Veranstaltungsprogramm

Eine Übersicht aller Sessions/Sitzungen dieser Tagung.
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Sitzungsübersicht
Sitzung
S10: Aus- und Weiterbildung
Zeit:
Donnerstag, 21.02.2019:
16:00 - 17:30

Chair der Sitzung: Ansgar Brunn
Ort: EH 01 (Exnerhaus)
EXNH-EG/58 Peter-Jordan-Straße 82, Erdgeschoß OST 150 Sitzplätze

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Präsentationen

Das Klassenzimmer im Weltraum – Anwendungen von zur Erdbeobachtung zwischen Realität und Virtualität

C. Lindner1, C. Müller2, H. Hodam1, C. Jürgens1, A. Ortwein1, J. Schultz1, F. Selg1, A. Rienow1

1Ruhr-Universität Bochum, Deutschland; 2Gymnasium Siegburg Alleestraße

„Man erkennt, dass die Erde wirklich nur eine Ansammlung aus kosmischem Staub ist, der sich zu einem Felsen verklumpt hat und über dem eine hauchdünne, zerbrechlich wirkende Atmosphäre liegt. Um das zu begreifen, habe ich den Blick aus dem Fenster gebraucht.“ – so der erste deutsche Kommandant auf der Internationalen Raumstation (ISS), Alexander Gerst. Die Welt im Weltraum schweben zu sehen ist für Astronauten ein einschneidendes Erlebnis, das den Blick hin zu mehr Nachhaltigkeit verschiebt, sowohl im ökologischen als auch im sozialen Sinne. Gleichzeitig wird hier die Notwendigkeit für naturwissenschaftlich-mathematisch-technische Berufe deutlich, die die Raumfahrt erst ermöglichen oder für Zwecke wie Umweltschutz, Ernährungssicherheit oder Katastrophenhilfe benutzen.

Astronaut Alexander Gerst betonte im Interview, dass jeder Mensch die Erde einmal so sehen sollte, wie es ihm von der ISS aus möglich war. Ziel des Projektes „KEPLER ISS – Kompetenzorientiertes, erfahrungsbasiertes, praktisches Lernen mit Erdbeobachtung von der ISS“ ist es einerseits, Schülerinnen und Schülern diesen Blick im Rahmen des regulären Unterrichtes zu vermitteln, andererseits, ihnen wissenschafts-propädeutisches Lernen die Naturwissenschaften näher zu bringen. Das Konzept aus Intermedialität, Interdisziplinarität und Interaktivität hat sich im mehrjährigen Versuch bei Schülerinnen und Schülern bewährt. Dabei verschiebt sich der Fokus mehr und mehr von der Nutzung von stationären Computern hin zu mobilen Smartphones, Tablets und neuerdings VR-Brillen. Mit diesen Geräten lässt sich nicht nur die Realität „verbessern“, indem statische Bilder beispielsweise mit Videos, 3D-Animationen oder sonstigen Zusatzinformationen angereichert werden, sondern lassen sich auch virtuelle Erlebnisse wie ein Flug über die Erde als wissenschafts-propädeutische Lerneinheit nutzen.

Im Projekt wurden bereits mehrere Augmented-Reality-Apps mit dazugehörigen Arbeitsblättern entwickelt, die Fernerkundungsdaten von der ISS nutzen. Hierzu zählen u.a. die App „Das Erde-Mond-System“, in dem Schülerinnen und Schüler experimentell den Tidenhub, Sonnenfinsternisse und Baryzentren erforschen, die App „Algenblüte“, die anhand von Hyperspektraldaten eine gefährliche Algenblüte sichtbar macht, und die App „Winterstürme“, in der Schülerinnen und Schüler die Entstehung von Stürmen in der Westwindzone sowie ihre Gefahren und Nutzung untersuchen. Im Bereich der Virtual Reality können Nutzer an einem aus ISS-Videodaten generierten interaktiven 3D-Modell über den Berg Fuji wandern und den Aufbau von Vulkanen nachvollziehen. Die Präsentation zeigt ebenfalls die Ergebnisse einer mehrjährigen Evaluation der Apps im regulären Schulunterricht des Faches „Geographie-Physik“.



