E-Assessments zur Förderung selbstgesteuerter Lernprozesse im Ingenieurbereich mit Bezug auf die strukturierte Analyse und Bearbeitung komplexerer Aufgaben.
Die Kompetenz- und Konzeptentwicklung umfasste zunächst die Ermittlung der organisatorischen und technischen Rahmenbedingungen. In Abhängigkeit davon wurden mögliche Strukturen und Inhalte der softwaregestützten Umsetzung für ein Online-Selbstlern-Format erarbeitet. Es erfolgte die Kompetenzentwicklung der Beteiligten (z. B. Einbeziehung studentischer Hilfskräfte zur Inhalts-/Feedbackerstellung in ONYX, Know-How-Transfer zwischen Tandempartnern im Bereich Erzeugung von kompetenzorientierten E-Assessments). Die Arbeiten wurden in enger Abstimmung mit den Kompetenzträgern im Bereich Didaktik/Mediendidaktik durchgeführt.
Es folgte die Erstellung der Selbstlerninhalte und des Fragenpools. Dazu wurden die Modulinhalte unter den fokussierten Aspekten analysiert. Es wurden Inhalte zur softwaregestützten Umsetzung für ein Online-Selbstlern-Format erarbeitet und Möglichkeiten zum standortübergreifenden Inhalts-Transfer der Tandempartner abgeleitet (Überführung/Anpassung von virtuellen Lerninhalten zur Konzeption von Prototypen).
Die Erprobung und Integration in den Lehrbetrieb erfolgte in Pilotgruppen an der TUBAF und der HSZG gepaart mit lehrveranstaltungsbegleitender Evaluation zur Tauglichkeit des LernSMART-Ansatzes.
Die Formate wurden im Hinblick auf Usability-Aspekte, den Nutzen für die Lernzielerreichung und das Feedback der Studierenden ausgewertet und optimiert. Die zentralen Erfahrungen wurden dokumentiert und als Leitlinien zur Verfügung gestellt. Es wurden Handlungsempfehlungen erarbeitet, die eine einfache Übertragbarkeit des Konzeptes auch auf andere Fächer ermöglichen.
Details
Projektträger
Sächsisches Staatsministerium für Wissenschaft, Kultur und Tourismus (SMWK)
Lessons Learned
Was lief gut im Projektverlauf?
Im Projekt wurden E-Learning-Formate entwickelt bzw. bedarfsgerecht weiterentwickelt, erprobt und in verschiedene Module beider Tandem-Partner implementiert. Die Erstellung von Inhalten für elektronische Lernprozessunterstützung ist mit OPAL in Verbindung mit ONYX gut umsetzbar. Hinsichtlich der standortübergreifenden Kooperation hat das Tandem-Projekt dazu beigetragen, die an der TUBAF implementierten E-Assessment-Ansätze auch an der neu besetzten Professur für Technische Thermodynamik der HSZG zu adaptieren. Es wurden Entwicklungspotenziale für eine kooperative, hochschuldidaktisch fundierte, systematische Weiterentwicklung der Lehre erschlossen. Aufgrund der Fokusgruppen, der verschiedenen didaktischen Ansätze in der Lehre und der Spezifika in der Forschung konnten beide Standorte von den Erfahrungen des Tandempartners profitieren, didaktische Erfahrungen und Lehrinhalte teilen sowie ihre Kompetenzen weiterentwickeln. Die Ergebnisse wurden an den jeweils anderen Standort überführt, spezifisch angepasst und nachhaltig in die Lehre einbezogen.
Die im Projekt bereitgestellten Übungsformate wurden von den Studierenden sehr gut angenommen.
Welche Herausforderungen ergaben sich bei der Projektdurchführung?
Leider gibt es noch keine Möglichkeit, externe Stoffdatenbanken, z. B. als DLL-Datei, an ONYX anzubinden und somit den Einsatz für zufällig gewählte Werte in Aufgabenstellungen durch die automatische Berechnung von Zwischen- und Endergebnissen komfortabler zu machen.
Bei der Erstellung der "smarten" Problemanalysen, die keine Zahlen zur Berechnung enthalten sollen, müssen wichtige Grundelemente der originalen Aufgaben (Tabellen, Abbildungen, Hinweise) erhalten bleiben. Eine Herausforderung bestand darin, die Aufgaben trotzdem übersichtlich zu gestalten. Dies war z. B. durch eine nahezu gleichbleibende Grundstruktur bei den Abfragen zu den Aufgaben umsetzbar. Als besonders zeitaufwendig hat sich die Erstellung des intelligenten Feedbacks erwiesen. Dabei zeigte sich, dass die Feedback-Funktionen bei Multiple-Choice-Aufgaben in ONYX nicht optimal sind.
