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Lehre Plus-Projekte 2016

Crowd Engineering in der Cloud

Wissenschaftliche Einheit: Maschinenbau und Verfahrenstechnik                                                                               Verantwortliche(r): Professor Martin Eigner, Hristo Apostolov, Andreas Eiden

Kurzbeschreibung: Mit der Überzeugung, dass eine Gruppe Möglichkeiten und Fähigkeiten entwickeln kann, die ein Individuum alleine nicht schaffen könnte, sollen Mittel und Wege gefunden werden, die eine Gruppe an Studierenden in die Lage versetzt ein komplexes Engineering-Projekt erfolgreich zu bearbeiten.

Dabei werden auch Möglichkeiten geschaffen, einen interessierten Laien in die Lage zu versetzen, selbstständig an einem großen Projekt mitzuwirken. Simulationen können über die Teilnehmer der sogenannten „Crowd“ verteilt und dadurch schneller bearbeitet werden. Freie CAD Programme in Kombination mit einer Programmierer-Community versetzen diese „Crowd“ in die Lage gemeinschaftlich und interaktiv beliebig große Aufgaben in kleine handhabbare Teilprojekte aufzusplitten und gemeinschaftlich in der „Cloud“ zu bearbeiten. Jeder einzelne Teilnehmer bringt seine persönliche Fähigkeit ein, um eine spezifische Teilaufgabe zu lösen. So können auch ungenutzte Potenziale gehoben werden. Crowd Engineering arbeitet daran, innovative Prinzipien der Arbeitsteilung auf den Bereich Engineering anzuwenden.

EiKEL: Entwicklung interkultureller Kompetenz durch Ehrenamt im Lehramtsstudium

Wissenschaftliche Einheit: Sozialwissenschaften, Zentrum für Lehrerbildung                                                                           Verantwortliche(r): Dr. Thomas Prescher, Dr. Claudia Gómez Tutor

Kurzbeschreibung: Das bisherige Onlineseminar „Heterogenität: Umgang mit kultureller Vielfalt“ im Rahmen der Bildungswissenschaften soll zum Blended-Learningseminar weiterentwickelt und mit dem ZfL-Projekt „Ehrenamtliche Tätigkeit von Lehramtsstudierenden in Schulen (ELiS)“ verbunden werden. Im Projekt ELiS bieten Studierende Begleitmaßnahmen (AG-Angebote, Assistenz im Unterricht, Einzelförderung) für Kinder und Jugendliche mit Migrationshintergrund an verschiedenen Schulen in Kaiserslautern an.

Ziel von EiKEL ist es, die Tätigkeit an der Schule theoriegeleitet zu reflektieren und auf diese Weise eine professionelle Lehrkompetenz durch die vertiefte Reflexion der Erfahrungen im Sinne eines Theorie-Praxis-Transfers zu schaffen. Basis für dieses Vorgehen wird ein Ansatz forschenden Lernens sein, der neben dem grundlegenden Verständnis von Konzepten zu Interkulturalität, interkultureller Kommunikation, Kultur und Fremdheit die Studierenden dabei unterstützt, auch Kompetenzen im Umgang mit heterogenen Gruppen zu entwickeln.

MINT-Medientraining mit Smartphones & Co

Wissenschaftliche Einheit: Biologie, Chemie                                      Verantwortliche(r): Dr. Christoph Thyssen, apl. Prof. Dr. Gabriele Hornung

Kurzbeschreibung: Der Einsatz digitaler Medien im Unterricht hängt primär von der Einstellung bzw. vom Orientierungs- und Verfügungswissen der Lehrkräfte ab. Das Projekt soll ein interdisziplinäres Angebot schaffen, das Studierende auf Anforderungen der Schulpraxis bzgl. digitaler Medien vorbereitet. Dazu sollen konkrete Unterrichtsszenarien demonstriert und geübt werden. So soll festgelegten Ausbildungszielen (Medienkompass RLP) und der geforderten Einbindung digitaler Medien im Unterricht Rechnung getragen werden.