Bildungsprojekte im Fachbereich Photogrammetrie, Fernerkundung und GIS: Herausforderungen, Chancen und Grenzen

T. Bauer, M. Immitzer, R. Mansberger, F. Vuolo

Universität für Bodenkultur Wien, Österreich

Wissensvermittlung und Wissensaustausch sind zentrale Elemente in der akademischen Lehre. Daher werden Bildungsprojekte zur Förderung von akademischen Partnerschaften, zur Steigerung der Lehrenden- und Studierendenmobilität sowie zum Aufbau fachlicher Kompetenzen auf universitärer, nationaler, europäischer und nationaler Ebene angeboten und finanziert. Die Vergabe erfolgt normalerweise in einem kompetitiven Prozess.

Das Institut für Vermessung, Fernerkundung und Landinformation (IVFL) der Universität für Bodenkultur in Wien (BOKU) hat sich aufgrund der an der BOKU umfangreich durchzuführenden Lehraktivitäten Expertise im Bereich der Aus- und Weiterbildung angeeignet. Dies manifestiert sich auch in zahlreichen vom IVFL durchgeführten Bildungsprojekten, die inhaltlich, in der Altersstruktur und im Vorwissen der Auszubildenden, in der geographischen Ausrichtung sowie von den Fördergebern sehr weit gestreut sind.

Derzeit ist das IVFL an sieben Bildungsprojekten beteiligt. Davon werden vier von der Europäischen Union im Rahmen von ERASMUS+ finanziert, zwei über das von der Austrian Development Agency finanzierte Hochschul-Kooperationsprogramm APPEAR und eines über die nationale österreichische Forschungsförderungsgesellschaft FFG. Die Projektpartner bei den EU-Projekten sind aus europäischen und vorrangig zentralasiatischen Ländern. Die Anzahl der Partner im Konsortium variiert dabei zwischen sieben und 25 akademischen Institutionen. Die beiden APPEAR-Projekte sind bilateral zwischen der BOKU und Universitäten aus einem afrikanischen Land (Äthiopien bzw. Mosambik). Beim FFG Projekt arbeiten ausschließlich österreichische Institutionen zusammen. Alle Projekte haben einen Bezug zu den Themenbereichen Photogrammetrie, Fernerkundung und Geographische Informationssysteme. Die Aktivitäten in den einzelnen Projekten sind vielfältig und reichen von reiner Lehrtätigkeit, über die Entwicklung von Studienprogrammen, der Aufbereitung von Lehrmaterial, der Abhaltung von Summer Schools bis hin zu gemeinsamen Forschungsaktivitäten. Die APPEAR-Projekte inkludieren auch Stipendien für akademische Studien (Master oder PhD) an einer österreichischen Universität.

Zu Beginn des Artikels werden die sechs am Institut derzeit durchgeführten Bildungsprojekte vorgestellt. Der Fokus liegt dabei beim Aufzeigen der Unterschiede der einzelnen Projektschienen im Hinblick auf Partnerschaften, Ziele, Inhalte, und Methodik. Auch die unterschiedlichen administrativen, organisatorischen und finanziellen Rahmenbedingungen werden aufgezeigt. Das Verhältnis zwischen inhaltsbezogenen und administrativen Aktivitäten variiert je nach Rolle des IVFLs im Projekt: als Gesamtkoordinator des Projekts, als nationaler Koordinator oder nur als Projektpartner.

Der zentrale Teil der Ausführungen zeigt Herausforderungen, Chancen und Grenzen von Bildungsprojekten auf. Als bedeutendste Herausforderung sei hier die Heterogenität der Projektpartner genannt. Es bedarf großen Anstrengungen, die Unterschiede im fachlichen Niveau, in den sprachlichen Kenntnissen, in den kulturell bedingten Handlungs- und Verhaltensweisen bei der Projektabwicklung zu berücksichtigen.

