Im Wintersemester 2019/20 wurden im Innovationsprogramm Gute Lehre neun innovative Lehr-Lern-Projekte gefördert und begleitet.
Der online-Mathematik-Brückenkurs OMB+ wird von der TU9 zukünftigen MINT-Studierenden zur Studienvorbereitung empfohlen. Er wurde seit 2014 durch das OMB+_Konsortium unter Beteiligung von 14 Hochschulen aus dem ganzen Bundesgebiet und aller Typen entwickelt und wird mittlerweile auf Deutsch, Englisch und bald auch auf Chinesisch angeboten. Im Rahmen dieses Innovationsprojektes wird der Brückenkurs um neue didaktische Methoden ergänzt.
Das Ziel des oHMint-Projekts ist die Entwicklung einer Online-Lernplattform zur Mathematikausbildung für MINT- und Wirtschaftstudiengänge an deutschen Hochschulen. Bausteine können in bestehende Kurse integriert oder zu eigenständigen Kursen zusammengefügt werden. Sie ermöglichen einen variablen Einsatz hinsichtlich der inhaltlichen Breite und Tiefe, der Bearbeitungsdauer und des didaktischen Konzepts. Träger des Projekts ist das oHMint-Konsortium, dem auch viele Hochschulen aus dem OMB+-Konsortium angehören.
Im Rahmen des Innovationsprojekts wird an der TU Braunschweig für das oHMint-Projekt ein Online-Aufgabenpool für den vorlesungsbegleitenden Einsatz entwickelt und erprobt. Dabei fokussiert sich der Aufgabenpool auf die Mathematikausbildung in den Studiengängen der Elektrotechnik und der Umweltnaturwissenschaften und ist dort als Teil des Studiums eingebunden.
Wissenschaftliches Arbeiten ist ein hohes Gut an Universitäten; dazu und zu dem damit verbundenen abstrahierenden Denken zu befähigen, ist Aufgabe der Lehre. Der Transfer einer abstrakten Theorie ins praktische Handeln ist eine hohe Anforderung für Studierende und Lehrende. Diesen Schritt zu erleichtern und mit Hilfe eines Lernspiels eine Brücke zwischen Theorie und Praxis zu schlagen, ist wesentliches Ziel des Innovationsprojekts „BRIO game“. Das Lernspiel besteht aus einer handelsüblichen Holzeisenbahn, die so modifiziert werden wird, dass daran reale fachliche Probleme und Lösungen gezeigt werden können. In Gruppenarbeit sollen konkrete Situationen simuliert und berechnet werden, um vorher behandelte theoretische Beispiele erlebbar zu machen. Der didaktische Mehrwert liegt vor allem in der Stärkung der Fach- und Methodenkompetenz durch die spielerische und anschauliche Tätigkeit der Studierenden. Die Ziele dieses Innovationsprojekts sind, ein prototypisch erprobtes Lernspiel in seinem Funktionsumfang zu erweitern, seinen didaktischen Wert zu steigern, nachhaltig in der Lehre zu verankern und für andere Lehrende verfügbar zu machen. Dazu soll das Lernspiel in Form von Open Educational Resources dokumentiert werden, wodurch zudem Möglichkeiten geschaffen werden, langfristig fach- und universitätsübergreifend einen Austausch zu initiieren.
Aktuell erfolgen Unterweisungen zur Arbeitssicherheit für Studierende nicht nur am Institut für Bioverfahrenstechnik, sondern in vielen Einrichtungen der TU Braunschweig individuell für jede durchgeführte Labortätigkeit. Dies bedeutet, dass Studierende mehrfach im Semester Kurzeinführungen für Praktika, Hilfskrafttätigkeiten und für studentische Arbeiten mit ähnlichen sicherheitsrelevanten Inhalten hören. Dies birgt die Gefahr des „Abstumpfens“. Ziel des Projekts ist es, die Unterweisungen zur Arbeitssicherheit mit vertiefter Qualität und passgenau für die jeweilige Laborsituation anzubieten, um das Thema Arbeitssicherheit bei den Studierenden positiv zu verankern, damit sie es auch in ihrer künftigen Rolle als Vorgesetzte optimal vermitteln können. Hierzu werden die wesentlichen fachlichen Inhalte der Arbeitssicherheit, z.B. persönliche Schutzausrüstung, Umgang mit Gefahrstoffen, Verhalten im Brandfall, Erste Hilfe, gesetzlicher Unfallversicherungsschutz, etc. in einem innovativen computerbasierten Training (CBT) vermittelt. Das CBT kann von den Studierenden selbstständig durchgearbeitet werden, steht jederzeit zum Nachschlagen zur Verfügung und ermöglicht durch laufende Selbsttests einen Nachweis des Kenntnisstands. Auf diesen Nachweisen aufbauend konzentrieren sich die Betreuer/innen auf örtliche oder fachliche Besonderheiten, die im Team vertieft und durch eine anschließende Diskussion offener Fragen abgerundet werden.
