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Forschungsreferate

Ausbau von Problemlösekompetenz im ingenieurwissenschaftlichen Studium

Prof. Dr.-Ing. Sven Matthiesen, Sebastian Mangold, Katrin Klink
(Karlsruher Institut für Technologie)
Der Ausbau von Problemlösekompetenz ist erklärtes Ziel der meisten ingenieurwissenschaftlichen Studiengänge, so auch im Maschinenbaustudium am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Dabei ist v.a. die Fähigkeit entscheidend, Probleme und Aufgabenstellungen vollständig zu analysieren und zu hinterfragen.
Im vom IPEK - Institut für Produktentwicklung entwickelten Karlsruher Lehrmodell für Produktentwicklung (KaLeP) wird ein dreiteiligen Ansatz der Lehrveranstaltungen in Vorlesung, Workshops und Projektarbeit verfolgt. Hierdurch war es möglich in Projektarbeit und Vorlesung im WS 2012/13 eine vergleichende Studie mit Studierenden des Faches Gerätekonstruktion durchzuführen, um herauszufinden, ob der Ansatz des problem based learnings Vorteile gegenüber konventionellen Lernformen aufweisen kann. Drei Wochen nach der Bearbeitung einer Aufgabenstellung durch Projektarbeit (für Gruppe 1) bzw. dem reinen Fachvortrag in der Vorlesung (Gruppe 2) wurde mit beiden Gruppen ein Test durchgeführt, um den Kompetenzzuwachs zu vergleichen.
In diesem Vortrag werden das KaLeP, die Studie und ihre Ergebnisse vorgestellt, diskutiert und in den aktuellen Forschungsstand eingeordnet.

Begleitung innovativer Studienformen durch spezielle Kompetenzmessung und -entwicklung in der ingenieurwissenschaftlichen Grundausbildung der BASIC Engineering School der TU Ilmenau

Prof. Dr.-Ing. Gudrun Frank; Anne Grökel; Dr. Andreas Vogel
(TU Ilmenau)
In diesem Vortrag wird das Leitmodul Kompetenz mit seinen Aufgaben und Vernetzungen im Projekt Basic Engineering School der TU Ilmenau vorgestellt.
Bei der Entwicklung neuer Lehr- und Studienformen wird über den flankierenden Ansatz der Kompetenzmessung für Studierende berichtet. Das Modell eines auf die Messung aufbauendes Kompetenzentwicklungsseminar wird vorgestellt und die Besonderheiten in der Durchführung für Studierende in ingenieurwissenschaftlichen Fächern erörtert. Im Projekt BASIC an der TU Ilmenau kann über einen ganzheitlichen Ansatz der Kompetenzdiagnostik, Kompetenzmessung im Verlauf des Studiums und Kompetenzentwicklung ein höherer Grad der Reflektion zum Erwerb von außerfachlichen wie fachlichen Kompetenzen, die ein Ingenieur und Naturwissenschaftler benötigt sowie die Erwartungen der Praxis bezüglich Employability, berichtet werden. Die Rückschlüsse zur Gestaltung des Studiums in Veränderungen der Lehr- und Studienformen, kompetenzbasierten Prüfungsformen sowie die Unterstützung in der Qualifizierung von Tutoren werden an einigen Beispielen aus dem Projekt aufgezeigt.

Die Curriculum-Werkstatt "Kölner Modell" – ein Beitrag zur Qualitätsverbesserung der Ingenieurausbildung

Edith Hansmeier
(FH Köln)
Aktuell werden in der ingenieurwissenschaftlichen Fakultät für Anlagen, Energie- und Maschinensysteme der FH Köln die Studiengänge nach dem Prinzip der Curriculum-Werkstatt „Kölner Modell“ weiterentwickelt. Zu den Herausforderungen zählen hier die große Heterogenität in der Vorbildung der Studienanfänger, die hohen Abbruchquoten in den ersten drei Semestern, die Vielfältigkeit des Berufsfeldes und die erhöhten Anforderungen an die Forschungskompetenz. Der Entwicklungsprozess gliedert sich in zwei Phasen. Nach einer ersten Analyse der Benchmarks und der Anforderungen der Anspruchsgruppen werden im Rahmen einer Curriculum-Werkstatt , basierend auf dem Modell des Constructive Alignments, studierendenzentrierte und kompetenzorientierte Absolventenprofile festgelegt und entsprechende Studiengangsziele abgeleitet. Hierauf aufbauend entsteht ein Curriculum, das auf modularere Ebene entsprechend der Kompetenzorientierung und der Aufgabenstellung Veranstaltungs- und Prüfungsformate aufweist. Insgesamt sind an dem Prozess die Leitung der Fakultät als Impulsgeber und strategisches Element, die Lehrenden als Experten und kreatives Element und die Hochschuldidaktik mit dem Auftrag der externen Beraterrolle beteiligt. In dem Vortrag sollen die Auswertung des Prozesses und die Ergebnisse analog zu den Anforderungen der Anspruchsgruppen und den Betrachtungen der Experten dargestellt werden, um auf dieser Basis eine Übertragbarkeit und eine Analyse des Modells aufzuzeigen.