Der Wissensgewinn für alle Projektmitglieder, die Möglichkeit des Lehrens in englischer Sprache, die Möglichkeit des Kennenlernens anderer Kulturen und Länder, die internationale Erfahrung und der Ausbau eines Netzwerks als Basis für andere Forschungsaktivitäten sind Chancen, welche die Mitarbeit bei Bildungsprojekten bietet. Zudem ermöglicht diese Art von Projekten auch eine Bewusstseinsbildung in und eine Verbreitung der fachlichen Bereiche Photogrammetrie, Fernerkundung und Landinformation.

Die Mitwirkung an Bildungsprojekten erfordert fachliche als auch didaktische und pädagogische Erfahrungen der europäischen Projektsmitarbeiterinnen. Dadurch ist eine Einbindung von jungen WissenschafterInnen nur bedingt möglich. Die Finanzierung der Bildungsprojekte ist in den meisten Fällen nicht kostendeckend für europäische Projektpartner. Ein weiterer Nachteil von Bildungsprojekten ist der durch die auf Aus- und Weiterbildung fokussierten Projektziele eingeschränkter Output an Forschungsergebnissen.

Abschließend dokumentieren die Autoren im Artikel ihre in den genannten Bildungsprojekten sowie in anderen bereits abgeschlossenen Projekten gewonnen Erfahrungen in Form von Empfehlungen für eine erfolgreiche Beantragung und Abwicklung von Bildungsprojekten.



Methodik des Blended Learnings in der Aus- und Weiterbildung der mobilen 3D Vermessung

V. Wich, A. Brunn

FH Würzburg-Schweinfurt, Deutschland

Problemstellung

Die technischen Methoden in der mobilen 3D Vermessung werden immer schnelllebiger und komplexer. Daneben besteht der Bedarf neue Fachkräfte in kurzer Zeit anzulernen, begründet durch den großen Fachkräftemangel. Ziel der Ausbildung soll es sein junge, aber auch arbeitssuchende Fachkräfte wieder in das Arbeitsleben zu integrieren und mit der Wissensvermittlung im Projekt die Ausbildung interessanter zu gestalten. Aus dem Projekt heraus werden spannende, neue Lehrmethoden verwendet. Die neuen Ansätze dienen der besseren Einbindung der Lernenden durch Inhaltsbereitstellung auf unterschiedlichen Ebenen, der Interessenssteigerung und zur wesentlich besseren Aufrechterhaltung der Aufmerksamkeit im Thema mobile 3D Vermessung.

Methode

Zur Zusammenstellung der Inhalte wird die Lernplattform Moodle verwendet. Aus Moodle heraus kann aber auch an Webinaren/Meetings mit Adobe Connect oder auch an Abstimmungen teilgenommen werden. Die Teilnehmer können in Adobe Connect selbst präsentieren, es können Gruppen gebildet werden, oder auch komplett frei im Team auf einem virtuellen Whiteboard gearbeitet werden. Daneben wird das Lernen spielerischer gestaltet, durch Gamification. Hier kommen Werkzeuge wie kahoot.it zum Einsatz, es zeigt sich, dass professionelle Tools wie Lectora flexibler und umfangreicher in ihrer Funktion sind.

Ziel soll es sein die Inhalte einfach, aber dennoch präzise darzustellen. Lektora wird als Publisher Software verwendet, damit Wissen noch anschaulicher und schöner vermittelt werden kann. Darum wird eine Vielfalt von Tools getestet, damit Inhalte interaktiver und ansprechender für technikaffine Lernende werden. Es wird vom groben Überblick bis hin zum Detailwissen gearbeitet, aber auch ein breiter Mix aus Medienarten im sog. Blended Learning verwendet. Einem Lernenden wird hier z.B. eine App kurz vorgestellt, welche ein 3D Stadtmodell über einem Marker rotieren lässt, um das Interesse zu wecken. Danach werden Teilschritte von der Modellaufbereitung bis zur Entwicklung und Appverteilung gelehrt. Den Firmen werden somit nicht nur inhaltliche, sondern auch didaktische Kompetenzen vermittelt, die weit über die klassische Unterweisung hinausgehen.

