Die abnehmenden Mathematikkompetenzen von Studierenden zu Beginn eines Ingenieurstudiums stellen eine wachsende Herausforderung dar, die sich in hohen Durchfall- und Abbrechquoten niederschlägt. Um diesem Problem entgegenzuwirken, wurde das Zusammenspiel von korrigierten Hausaufgaben und dem Prüfungserfolg im Kurs Mathematik 1 des Studiengangs Wirtschaftsingenieurwesen untersucht. Ergänzend zur Erfassung der eingereichten Hausaufgaben, wurden zwei sozialwissenschaftliche Befragungen durchgeführt.

Fragen, die untersucht wurden, sind u.a:

• Wie viele Studierende einer Studiengruppe nehmen die Hausarbeiten mit Korrektur wahr?
• Was halten die Studierenden von diesem Angebot?
• Welche Erwartungen haben die Studierenden, wenn sie das Angebot nutzen?
• Besteht ein Zusammenhang zwischen der Teilnahme an den Hausarbeiten und den Prüfungsergebnissen?

Die Ergebnisse zeigen, dass Studierende, die regelmäßig Hausaufgaben abgaben, nicht nur häufiger an der Prüfung teilnahmen, sondern auch eine geringere Durchfallquote aufwiesen und bessere Prüfungsergebnisse erzielten. Die begleitenden Befragungen ergaben, dass Studierende, die regelmäßig Hausaufgaben einreichten, ihre Mathematikkenntnisse positiver einschätzten und weniger Angst hatten, im Studium aufgrund von Mathematik zu scheitern.

Trotz gewisser Einschränkungen, wie Selbstselektion und einer geringen Stichprobengröße, deuten die Ergebnisse darauf hin, dass regelmäßige Hausaufgaben und individuelles Feedback für die Studierenden durch die Korrektur der Hausarbeiten signifikant zur Verbesserung der Lernerfolge beitragen.

Digitale Übungsaufgaben bilden eine hilfreiche vorlesungsbegleitende Ergänzung für Mathematik-Veranstaltungen. Digitales Üben ermöglicht ein individuelles zeitlich flexibles Lernen und wird den heterogenen Bedarfen der Studierenden gerecht. Insbesondere das differenzierte sofortige Feedback der automatisiert ausgewerteten digitalen Übungsaufgaben unterstützt das Lernen und Verstehen. Mit passenden Aufgabentypen und geeignet entwickelten Übungsaufgaben erlernen die Studierenden die vermittelten Vorlesungsinhalte und erwerben die mathematischen Fertigkeiten und Kompetenzen, die für die Veranstaltung gemäß Modulhandbuch gesetzt sind. Eine digitale Prüfung bildet dann den passenden Abschluss zu einer mit digitalen Übungsaufgaben unterstützten Veranstaltung.

Wir möchten verschiedene digitale Prüfungsszenarien vorstellen, die wir im Rahmen der Mathematik-Veranstaltungen in den Ingenieurwissenschaften an der HAW Hamburg erprobt haben. Hierzu zählen: Digitale Zwischentests, digitale Abschlussklausuren am Ende des Semesters sowie digitale Portfolioprüfungen bestehend aus 3 vorlesungsbegleitenden Prüfungskomponenten während des Semesterverlaufs. Alle digitalen Prüfungen wurden in Präsenz in einer abgesicherten Moodle-Prüfungsumgebung in den PC-Pools der HAW Hamburg durchgeführt.

Insbesondere erläutern wir das Konzept und die Durchführung einer digitalen Portfolioprüfung für die Ingenieur-Mathematik mit drei semesterbegleitenden Komponenten im Sommersemester 2024 und 2025 vor. Wir stellen die verwendeten Prüfungsaufgaben vor, mit denen wir verschiedene Kenntnisse und Kompetenzen digital abprüfen. Wir stellen die Evaluation mit dem Studierenden-Feedback vor. Die Studierenden schätzen die Portfolioprüfung sehr, zum einen, weil diese die Prüfungsphase am Ende des Semesters entlastet. Zum anderen, weil sie Kenntnisse zeitnah abfragt. Das erforderliche kontinuierliche Lernen befördert zudem das Verständnis der Inhalte in anderen Fächern.

Weiterhin möchten wir Anforderungen an Digitale Prüfungen, Chancen und Herausforderungen mit den Teilnehmern im Anschluss an den Vortrag diskutieren und bewerten.

Eine ausschließliche „Vermittlung von theoretischen Inhalten“ reicht längst nicht mehr aus, das in der akademischen Ausbildung angeeignete Wissen nachhaltig zu festigen sowie für die Berufspraxis geeignete Lösungen und Antworten zu finden.

Ergänzend zu der Verzahnung von Theorie- und Praxis-Elementen im Studium ist daher ein modernes Lehr- und Lernkonzept zu wählen, welches die Studierenden bei der Verknüpfung dieser Welten unterstützt, ein breites Spektrum der Kompetenzentwicklung adressieren kann und die fortwährende Digitalisierung der Lebenswelt heutiger Studierenden berücksichtigt.