Ein Blended Learning Ansatz zur situierten Vermittlung von Mathematikkenntnissen

Markus Hennig; Prof. Dr.-Ing. Bärbel Mertsching
(Universität Paderborn)
In der Lehrveranstaltung "Grundlagen der Elektrotechnik A" an der Universität Paderborn wird ein Blended Learning Ansatz entwickelt und erprobt, der die Vermittlung von Mathematikkenntnissen im Kontext ingenieurwissenschaftlicher Fachlehre ermöglicht. Ein zentraler Bestandteil der Veranstaltung ist die Behandlung von Phänomenen im Bereich des Elektromagnetismus. Zu deren Beschreibung sind fortgeschrittene Mathematikkenntnisse erforderlich, die erst später in den Mathematikvorlesungen behandelt werden. Im Rahmen des Ansatzes wird daher ein Wiki in die Lehrveranstaltung integriert, in dem ausgesuchte mathematische Themen unter Zuhilfenahme multimedialer Elemente behandelt werden. In dem Beitrag werden das Wiki, die korrespondierenden Interventionen sowie Ergebnisse der Evaluierung vorgestellt.
(Vgl. auch: Hennig, M.; Mertsching, B.: Situated Acquisition of Mathematical Knowledge.
In: 40th Annual Conference of the European Society for Engineering Education, 2012.)

Finanzielle Anreize zur Lehrverbesserung? Ergebnisse und Erfahrungen aus 22 geförderten Projekten

Nina Friese
(TU Dortmund)
Das Kompetenz- und Dienstleistungszentrum TeachING-LearnING.EU hat über zwei Jahre 22 innovative Lehrprojekte mit sogenannten Flexible Fonds finanziell unterstützt und didaktisch-beratend begleitet. In diesem Praxisbericht werden Ergebnisse und Erfahrungen aus der Projektbegleitung und den Evaluationen vorgestellt. Auswirkungen finanzieller Projektförderungen sowie Anregungen einer weiterführenden Nutzung finanzieller und/oder beratender individueller Lehrprojektunterstützung werden diskutiert. Die Sichtweisen Lehrender, Studierender und ProjektberaterInnen werden beleuchtet, um einen Perspektivwechsel auf Lehre und Lernen und Ideen zu Umsetzung eigener Lehrinnovationen zu erhalten.

Materials Education for Mastering the Challenges of the Future – how to teach Expertise, Creativity, Serendipidy and Responsibility

Prof. Dr. Gunther Eggeler
(Ruhr-Universität Bochum)
Advanced engineering materials are required to help us master the great challenges of the future, related to key sectors like health, transport/travel, energy and environment. There therefore is a need to educate scientists and engineers who know about materials and who can make valuable contributions to the above fields. With this in mind, at the Institute for Materials of the Ruhr-University Bochum, we apply Materials Science and Engineering where it is needed and we develop it further as required. This applies to both, the basic aspects of materials science (e.g. phase transformations, dislocation theory, molecular modeling, high resolution microscopy) as well as its application relevant aspects in materials technology (e.g. advanced steels, ingot and powder metallurgy, tribo systems and wear, strength of critical components, recycling, properties of small technical systems). Our goal is to train materials engineers with expertise, creativity, serendipidy and responsibility. This requires learning in a science-based environment. It must also reflect that knowledge is expanding exponentially, such that our teaching attempts cannot merely rely on generating ever-growing amounts of lecture material. Instead, we must concentrate on teaching basic principles which allow to handle multiple situations and we must carry out intelligent consolidation. One must make an effort to give students and graduate students a polyvalent skill set, which enables them to make a useful contribution to society and to excel in their personal careers. In the present presentation it will be shown how materials education has evolved in the last 50 years. Then today’s requirements in materials education in Germany and especially in the material state North Rhine-Westfalia are discussed.

Mathematik im Ingenieurwissenschaftsstudium – Ansätze einer fachbezogenen Kompetenzmodellierung

Dr. Stephan Schreiber; Prof. Dr. Reinhard Hochmuth
(Leuphana Universität Lüneburg)
Mit welchen mathematik-bezogenen und personellen Kompetenzen lösen Ingenieurstudierende ingenieurwissenschaftliche Aufgaben? In einem Teilprojekt von KoM@ING – Kompetenzmodellierungen und Kompetenzentwicklung, integrierte IRT‐basierte und qualitative Studien bezogen auf Mathematik und ihre Verwendung im ingenieurwissenschaftlichen Studium – werden zur Klärung dieser Frage als vornehmlich qualitativ ausgerichtete prozessanalytische Forschungszugänge u.a. Begriffs-, Aufgaben- und Aufgabenbearbeitungsanalysen verwendet. Den Rahmen dazu bilden kompetenzbezogene Konzeptualisierungen, die u.a. auf der Anthropologischen Theorie der Didaktik (Chevallard et al) aufbauen und im Vortrag vorgestellt werden. An exemplarischen Text- und Aufgabenanalysen von Lehrmaterial zur Lehrveranstaltung "Signale und Systeme", die zum Pflichtprogramm für Studierende der Elektrotechnik in der mittleren Bachelorphase zählt, wird die Fruchtbarkeit unserer theoretischen Überlegungen demonstriert und wir präsentieren erste Ergebnisse im Hinblick auf eine strukturierte Beschreibung von Kompetenzprofilen.