Im Rahmen dieses Innovationsprojekts soll das Modul „Quantenchemie 2“ des Bachelorstudiengangs Chemie zu einem „Computational Chemistry Research Lab“ umgestaltet werden. In diesem sollen die Studierenden im Sinne des forschenden Lernens einerseits die Kompetenzen zur Planung, Durchführung, Auswertung und Bewertung von Computersimulationen in der Chemie erwerben und andererseits dabei die selbstständige Durchführung eines Forschungsprojekts kennenlernen. Die Computerchemie ist für die konsequente Implementierung des forschenden Lernens in einem kompletten Modul des Bachelorstudiengangs Chemie besonders geeignet, da sich einerseits mit Computersimulationen zielgerichtet einzelne, klar definierte Forschungsfragen bearbeiten lassen und andererseits dabei ein planvolles Vorgehen sowie eine kritische Bewertung der Simulationsergebnisse erforderlich ist. Gleichzeitig nimmt im Zuge der Digitalisierung die Bedeutung von Simulationen in der Chemie rasant zu und es ist essentiell, die Studierenden bereits in einer frühen Phase des Studiums auf die damit verbundenen Herausforderungen vorzubereiten. Im Rahmen des Innovationsprojekts sollen für das Modul „Quantenchemie 2“ entlang des beschriebenen Konzepts ein Seminar mit Blended Learning-Einheiten zur Erarbeitung der theoretischen Grundlagen, ein angeleitetes Computerpraktikum zur Anwendung der benötigten Simulationsmethoden sowie ein offenes Computerpraktikum zur Bearbeitung eines selbst gewählten und geplanten Simulationsprojekts entwickelt und durchgeführt werden.
Anhand von kollabierten oder aufgrund von katastrophalen Ereignissen geschädigten Bauwerken sollen die Studierenden im Grundfach Baukonstruktion II (Veranstaltung „Form und Konstruktion“) ein besseres Verständnis von Tragwerken und deren Tragverhalten erlangen. In der Rolle eines Gutachterteams, welches zur Aufklärung eines Brücken- oder Gebäudeeinsturzes hinzugezogen wurde, sollen sich die Studierenden intensiv mit einem bestimmten Bauwerk auseinandersetzen. Die Studierenden erhalten Dokumente wie Medienberichte, Artikel und Audioaufzeichnungen, die ein bestimmtes Schadensereignis dokumentieren. Zudem erhalten sie Fotos und Skizzen des Schadensereignisses sowie Pläne und Zeitschriftenberichte zum Bauwerk. Aus diesen verschiedenen Einzelelementen sollen sie auf das Tragwerk und das Tragverhalten des Bauwerks schließen und im Ergebnis identifizieren, welche Mechanismen zum Schaden geführt haben können. Die Studierenden im Master erarbeiten im Rahmen des Praxisseminars auf der Basis von realen Katastrophen Grundlagen für die Durchführung der Hausübung im Bachelorstudiengang. Dabei bereiten sie Dokumente wie Medienberichte, Fotos von Schadensereignissen und Expertenberichte so auf, dass diese untereinander kombiniert und zu fiktiven Schadensereignissen zusammengestellt werden können. Die Studierenden sollen sich bei der Erarbeitung explizit auf das Zielpublikum fokussieren, nämlich Studierende im zweiten Semester, die zwar über fachliches Grundwissen verfügen, aber noch keine detaillierte Kenntnis des Verhaltens der einzelnen Materialien und Strukturen besitzen.