Im Projekt Dreiklang wird seit 2021 das „E-Portfolio“ als digitales Lernmedium und Instrument zur wahlweisen Stärkung sowie Prüfung von Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbstkompetenz in verschiedenen Lehrveranstaltungen von MINT-Studiengängen eingesetzt. Denn den Studierenden soll der Raum geben werden, das Erlernte zu reflektieren, Wissen nachhaltig zu dokumentieren sowie mit den eigenen Erfahrungen anzureichern. Zudem erhalten unsere Lehrenden einen Einblick in den Lernprozess ihrer Studierenden und können dadurch nicht nur direkt auf deren Bedarfe, sondern auch gezielt auf deren Fragen eingehen. Durch das strukturierte Aufbereiten von Ergebnissen werden Studierende dazu befähigt, analytische Methoden systematisch anzuwenden und ihre Arbeitsweise zu dokumentieren - eine für viele MINT-Disziplinen essenzielle Vorgehensweise.

Zur Vorbereitung unserer Studierenden auf zukünftige Herausforderungen werden hierbei nicht nur bewährte Vorgehensweisen zur Kompetenzstärkung - wie das Einbinden von Peer-Feedback - praktiziert, sondern auch aktuelle Technologien verwendet, wie beispielsweise das KI-Tool RIFF bei der Reflexion des Erlernten. Dadurch werden zum einen die Lern- und Problemlösefähigkeiten der Studierenden gefördert und zum anderen deren Kommunikationsfähigkeit gestärkt.

Die aus dem Projekt resultierenden langjährigen Erfahrungen und Good Practice-Beispiele wurden in einem „Starterkit E-Portfolios“ verdichtet, das den verschiedenen Stakeholdern (wie Lehrenden, Studierenden, Studiengangleitenden) eine Starthilfe bei der Nutzung und Etablierung von E-Portfolios bietet.

Im Rahmen des Vortrags wird das Starterkit vorgestellt und aufgezeigt, wie E-Portfolios in der Lehre genutzt werden können, um verschiedene Kompetenzen zu stärken. Dazu werden Use Cases aus der Lehrpraxis aufgegriffen.

Der Beitrag beschreibt ein neues Modul im Bachelor Automobiltechnologie zur menschzentrierten Entwicklung innovativer Produkte sowie die bei der ersten Durchführung gemachten Erfahrungen.

Das Modul basiert auf existierenden Lehrveranstaltungen zweier aus unterschiedlichen Disziplinen stammender Lehrenden. Im Rahmen einer Projektarbeit wird im Spannungsfeld zwischen menschlichen Bedürfnissen und technischen Möglichkeiten eine Produktidee für die Automobilindustrie entwickelt. Wesentliche Lehrinhalte sind das Beherrschen der Kreativprozesse der Produktinnovation und des Übergangs zum Produktentwicklungsprozess, die projektbezogene Anwendung neuer Methoden sowie der Ausbau der überfachlichen Kompetenzen in Teamarbeit, Präsentation und Selbstorganisation. Die methodische Grundlage bildet der menschzentrierte Gestaltungsprozess nach ISO 9241-210.

Wesentliche Bausteine des Lehrkonzepts sind Team-Teaching, seminaristischer Unterricht mit Übungen in Kleingruppen und das durchgängige Projekt. Das Projekt bildet den thematischen Rahmen des Moduls und wird in Teams von 5-7 Studierenden bearbeitet. Alle Lehrveranstaltungen werden von beiden Lehrenden gemeinsam vorbereitet und durchgeführt. Den Rahmen jeder Lehrveranstaltung bildet die Projektarbeit. Zu Beginn präsentiert im Weekly jedes Team kurz den aktuellen Status, die Planung für die kommende Woche sowie aktuelle Schwierigkeiten. Am Ende bekommen die Teams Zeit für ihre Projektarbeit, bei der die Lehrenden individuell Fragen beantworten, Zwischenergebnisse kommentieren oder Empfehlungen zum weiteren Vorgehen geben. Dazwischen werden in kurzen Lehreinheiten neue Begriffe und Methoden erarbeitet und durch kurze Übungen in Kleingruppen gefestigt.

Die Prüfung besteht aus acht Prüfungsleistungen, die über das Semester verteilt als Beiträge zur Projektarbeit erbracht werden. Am Ende steht eine wohldokumentierte Projektidee; im ersten Durchlauf zum intuitiven Ver-/Entriegeln von Fahrzeugtüren. In der Gesamtpunktzahl überwiegen die Teamleistungen. Da die Studierenden die individuellen Beiträge einzelner Teammitglieder zum Teil als unausgeglichen empfanden, wurden als Ausgleichsmechanismus die Fairnesspunkte eingeführt. Damit können die Teammitglieder einvernehmlich Punkte aus den Teamleistungen untereinander leistungsgerecht umverteilen.

Zur Qualitätssicherung fanden regelmäßig Zwischenevaluationen statt, die schon zu einigen Verbesserungen geführt haben. Die abschließende Evaluation fiel gut aus, zeigte aber auch weitere Verbesserungspotenziale auf.

