Veranstaltungsprogramm

Eine Übersicht aller Sessions/Sitzungen dieser Tagung.
Bitte wählen Sie einen Ort oder ein Datum aus, um nur die betreffenden Sitzungen anzuzeigen. Wählen Sie eine Sitzung aus, um zur Detailanzeige zu gelangen.

 
Sitzungsübersicht
Sitzung
1.2.b: Studieneingangsphase gestalten
Zeit:
Donnerstag, 23.05.2019:
15:15 - 16:30

Chair der Sitzung: Steffen Kersten
Ort: BITZ - Raum K1/K2
BITZ Bremer Innovations- und Technologiezentrum, Fahrenheitstraße 1, 28359 Bremen

Präsentationen
15:15 - 15:30

Kompetenzentwicklung im ingenieurwissenschaftlichen Bereich durch ein Leitbeispiel geprägtes Curriculum

Markus Dumschat1, Markus Hantschmann2

1Hochschule Ravensburg Weingarten; 2ANSYS/Universität Potsdam

Beobachtungen an der Hochschule Ravensburg-Weingarten (UAS RV-WGT) haben gezeigt, dass Studierende in den ersten Semestern, insbesondere in den MINT-Fächern, vor großen Herausforderungen stehen. Felduntersuchungen haben zwei signifikante Indikatoren identifiziert [Dumschat et al., 2017]: Abstrakte Lehrinhalte und fehlende Querverbindungen zum späteren Berufsfeld.

Die Vernetzung der Bachelor-Lehrveranstaltungen durch ein „Leitbeispiel“ soll Abhilfe schaffen. Das Hauptziel dieser curricularen Vernetzung ist die studentische Verbesserung des selbstgesteuerten, reflektierenden und praxisbezogenen Lernens. Um das studentische Verständnis des Maschinenbau-Grundlagenwissens zu verbessern, wurde das Leitbeispiel „Motorsäge“ in Abhängigkeit der Vorlesungsschwerpunkte im Curriculum integriert. Dabei werden beispielsweise Lehrinhalte der Technischen Mechanik, der Werkstoffkunde oder der Thermodynamik in vielfältigster Weise und unterschiedlichster Methodik am Leitbeispiel behandelt. Es findet ein ständiger Austausch zwischen Theorie und Praxis statt, um die Motivation der Studierenden sowie ihre Fähigkeit, das Gelernte zu reflektieren und effektiver umzusetzen, zu verbessern.

Eine entscheidende Schlüsselfunktion bei der Vernetzung der Lehrveranstaltungen wird dabei dem konstruktiven Entwicklungsprojekt im zweiten Fachsemester zuteil. Im Rahmen des diesjährigen „Entwicklungsprojekts 1“ bearbeiten die Studenten eine praxisbezogene Aufgabe mit dem Ziel der einfachen Nachschärfung einer Motorsägenkette. Wie wichtig diese Aufgabe ist, zeigt ein Auftaktevent mit Forstwirten. Die Bedeutung einer stumpfen Sägekette und ihre Auswirkungen auf den Verschleiß werden nicht nur demonstriert, sondern auch von den Studenten erprobt. Das Entwicklungsprojekt ermöglicht dabei die Einbeziehung der essentiellen ingenieurwissenschaftlichen Grundlagenfächern und verlangt von den Studierenden ein systematisches, konstruktionsmethodisches Vorgehen. Die Materialauswahl erfolgt mit Hilfe des CES EduPack. Die Studierenden werden aufgefordert, zu ihrem Lernen beizutragen, indem sie Anforderungen und Randbedingungen definieren und die Nachhaltigkeit ihrer Materialauswahl kommentieren müssen. Mittels additiver Fertigung prototypisieren die Studenten optional ihr Lösungskonzept. Im Rahmen regelmäßiger Projektmeetings werden Ergebnisse und Prototypen präsentiert und mit den Forstwirten diskutiert. Dieses interdisziplinäre Vorlesungskonzept fördert die Vernetzung und soll das studentische Verständnis wichtiger ingenieurwissenschaftlicher Kompetenzen, im fachlichen wie überfachlichen Bereich durch reale Problemstellungen aus dem Alltag eines Ingenieurs, weiter ausbauen.