Wie effektiv ist ingenieurwissenschaftliche Lehre? Ergebnisse zur Lernwirksamkeit aus dem Forschungsprojekt "Lehre, Wirksamkeit und Interventionen (LeWI)"

Marion Kamphans; Ute Zaepernick-Rothe; Wolfram Schneider
(TU Dortmund, Ostfalia Hochschule, TU München)
In dem BMBF-Projekt "LeWI" wurden Zusammenhänge zwischen den Einstellungsmustern der Lehrenden zu ihrer Lehre und der von Studierenden eingeschätzten Lerneffizienz und –effektivität ausgewählter Lehrveranstaltungen untersucht. Dazu wurde ein spezielles Coaching für Lehrende, das sogenannte "LeWI-Coaching – individuelle Beratung zur Lehrkompetenz" entwickelt und in der Lehre eingesetzt. Seine Besonderheit besteht darin, dass eine Lehrperson aktivierende Methoden in ihrer Lehre einsetzt, um die Aufmerksamkeit und das fachliche Interesse der Studierenden stärker und länger zu binden. Diese Lehr-Interventionen werden begleitend methodisch kontrolliert untersucht – die Methoden umfassten teilnehmende Beobachtungen, Befragungen der Studierenden sowie Einstellungsmessungen bei den Lehrenden. Das LeWI-Coaching wurde mit 32 Lehrpersonen unterschiedlicher Statusgruppen und Fachdisziplinen und mit etwa 800 Studierenden einschließlich Kontrollgruppen an den vier Standorten (der TU München, TU Braunschweig, Universität Lüneburg und TU Dortmund) durchgeführt. Die Auswertung ergab geringe positive Effekte bei Lehrenden wie Studierenden, z.B. in der Beurteilung der Interaktionen, des sozialen Klimas und des Lernzuwachses. Ein weiteres Ergebnis ist, dass Studierende wie Lehrende technischer Fächer in einzelnen Facetten sensitiver auf die aktivierenden Methoden reagieren. Das Verfahren stellt einen neuartigen Ansatz dar, da es empirische Analysen für den Zusammenhang von Lehren und Lernen liefert, ausgewählte Ergebnisse werden vorgestellt.


Praxisberichte

Anpassung und Weiterentwicklung einer webbasierten Fallstudie im Hinblick auf die aktuellen Herausforderungen in der ingenieurswissenschaftlichen Lehre

Christoph Besenfelder; Sandra Kaczmarek
(TU Dortmund)

Zunächst werden die Ergebnisse des Projektes "Strategische Planung dynamischer Produktionssysteme" zur Neugestaltung des Planspiels am Lehrstuhl für Fabrikorganisation im Rahmen der Flexible Fonds Fördermaßnahme - TeachING-LearnINg.EU, als Ausgangssituation des Praxisberichts zusammengefasst. Auf Grundlage des theoretisch geplanten Vorgehens sowie den Erkenntnissen aus dem ersten durchgeführten Evaluationsdurchlauf werden Herausforderungen an die Lehrmethode einer webbasierten Fallstudie sowie dessen Bearbeitungsform herausgearbeitet. In Form einer didaktischen Schleife, welche die identifizierten Herausforderungen ebenso, wie die zuvor definierten Lernziele berücksichtigt, wurde ein neues Vorgehen zur Durchführung der Fallstudie erarbeitet. Der spezielle Fokus liegt hierbei sowohl auf dem Erhalt einer studierendenzentrierten Bearbeitungsmethode als auch auf der Verbesserung der Vergleichbarkeit einzelner Ergebnisse sowie der entsprechenden Anpassung des Bewertungsverfahrens. Die aus diesem Praxisbeispiel gewonnenen Erkenntnisse wurden in konkrete Handlungsempfehlungen überführt, welche die Potentiale des Lernmodells einer webbasierten Fallstudie für die studierendenzentrierte Lehre, unter spezieller Berücksichtigung struktureller Herausforderungen, aufzeigen.

Basic Engineering School – eine innovative Studienform für die Studieneingangsphase von Studierenden in den Ingenieurstudiengängen an der TU Ilmenau

Sabine Fincke; Silke Stauche; Dr. Ulrich Massek; Dr. Karsten Henke, Dr. Heinz-Dietrich Wuttke
(TU Ilmenau)

Im Beitrag werden erste Erfahrungen bei der Umsetzung des Konzeptes der integrierten Ingenieurausbildung im Rahmen der Basic Engineering School an der TU Ilmenau dargestellt. Dabei wird besonders auf das Konzept und Erfahrungen bei der konkreten Umsetzung der objektorientierte Projektarbeit "AMT-Autonomer Miniaturtransporter" eingegangen.

Das Konzept der Basic Engineering School steht für eine fachübergreifende und praxisorientierte Ausbildung in den ersten beiden Fachsemestern in den ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen der TU Ilmenau. Zu den grundsätzlichen Elementen gehören ein übungs- und anwendungsorientiertes Lehrmodell, das Konzept der kompetenzentwickelnden Lehre sowie das Konzept der fachübergreifenden und interdisziplinären Vermittlung von ingenieurwissenschaftlichem Grundwissen. Insbesondere in den ersten beiden Fachsemestern wird zur Verankerung des anwendungs-relevanten Wissens eine neue Verteilung zwischen Lernen, Üben und Anwenden vorgenommen.

Das Projekt "BASIC- Basic Engineering School – Neue Lehr- und Lernformen in der Ingenieurausbildung – insbesondere in der Studieneingangsphase" wird aus dem "Programm für bessere Studienbedingungen und mehr Qualität in der Lehre" durch das BMBF gefördert.