Im Projekt MINTzE konnte aufgezeigt werden, dass ein erfolgreicher Studienabschluss mit einem guten Studienstart korreliert. Ein guter Studienstart zeichnet sich dadurch aus, dass im ersten Prüfungszeitraum mindestens 18 ECTS erreicht werden. Dieses ist möglich, wenn von Beginn an auf die folgenden „Bausteine für den Studienerfolg“ aufgebaut werden kann:

• Vorwissen: Hochschulzugangsberechtigung mit hinreichenden Kenntnissen in den MINT-Fächern
• Können: Fähigkeit, neue Wissensthemen zu erlernen
• Wollen: Interesse für das gewählte Studienfach und Bereitschaft zum Lernen
• Möglichkeit: Zeitliche und örtliche Möglichkeit, das Studium durchzuführen

Studierende, bei denen diese Voraussetzungen gleichermaßen gut ausgeprägt sind, erlangen mit Sicherheit auch mehr als die geforderten 18 ECTS. Aber wie können wir denen helfen, bei denen einige dieser Bausteine nur wenig ausgeprägt sind? Welche Möglichkeiten haben wir, die Wahrscheinlichkeit eines Studienerfolgs zu erhöhen?

Die folgenden Erkenntnisse aus dem Projekt MINTzE sollen zur Beantwortung dieser Fragen beitragen und zur Diskussion anregen:

• Die Auswertung des Studienerfolgs von MINT-Studierenden, die während der COVID-19-Pandemie an der TH Aschaffenburg ihr Studium begonnen haben, deutet darauf hin, dass die während des Lockdowns neu eingeführte Online-Lehre und die damit verbundene Bereitstellung von Online-Materialien bei den guten Studierenden zu einer Leistungssteigerung führten. Aufgrund des Corona-Lockdowns wurden die Freizeitmöglichkeiten stark eingeschränkt, so dass diejenigen, die für das Studieren bereit waren, nunmehr auch die Möglichkeit erhielten, das Studium ernsthaft anzugehen. Online-Lehre als Ergänzung zur Präsenz-Lehre könnte somit ein Lösungsansatz sein, um den Studienerfolg in den MINT-Studiengängen zu steigern.

• Im Projekt MINTzE konnte aufgezeigt werden, dass der Studienstart in einem internationalen Studiengang besonders schwierig ist: ausländische Studierende müssen für ihr Studentenvisum den Nachweis ausreichender finanzieller Mittel erbringen, weshalb sie gezwungen sind, zusätzlich zum Studium zu arbeiten. Für diese Gruppe sind nunmehr Angebote gefragt, die ihnen die Möglichkeit geben, das Studium flexibel durchzuführen. Auch hier kann das Bereitstellen von Online-Material hilfreich sein, kombiniert mit zeitlich flexiblen Projektarbeiten und einem individuellem Mentoringprogramm.

Dieses Projekt zielt auf die Neustrukturierung von bestehenden ingenieurswissenschaftlichen Bachelor-Studiengänge (Maschinenbau, Nachhaltige Energiesysteme und Umwelttechnologie) an der Hochschule Offenburg, um mehr Studierendeninteresse zu wecken. Kernstrategie ist ein zweigleisiger Ansatz, der Nachhaltigkeit und Digitalisierung curricular verstärkt integriert.

Kernmaßnahmen sind:

• Curriculum-Neugestaltung: Eine neue einheitliche ECTS-Modulstruktur in allen Fachsemestern verbessert die Übersichtlichkeit und ermöglicht den Modulaustausch zwischen den Studiengängen. Es werden Bachelorstudiengänge zu den Themen nachhaltige Energiesysteme und Umwelttechnologie zu einem Studiengang zusammengeführt mit Fokus auf Klimaschutz und Ressourcenschonung. Der Maschinenbau schärft seinen Fokus auf zwei Bereiche, Entwicklung/Konstruktion und Produktion/Management, wobei nachhaltige Produktzyklen und digitale Produktpässe im Mittelpunkt stehen. Ein englischsprachiger Studiengang wird zur Gewinnung internationaler Studierender eingeführt.
• Etablierung eines Leuchtturmprojekts zum Thema „Wasser“: Dieses fächerübergreifende Projekt integriert wasserbezogene Themen wie Wassertechnologie, Wasseraufbereitung, Nutzung von Wasser als erneuerbare Energie, in allen Studiengängen. Hierbei wird die Praxisnähe und regionale Relevanz betont und projektbasiertes Lernen in das Curriculum integriert.
• Schulpartnerschaften: Kooperationen mit regionalen Schulen vermitteln Nachhaltigkeitskonzepte an Schüler*innen durch Workshops, Firmenbesuche und ECTS-anerkannte Module, um frühzeitige Studienorientierung zu fördern.
• Digitalisierungskonzept: Spezifische Module und integrierte Anwendungen in Kernfächern behandeln Programmierung, Data Engineering, KI und Simulationswerkzeuge, die für zukünftige Ingenieur*innen unerlässlich sind.

