Virtuelle Labore für höheren Lernerfolg

20

Physiklabore

11

Bio-/Chemielabore

32

Ing.Labore

7000

MINT-Studierende

3

Hochschulen

Die Hochschulen Kaiserslautern, Koblenz und Trier entwickeln virtuelle Labore zur Vor- und Nachbereitung von Laborpraktika, indem sie Laborversuche in den Disziplinen Physik, Chemie/Biologie und den Ingenieurwissenschaften um zeitgemäße Elemente der digitalen Lehre ergänzen. Dies leistet einen Beitrag zur Qualitätssteigerung der Lehre innerhalb der natur- und ingenieurwissenschaftlichen Studiengänge der Hochschulen.

Die enge Kooperation der Hochschulen, die etwa 80% aller laborintensiven ingenieurwissenschaftlichen/technischen Studienplätze in Rheinland-Pfalz zur Verfügung stellen, bildet die entscheidende Grundlage für den Erfolg des Verbundprojektes, da die Hochschulen gemeinsam in ihrer Ausrichtung und ihren Kompetenzen ideale Voraussetzungen für das Projekt aufweisen.

Hochschulprofile

Hochschule Kaiserslautern

Die Hochschule Kaiserslautern ist eine Hochschule für Angewandte Wissenschaften (HAW) mit fachlicher Fokussierung auf Technik, Wirtschaft, Gestaltung und Gesundheit mit der Informatik als integrierender Querschnittskompetenz. Die Hochschule Kaiserslautern bildet etwa 6200 Studierende in über 50 Studiengängen und Weiterbildungsangeboten mit ca. 550 Mitarbeitenden und ca. 150 Lehrenden an drei Studien-

orten in Kaiserslautern, Pirmasens und Zweibrücken aus.

2017 wurden wir als erste HAW in Rheinland-Pfalz systemakkreditiert. Als forschungsstarke und anwendungsorientierte Hochschule mit vier ausgewiesenen Forschungsschwerpunkten verknüpfen wir Studium, Forschung und Entwicklung sowie Transfer untrennbar miteinander.

Die Hochschule Kaiserslautern steht für Verantwortung. Vernetzung. Vielfalt. Impuls.

Hochschule Koblenz

Aus einer renommierten Ingenieurschule hervorgegangen, bietet die Hochschule Koblenz verschiedene technische Studiengänge an. Wirtschafts-und sozialwissenschaftliche Studiengänge bis hin zur Freien Kunst Keramik/Glas ergänzen die Fächerpalette und schaffen damit eine hervorragende Ausgangsbasis für interdisziplinäre Studienangebote.

Die große Praxisnähe macht ein Studium an der Hochschule Koblenz besonders attraktiv. Mit ihren drei Standorten Koblenz, Remagen und Höhr-Grenzhausen wirkt die Hochschule Koblenz unmittelbar in die Region hinein und arbeitet mit Unternehmen und Institutionen eng zusammen. Auch die Internationalität hat an der Hochschule einen besonderen Stellenwert.

Die Studierenden lernen Fachfremdsprachen und hören zum Teil englischsprachige Vorlesungen. Zahlreiche Kooperationsabkommen mit Hochschulen in ganz Europa und Übersee ermöglichen einen internationalen Austausch von Lehrenden und Studierenden. Zurzeit studieren rund 8.800 junge Frauen und Männer an den drei Standorten Koblenz, Remagen und Höhr-Grenzhausen.

Hochschule Trier

Die Hochschule Trier vereint 175 Professorinnen und Professoren sowie rund 7.900 Studierende in 54 Bachelor- und 34 Masterstudiengängen an den drei Hochschulstandorten Tier, Birkenfeld und Idar-Oberstein. Insgesamt sieben Fachbereiche spannen den Bogen von der Gestaltung bis zur Technik. Jeder Standort besitzt ein individuelles Profil. Beispielsweise widmet sich der Umwelt-Campus Birkenfeld, wo ungefähr 2.200 der Studierenden leben, lernen und arbeiten, umweltrelevanten Themen.

Als Hochschule für angewandte Wissenschaften ist man in besonderer Weise in der Region verankert und pflegt eine intensive Zusammenarbeit mit Unternehmen und Institutionen.

Gleichzeitig engagiert sich die Hochschule Trier in internationalen Netzwerken und fördert den Auslandsaustausch von Studierenden wie Lehrenden.

Die Hochschule ist hinsichtlich ihres breiten Bildungsangebotes und moderner Unterrichtsformen ausgezeichnet in der Lehre und mit den Schwerpunkten »Angewandtes Stoffstrommanagement«, »Intelligente Technologien für Nachhaltige Entwicklung« und »Life Science« innovativ in der Forschung. Für ihre Forschungsstärke sprechen die im Jahr 2016 eingeworbenen Drittmitteln in Höhe von 8,5 Mio. Euro.

Kernelemente

Blended Learning Module

Das Verbundprojekt OML befindet sich momentan in der 2. Förderphase des gemeinsamen Bund-Länder-Programms für bessere Studienbedingungen und mehr Qualität in der Lehre. Die ab dem Jahre 2012 erarbeiteten Lernmodule der 1. Förderphase nutzen den aktuellen Stand der Webtechnologien und werden auch nach Projektende weiter zur Verfügung gestellt. Dies soll dazu beitragen, dass sich virtuelle Labore als fester Bestandteil moderner Hochschullehre etablieren.