Das Magdeburger Lehrkonzept - Professionspraktische Studien des Bachelorstudiengangs "Berufsbildung – Profil Ökonomische und Technische Bildung"

PD Dr. phil. habil. Kerstin Dietzel; Astrid Ilgenstein
(Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg)
Das von uns entwickelte Lehrkonzept entstand aus der aktuell beobachteten Veränderung in der Heterogenität der Studierenden eines technikorientierten Studienganges mit hohen ingenieurwissenschaftlichen Lehranteilen (Bachelorstudiengangs: "Berufsbildung – Profil Ökonomische und Technische Bildung") und den damit verbundenen neuen Anforderungen in der Lehre. Neben der Etablierung von Formen der Anrechnung bereits erworbener fachlichen und überfachlichen Kompetenzen einzelner Studierender, sahen wir vor allem Potenziale darin, das unterschiedlich vorhandene fachliche Wissen in der Gestaltung von Lehre aktiv zu nutzen. Sie lernen in den Ingenieurwissenschaften, lernen dieses Wissen zu kommunizieren und lernen dies letztlich selbst zu lehren. Das Lehrkonzept betont nicht nur eine enge Verknüpfung zwischen Unternehmen, Bildungseinrichtungen und universitärer Lehre in Theorie und Praxis, sondern bezieht auch die verschiedenen Erfahrungsräume der Studierenden konzeptionell mit ein. Die Studierenden erhalten somit nicht nur wertvolle Informationen über zukünftige berufliche Anforderungen, sondern beschäftigen sich mit diversen Beschäftigungsfeldern ingenieurwissenschaftlich-pädagogisch angelehnter Berufsbilder. Das Lehrkonzept wurde am 13.12.2012 mit dem Preis "Fokus: Lehre" der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg ausgezeichnet.

Eine etwas andere Vertiefungsrichtung für Maschinenbauer: Internationales Ingenieurwesen

Prof. Dr. Eckehard Müller
(Hochschule Bochum)

Die Hochschule Bochum hat im Zuge der Reakkreditierung des Studiengangs Maschinenbau eine neue Vertiefungsrichtung "Internationales Ingenieurwesen" eingeführt. Hier werden nicht die klassischen Fachinhalte vertieft, sondern der Studierende auf einen künftigen Auslandseinsatz vorbereitet. In einem Semester laufen die entsprechenden Veranstaltungen, die sich im wesentlichen in 4 Gruppen einteilen: interkulturelle Kompetenz, internationales Ingenieurwesen, nachhaltige Entwicklung und systemisches Denken. Anschließend erfolgt ein Praxissemester, in welchem der Studierende in ein Unternehmen ins Ausland (möglichst nicht Europa) gehen muss. Es wird auch schon in Vorbereitungssemester auf eine enge Zusammenarbeit mit international tätigen Unternehmen wert gelegt. So gibt es das internationale Industrieseminar, wo mit Vertretern aus der Industrie gemeinsam Problemstellungen erarbeitet werden. Auch das Schreiben der BA-Arbeit in einem Unternehmen in Ausland wird ausdrücklich begrüßt.

Einführung eines fakultäts- und semesterübergreifenden, frühphasigen Teampraktikums für die elektro- und informationstechnischen Bachelorstudiengänge am Karlsruher Institut für Technologie

Thorsten Beuth; Serdal Ayhan; Thomas Zwick
(Karlsruher Institut für Technologie)

Ein häufiger Kritikpunkt am universitären Ingenieurstudium ist die gerade am Anfang sehr theoretische Ausbildung ohne praktischen Bezug. Die Studierenden lernen so häufig nur Wissen, dem sie keine Anwendung entgegensetzen können.
In diesem ersten Praxisbericht wird über die Einführung eines fakultätsübergreifenden Teampraktikums mit mehr als 400 Teilnehmern berichtet, das seit dem WS 2012/13 eine Pflichtveranstaltung für die Studierenden der Elektro- und Informationstechnik, der Mechatronik und Informationstechnik und Teilen der Ingenieurpädagogik in den ersten beiden Semester ihres Studiums bildet.
Das Teampraktikum teilt sich in vier Kurse auf: "Messwertaufzeichnung und regenerative Energieerzeugung", "Analoge Filter und Schaltungsanalyse", "Sensorik" und "Digitale Signalverarbeitung". Die Kurse wurden in institutsübergreifender Zusammenarbeit von sieben unterschiedlichen Instituten erarbeitet.
Eine Lernplattform ist in Form eines Boards entwickelt worden, das alle Funktionen für jeden der Kurse bereitstellt.
Die Betreuung findet sowohl online in einem Internetforum als auch durch Übungen und Tutorien statt.
Dieser Praxisbericht beinhaltet Informationen über die Konzeptionierung des Teampraktikums, die Entwicklung und die ersten Erfahrungen aus dem Lehrbetrieb.