Entscheidend ist die gezielte Ansprache nicht-traditioneller Studierender, insbesondere Frauen. Nachhaltigkeitsthemen werden adressiert, ethische sowie gesellschaftsrelevante Inhalte in den Ingenieurswissenschaften werden thematisiert, erweitern dadurch die rein fachliche, technische Kompetenz und reduzieren damit die Stereotypisierung von Ingenieurberufen. Praxisorientierung und regionale Verankerung erhöhen die Attraktivität.

Es sollen projektbasierte und berufsbefähigende Ingenieursstudiengänge entstehen, die durch die Fokussierung auf die Nachhaltigkeit insbesondere zum Thema Wasser in all seinen Facetten neue Gruppen anspricht. Zudem sollen sich die Elemente der Digitalisierung in Inhalten und der Lernmethodik konsekutiv durch das Studium ziehen.

Das Projekt verspricht eine nachhaltige Steigerung der Attraktivität und die Erweiterung der Studierenden-Zahlen in den MINT-Bereichen.

Rückläufige Studierendenzahlen im MINT-Bereich sind ein ernstzunehmendes Problem. Die Hochschule Offenburg möchte mit ProjectClass ein ambitioniertes Projekt umsetzen, um die Ingenieurausbildung grundlegend zu reformieren und neue Impulse für die gesamte Hochschule zu setzen.

Das Modell der ProjectClass wendet sich vom traditionellen Vorlesungsbetrieb ab und strebt ein vollständig projektbasiertes Bachelor-Studienmodell an, indem Studierende von Beginn an an realen Projekten mit externen Partnern arbeiten. Der Fokus liegt auf "Lernen durch Machen", der Entwicklung praxisnaher Problemlösungskompetenzen und wichtiger "Future Skills". Das "Spiral Learning"-Konzept soll einen schrittweisen Kompetenzerwerb ermöglichen - angepasst an das jeweilige Wissensniveau. Eine digitale Lerninfrastruktur und KI-Tools unterstützen den Lernprozess. Das Studienmodell soll auch flexible Abschlüsse ermöglichen, um individuellen Karrierewünschen gerecht zu werden.

ProjectClass soll nicht nur für Studierende, sondern auch für Lehrende ein innovatives Angebot sein. Durch Teamteaching und ein intensiven kollegialen Austausch soll die gegenseitige Unterstützung gefördert und eine Überforderung im neuen Lehrformat verhindert werden.

ProjectClass ist ein mutiger Schritt in Richtung einer zukunftsfähigen Ingenieurausbildung. Das Projektvorhaben ist aktuell in Planung, hat Modellcharakter und soll als Impulsgeber für innovative Lehrmethoden an der gesamten Hochschule wirken. Der Vortrag regt zu einem 30-minütigen Austausch an, um gemeinsam die Chancen und Herausforderungen dieses neuen Ansatzes zu diskutieren.

Aufgrund des Fachkräftemangels besteht insbesondere in den MINT-Fächern die Herausforderung zukunftsorientierte Studiengänge anzubieten, die für junge Menschen attraktiv sind, und zugleich den Studienalltag so zu organisieren, dass Abbruchquoten möglichst gesenkt werden. Die Generation Z, geboren zwischen 1995 und 2010, ist in einer Welt großgeworden, in der Wissen sofort digital verfügbar ist. Wie lernen Digital Natives und welche neuen Anforderungen stellen Studierende aufgrund ihrer Sozialisation und Wertorientierung an einen technischen Studiengang? Zur Beantwortung beider Fragen werden Charakteristika der Gen Z beschrieben (vgl. Scholz und Grotefend, 2019) und die Anforderungen im Kontext der Hochschullehre erörtert:

1. Flexibilität und Individualisierung
2. Technologieintegration und Multimedialität
3. Autonomie
4. Praxisrelevanz
5. Community-Bedürfnis
6. Schnelle Kommunikation und Feedback-Orientierung
7. Psychologische Sicherheit
8. Ethik und Umwelt

Anhand von Beispielen wird aufgezeigt, wie der Bachelorstudiengang Systems Engineering[1] an die Lebens- und Lernwelt der Generation Z anknüpft. Es gilt Brücken zu schlagen zwischen Theorie und Praxis, zwischen „Lernen on demand“ und persönlichem Austausch, zwischen generalistischer Ingenieursausbildung und fachlicher Vertiefung (vgl. Trogstad et al., 2021). Ziel ist, die Kompetenzentwicklung der Studierenden nachhaltig zu fördern und auf komplexe technische Berufsfelder vorzubereiten. Im Beitrag werden sowohl die strukturelle Ebene (individualisierte Studienmodelle, curriculare Verankerung orts- und zeitunabhängiger Lehre, technologiegestützte Organisation) als auch die operative Ausgestaltung des Lernens hybrid und in Präsenz dargelegt. Der Flipped-Classroom-Ansatz schafft hier eine Verbindung zwischen autonomem Lernen und Gemeinschaftserfahrung, die die Generation Z einfordert. Die institutionelle Verstetigung verlangt ein stringentes didaktisches Konzept, interdisziplinäre Ausrichtung und strategische Kooperationen mit Forschungseinrichtungen und Unternehmen. Ein hoher Praxisbezug, problem-basiertes Lernen, Selbstwirksamkeitserfahrungen, unterstützend gestaltete Lernumgebungen und Peer Learning sind interdependente Gelingensfaktoren des Studiengangs, welcher zusammengefasst auf Digitalisierung, Individualisierung und Vernetzung basiert.