15:30 - 15:45

Fach- und Formatspezifische Qualifizierung von Tutor*innen aus ingenieur- und naturwissenschaftlichen Disziplinen

Sevim Dylong, Henrike Heil

Technische Universität Darmstadt, Deutschland

Angesichts der Veränderungen, die sich vor dem Hintergrund sehr großer Studierendenzahlen, der Öffnung der Universitäten und Hochschulen für neue Zielgruppen und den Zukunftstrends wie Digitalisierung ergeben, werden vielfältige Ansprüche an die Tutorielle Lehre gestellt.

Vor allem in der Studieneingangsphase soll Tutorielle Lehre einen gewichtigen Beitrag zur Verbesserung der Lehrqualität, der Lernbedingungen und der Betreuungssituation der Studierenden leisten. Sie soll zudem, gerade in einem seit der Bologna-Reform immer enger regulierenden Studiensystem (vgl. Görts W. 2011, S. 207ff), die Studierenden zu selbstständigem und eigenverantwortlichem Lernen anregen und für ihr Studium und die Inhalte ihrer gewählten Disziplin motivieren.

Gleichzeitig verändern sich die Ansprüche an zukünftige Ingenieur*innen. Sie äußern sich beispielsweise in einer verstärkten Hinwendung zu transferfähigen und überfachlichen Kompetenzen, die unter anderem zum eigenständigen Arbeiten und Problemlösen in interdisziplinären und interkulturellen Teams befähigen sollen. Parallel dazu entwickelten sich neue Formen tutorieller Lehre, wie interdisziplinäre Projektarbeit, Exkursionen oder studentisch betreute Laborversuche, die auf unterschiedliche Weise versuchen, diesen Ansprüchen gerecht zu werden.

Was können solche tutoriellen Formate für die Bildung zukünftiger Ingenieur*innen leisten? Wie können Tutor*innen auf fachlicher und überfachlicher Ebene darauf vorbereitet werden, um die Studierenden bestmöglich zu unterstützen? Welche Rolle spielen hierbei Digitalisierungsprozesse? Und wie kann das gemeinsame Arbeiten und Lernen im Rahmen Tutorieller Lehre sowohl Tutor*innen als auch Studierende zu einem reflexiven Umgang mit der eigenen Disziplin, aber auch den eigenen Bildungsprozessen anregen?

Diese Fragen sollen am Beispiel zweier Tutoriumsformate an den Fachbereichen Material- und Geowissenschaften und Bau- und Umweltingenieurwissenschaften der TU Darmstadt nachgegangen werden.

Das interdisziplinäre Studienprojekt GPEK „Grundlagen des Entwerfens, Planens & Konstruierens“ des Fachbereichs Bau- und Umweltingenieurwissenschaften lässt jährlich rund 600 Erstsemester über einen Zeitraum von zwei Semestern Projektarbeit unter möglichst realen Gegebenheiten erleben. Ziel ist es, ein städtebauliches Nutzungskonzept auf einem realen Plangebiet zu entwickeln und fiktiv umzusetzen. Für die Realisierung arbeiten die Studierenden in Projektteams, die von Tutor*innen, die auf den Ebenen der Team- und Fachbegleitung agieren, begleitet.

In der „Übung zur Gesteinsbestimmung“ des Instituts für Angewandte Geowissenschaften werden die Inhalte der Erstsemester-Grundlagenvorlesung „Exogene Geologie“ mit der praktischen Bestimmungsarbeit an geologischen Gesteinsproben verknüpft. Als Vorbereitung auf die „Hauptgeländeübung“ wird hier nicht nur theoretisches Wissen aufgearbeitet, sondern auch das Klassifizieren auf den ersten Blick und das gemeinsame Diskutieren von Ergebnissen geübt.

Neben den Spezifika der beiden Formate soll der Fokus auf die Qualifizierungs- und Begleitprogramme für die dort eingesetzten Tutor*innen gerichtet werden und hierbei sowohl deren Unterschiede als auch Gemeinsamkeiten skizziert werden.