IM-LAB: Interaktive Messtechnik-Vorlesung mit LabVIEW

(Interactive measurement engineering lecture using LabVIEW)

Prof. Dr.-Ing. habil. Frank Walther
(TU Dortmund)

Die Vorlesung Messtechnik wird an der TU Dortmund als Pflichtfach im Bachelor-Studiengang Maschinenbau pro Semester von 200-300 Studierenden und im Master-Studiengang Manufacturing Technology pro Semester von ca. 30 Studierenden besucht. Bisher war der Inhalt dieser Vorlesung sehr stark theoretisch geprägt und eine Beteiligung der Studierenden in Form von praktischen Aufgabenstellungen fand nicht statt. Die Vorlesung wurde nur von wenigen Studierenden besucht und bei Prüfungen war die Durchfallquote mit über 70% sehr hoch. Mit der Neueinrichtung des Fachgebiets Werkstoffprüftechnik (WPT) im Dezember 2010 und der Übernahme der Vorlesung durch Prof. Walther, wurden die Vorlesungsinhalte komplett überarbeitet und praxisorientiert ausgerichtet. Aktuelle Methoden der Messtechnik werden auf der Basis physikalischer und elektrotechnischer Grundlagen vermittelt, wobei viel Wert auf nachvollziehbare Praxisbeispiele gelegt wird. Inhaltliche Vertiefungen werden in Form praktischer Aufgabenstellungen vorgenommen, die von den Studierenden selbstständig bearbeitet werden. Einen Schwerpunkt stellt die interaktive Vermittlung von Messwertverarbeitung und -ausgabe unter Verwendung der grafischen Programmiersprache LabVIEW von National Instruments (NI) sowie die Anwendung speziell für die Lehre entwickelter Hardware-Module (myDAQ) dar.

Innovatives E-Learning-Konzept zur Verbindung von Präsenz- und Fernstudiumsphasen

Prof. Dr.-Ing. Berd Künne; Dr.-Ing. Ulrike Willms
(TU Dortmund)

Die Lehrveranstaltung "Technisches Zeichnen" im ersten Semester ist für alle drei Studiengänge des Maschinenbaus verpflichtend und weist daher eine Teilnehmerzahl von etwa 600 bis 700 auf. Um dieser großen Anzahl von Studierenden gerecht zu werden wurde das E-Learning-System umgesetzt.
Ein wichtiges Ziel bei der Systemerstellung war es, die Lehrmethoden so zu gestalten, dass einerseits die schwächeren Studierenden immer noch eine Chance haben, der Stoffvermittlung zu folgen, und andererseits das Arbeitstempo für die lernstärkeren Studierenden nicht zu langsam ist, so dass deren Motivation verloren gehen würde. Den Studierenden wurde ermöglicht, zwischen einem Präsenzstudium und einem Fernstudium zu wählen und sogar zwischen beiden, beispielsweise bei verpassten Präsenzterminen, beliebig hin- und herzuwechseln.
Ziel war es auch, die inhaltliche Qualität des Fernstudiums an die des Präsensstudiums anzugleichen und eine zeitliche Entkoppelung und eine Anpassung des Bearbeitungstempos an den individuellen Arbeitsstil der Studierenden zu ermöglichen.
Das entwickelte E-Learning-System besteht aus begleitendem Material in Form eines speziell für die Veranstaltung erarbeiteten Lehrbuchs, Videos, einem Stoffverteilungsplan, Zusatzübungen, Präsenzsprechstunden und Wissensstandkontrollen.

LearnING-Production – Die Idee einer ganzheitlichen ingenieurwissenschaftlichen Lernfabrik

Tobias Brüggemann; Nina Friese; Dirk W. Hansmeier; Dr. Dieter Kreimeier
(TU Dortmund; Ruhr-Universität Bochum)

Vorgestellt wird die Idee der Konzeption einer ganzheitlichen Lernfabrik im Bereich der Produktionstechnik. Die Fakultäten Maschinenbau der TU Dortmund und der RUB sowie das Zentrum für HochschulBildung der TU planen ein gemeinsames produktionstechnisches Trainingszentrum - LearnING-Production. Diese Lernfabrik soll das bestehende universitäre Hochschulstudium des Maschinenbaus nachhaltig und langfristig ergänzen und erweitern. Den Studierenden sollen tiefer gehende Einblicke in Produktionssysteme sowie das studienbegleitende praktische Anwenden der theoretischen Lerninhalte ermöglicht werden. In der Lernfabrik kann ein Produktionsprozess von der Planung bis zur Fertigstellung des Produktes praktisch erarbeitet werden.
Das Gesamtvorhaben soll in enger Kooperation mit Unternehmen der angrenzenden Regionen erfolgen und die Engineering Unit Ruhr intensiver mit dem Umland verknüpfen. Neben den Studierenden können und sollen auch Unternehmen – insbesondere KMU – das Zentrum für die eigene Weiterbildung und -qualifizierung ihrer Betriebsangehörigen nutzen.

Mehr MINT – Individuell zum Erfolg

Ina Sinterhauf
(Hochschule Coburg)

Das Programm "Mehr MINT" der Hochschule Coburg besteht seit 2008 und entstand ursprünglich, um Studienabbrüche in den MINT-Fächern zu verringern. Es ermöglicht nicht nur die Unterstützung bei Problemen, sondern auch der Persönlichkeitsentwicklung insgesamt und stellt daher für alle Studierenden eine Chance dar.
Das Programm umfasst folgende Bausteine:
- Erstsemestertage zu Studienbeginn
- Mentoratsgruppen während des ersten und zweiten Semesters
- Sprachtandem für ausländische Studierende
- Frühwarnsystem und individuelle Beratung
- MINT-Seminare zu studienerfolgsrelevanten Kompetenzen

Die Kombination dieser Bausteine ermöglicht eine individuelle Betreuung der Studierenden und die Abstimmung auf das jeweils eigene Studientempo.
Als besonders erfolgreich hat sich das Frühwarnsystem mit angeschlossener individueller Beratung erwiesen: Nach freiwilliger Zustimmung erhalten potenziell gefährdete Studierende Angebote zum persönlichen Gespräch, in dem gemeinsam Ursachen und Hintergründe der Gefährdung erschlossen und ein möglicher Weg zu deren Bewältigung erarbeitet wird. Über 90 % der beratenen gefährdeten Studierenden verbleiben an der Hochschule und schließen ihr Studium erfolgreich (wenn auch mit verlängerter Studiendauer) ab.