[1] Verbundprojekt „Digital und Regional“ (TH Augsburg, Hochschule Kempten, Hochschule Neu-Ulm) angeboten an verschiedenen Lernorten in Bayerisch-Schwaben

Seit dem Sommersemester 2022 wird an der Universität Bonn das Modul „eLearning-Praktikum“ für Mathematiklehramtsstudierende angeboten. In diesem Modul lernen die Teilnehmenden, mithilfe von digitalen Tools eigenständig Lernmaterialien für die Hochschullehre zu entwickeln. Sie experimentieren mit verschiedenen Videoformaten wie Lightboardvideos, Screencasts und Animationsvideos, setzen die Software H5P für interaktive Inhalte ein, gestalten Online-Tests mit STACK-Aufgaben, konzipieren Aufgaben für Peer Instruction und entwerfen digitale Lernmodule. Diese Materialien werden im Rahmen eines Peer Review überarbeitet und anschließend in der Lehre eingesetzt. Dieser Beitrag beschreibt die Ziele, die Rahmenbedingungen und die Umsetzung des eLearning-Praktikums anhand von Best-Practice-Beispielen. Darüber hinaus werden erste Ergebnisse einer Befragung der Teilnehmenden vorgestellt, die Einblicke in deren Lernziele, Einstellungen und Lernergebnisse bieten.

Das Projekt DigiKom, welches durch das Bayerische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst gefördert und durch das Bayerische Forschungsinstitut für digitale Transformation koordiniert wird, ist ein gemeinsames Digitalisierungskolleg der Hochschulen Ansbach und OTH Amberg-Weiden, in dessen Rahmen Selbstlerneinheiten zu Future Skills von Studierenden erstellt werden.

Ziel des Projektes ist, ein Digitalisierungskolleg an den Hochschulstandorten zu etablieren, das dauerhaft Digitalisierungskompetenzen der Studierenden fördert.

Dabei fokussiert sich die projektbegleitende Lehrveranstaltung auf die Entwicklung didaktisch hochwertiger Selbstlerneinheiten zu aktuellen Themen aus dem Bereich Future Skills, die jährlich durch Master-Studierende der OTH Amberg-Weiden mittels Recherche identifiziert werden.
Hierfür begleiten Projektmitarbeitende als didaktische und fachliche Coaches die Studierenden bei der fächerübergreifenden Zusammenarbeit zur Erstellung der Selbstlerneinheiten mithilfe verschiedener Autorentools, wie H5P, Articulate Rise und Storyline. Die interdisziplinären Teams setzen sich dabei nicht nur aus Studierenden unterschiedlicher Fächergruppen mit MINT-Bezug zusammen, sondern unterscheiden sich auch im angestrebten Abschlussgrad.
Abschließend werden die erstellten Selbstlerneinheiten in einem Kurs zum Thema Future Skills gebündelt, um nachfolgend über die Lehrveranstaltung hinaus auch für weitere Personengruppen als Lernmaterialien zur Verfügung zu stehen. Zur Qualitätssicherung erfolgt die Auswahl der für den Kurs bestimmten Selbstlerneinheiten auf Basis des projektübergreifenden Qualitätsleitfadens und des Bewertungsergebnisses.

Im Rahmen des Vortrags wird das Projekt vorgestellt und es werden aktuelle Projektergebnisse aufgezeigt. Darüber hinaus wollen wir mit den Teilnehmenden diskutieren, ob diese Vorgehensweise zur Erarbeitung und Vermittlung von Future Skills für die Lernenden aus MINT-Fächern nachhaltig und wirkungsvoll ist.

Wenn Lehrende eine Lehrveranstaltung didaktisch-methodisch umgestalten (Umstellung auf Inverted Classroom, Einsatz aktivierender und studierendenzentrierter Arbeitsmethoden etc.), sind sie an einem zeitnahen Feedback ihrer Studierenden interessiert, um Anpassungen und Verbesserungen noch im laufenden Semester vornehmen zu können. Die qualitative Evaluationsmethode Teaching Analysis Poll (TAP) bietet Lehrenden und Studierenden die Möglichkeit, in einer konkreten Lehrveranstaltung in einen Austausch über die Lernprozesse auf Augenhöhe zu treten (Franz-Özdemir et al., 2019). Unterstützung erhalten sie dabei durch die TAP-Moderation, d.h. durch geschulte Mitarbeitende aus dem Third Space (Hochschuldidaktik, Evaluation, Qualitätsmanagement), die den Prozess begleiten. Alle Beteiligten profitieren von einem TAP auf unterschiedliche Weise.

In der durch die TAP-Moderation angeleiteten Diskussion erleben sich die Studierenden als Expert:innen für den eigenen Lernprozess. Sie können ihre Lernsituation realistischer und reflektierter beurteilen. Sie identifizieren konkrete Schwierigkeiten und Lernhemmnisse und suchen nach Verbesserungsmöglichkeiten für die Lehrveranstaltung aber auch für das eigene Lernverhalten.