Traten unerwartete Schwierigkeiten auf? Wenn ja, welche?
Aufgrund der speziellen Anforderungen für die Arbeit mit OPAL und ONYX unter Nutzung von Grundkenntnissen der Technischen Thermodynamik war es zunächst schwierig, geeignete Bearbeiter zu finden. Nach anfänglichen pandemiebedingten Verzögerungen entwickelte sich die Erstellung der Assessmentformate im weiteren Projektverlauf positiv, sodass alle anvisierten Ziele umgesetzt werden konnten.
Was würden Sie aus Ihren Erfahrungen heraus für ähnlich angelegte Projekte empfehlen?
Die Erstellung von Aufgaben in qualitativ hochwertiger Form ist sehr zeitintensiv und benötigt eine nicht unerhebliche Einarbeitungszeit bzw. vertiefte didaktische Kenntnisse auf dem jeweiligen Fachgebiet. Dies ist insbesondere zu beachten, wenn studentische Hilfskräfte eingesetzt werden sollen. Deren Mitwirkung in einem derartigen Projekt ist überaus hilfreich, da sie die Sicht der Studierenden bei der Umsetzung einbringen und natürlich viele Fleißaufgaben zu erledigen sind. Andererseits sollte der Arbeitsaufwand für die Lehrenden nicht unterschätzt werden, da die Auswahl und Strukturierung der Aufgaben und Inhalte sowie das individuelle und intelligente Feedback ganz klar in ihrer Verantwortung liegt.
Weitere „Lessons-Learned“:
Es hat sich gezeigt, dass die erfolgreiche Implementierung eines solchen Formats kontinuierliche Hinweise während des Semesters zum Umgang mit dem Selbstlernangebot und zum Grad der Selbstverantwortung bei der Nutzung erfordert. Der überwiegende Teil der Studierenden gab an, dass sich ihr Lernprozess durch das zusätzliche Selbstlernangebot verbessert hat. Die Theorie- und Verständnisfragen stellen damit die Brücke zwischen Vorlesung und Übung dar und schließen die bisher vorhandene didaktische Lücke, wovon nach eigenen Aussagen insbesondere leistungsschwächere Studierende profitieren. Die Studierenden wünschten sich derartige elektronische Übungsformate auch in anderen Fächern.
Nachnutzungsmöglichkeiten
Der im Projekt entwickelte Aufgabenpool wurde in die reguläre Lehre implementiert und wird auch nach Projektende in der Lehre beider Standorte genutzt und ggf. erweitert. An der Hochschule Zittau/Görlitz soll dies perspektivisch für die Module Technische Thermodynamik II und III erfolgen.
Durch die Ausrichtung von LernSMART auf OPAL ist der Zugang zu dem entwickelten Lernarrangement über das Projektende hinaus gesichert und die Überführung an weitere sächsische Universitäten und Hochschulen wird ermöglicht. Durch didaktische Variation kann der Fokus auf verschiedene Perspektiven/Schwerpunkte gelenkt und das Lernen komplexer werdender Zusammenhänge gefördert werden. Der "Facharbeitskreis Technische Thermodynamik Sachsen" unterstützt die Nachnutzung der Projektergebnisse. Darüber hinaus kann das Konzept in allen Modulen, in denen die Wissensaneignung durch einen ähnlichen didaktischen Schlüssel erfolgt, verwendet werden. Um den Transfer zu fördern, wurden die Ergebnisse auf der Tagung "Workshop on OPAL arning 2022" präsentiert, im Tagungsband publiziert und damit einem überregionalen Anwenderkreis zugänglich gemacht.
Weitere Informationen
Generelles
Herrmann, S.; Meinert, J.; Freudenreich, R.; Wulf, R.: LernSmart – E-Assessments zur Förderung selbstgesteuerter Lernprozesse im Ingenieurbereich mit Bezug auf die strukturierte Analyse und Bearbeitung komplexerer Aufgaben. In: Längrich, M.; Heidig, S.; Schuster, E.; Hering, K. (Hrsg.): 20. Workshop on e-Learning – Tagungsband. Görlitz: Hochschule Zittau/Görlitz, S. 61-68 (2022).
ISBN: 978-3-941521-33-9
Kontakt
Prof. Dr.-Ing. Jens Meinert
Hochschule Zittau/Görlitz
03583 612-4849
Dr.-Ing. Rhena Wulf
Technische Universität Bergakademie Freiberg
03731 39-2468