Mobile LearnING – Do's and don't's

Daniela Schmitz
(TU Dortmund)
Resümierend aus diversen mobil angereicherten Einsatzszenarien in der Lehrerbildung für technische Fächer stellt sich die Frage nach den Potenzialen für die didaktische Gestaltung universitären Lehrens und Lernens. Es wird ein kritischer Blick auf Veranstaltungsformen, Zielgruppen und mobile Content geworfen.

Neukonzeption einer Vorlesung "Spanende Werkzeugmaschinen II"

Tobias Brüggemann; Markus Steiner
(TU Dortmund)

Dieser Beitrag beschreibt die Umstellung einer Frontalvorlesung zu einem Projektseminar. Hierzu wurden die einzelnen Vorlesungsinhalte in einen "Masterplan" überführt. Dieser musste in einem von den Studierenden selbst zu erstellenden Milestone Plan Abbildung finden, um im Vorfeld sicherzustellen, dass die Lehr- und Lernziele von den Studierenden mit Sicherheit erfasst werden. Anhand dieses Planes, der regelmäßige Treffen mit den Projektbetreuern vorsieht, wurde die Aufgabenstellung von den Studierenden entsprechend realitätsnah bearbeitet.

Das Konzept sah die Schaffung einer realitätsnahen Lernumgebung vor. Dies bedeutet, dass die Betreuer der Vorlesung als Vorstand eines mittelständischen Unternehmens agieren, diese geben der jeweiligen Projektgruppe eine konkrete Fertigungsaufgabe. Der Aufgabe entsprechend sollte eine in technologischer und wirtschaftlicher Hinsicht geeignete Maschine beschafft werden. Erfahrungen der Institutsleitung sowie ehemalige Mitarbeiter sprachen diesem Projektszenario eine hohe Realitätstreue zu.

Anhand einer 30-40 minütigen Abschlusspräsentation war es schlussendlich Aufgabe der Projektgruppe den "Vorstand" von der Freigabe der virtuellen finanziellen Mittel zu überzeugen.

Produktentwicklung in der chemischen Industrie

Stefan Lier
(Ruhr-Universität Bochum)

Das Ziel der Veranstaltung besteht darin, dass die Studierenden im Sinne der Handlungsorientierung lernen, über Fachgrenzen hinweg mit Experten anderer Disziplinen zu kommunizieren, wie sie in der chemischen Industrie tatsächlich vorliegen. Neben den fachlichen Inhalten werden anhand des Fallbeispiels insbesondere disziplinübergreifende Teamarbeit und Kommunikation zwischen technischen, naturwissenschaftlichen und betriebswirtschaftlichen Fächern in dezentralen und daher virtuell arbeitenden Teams trainiert. Über eine Praxisintegration erfolgt eine aktive Auseinandersetzung mit der Ingenieurspraxis und erleichtert so den Übergang vom Masterstudium in den Beruf.

Zur Kommunikation der dezentralen, interdisziplinären Teams werden durch den Umgang mit neuen Medien die Fertigkeiten geschult, sich auf virtuelle Projekttreffen vorzubereiten und diese durchzuführen. Mit Abschluss des Projektes präsentiert die Gruppe die Ergebnisse des Fallbeispiels dem Unternehmen, welches kooperierender Industriepartner für die Veranstaltung ist. So werden auch die Präsentationsfertigkeiten trainiert, welche heute im Unternehmensalltag zunehmend an Bedeutung gewinnen.

Role-Experience-based Learning - Neue Lehrmethode zur Förderung von Führungskompetenz in konsekutiv technischen Studiengängen

Sabine Langkamm
(Technische Hochschule Mittelhessen)

Kompetenzprofile technischer Master-Studiengänge führen häufig Berufsfelder mit Führungsverantwortung auf. Trotzdem ist die Förderung von Führungskompetenz noch kein fester Bestandteil typischer Master-Studiengänge. Wird das Thema in den Studiengängen aufgegriffen, geschieht dies oftmals in separaten Modulen, losgelöst vom späteren Berufsfeld der Studierenden. Das Role-Experience-Based Learning (kurz REBL) beschreibt eine neue Lehrmethode zur Förderung von Führungskompetenz in konsekutiv technischen Studiengängen, die es ermöglicht, Führungskompetenz im Kontext des jeweiligen Fachgebiets zu erlernen. Die erfahrungsbasierte Methode stellt eine Synthese des pädagogischen Rollenspiels und der Methode Projektlernen dar. Die zentralen Lehrziele bilden Reflexions- und Feedback-Kompetenz.

