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Westfälische Hochschule Gelsenkirchen, Bocholt, RecklinghausenPlanspiel nachhaltige Produktentwicklung
Ingenieur:innen gestalten nicht nur Maschinen, Systeme oder Produkte sie gestalten unsere Zukunft. Denn jede in der Entwicklung getroffene Entscheidung wirkt weit über den Moment hinaus und beeinflusst unsere Umwelt langfristig. Nachhaltigkeit ist daher längst keine Zusatzkompetenz mehr, sondern eine Kernanforderung an die nächste Generation von Ingenieur:innen. Doch wie lässt sich diese Komplexität in der Lehre erfahrbar machen? Im Projekt NachSpiel wird ein simulationsgestütztes Unternehmensplanspiel zum Thema nachhaltige Produktentwicklung für Studierende der Ingenieurwissenschaften entwickelt. Im Fokus der Simulation stehen dabei die Folgen der einzelnen Entwicklungsentscheidungen, die die Studierenden zur Verbesserung der Umweltauswirkungen eines realen Beispielproduktes getroffen haben und deren soziale, ökonomische und ökologische Folgen über den gesamten Lebensweg bis zur Entsorgung. Studierende experimentieren aktiv in Gruppen mit der Simulationsumgebung und werden dabei von Dozierenden begleitet. NachSpiel wird sowohl in einer eigenständigen Lehrveranstaltung eingesetzt als auch in Modulen in anderen Veranstaltungen genutzt.
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Digitales Mentoring
Die Fachhochschule Dortmund, die Hochschule Bochum und die Westfälische Hochschule möchten mit der Projektidee Digitales Mentoring gemeinsam ein neues System der Lehr-/Lernbegleitung als zeitgemäßen Beitrag zur Qualitätssicherung und -entwicklung schaffen. Aus Sicht der drei Hochschulen eignet sich das System des Digitalen Mentorings, um gleichzeitig verschiedenen aktuellen Herausforderungen der Lehre und des Lernens zu begegnen, wie z.B. der Heterogenität ihrer Studierendenschaft, der Zunahme der Studiendauer aber auch der Veränderung der Lehr-/Lernsituation durch den deutlich gestiegenen Einsatz von Elementen der digitalen Lehre. Dazu möchten sie mit Hilfe von Learning Analytics und Künstlicher Intelligenz (KI) die Potenziale der Digitalisierung nutzen, um ein System zur Erfassung, Reflexion und Unterstützung von Lernprozessen aufzubauen. Gemeinsam mit den Zielgruppen Studierende, Lehrende und Serviceeinrichtungen soll unter konsequenter Beachtung des Datenschutzes in einem evolutionären Entwicklungsprozess ein attraktives und intuitives, digital unterstütztes Mentoringsystem konzipiert und etabliert werden.
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Datenbanken und Systeme erlernen
Mit DuSter werden Studierenden NOSQL-Datenbanken und deren Hintergrundprozesse auf Rechenclustern zu Lehrzwecken zugänglich gemacht. In der Praxis werden Datenbanken immer häufiger auf firmeneigenen Clustern oder Cloud-Providern bereitgestellt und möglicherweise ausschließlich extern betrieben. Dennoch ist es in der Informatikausbildung von Bedeutung, die verwendeten Methoden und Eigenschaften solcher Systeme fest in den Lehrplan zu integrieren. Der Betrieb von verteilten Systemen ist jedoch mit einem hohen Aufwand und Kosten verbunden. Selbst wenn eigene oder gemietete Systeme verfügbar sind, können die internen Abläufe der verwendeten Software nicht einfach beobachtet werden. Das Ziel von DuSter ist es, die Eigenschaften und das Verhalten von NOSQL-Datenbankclustern in die Lehre zu integrieren. Dazu werden die Prozessabläufe für den Unterricht simuliert und erläutert. Fortgeschrittene Nutzerinnen und Nutzer haben zudem die Möglichkeit, bewusst Fehlerquellen wie den Ausfall eines Knotens in das Lehrsystem einzubauen, um die Auswirkungen auf den Betrieb zu beobachten und anschließend Lösungen für die Wiederherstellung zu entwickeln, ohne ein echtes System zu gefährden.
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ElSchalte Schaltungstechnik einmal anders gedacht
Das Veranstaltungsmodul Schaltungstechnik im Studiengang Ba-Elektrotechnik wird an Hochschulen in klassischer Weise gelehrt: Unterteilt in einen Vorlesungsteil, einen Übungsteil und einen Praktikumsteil. Diese Einteilung bedingt, dass die Studierenden das Modul nicht gesamtheitlich betrachten und erworbenes Wissen in übungstechnische oder praktische Teile selbst übertragen können. ElSchalte knüpft an dieser Problemstellung an und setzt das Modul in einem gesamtheitlichen Konsens um. Im Kern sollen die Studierenden problemlösungstechnische Kompetenzen aufbauen. In der eigentlichen Vorlesung werden die Grundlagen vermittelt, mit welcher Lösungsansätze entwickelt werden. Der Übungsteil der Vorlesung dient der Vorstellung zahlreicher Problemstellungen der angewandten Schaltungstechnik. Die Studierenden sollen elektronische Schaltungen mit Bezug zur Alltagspraxis berechnen. Nach Konzeptfindung berechnen die Studierenden Ihre Schaltungen und dimensionieren diese anhand verfügbarer elektronischer Komponenten selbst. Anschließend wird die Schaltung im praktischen Teil von den Studierenden aufgebaut und getestet. Durch die Rückkopplung zwischen experimentellem und berechnetem Ergebnis und der Möglichkeit, einen Schritt zurückgehen und die Berechnungen basierend auf den experimentellen Ergebnissen erneut durchführen zu können, wird das Modul gesamtheitlich gelehrt.
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Digitales Flexibilisierungsprogramm für eine individualisierte Studieneingangsphase
Im bundesweiten Vergleich der Fachhochschulen haben die Studierenden der Westfälischen Hochschule ihre Studienberechtigung wesentlich häufiger über andere Schultypen als das Gymnasium erlangt. Die Eingangsvoraussetzungen für ein Studium sind hier mithin besonders heterogen. Ein standardisiertes Studienangebot wird diesen Herausforderungen nur noch teilweise gerecht. Um das aufzugreifen, wird in dem Vorhaben die Studieneingangsphase gestreckt, indem 180 Creditpoint-Bachelor-Studiengänge insgesamt auf 7 Semester ausgeweitet werden. In dem freigewordenen Raum wird ein hochschulweites Angebot digitalisierter Flexmodule strukturell in bestehenden Studiengängen verankert. Die digitalen Flexmodule sollen einerseits der möglichst guten Angleichung mathematischer und sprachlicher Kompetenzen sowie der Vermittlung studienrelevanter Schlüsselkompetenzen und andererseits der Vermittlung von Digital Skills dienen. Durch das zentrale Angebot und flankiert durch eine Lernbegleitung, die Studierende auf der Basis von Orientierungstests zur Ansteuerung der richtigen Flexmodule aus einem entsprechenden Auswahlportfolio berät, sollen Konstellationen für individualisierte Lernprozesse geschaffen und so der Studienerfolg erhöht werden.
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