Ziel des Projekts ist die Erarbeitung eines Seminarkonzepts zum Lernen mit digitalen Lehr-Lern-Avataren, die ausgehend von einem spezifischen Lerngegenstand gestaltet werden. Das Projekt verfolgt folgende Teilziele: 1) Digitales Storytelling als effektive lernpsychologische Methode zu etablieren, 2) digitale Kompetenzen durch die Konzeption von Avataren zu vermitteln, 3) sprachdidaktische und mediävistische Inhalte wechselseitig aufeinander zu beziehen, 4) einen produktiven Beitrag zur digitalen Professionalisierung in der Lehrerbildung zu leisten. Erreicht werden sollen diese Ziele am Beispiel des beliebten Till Eulenspiegel als Figur mit lokalhistorischer Bedeutung, niederdeutscher Herkunft und über 500-jähriger Rezeptionsgeschichte. Mithilfe dieser Figur sollen Studierende an die Konzeption von Lehr-Lern-Avataren und das digitale Storytelling herangeführt werden. Indem sie multimediale Eulenspiegel-Avatare entwerfen und präsentieren, erwerben sie digitale, narratologische, sprachhistorische, sprachreflexive und sprachdidaktische Kompetenzen. Sie vertiefen und erweitern ihre in den Basismodulen erworbenen Kenntnisse und lernen, ihr Fachwissen durch das digitale Medium didaktisch aufzubereiten.
In diesem Innovationsprojekt wird ein problemorientiertes Lehr-Lern-Konzept entwickelt, das Kompetenzen und Methoden für die Problemanalyse und Ergebnissimulation fokussiert. Das Konzept adressiert zentrale Herausforderungen und erforderliche Fähigkeiten zukünftiger Produktentwickler/innen. Die Studierenden werden vor die Herausforderung gestellt, reale Aufgabenstellungen der Produkt(weiter-)entwicklung und deren Kontext selbstständig zu analysieren, Lösungen zu erarbeiten und diese durch Simulationen aufzubereiten und abzusichern. Fallbeispiele sind hierbei Schadensfälle, die Handhabung von Produktvarianten und die Weiterentwicklung des Produktportfolios, die anhand realer Produktbeispiele bearbeitet werden. Die Studierenden eignen sich das zur Bearbeitung der Fallbeispiele erforderliche Methodenwissen für Produktanalyse, die Erarbeitung von Lösungskonzepten sowie die Simulation selbstständig an. Dadurch wird ein kontinuierlicher Lernprozess realisiert werden, der ein stark „punktbezogenes“ Lernen für Prüfungen vermeidet und den nachhaltigen Wissensaufbau fördert. Das entwickelte Lehr-Lern-Konzept wird in die Masterveranstaltung „Neue Methoden der Produktentwicklung“ am Institut für Konstruktionstechnik integriert.
Das Hauptziel dieses Innovationsprojekts ist eine dauerhafte Verbesserung der quantitativen mathematischen Ausbildung im Bachelorstudiengang Biologie. Dazu soll das Pflichtmodul Mathematik inhaltlich und didaktisch neugestaltet werden. In dem neuen Modul sollen biologische Herausforderungen im Mittelpunkt stehen, um die mathematische Methoden in Kombination mit einer computergestützten quantitativen Auswertung und Visualisierung gelehrt werden. Dieser Ansatz soll die Studierenden gleich zu Beginn ihres Studiums für quantitative Methoden sensibilisieren, da diese für das Berufsbild eines zukünftigen Biologen eine immer wichtigere Rolle einnehmen. Dazu integriert das Konzept verschiedene Medienformen (Text, Bild, Video, Quiz) und verknüpft E-Learning mit Präsenzeinheiten in einem Blended-Learning-Ansatz.
Das Fachgebiet Bodenkunde und Bodenphysik gilt bei den Studierenden als anspruchsvoll, weil sich in ihm verschiedene Grundlagenwissenschaften inhaltlich und methodisch verflechten. Es besteht eine studentische Nachfrage nach hochwertigen digitalen Lernmaterialien, die momentan nicht durch frei zugängliche Angebote befriedigt wird. Im Projekt „BoDig“ werden digitale Lernmaterialien geschaffen, die in direktem Bezug zum Modul „Pedosphäre II“ im Bachelorstudiengang Umweltnaturwissenschaften stehen. Geplant ist die Erstellung von Screencasts, Lehrvideos und eines interaktiven Infoscreens (Interactive Soil Screen, ISS) zur Verbesserung der Lehre im Modul. Durch die Bereitstellung digitaler Lernmaterialien und die Verwendung der Flipped-Classroom-Methode ergeben sich Verbesserungen im Lernklima, eine Flexibilisierung der Lehre, eine intensivere Interaktion zwischen den Studierenden durch einen Peer-to-Peer-Ansatz und zwischen Lehrenden und Studierenden. Der hierbei entwickelte Ansatz soll mittelfristig auf andere Module in den Studiengängen Umweltnaturwissenschaften (Bachelor und Master) übertragen werden.