Im Zentrum der Methode steht das Erleben einer echten Führungsaufgabe. Hierfür erhalten die Studierenden eines konsekutiv technischen Master-Studiengangs die Leitung über ein Projekt. Um den Master-Studierenden Projektmitarbeiter zur Verfügung zu stellen, wird das Modul im Master-Studiengang mit einem oder mehreren Modulen im Bachelor-Studiengang kombiniert.
Die Methode teilt sich in vier Phasen:

Vorbereitung
Die Master-Studierenden erarbeiten ein Konzept zu einem vorgegebenen Projektthema
Bewerbung
Die Bachelor-Studierenden bewerben sich auf ausgeschriebene Stellenbeschreibungen der Master-Studierenden und führen Bewerbungsgespräche. Die Projektteams werden mit der Unterzeichnung eines Vertrags finalisiert.
Umsetzung
Die Projektteams erarbeiten arbeitsteilig die Umsetzung des Konzepts aus Phase 1
Reflexion
Die Master-Studierenden reflektieren ihre Rolle als Projektleiter, beispielsweise in Form eines schriftlichen Reflexionsberichts.

Durch die verschiedenen Rollen wird es möglich, Bachelor- und Master-Studierende gemeinsam an einem Projekt arbeiten zu lassen, ohne die unterschiedlichen Niveaustufen der Studiengänge aus den Augen zu verlieren. Die Lehrziele der Master-Studierenden als Projektleiter unterscheiden sich deutlich von denen der Bachelor-Studierenden als Mitarbeiter.

Die REBL-Methode wurde im Rahmen einer Master-Thesis im Studiengang MEDIAN („Methoden und Didaktik in angewandten Wissenschaften“) der TH Mittelhessen entwickelt. Im Studiengang Medieninformatik der THM wurde die Methode im Wintersemester 2011/2012 praktisch erprobt, evaluiert und weiterentwickelt. Zurzeit findet die zweite Durchführung statt.

Teampraktikum Messen, Steuern und Regeln mit dem Mikrocontroller in der NwT Lehramtsausbildung

Prof. Dr. Gerd Gidion; Andreas Sexauer
(Karlsruher Institut für Technologie)
Der Praxisbericht stellt die Konzeption und Umsetzung der Lehrveranstaltung "Teampraktikum Messen, Steuern und Regeln mit dem Mikrocontroller" vor. Ziel ist der Einstieg in die Digitalelektronik in einem projektartigen Setting. Dabei werden Grundlagen elektronischer Schaltungen und Bauteile vertieft und das Programmieren des Mikrocontrollers erlernt. Gleichzeitig dient diese Veranstaltung dazu den Studierenden einen methodischen Einblick in die Gestaltung von projektorientiertem Unterricht zu geben.
Dies wird im nachfolgenden Semester in "Gestalten von Lehr-/Lernprozessen im naturwissenschaftlich-technischen Unterricht" vertieft. Neben einem Einstieg über einfache grundlegende Steuerungs- und Regelungsaufgaben mit einem Mikrocontroller definieren die Studierenden eine eigene Projektaufgabe zur Umsetzung im Semester. Diese Projekte bilden den Kern der Lehrveranstaltung. Über gezieltes Feedback, eingeplante Optimierungsphasen und gegenseitige Berichte wird sowohl der Kompetenzaufbau als auch der Aufbau von Fachwissen gesteuert.

Technikdidaktik – Systematische Kompetenzentwicklung im Maschinenbau

Annica Helmich; Jan Breitschuh
(Karlsruher Institut für Technologie)
Das Teilprojekt "Technikdidaktik" im Rahmen des Projektes "Lehre hoch Forschung" erforscht die didaktische Fundierung des Lehrkonzepts des Instituts für Produktentwicklung (IPEK). Trotz der Studierendenzahl von 650, hat das IPEK ein studierendenzentriertes Lehr-Konzept entwickelt, mit welchem die Studierenden nicht nur fachlich und methodisch geschult werden, sondern auch explizit weiche Kompetenzen wie Sozialkompetenz oder Kreativitätspotenzial ausbilden. Dies erfolgt durch die intensive Projektarbeit in Kleingruppen mit jeweils 5 Studenten. Flankiert wird diese Arbeit durch die Betreuung mittels eines studentischen Tutors pro Gruppe und durch einen Saalassistenten (Doktoranden) für je 3 Kleingruppen. Die Gruppen werden in 3 Projektsitzungen à 4 Stunden beobachtet und bewertet. Ziel des Teilprojektes ist es, einen Beitrag zur didaktischen und systematischen Fundierung der Bewertung und Entwicklung der Kompetenzen zu leisten. Die Betreuer sollen hierzu ‘Werkzeuge‘ an die Hand bekommen, mit denen sie die Förderung der Kompetenzen aktiv anstoßen können. Zudem soll die Bewertung objektiviert bzw. eine Vereinheitlichung der Indikatoren der jeweiligen Kompetenzen angestrebt werden. Die Anwendung dieser Methoden wird abschließend bewertet, um immer wieder die Zielstellung und den Weg dorthin evaluieren zu können.

Wissenserwerb durch POPBL (projektorganisiertes und problembasiertes Lehren) – Einsatz für Studierende ingenieurwissenschaftlicher Fächer

Prof. Maria Krüger-Basener
(Hochschule Emden/Leer)

Auch an der Hochschule Emden/Leer werden seit mehr als 10 Jahren systematisch projektorientierte Lehrformen sowohl in den ersten Semestern als auch in den Endsemestern der ingenieurwissenschaftlichen Studiengänge eingesetzt.