Ziel ist es, die Verzahnung zwischen klassischen und virtuellen Elementen der Lehre weiter voranzutreiben. Diese Zielsetzung entspricht den Profilen der Verbundhochschulen und findet in den jeweiligen Hochschulentwicklungsplänen zur Verbesserung der Qualität der Lehre ihren expliziten Niederschlag. Dazu gehören auch mögliche Vernetzungen mit naturwissenschaftlich-technischen Vereinen, Initiativen oder Stiftungen.

Vernetzung mit Unternehmen

Durch die Verknüpfung von Lerninhalten mit Anwendungsfeldern aus dem Unternehmensalltag gewinnen Studierende einen Einblick in ihr späteres Berufsfeld und erhalten die Möglichkeit, sich optimal darauf vorzubereiten. Die von Studierenden der Natur- und Ingenieurwissenschaften häufig gestellte Frage nach der Relevanz der Lerninhalte im Hinblick auf das zukünftige Berufsfeld kann durch die Einbeziehung von unternehmerischen Anwendungen überzeugend beantwortet werden.

An den drei Verbundhochschulen wird das Vorgehen bei der Unternehmensakquise durch einen fachlich-regionalen Ansatz und eine abgestimmte Kommunikation koordiniert. Sowohl neue Unternehmen als auch Firmen, die bereits mit den Hochschulen kooperieren, werden so erfolgreich für die Zusammenarbeit mit dem OML-Projekt gewonnen.

Anbindung an Schulen

Die Hochschulen des Verbundprojekts sind eng mit einer Vielzahl von Schulen in ihrem jeweiligen regionalen Einzugsgebiet vernetzt. Im Zuge der Kooperationen zwischen den Verbundhochschulen und ihren Partnerschulen werden virtuelle Labore für den Schuleinsatz angepasst und optimiert. Deren Einsatz in Schulen soll zu einem frühen Zeitpunkt das Interesse an natur- und ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen wecken. Die Verfügbarkeit von virtuellen Online-Laboren, die von Schülerinnen und Schülern selbst durchgeführt werden können und die unmittelbare Verknüpfung mit möglichen Anwendungen, bietet Studieninteressierten eine anschauliche Vorstellung von Inhalten eines Studienganges und kann so die erfolgreiche Wahl eines geeigneten Studienganges begünstigen.

Durch den Einsatz virtueller Labore an Schulen konnte im Rahmen eines Pilotprojekts der hohe Bedarf an onlinegestütztem, naturwissenschaftlichem

Unterricht an den Schulen identifiziert werden. Es zeigt sich, dass die fachdidaktische Anpassung der Lerninhalte an das Leistungsniveau der Schülerinnen und Schüler eine wichtige Voraussetzung für die Verwendung der virtuellen Labore in Schulen darstellt.

Unterstützt werden die Mitarbeitenden des OML-Projekts in diesem Kontext vom Institut für Naturwissenschaftliche Bildung am Fachbereich Natur- und Umweltwissenschaften der Universität Koblenz-Landau (Prof. Dr. Alexander Kauertz, Arbeitsgruppe Physikdidaktik und Techniklehre sowie Prof. Dr. Björn Risch, Arbeitsgruppe Chemiedidaktik).

Ziel ist die Unterstützung des OML-Projekts bei der fachdidaktischen Reduktion der virtuellen Labore für den Einsatz an regionalen Schulen sowie die wissenschaftliche Untersuchung des Transfers in den Schulunterricht.

Wissenschaftliche Begleitung

Das Zentrum für Qualitätssicherung und -entwicklung (ZQ) der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, übernimmt – neben dem Institut für Naturwissenschaftliche Bildung am Fachbereich Natur-und Umweltwissenschaften der Universität Koblenz-Landau und dessen Fokussierung auf die Anbindung an Schulen – die wissenschaftliche Begleitung des Verbundprojekts und somit eine Qualitätssicherung der Blended-Learning-Lab-Konzepte. Im Rahmen einer formativen Evaluation werden einerseits die Akzeptanz und Nutzung der virtuellen Labore sowie Aussagen zur Zufriedenheit mit den neuen Lehr-/Lernformaten erhoben. Ausgehend von den Zielsetzungen des Projekts fokussiert die wissenschaftliche Begleitung andererseits auf die hochschuldidaktischen Herausforderungen, die mit den neuen Lehr-/

Lernformaten einhergehen, darunter u.a. der Kompetenzerwerb in den virtuellen Laboren. Zudem werden die Bedarfe der unterschiedlichen Zielgruppen der neuen Angebote (weibliche sowie familien- und berufsbegleitend Studierende) berücksichtigt, indem eruiert wird, ob bzw. inwieweit die neuen Formate weiblichen Studierenden sowie aufgrund der größeren Flexibilität in Bezug auf Lerntempo, Lernfrequenz und Lernsituation auch berufs- und familienbegleitend Studierenden entgegenkommen (Berücksichtigung von Genderaspekten).