt die Entwicklung eines neuen Lerntools, das sich der geschichtswissenschaftlichen Quellenarbeit annimmt und die Ergebnisse der instruktionspsychologischen Analysen in die Konzeption einbezieht. Damit stehen am Projektende Ergebnisse zu Aufgaben und Einsatzmöglichkeiten von Lerntools und ein innovatives neues Lerntool zur Verfügung.DIGILEHR kooperiert mit dem Projekt KI-DueTT, welches sich parallel mit dem Einsatz von KI in der Hochschullehre im Bereich der Geschichte beschäftigt. Einzeln und in der Symbiose tragen die Projekte zur Weiterentwicklung innovativer Hochschullehre im Zeitalter von Digitalisierung und Künstlicher Intelligenz bei.
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Interaktive und adaptive Physik-Praktika
Laborpraktika sollen im Rahmen des Physikstudiums wissenschaftliche Arbeitsweisen vermitteln, fachliches Wissen vertiefen, kommunikative und kooperative Kompetenzen stärken und Motivation steigern. Häufig sind Versuche allerdings in einem starren und begrenzten Setting verortet und von kochrezeptartigen Versuchsanleitungen (Skripten) begleitet, sodass weder kritisches Nachfragen noch exploratives Weiterdenken begünstigt werden. Dieser Diskrepanz zwischen Zielvorstellungen und Erfahrung begegnet das Projekt INTERAPT.Im Rahmen des Projektes wird ein Laborpraktikums-Modul so neukonzipiert, dass es den individuellen Lern-/Wissenstand und das Interesse der Studierenden berücksichtigt, um die Integration theoretischen Wissens und experimenteller Praxis, Hypothesenbildung als Element wissenschaftlichen Arbeitens und die Motivation zu fördern. Dies geschieht über den Einbau interaktiver und adaptiver Skripte und Versuche, die alle Arbeitsprozesse innerhalb der Praktika begleiten. Durch interaktive Elemente wie Simulationen, Bildschirmexperimente und Quizfragen sollen die Studierenden angeregt werden sich aktiv mit den physikalischen Inhalten und experimentellen Aufbauten auseinandersetzen. Basierend auf den Interessen und dem Antwortverhalten der Studierenden sollen die Skripte adaptiv weiterführende Informationen bereitstellen und adressatenspezifische Versuche ermöglichen (unterschiedliche Teilversuche, Manipulation vs. Programmierung, offene vs. geschlossene Versuchsaufträge).
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Studierende bringen aufgrund unterschiedlicher Bildungswege heterogene Vorkenntnisse mit, insbesondere in Grundlagenveranstaltungen wie Buchführung. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, wurde eine Website entwickelt, die individuelle Lernpfade ermöglicht und durch interaktive Aufgaben das eigenständige Üben von Buchungssätzen fördert, da genau diese eine Herausforderung darstellen. Ziel ist es, das Verständnis der Studierenden durch direktes Feedback und praxisorientiertes Arbeiten zu verbessern.
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