Die Lehrenden erhalten im Feedback-Gespräch mit der TAP-Moderation ein differenziertes Bild der Lernsituation ihrer Studierenden (Brust et al., 2023). Die abschließende Gesprächssequenz eines TAPs bildet der Austausch der Lehrenden mit ihren Studierenden zu den Ergebnissen und vor allem zu den Verbesserungsvorschlägen der Studierenden. Lehrende haben hier außerdem die Möglichkeit, didaktisch-methodische Entscheidungen zu kommunizieren (Frank et al., 2011).

Die TAP-Moderation versteht sich während des TAP-Prozesses sowohl als Sprachrohr der Studierenden als auch als Unterstützerin der Lehrenden bei der didaktischen Einordnung der TAP-Ergebnisse. Als neutrale Beobachterin erhält sie aus den studentischen Antworten wertvolle Informationen zu Stärken und Schwächen der eingesetzten Methoden in einer konkreten Unterrichtssituation.

An der Universität Oldenburg konnten in mehreren TAPs praktische Erkenntnisse zum Einsatz aktivierender und partizipativer Lehrmethoden in MINT-Lehrveranstaltungen gewonnen werden, etwa zu Problemen in der Kommunikation und Transparenz in Bezug auf die Prüfungsleistung, die in Zukunft in die Konzeption von MINT-spezifischen hochschuldidaktischen Weiterbildungsangeboten und die Beratung von Lehrenden einfließen werden.

Zur Ergänzung der Lehre werden im Projekt „Interaktive Lehre in virtuellen MINT-Laboren | MINT-VR-Labs“ virtuelle Laborübungen entwickelt, sogenannte VR-learning environments (VRLE). Die größten Vorteile für den Einsatz von erweiterter Realität (extended reality, XR) in Bezug auf Lernerfolg zeigen sich in den Disziplinen Architektur, Ingenieurwesen, Geometrie bzw. Naturwissenschaften allgemein (Coban et al., 2022; Hamilton et al., 2021; Wu et al., 2021), welche das breite Spektrum der Studiengänge der Berliner Hochschule für Technik (BHT) umfasst.

Wie gelingt es, geeignete VRLE zu entwickeln und dauerhaft in der Lehre zu verankern?

Dazu orientierte sich das Projekt am ADKAR-Modell (Hiatt & Creasy, 2012) mit den Phasen Awareness (Bewusstsein), Desire (Verlangen/Wunsch), Knowledge (Wissen), Ability (Fähigkeit) und Reinforcement (Verstärkung/Verankerung).

In der ersten Phase wurde durch eine Befragung der Lehrkräfte ein Bewusstsein für die Einsatzmöglichkeiten von VR in der Lehre erzielt und gleichzeitig der Wunsch geweckt (Phase 2), diese immersive Technologie einzusetzen. Mit der ersten VRLE im Studiengang Biotechnologie (Laborversuch „Mozzarella-Herstellung“) konnte ein motivierendes Beispiel präsentiert werden. Zur Entwicklung einer VRLE wird gemeinsam mit den Lehrkräften das Bildungsproblem in der konkreten Lehrveranstaltung erörtert und anschließend die technische Entwicklung begonnen. Die iterative Umsetzung beinhaltet mehrere Einsätze in der Lehre und anschließende Evaluation von Wirkung und Verbesserungsmöglichkeiten.

Zum dauerhaften Transfer in die Lehre tragen die Expertise des Projektteams, strukturierte Ablaufpläne, Lehrveranstaltungen und Workshops zur Vermittlung von Wissen (Phase 3) und Fähigkeiten (Phase 4) bei. VR-Headsets können künftig in der Bibliothek ausgeliehen werden, um VR-Kenntnisse selbständig zu erweitern (Verstärkung/Verankerung; Phase 5).

Das ADKAR-Modell erwies sich als erfolgreich, einige Hürden wie den hohen Entwicklungsaufwand, Berührungsängste gegenüber neuen Technologien oder geringe Stichprobengrößen konnten jedoch nicht vollständig überwunden werden. Engagierte Lehrkräfte sind wichtig, um VR-Anwendungen nachhaltig zu verankern. Ein positives Beispiel liefert das Kollegium der Mathematik, das als Team aus Lehrkräften, Mitarbeitenden und Studierenden daran arbeitet, die im Projekt entwickelte VRLE stetig an die eigenen Erfordernisse anzupassen.