Quellenangabe:

Görts, W. (2011): Wie Ausbildung Bildung werden kann in Zeiten, in denen Bildung abgeschafft werden soll. In: Görts, W. (Hrsg.):Tutoreneinsatz und Tutorenausbildung. Bielefeld



15:45 - 16:00

Coaching als integratives curricular-verankertes Instrument in der Ingenieurausbildung - Kompetenzerwerb im digitalen Zeitalter

Vanessa Mai, Martina Knobloch, Hanna Mengen, Susanne Wolf

TH Köln, Deutschland

Heutige Studierende werden aufgrund der digitalen Transformation und hoher Prozessgeschwindigkeiten nach ihrem Abschluss in umfassend digitalisierten und hochgradig vernetzten Arbeitswelten tätig sein. Sie durch entsprechende Kompetenzen auf diese „Ära 4.0“ vorzubereiten, ist genuine Aufgabe von Hochschulen. Die Vermittlung von Hand-lungskompetenz (know-how), um Fachwissen (know-that) fortlaufend und selbst gesteuert aktualisieren zu können, hat ebenso Teil eines ingenieurwissenschaftlichen Studiums zu sein, wie die Entwicklung von Fachidentitäten – bei gleichzeitiger Offenheit für interdisziplinäre Zusammenarbeit –, die Reflexion des eigenen Handelns und die Persönlichkeitsbildung zur Übernahme gesellschaftlicher Verantwortung. Diese Kompetenzen sollten sowohl möglichst frühzeitig im Studium vermittelt, als auch integrativ curricular verankert werden. Die Fakultät für Anlagen, Energie- und Maschinensysteme der TH Köln hat daher einen Change-Prozess angestoßen, der in allen Bachelorstudiengängen darauf abzielt, fachliche und überfachliche Kompetenzen über das gesamte Studium hinweg vom 1. bis zum 7. Semester erfahrungsbasiert zu trainieren, zu reflektieren und durch projektorientierte Module miteinander zu vernetzen. Das diesem Prozess zugrundliegende Ziel, die Lehre in reflexionsförderlichen Lehr-/Lernsettings und Prüfungsformaten konsequent kompetenzorientiert und studierendenzentriert zu gestalten, wird in diesem Beitrag exemplarisch vorgestellt.

Im 2. Semester des BA-Studiengangs Maschinenbau sind im Projektmodul Konstruktives Projekt (KP) – das jährlich über 200 Studierenden absolvieren – seit 2017 regelmäßige Reflexionsgespräche zur Steigerung der self-awareness der Studierenden implementiert. Das Modul zielt darauf ab, Studierende in Teams anhand einer exemplarischen Konstruktionsaufgabe alle Stationen eines industriellen Entwicklungsprojekts durchlaufen zu lassen. In kontinuierlichen Coachings mit dafür ausgebildeten Multiplikator*innen reflektieren Studierende ihre Team- und Arbeitsprozesse. Ziel des Coachings ist das Bewusstmachen der eigenen Kompetenzen sowie eine Sensibilisierung für das eigene Handeln und die Entwicklung von Reflexionskompetenz. Erste Ergebnisse einer explorativen qualitativen Fragebogenerhebung deuten auf die Wirksamkeit des Coachings in Hinblick auf die skizzierten Aspekte hin. Darauf aufbauend wurde das Modul Experimentelles Projekt (EP) im 3. Semester des Studiengangs Maschinenbau auf problembasiertes Lernen umgestellt. In einem Hackathon wenden die Studierenden das in vorherigen Modulen erworbene theoretische mechanische Verständnis auf eine komplexe Problemstellung an, wägen im Team Lösungsoptionen ab und diskutieren sie. Auch hier werden die Studierenden in regelmäßigen Reflexionsschleifen in Form von Coachings beim eigenständigen und selbst-organisierten Lernen unterstützt. Ergebnisse einer begleitenden Fragebogenerhebung geben Hinweise darauf, dass die Studierenden im zuvor belegten Modul KP überfachliche Kompetenzen (wie Kommunikations- und Teamfähigkeit sowie Projektmanagement-Skills) erworben und im Coaching reflektiert haben, die sie im EP zur Lösung fachlicher Aufgaben effektiv einsetzen können.

Die Bedeutung, die Reflexion durch Coachings im Rahmen erfahrungsbasierten Lernens einnimmt, geht auch mit einer veränderten Rollenerwartung an Lehrende einher. Konzepte, wie die des Lerncoaches und Facilitators, betonen eine konstruktivistische Auffassung von Lernen, demzufolge Lernende als aktiv und selbstgesteuert Handelnde zu verstehen sind. Diese Beobachtungen wurden zum Ausgangspunkt eines fakultätsweiten Multiplikator*innenkonzepts, das Qualifizierungsmaßnahmen, Szenarien zum Einsatz von wissenschaftlichen Mitarbeiter*innen und Tutor*innen in der Lehre sowie begleitende qualitätssichernde Elemente enthält. Die Arbeitsqualität von Multiplikator*innen, die Studierende beim Erlernen der skizzierten „digitalen“ Kompetenzen begleiten, wird durch kontinuierliche Reflexionsschleifen in Coachings und Supervisionen gesichert.