Adäquate Lehrveranstaltungen fördern spezifisch die Lernbereitschaft, sind bei Berücksichtigung von Einsatzszenarien zu unterschiedlichen digitalen Werkzeugen also vielversprechend und fachdidaktisch sinnvoll. Deshalb sollen

  • gezielt mit Interaktiven Whiteboards, Tablets, Smartphones & Laptops an konkreten naturwissenschaftlichen Fragestellungen komplexe Vorgänge animiert/simuliert werden.

  • Sachverhalte, die unseren Sinnen nicht zugänglich sind – der sog. submikroskopische Bereich – erschlossen werden.

  • in einem Praktikum teure Labor Messgeräte durch digitale Endgeräte ersetzt und Studierenden Grenzen/Stärken der verschiedenen Methoden aufgezeigt werden. 

Nachhaltige Weiterentwicklung der Veranstaltung „Einführung in wissenschaftliches Programmieren“ (EWP) mit Blended-Learning und Flipped-Classroom Konzepten

Wissenschaftliche Einheit: Mathematik                                Verantwortliche(r): Dr. Martin Bracke, Dr. Andreas Roth, Dennis Merkert

Kurzbeschreibung: Die Studierenden bekommen in der EWP Grundlagen für das Programmieren mit den Sprachen MATLAB und C vermittelt, d.h. es werden eine einsteigerfreundliche mathematisch-naturwissenschaftliche Spezialumgebung sowie eine sehr verbreitete Hochsprache thematisiert. Die Vermittlung dieses Wissens ist für das spätere Mathematikstudium und die Arbeit mit mathematischen Fragestellungen essenziell.

Da die Voraussetzungen der Studierenden sehr heterogen sind, soll das bestehende Angebot in Form eines Blended-Learning Konzepts hinsichtlich der Möglichkeiten des Selbststudiums sowie eines individuellen Feedbacks zu den Lernfortschritten erweitert werden. Dazu wird im ersten Schritt das aktuell aus Vorlesungsfolien, -skript sowie Präsenz- und Hausübungen bestehende Material durch online verfügbare Videotutorials zu Vorlesungsinhalten und detaillierten Lösungsbesprechungen erweitert. Weiter soll der Einsatz des in den integrierten Übungen eingesetzten Systems Cody Coursework, welches online und automatisch bearbeitete Aufgaben bewertet und Hinweise auf Fehler gibt, durch den Einsatz von Fragebögen und Live-Umfragen evaluiert und optimiert werden. Im zweiten Teil wird eine der drei Teilnehmergruppen auf ein Flipped-Classroom Konzept umgestellt, in dem sie neue Inhalte im Selbststudium erarbeitet, so dass in den Präsenzveranstaltungen die ausführliche Beantwortung von Fragen sowie weitergehende Betrachtungen möglich werden.

Selbstlernkompetenz in der EIT – fachspezifische Erhebung und Entwicklung

Wissenschaftliche Einheit: Elektro- und Informationstechnik                                                                   Verantwortliche(r): Dr. Christian De Schryver

Kurzbeschreibung: Ziel des Projekts ist es, den Studierenden bereits im ersten Semester eine Übersicht über mögliche Tools zum eigenständigen Lernen zu vermitteln, so dass diese allen bekannt sind und selbständig eingesetzt werden können. Dabei sollen die Studierenden verschiedene Methoden anhand realer Lehrinhalte in der Praxis anwenden und diese subjektiv für sich selbst hinsichtlich Aufwand, Nutzen und Akzeptanz bewerten. Diese persönlichen Eindrücke werden in der Vorlesung diskutiert und reflektiert.