Die Entwicklung eines Online-Physikkurses für Ingenieurs-Studiengänge wird diskutiert. Der Kurs basiert auf Videos für Vorlesungen, Experimente und Übungen und deckt die Standardthemen der Physikausbildung ab, die von Mechanik, Schwingungen und Wellen, Thermodynamik, Elektromagnetismus bis hin zu Optik und Aspekten der modernen Physik reicht. Alle Videos werden auf YouTube gehostet (https://www.youtube.com/c/PhysikExpaerimenteFormelnMatthiasKohl). Für eine bessere Organisation und geordnete Präsentation sind alle Inhalte auf der universitären Lernplattform (OpenOlat) und einer speziellen Website (www.physik-online.com) dargeboten, die die Bereitstellung von zusätzlichen Inhalten wie Texten und PDF-Dokumenten ermöglicht. Jedes Kapitel, das ein bestimmtes Thema behandelt, wird – sofern möglich - durch ein physikalisches Experiment eingeleitet, wobei der Schwerpunkt auf der Einsicht in Zusammenhänge und dem Verständnis der Natur liegt, das erst aus der Beobachtung und in einem zweiten Schritt durch Interpretation und Beschreibung in der Sprache theoretischer Konzepte und der Mathematik abgeleitet wird. Seit 2019 wird dieser Physikkurs für die Lehre von Ingenieurstudenten an der Hochschule Koblenz im „Flipped Classroom“-Stil verwendet, d. h. von den Studenten wird erwartet, dass sie vorbereitet zu den Vorlesungen kommen. Dies erforderte eine drastische Umstellung sowohl von Lehre als auch vom Lernen. Es werden sowohl positive als auch negative Aspekte dieser Umstellung diskutiert. Während der Vorteil während der Covid-Lockdown-Zeiten offensichtlich war, ist der Nutzen weniger deutlich, wenn er in eine übliche Universitätsumgebung und einen normalen Stundenplan eingebettet ist. Alle Kursmaterialien sind offen und ihre Verwendung durch andere Dozenten und Studenten ist beabsichtigt und erwünscht. Die Zukunft wird zeigen, ob der Impuls zu einer flexibleren, offeneren und online-basierten Lehre und einem eigenverantwortlichen Lernen anhält. Die Hoffnung ist, dass dieser Physikkurs dazu beiträgt.

Das Erlernen von Programmieren ist kognitiv anspruchsvoll und stellt eine zentrale Hürde in Informatikstudiengängen dar. Dies spiegelt sich u.a. in hohen Abbruch- und Durchfallquoten wider. Die Veranstaltung 'Prozedurales Programmieren' im ersten Semester wird seit längerem als klassische Vorlesungs-Übungs-Kombination (4 SWS + 2 SWS, 300 Studierende pro Semester) gelehrt.

Programmieraufgaben, die im Laufe des Semesters als Hausaufgabe gelöst werden, bilden die Zulassungsvoraussetzung zur Klausur. Im Wintersemester 23/24 war es erstmals möglich, die Hausaufgaben durch Generative AI lösen zu lassen. Dies korrelierte mit sehr hohen Durchfallquoten. In der Folge wurde im Wintersemester 2024/25 ein neues Lehrkonzept eingeführt, welches mit 67 Medieninformatik-Studierenden getestet wurde. Dabei wurde der „Inverted Classroom“-Ansatz gewählt: Anstatt einer klassischen Vorlesung bereiten sich die Studierenden durch Literaturarbeit selbst auf die Übungseinheiten vor, um diese dann für aktivierende Lehr-/Lernformen (u.A. Quizfragen und Programmieraufgaben) zu nutzen.

In diesem Kontext stellen sich folgende Forschungsfragen:

1. Wie hat sich das neue Konzept in der Praxis bewährt?
2. Welches Lernverhalten zeigen die Studierenden? Wie subjektiv erfolgreich sind sie damit?
3. Wie wirkt sich das Konzept auf klassische Hürden der Programmierausbildung (z.B. Debugging, IDE benutzen) aus?
4. Welche Best Practices ergeben sich aus den Maßnahmen? Wie könnte das Konzept weiter verbessert werden?

Zur Evaluation des neuen Lehrformats wurden mehrere Datenerhebungen durchgeführt, darunter Befragungen, das „Teaching Analysis Poll“ (TAP) und ein Kurstagebuch. Diese befinden sich (Stand Februar 2025) noch in der Auswertung und werden im Konferenzvortrag präsentiert. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass insbesondere die Quizfragen als außergewöhnlich hilfreich wahrgenommen wurden. Die Befragungen zeigen zudem, dass sich schnell eine sehr große Bandbreite an Programmierfähigkeiten herausbildet, mit entsprechenden Herausforderungen in der Unterrichtsgestaltung. Die Befragungen zu Lernstrategien zeigen weiterhin, dass Generative KI von einer Mehrheit der Studierenden genutzt wird. Gleichzeitig scheinen Studierende dahingehend Kompetenzen aufzubauen, da KI Tools auch für Verständnisfragen und Code-Erklärungen genutzt werden.