Ergebnisse

Die als Ergebnis entstandenen Lehrmaterialien sind auf Moodle online bereitgestellt. Von den konzeptionellen Wissensbausteinen, als Ausgangspunkt, sind das in der Zusammenarbeit mit kleinen und mittleren Unternehmen entwickelte Best Practice Leitfäden. Diese ergeben sich aus dem vorgestellten theoretischen Wissen, der Anwendung des Wissens für den jeweiligen Teilbereich und den Einfluss der Erfahrung der Teilnehmer, aber auch der FHWS.

Der ganze Weg von der Datenaufnahme in der mobilen 3D Vermessung bis hin zur Visualisierung mittels Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) Anwendung ist somit abgebildet. Erste Ergebnisse stehen im Projekt schon zur Verfügung: Eine App mit 3D Stadtmodell und ein Web-Punktwolkenviewer. Die Anwendungen zur Visualisierung mit Entwicklungsprozess und Ihrer Verteilungsart sind im Projekt Schritt für Schritt beschrieben: Webtechnologien mit Veröffentlichung im Internet, als auch Apptechnologie zur Verteilung auf Android Endgeräten. Die Teilnehmer haben freien Zugang zu den erarbeiteten Demo-Anwendungen.

Neben der Wissensvermittlung dient das Projekt zur Netzwerkbildung zwischen den Teilnehmern, damit durch Spezialisierung die zunehmende Fülle der Aufgaben besser bewältigt werden kann. Teilnehmer die sich gegenseitig näher kennen und eine gute Einschätzung über die Fähigkeiten der anderen haben, können Synergie Effekte aus dem Projekt nutzen.

Aber auch die Aus- und Weiterbildung wird somit vereinfacht und auf den neuesten Stand der Technik gehoben. Sehr viele Inhalte der mobilen 3D Vermessung, den Teilnehmern im Projekt zentral zur Verfügung. Somit müssen sich die Firmen weniger um die Fachwissensvermittlung im Thema kümmern. Das beschleunigt die Ausbildung neuer Mitarbeiter im Thema Mobile 3D Vermessung stark und vereinfacht diese. Zudem wirkt das dem Fachkräftemangel entgegen, mehr Akzeptanz ist für das Thema da und es ist damit aufgezeigt, dass die mobile 3D Vermessung einen erheblichen Mehrwert für Firmen hat, wenn die untergeordneten Teildisziplinen gut beherrscht werden.



E-Learning und Learning Analytics in der universitären Ausbildung der Geowissenschaften - Blended Learning im Masterstudium

M. Teucher, V. Schreiner, C. Gläßer

Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Deutschland

Das Angebot digitaler Lehre an deutschen Hochschulen wächst seit den 1990er Jahren stetig. Auch der Stellenwert digitaler Lehre an Hochschulen wird überdurchschnittlich eingestuft, weshalb E-Learning-Systeme zunehmend an Bedeutung für Bildungseinrichtungen und Unternehmen gewinnen. Die Fachgruppe weist mit den Projekten WEBGEO und GEOVLEX im Bereich Blended Learning seit mehr als 10 Jahren Erfahrungen auf.

Als konsequente Weiterentwicklung der bestehenden Konzepte, untersucht die Fachgruppe im Projekt „Prolearn“ den Einsatz von prototypischen E-Learning und E-Teaching Instrumenten in der geowissenschaftlichen Hochschullehre. Dabei stehen Lernmodule und Learning Analytics Methoden im Fokus, welche detaillierte Informationen über das Lernerlebnis von Studierenden liefern. Ziel ist es das studentische Vorwissen zu analysieren, Wissenslücken zu identifizieren und neue Lernwege aufzuzeigen.