Das Projekt soll innerhalb der Erstsemesterveranstaltung „Grundlagen und Anwendungen der Wahrscheinlichkeitstheorie“ durchgeführt werden, die sich aufgrund ihrer inhaltlich theoretischen Ausrichtung sehr gut dazu eignet. Die Veranstaltung soll als Inverted Classroom-Vorlesung neu konzipiert werden, die einen aktiven Beitrag der Studierenden an ihrem Lernerfolg bereits vom ersten Studientag an einfordert. Wir möchten neben den notwendigen zu erstellenden, passiven Lehrmaterialien zu den einzelnen Lernzielen (Videoclips, Webinhalte, Literatur, ...) insbesondere interaktive Elemente wie Online-Selbsttests, Programmieraufgaben, Online-Teamplattformen zum gemeinsamen Lernen und Pflicht-Abgaben etablieren. Jede Methode wird dabei einem bestimmten Lehrinhalt zugeordnet und für sich in diesem Kontext von den Studierenden evaluiert werden.

WERKSTOFFKUNDE STEHT KOPF

Wissenschaftliche Einheit: Maschinenbau und Verfahrenstechnik                                                                    Verantwortliche(r): Jun.-Prof. Dr. Frank Balle, Dr. Marcus Klein

Kurzbeschreibung: Das Lehrkonzept des „Flipped Classroom“ soll für die werkstoff-technische Ausbildung an der TU Kaiserslautern eingesetzt werden. Hierzu werden zwei geeignete Vorlesungsinhalte (Wärmebehandlungen von Metalllegierungen: ZTU- und ZTA-Diagramme) nicht in der üblichen Vorlesungsform, sondern mit Hilfe von Lernvideos zunächst im Selbststudium während der üblichen Vorlesungszeit vermittelt. Somit werden die notwendigen Impulse und Erklärungen für die eine Woche später stattfindende Präsenzveranstaltung (Plenum) gegeben. Das Plenum findet als offene Gruppendiskussion unter Anwesenheit, Moderation und Unterstützung des Dozenten, Übungsleiters, drei wiss. Mitarbeitern sowie einer wiss. Hilfskraft statt.

Dadurch sind ausreichend viele Ansprechpersonen für einen Hörerkreis von bis zu 150 Personen bzw. 25-30 Gruppen gewährleistet. Ziel des Plenums ist die selbstständige Lösung der Übungsfragen und Aufgaben durch die Studierenden.

Die Vorlesungsvideos werden durch Arbeitsblätter (Workbooks) begleitet, die die Studierenden für Notizen und Vervollständigungen von Diagrammen nutzen können. Darüber hinaus werden auf der OLAT-Plattform Selbstkontrollaufgaben zur zeitnahen persönlichen Rückkopplung der benötigten Lerninhalte (self-assessment) angeboten.

Sonderförderung: iDynamics - Experimentelles dynamisches Labor als mobile App für Studierende und für die Öffentlichkeit

Wissenschaftliche Einheit: Bauingenieurwesen

Verantwortliche(r): Prof. Dr. Hamid Sadegh-Azar

Kurzbeschreibung: Mit iDynamics soll die Grundlage für ein experimentelles dynamisches Labor als mobile App für Studierende verschiedener Fachrichtungen (u.a. Bauingenieurwesen und Maschinenbau und Verfahrenstechnik) und für die Öffentlichkeit geschaffen werden. Durch die Bereitstellung dieses Werkzeugs wird die Kreativität der Studierenden angeregt und sie werden dazu befähigt und motiviert, eigenständig experimentelle Untersuchungen durchzuführen. Bring Your Own Device (BYOD) für die „forschende Lehre“.

Die heute gängigen Smartphones und Tablets besitzen i.d.R. leistungsstarke Schwingungssensoren, welche für schwingungstechnische Untersuchungen genutzt werden können. Es soll daher eine mobile App entwickelt werden, mit der beliebige Schwingungs- und Erschütterungsmessungen durchgeführt werden können. Die App kann hier heruntergeladen werden.