Im Projekt "Einrichtung und umfassende Nutzung eines SCALE-UP-Raums" im Rahmen des Förderprojekts "BayernMINT – evaluiert. vernetzt. implementiert" wurde in einem denkmalgeschützten Hörsaal an der OTH Regensburg ein moderner SCALE-UP-Raum eingerichtet. Integraler Projektbestandteil ist die Etablierung einer CodeClinic (sowie einer Mathe-Werkstatt), welche studentisches Selbstlernen auch jenseits von Lehrveranstaltungen in den Vordergrund stellt.
In diesem Beitrag greifen wir kurz das bereits etablierte Konzept des `student-centered active learning environment for upside-down pedagogies' (SCALE-UP) auf und beschreiben die Herausforderungen der Umsetzung im Rahmen des Denkmalschutzes. Der Fokus des Beitrags liegt auf der Präsentation und ersten Auswertung unserer Konzepte zum selbstbestimmten und selbstorganisierten gemeinsamen Lernen der Studierenden, insbesondere in den Fächern Programmieren und Mathematik, grundsätzlich aller Fachbereiche. Dieses untersuchen wir insbesondere im Rahmen der CodeClinic, deren über zwei Semester geförderte Umsetzung im vergangenen Wintersemester begonnen hat.
Hintergrund: Lernen ist ein sozialer Prozess der idealerweise an einem festen und geeigneten Lernort stattfindet. Bisher vorgesehene physische Lernorte der Studierenden sind Computer-Pools, die allerdings durch ihre Frontalbestuhlung nicht zum kommunikativen Miteinander einladen und immer mehr an der Lebenswirklichkeit der Studierenden vorbeigeht (mobile Privatrechner statt festinstallierter Hochschulrechner). Im Ergebnis führt dies dazu, dass das Selbststudium verstärkt "ins stille Kämmerlein" abwandert. Lernen ist zudem idealerweise ein situativer Prozess und sollte in Situationen stattfinden, die der Praxis entsprechen. Diese ist geprägt von einer Mischung aus Einzelarbeit, Team-Work, Besprechungen und immer auch dem kleinteiligen Austausch (in geteilten Arbeitsräumen), nicht von Poolräumen in Frontalbestuhlung. Ergo: Ein SCALE-UP-Raum bietet für das Miteinander-Lernen ideale Bedingungen.
Im Wintersemester 2024/25 startete die CodeClinic (zuletzt auch im SCALE-UP Raum). Wir berichten ausführlich über die Art der Durchführung und Konzeptualisierung der CodeClinic wie auch der Mathe-Werkstatt. Gerade erstere wurde initial intensiv durch die beteiligten Professoren und Hilfskräfte begleitet und unterstützt. Eine erste Evaluation demonstriert die Annahme des Konzepts und ergibt Anstöße für die Fortführung.

Der Stifterverband (Koeritz et al., 2022; S. 13) fordert in seinem Positionspapier, dass „Hochschulen mit zukunftsorientierter Lernraumgestaltung zu attraktiven Orten der Partizipation für Studierende“ werden und „ihre Haltung und Rolle durch offene, nutzerzentrierte Räume für Empowerment, Inspiration, Reflexion und Kreativität und einer gelebten Konvergenz zwischen digitalen und physischen Räumen“ wahrnehmen. „Studierende können dabei ihre Lernumgebungen aktiv gestalten und dadurch Selbstwirksamkeit und Gestaltungskompetenzen erlangen.“

Dies ist nicht nur für Lehrräume, sondern auch für Lernräume relevant, also Räumlich­keiten für das freie studentische Lernen, da hier die Freiheit zur Gestaltung der Lernumgebung den Studierenden obliegt und nur durch die Raumarchitektur und Ausstattung limitiert wird. Im Projekt „IdeaL“ der OTH Amberg-Weiden, gefördert durch die Stiftung Innovation in der Hochschullehre, wird der Einsatz, die Möglichkeiten und Limitierungen mobiler Möblierung für studentische Lernräume erprobt.

Hierfür wurde die „Learning Hall“ geschaffen, die den Lernenden der Fakultäten „Elektrotechnik, Medien und Informatik“ und „Maschinenbau/Umwelttechnik“ jederzeit als offener Lernort zur Verfügung steht. Kernstück des Konzepts bilden sechs autarke und akkubetriebene Hochleistungs-Work-Stations mit studienrelevanter Software für rechenintensive Arbeiten, beispielsweise zur Videobearbeitung. Der vollständige Verzicht auf eine Kabelanbindung ermöglicht es, die Work-Stations völlig frei den aktuellen Bedürfnissen angepasst und beliebig im Raum zu bewegen und macht die Learning Hall zum agilen PC-Pool. Daneben finden sich Rückzugsmöglichkeiten für Einzelpersonen, Gruppenarbeitsplätze sowie ein voll ausgestatteter, abtrennbarer Besprechungsraum. Studierenden wird hier die Möglichkeit gegeben, in einer konzentrierten Atmosphäre, alleine oder kollaborativ, an digitalen Aufgaben zu arbeiten und selbstständig Vorlesungsinhalte zu vertiefen.

Acht Monate nach Eröffnung wurde der Raum bezüglich Ausstattung und des Nutzungsverhaltens evaluiert. Dabei zeigte sich, neben Gemeinsamkeiten mit und Unterschieden zu anderen Lernorten, die hohe Relevanz für mobiles und ergonomisches Lernen/Arbeiten für die Studierenden. Die Ergebnisse der Evaluation möchten wir mit der Community teilen und diskutieren.

Koeritz, J.; Kolbert, L. & Winde, M. (2022) Zehn Leitlinien für zukunftsorientierte Lernräume, Positionspapier. Essen: Edition Stifterverband.