Diese Instrumente werden aktuell für eine ausgewählte Veranstaltung im 1. Fachsemester des Masterstudiums, die durch eine sehr heterogene Zusammensetzung hinsichtlich der Studiengänge und des Vorwissens charakterisiert ist, ergänzend zur Präsenzlehre umgesetzt. Die Inhalte orientieren sich am Wissenstand der Teilnehmer, der zu Beginn des Semesters durch 2 Vorab-Befragungen erhoben wird. Diese umfassen allgemeine Angaben über die Teilnehmer (u.a. Bachelorstudiengang, besuchte themenverwandte Veranstaltungen, EDV-technische Ausstattung und Zugangsmöglichkeiten), sowie eine Überprüfung der fachlichen Kenntnisse in den Bereichen Geoinformationssysteme, Fernerkundung und Kartographie.

Für die Erstellung der jeweiligen Online-Lerneinheiten, die parallel zur Vorlesung angeboten werden, wird ein System aus 2 Komponenten eingesetzt. Für die thematische Bearbeitung der Inhalte werden größtenteils Produkte der Firma ESRI genutzt. Für die Präsentation der Inhalte und um im Laufe des Projektes den individuellen Lernerfolg/-fortschritt der Teilnehmer erfassen zu können, werden die Inhalte und quiz-artige Tests im universitätseigenen Learning-Management-System ILIAS integriert. Durch kurze Tests zum Ende einer jeden Lerneinheit, kombiniert mit zweimaligen übergeordneten Erhebungen im Laufe des Semesters, wird der Lernerfolg für die Dozierenden sicht- und durch die Vergabe von Kompetenzpunkten der Lernerfolg für die Teilnehmer quantifizierbar. Die Entwicklung des Kompetenzmanagements greift auf eine systeminterne Funktion des ILIAS-Systems zurück und ermöglicht die modulübergreifende Verwendung, um den Lernerfolg entsprechend der definierten Wissensbereiche zu erfassen und kumulativ im Laufe des Semesters zu evaluieren.

Ergebnisse aus dem Jahr 2018 zeigen, dass 74% der Befragten an einer Evaluation des eigenen Lernerfolgs/-fortschritts während der Veranstaltung interessiert sind und 64% der Ansicht sind, dass eine Online-Lernumgebung den Austausch von Erfahrungen und Ideen unter den Studierenden fördern. Des Weiteren sehen 32% keine erhöhte Arbeitsbelastung durch die Verwendung einer Online-Lernumgebung. Die Ergebnisse der übergeordneten Erhebungen im vergangenen Wintersemester ergab für den Bereich Fernerkundung, dass im Vergleich zur Vorab-Befragung primär Fragen zum Basiswissen bessere Ergebnisse erzielten, als Detailfragen, die die Inhalte der Veranstaltung thematisierten. Eine genauere Analyse der Ergebnisse aus dem Bereich GIS zeigte, dass hier vor allem Fragen zum Basiswissen GIS Probleme bereiteten, wohingegen Detailfragen überwiegend gute Ergebnisse erzielten. Ähnliche Tendenzen waren auch für den Bereich Kartographie erkennbar. Die abschließende Evaluation der Veranstaltung durch die Teilnehmer ergab, dass 60% das digitale Angebot der Veranstaltung regelmäßig nutzten, 80% der Teilnehmer die modularen Online-Lerneinheiten hilfreich zum Verständnis des Lernstoffes empfanden und 60% die technische Handhabung des multimedialen Angebotes gut bis sehr gut einschätzten. Weitere Ergebnisse zur Erfassung des Lernerlebnis und Informationen zur Usability und Performanz des neuen Kompetenzmanagementssystems werden zur DLT 2019 vorgestellt.



 
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