Weitere Begleitforschung steht zur Frage der Prüfbarkeit von Reflexionsfähigkeit im Sinne des Constructive Alignments aus sowie zur Leistbarkeit von Coaching und Reflexion im Rahmen erfahrungsbasierten Lernens bei großen Hörerzahlen und hoher Diversität der Studierenden. Game-based learning Ansätze sowie digitale Reflexions- und Feedbackinstrumente sind hier ein erster Ansatzpunkt. Die hier exemplarisch gezeigte Schaffung integrativer curricularer Strukturen und der damit verbundenen didaktischen Implikationen und Instrumente für eine zukunftsfähige Ingenieurausbildung im digitalen Zeitalter kann als Best-Practice-Beispiel auch für andere Studiengänge dienen.



16:00 - 16:15

Thermopr@ctice – Ein interaktives Lernsystem für die Berechnung von Übungsaufgaben mit MATHCAD

Hans-Joachim Kretzschmar, Ines Jähne, Sebastian Herrmann, Mareike Schneider, Ronny Freudenreich

Hochschule Zittau / Görlitz, Deutschland

Berechnungsaufgaben gehören zu den Herausforderungen insbesondere in den MINT-Studiengängen. Das Lehrfach Technische Thermodynamik als ein wichtiges Modul im Grundlagenstudium zählt nicht selten zu den „Angstfächern” vieler Studierender. Mediengestützte Ansätze bieten großes Protenzial, um die Lernenden zu unterstützen, ihren Lernprozess zielgerichtet zu gestalten und ihre Fähigkeiten zu trainieren.

Die Fakultät Maschinenwesen der Hochschule Zittau/Görlitz arbeitet seit Jahren an der Entwicklung, Erprobung und Implementierung innovativer Ansätze zur Förderung des Studienerfolgs. In diesem Zusammenhang wurde „Thermopr@ctice” entwickelt. Dabei handelt es sich um ein internetgestütztes Lernsystem für das Berechnen von Übungsaufgaben mit dem Computer-Algebrasystem Mathcad. Das Lernsystem ersetzt die handschriftliche Bearbeitung auf dem Arbeitsblatt und das Berechnen mit dem Taschenrechner durch das Schreiben auf dem Mathcad-Arbeitsbildschirm und das Berechnen mit der Mathcad-Software. Mathcad ist hierfür sehr gut geeignet, da dessen Notation den handgeschriebenen Formeln sehr nahekommt. Den Studierenden werden die Übungsaufgaben in individuellen Varianten gegebener und gesuchter Größen und mit individuellen Zahlenwerten im Mathcad-Format über Internet bereitgestellt. Die Bearbeitung erfolgt in betreuten Übungen oder am heimischen Computer. Die für die Lösung benötigten Lehrunterlagen und die mit Software berechneten Stoffdaten werden ebenfalls im Mathcad-Format über Internet angeboten und können direkt auf den Arbeitsbildschirm gezogen werden. Nach der Berechnung jeder Aufgabe senden die Lernenden das Ergebnis an das von Thermopr@ctice bereitgestellte digitale Formular und erhält ein automatisches Feedback. Ist das Ergebnis nicht richtig, werden Zwischenergebnisse angefordert und verbale Hinweisen zur Fehlersuche gegeben.

Mit Thermopr@ctice werden die Studierenden an moderne Arbeitsweisen des Ingenieurs unter Nutzung fachbezogener Berechnungssoftware herangeführt. Da das System für das Selbststudium konzipiert ist, unterstützt es das selbstgesteuerte Lernen im Studium und eignet sich für die berufsbegleitende Weiterbildung. Es kann auf alle Module übertragen werden, in denen die Aneignung oder Festigung von Wissen über das Berechnen von Übungsaufgaben erfolgt. Das Lernsystem Thermopr@ctice wurde mit dem Sächsischen Lehrpreis 2018 ausgezeichnet.

Der Beitrag stellt das didaktische Konzept „Thermopr@ctice” vor und zeigt Evaluationsergebnisse aus der Anwendung in den Modulen der Technischen Thermodynamik an der Hochschule Zittau/Görlitz. Das Lernsystem kann auf der Website www.thermopractice.de genutzt werden.