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
2.5.a: Lehre für die Digitalisierung gestalten I
Zeit:
Freitag, 24.05.2019:
13:30 - 14:30

Chair der Sitzung: Christian Daniel
Ort: BITZ- Raum K4/K5
BITZ Bremer Innovations- und Technologiezentrum, Fahrenheitstraße 1, 28359 Bremen

Präsentationen
13:30 - 13:45

Digitalisierung aus der Perspektive fachdidaktischer Forschung und ingenieurwissenschaftlicher Lehrpraxis

Brit-Maren Block1, Benjamin Klusemann1,2

1Leuphana Universität Lüneburg, Institut für Produkt- und Prozessinnovation; 2Helmholtz-Zentrum Geesthacht, Institut für Werkstoffforschung, Werkstoffmechanik

Die universitäre Lehre verändert sich im Kontext von Digitalisierung zunehmend, u.a. [1, 2]. Demgemäß ist das Thema „Digitalisierung“ in steigendem Maße in der fachdidaktischen Forschung präsent, u.a. [3, 4]. Dieser Beitrag trägt zum Diskurs um die Auswirkung der Digitalisierung auf die ingenieurwissenschaftliche Bildung in zweifacher Weise bei: (1) durch die Implementierung und Evaluierung digitaler Lehr-Lernformate in zwei ingenieurwissenschaftlichen Grundlagenvorlesungen; (2) durch die anschließende Diskussion der gewonnenen Erkenntnisse zum digitalen Medieneinsatzes mit Blick auf die Ausgestaltung zielgruppenadäquater digitaler Lehr-Lernsettings, insbesondere in Hinblick auf notwendige studentische Kompetenzen und zur Rolle der Lehrenden. Beide Aspekte werden in den fachdidaktischen Forschungskontext eingebettet.

In (1) werden mit einem Audience Response System (Clicker) und einem E- Assessment (Maple TA) zwei digitale Lehrmethoden vorgestellt, die seit 2017 in den Vorlesungen “Technische Mechanik” und “Elektrotechnik” eingesetzt werden. Der Beitrag zeigt das didaktische Konzept und die Implementierung in die Lehr- Lerneinheiten auf. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Evaluierung des Einsatzes des Audience Response Systems. Diese wurde in der Lehrveranstaltung “Technische Mechanik” der Jahrgänge 2017 und 2018 durchgeführt und lieferte Ergebnisse in den Bereichen “methodische Umsetzung” und “Lernunterstützung und Motivation“.

Die Erkenntnisse fließen in (2) in die Diskussion zum adäquaten Einsatz digitaler Medien in der Lehre der Studieneingangsphase ein. Weiterhin werden die Auswirkungen auf die Rolle der Lehrpersönlichkeit und auf notwendige studentische Kompetenzen diskutiert, die sich im Zuge der digitalen Transformation inhaltlich weiter schärfen und in ihrer Gewichtung verschieben, vgl. [5-8].



13:45 - 14:00

Lehre für die Industrie 4.0 – Ein ganzheitliches Konzept für Studierende von Morgen

