Selbstlernumgebung für Robotik

Selbstlernumgebung für Robotik

Für Lehrangebote im Bereich Robotik wurden Selbstlernmodule entwickelt, die auf dem Programmsystem Matlab/Simulink und der dazugehörigen Robotic Toolbox basieren. Schwerpunkt der zu vermittelnden Kompetenzen ist das Verständnis verschiedener Roboterkonfigurationen und ihrer Kinematik. Dabei soll das geometrisch-physikalischen Vorstellungsvermögens bei den Lernenden entwickelt werden. Die entwickelten Selbstlernmodule bestehen aus Simulationsmodellen und ergänzenden didaktischen Materialien, wie Videotutorials und sog. Live Skripten, eine Verknüpfung von Programmskript und Dokumentation.
Im Projekt wurde in einem ersten Schritt eine Spezifikation der Entwicklungsziele, Formate und Schnittstellen erstellt und das Programmsystem ausgewählt. Im Weiteren beschäftigte sich das Projekt zum einen mit der Entwicklung der Simulationsmodelle und entsprechender Nutzerinterfaces zur Konfiguration, Parametrierung, Simulation und Visualisierung. Zum anderen bestand ein Hauptteil der Arbeit in der Konzeption, Ausarbeitung und Produktion der ergänzenden didaktischen Materialien wie den Videotutorials und Live Skripten. Abschließend wurden die entwickelten Selbstlernmodule im Rahmen einer Lehrveranstaltung evaluiert.

Details

Projektträger

SMWK, Arbeitskreis E-Learning

Lessons Learned

Was entwickelte sich positiv im Projektverlauf?

Durch mehrere Iterationen wurde die didaktische Qualität der Inhalte parallel zur Erarbeitung erhöht und das eigene Verständnis der Themen vertieft. Inhalte, die über den erst geplanten Stoff hinaus gingen, wurden im kreativen Prozess intuitiv eingearbeitet und haben so die Lehrprodukte verbessert.

Welche Herausforderungen ergaben sich bei der Projektdurchführung?

Eine sinnvolle Einschränkung der Lehrinhalte - d. h. Angepasstheit ans Curriculum, Blick auf Voraussetzungen der Lernenden, Definition gemeinsamer und individueller Lernziele - war nicht trivial. Das Programmsystem im pädagogischen Blickwinkel zu sehen und die entstandenen Lernmodule entsprechend zu verzahnen, war ebenso (auch überraschenderweise) herausfordernd.

Traten unerwartete Schwierigkeiten auf? Wenn ja, welche?

Nein.

Was würden Sie aus Ihren Erfahrungen heraus für ähnlich angelegte Projekte empfehlen?

Wir empfehlen, die konkreten Lerninhalte bereits während der Planung mit Blick fürs Detail zu strukturieren, um Aspekte im Umgang mit den Lernmodulen - wie den Grad der Interaktivität - frühzeitig und anhand der Lernenden-Profile greifbar, planbar und damit besser umsetzbar zu machen.

Nachnutzungsmöglichkeiten

Die Ergebnisse in Form von Videotutorials und Live Skripten werden direkt für die genannte Lehrveranstaltung verwendet. Die bei der Erarbeitung erworbenen Erfahrungen sollen in die Weiterentwicklung einfließen. Hierbei sollen die Studierenden einbezogen werden (Aufgreifen ihrer Erfahrungen in der Arbeit mit den Selbstlernmaterialien sowie Umsetzen der Weiterentwicklungen). Weiterhin sind die Ergebnisse direkt oder nach Adaption in weiteren, z.T. noch geplante Lehrveranstaltungen und Weiterbildungsveranstaltungen (u.a. im Cocreation Lab Fabrik der Zukunft im Rahmen des Projekts Saxony5) angedacht. Die Module in Form von Open Educational Resources externen Lehrenden zugänglich zu machen, ist langfristiger Wunsch.

Weitere Informationen

Projektzeitraum: 01.04.2021 bis 31.12.2022

Kontakt

Prof. Dr.-Ing. Markus Krabbes

HTWK Leipzig

markus.krabbes@htwk-leipzig.de

0341-3076 1153

www.htwk-leipzig.de

Prof. Dr.-Ing. Jens Jäkel

HTWK Leipzig

jens.jaekel@htwk-leipzig.de

0341/3076-1125

fing.htwk-leipzig.de