Christian Scheiderer, Max Hoffmann, Thomas Otte

Institut für Informationsmanagement im Maschinenbau, RWTH Aachen, Deutschland

Im Zuge der vierten industriellen Revolution, auch als Industrie 4.0 bezeichnet, unterliegt das Berufsbild des Ingenieurs einem signifikanten Wandel. Insbesondere die Megatrends Big Data und Künstliche Intelligenz nehmen dabei einen bedeutenden Einfluss auf die berufliche Realität jedes Einzelnen. Bereits heute kommen domänenübergreifend eine Vielzahl neuer Methoden der datengetriebenen Analyse in der Industrie zum Einsatz. Diese neuartige Herangehensweise verspricht ein hohes ökonomisches Potential hinsichtlich Optimierung sowie Automatisierung. Die Umsetzung derartiger Projekte erfordert ein neues Kompetenzspektrum, welches sich in den Berufsbezeichnungen Data Scientist, Machine Learning Engineer oder Big Data Architect wiederfindet. Um den Anforderungen der Industrie der Zukunft gerecht zu werden, liegt ein Großteil der Verantwortung bei den Ausbildungseinrichtungen, die die Auszubildenden und die Studierenden mit dem für eine spätere berufliche Karriere benötigten Wissen auszustatten. Im Rahmen des Projektes ELLI (Exzellentes Lehren und Lernen in den Ingenieurswissenschaften) entwickeln die Autoren das Konzept einer Lehrveranstaltung für Ingenieure von Morgen. In theoretischen Lerneinheiten im Vortragsformat wird den Studierenden von der Datenaufnahme bis hin zur Datenanalyse ein ganzheitlicher Einblick in die wichtigsten Themen der Industrie 4.0 gegeben. Parallel können Studierende in Übungseinheiten anhand eines virtuellen Produktionsszenarios, welches in einer VR-Umgebung umgesetzt wird, praktische Erfahrungen sammeln und ihr Wissen verstetigen. Durch die Verwendung eines wiederkehrenden Szenarios sollen veranstaltungsübergreifende Zusammenhänge gefunden werden, die einen tieferen Einblick in den Umgang und die Einschätzung der Studierenden mit den Technologien der Industrie 4.0 geben soll. Somit lässt sich letztendlich die Relevanz der vorgestellten Themenfelder der Industrie 4.0 im Rahmen der Einbindung in das Curriculum untersuchen.



14:00 - 14:15

Digitalisierung und Internationalisierung: Virtuelle Laborversuche als Vorbereitung für internationale Studierende

Diana Keddi1, Nilgün Ulbrich2, Natascha Strenger2, Sulamith Frerich1

1Arbeitsgruppe Virtualisierung verfahrenstechnischer Prozesse, Ruhr-Universität Bochum; 2Lehrstuhl für Feststoffverfahrenstechnik, Ruhr-Universität Bochum

Für Studierende der Ingenieurwissenschaften kann der Einsatz virtueller Laborversuche internationale Lehrveranstaltungen bereichern. An der Ruhr-Universität Bochum wurde im Rahmen einer Summer School für US-amerikanische Studierende ein Online-Tool zur Erweiterung des Aufenthalts in Deutschland mittels digitaler Vorbereitung entworfen und seitdem kontinuierlich weiterentwickelt:

Mit „VTPrep“ beginnt der Auslandsaufenthalt für die US-amerikanische Studierende schon vor dem Abflug: In einführenden Webcast-Sessions stellen sich Studierende und Ansprechpersonen vor und der begleitende Moodle-Kurs wird erläutert. Dieser besteht aus organisatorischen und fachlichen Teilbereichen. Unter „Research Projects“, „Laboratory Course“ und „Safety Instructions“ lernen die Studierenden die Forschung des Instituts für Thermo- und Fluiddynamik kennen und wählen Themen für eigene Forschungsprojekte aus. In Chats mit den jeweiligen Fachbetreuenden beginnt der wissenschaftliche Austausch.

Zur zeitlichen Entlastung und fundierten Vorbereitung der Gaststudierenden wurde für das Sommersemester 2019 ein komplett virtuelles Fachlabor konzipiert und in VTPrep integriert. Dabei wird ein Versuch aus dem Bereich der mechanischen Verfahrenstechnik mit Hilfe eines Avatars durchlaufen. Der individuelle Lernfortschritt wird mit Tests überprüft, gleichzeitig wird erforderliches Hintergrundwissen zur Verfügung gestellt. Im Anschluss an diese rein virtuelle Vorbereitung auf den Aufenthalt in Deutschland führen die Studierenden den realen Laborversuch an der RUB durch.

Von der digitalen Vorbereitung profitieren die Studierenden in hohem Maß: Durch die Kombination von Online- und Präsenzlehre wird das Lernerlebnis erweitert und das Lernergebnis gesteigert. Dieser Beitrag stellt die bisherigen Erfahrungen vor und diskutiert Potentiale für virtuell erweiterte, internationale Lehrformate.