Diese Erfahrung – ergänzt durch einen jahrelangen europäischen Erfahrungsaustausch auf Hochschullehrerebene – führte zu einem wohldokumentierten Projekt im Rahmen des 6. EU-Forschungsprogramms, in dem POPBL (projektorientierte und problembasierte Lehre) von der Hochschule in den naturwissenschaftlichen Unterricht von Schulen "transportiert" wurde. Ergebnisse zeigen, dass alle Klassen im Vergleich zu Kontrollgruppen von dieser Lernform profitierten, und dort besonders Mädchen und sog. "stille" Schüler.

Zurück in der Hochschule gilt es nun, einen kritischen Blick auf die Durchführung von POPBL in der Hochschullehre und auf die erforderlichen didaktischen Rahmenbedingungen zu werfen und dies mit den Erfahrungen bzw. Wirkungen in der Schule zu vergleichen. Besonders interessant ist hier die Frage, inwieweit es mit POPBL gelingen kann, dieses Lehrformat auch für den Wissenserwerb und nicht nur für die Wissensvertiefung einzusetzen und dies mit anderen aktivierenden Lehrformen wie PBL (problembasiertes Lernen) oder FoL (forschungsorientiertes Lehren) zu vergleichen.


Workshops und Postersessions

ALLES ING! – Ingenieur/in von Anfang an! Individuelle Wegweiser im Ingenieurstudium – mit Role-Models Orientierung gewinnen

Theresa Janssen
(Ruhr-Universität Bochum)

Innerhalb des Verbundprojektes ELLI – Exzellentes Lehren und Lernen in den Ingenieurwissenschaften – ist es ein Ziel innerhalb des Student Lifecycles, den hohen Studienabbrecherquoten im Ingenieurstudium verstärkt mittels Kontakten zu Vorbildern aus Wissenschaft und Industrie vor und während des Studiums zu begegnen.
Unter dem Motto „Ingenieur/in von Anfang an!“ soll es darum gehen, eine große Vielzahl ganz unterschiedlicher Personen und Gruppierungen aus den Ingenieurwissenschaften nach dem Role-Model-Prinzip persönlich kennenzulernen. Im Rahmen von ALLES ING!, die im März 2013 gestartete gemeinsame Initiative der drei ingenieurwissenschaftlichen Fakultäten der RUB, wird dieses Anliegen umgesetzt. Online, live in Veranstaltung und gedruckt geht es bei dieser Initiative darum, Menschen in ihrem technischen Studien- und Arbeitskontext in den Vordergrund zu stellen.
Auf dem Poster werden vier Angebotsbausteine aus dem Projekt vorgestellt: Ein Einblick in die Studienmöglichkeiten der Ingenieurwissenschaften für Studieninteressierte, eine Videoreihe mit Berufsperspektiven nach dem Studium für die Studieneingangsphase, eine Plattform mit inhaltlichen Ideen zum Thema Abschlussarbeiten, an der sich Studierende und Wissenschaftler/innen beteiligen sowie ein Veranstaltungsangebot für Masterstudierende zur bevorstehenden Berufsfindung in Forschung bzw. Industrie.

Beitrag der universitären Lehramtsausbildung zur Verbesserung der Studienvoraussetzung von zukünftigen Ingenieuren

Dr.-Ing. Harald Schuchmann
(Karlsruher Institut für Technologie)

Studienanfänger einer Ingenieursdisziplin haben oftmals weder eine klare Vorstellung von den dazu gehörenden Berufsfeldern, noch von den für das Studium benötigten Kenntnissen und Kompetenzen. An den allgemeinbildenden Gymnasien werden bisher nur naturwissenschaftliche, aber nahezu keine technischen Inhalte vermittelt. Ein Ziel bei der flächendeckenden Einführung des 4-stündigen Schulfaches „Naturwissenschaft und Technik“ (NwT) ist insbesondere das Vermitteln einer Problemlösekompetenz im technischen Bereich.
Die ersten – von universitär ausgebildeten NwT-Lehrern unterrichteten – Studienanfänger werden in zwei Jahren erwartet. Ab diesem Moment wird die Diversität der Erstsemester steigen und gleichzeitig werden diese Studierenden zum einen ein größeres Verständnis für die in den Grundlagenvorlesungen zu vermittelnden Inhalte mitbringen und zum anderen höhere Anforderungen an Lehrveranstaltungen in Bezug auf Interaktion und Zielgerichtetheit stellen. Das Poster präsentiert die Ausgestaltung des entsprechenden Lehramtsstudienganges „Naturwissenschaft und Technik“ am KIT in Gegenüberstellung mit den zugehörigen schulischen Bildungs-standards als Basis der postulierten Veränderungen.

Das Hörsaallabor – Idee und Konzept

Jun.-Prof. Dr.-Ing. Katrin Temmen
(Universität Paderborn)

Im „Hörsaallabor“ erfolgt die Einbindung praktischer Labormessungen direkt in die Vorlesung und Übung. Kernstück des experimentellen Aufbaus ist ein Multifunktions-Datenerfassungsmodul (ca. Zigarettenschachtel- Größe). Dieses wird auf der einen Seite an die USB-Schnittstelle des Laptops der Studierenden angeschlossen und auf der anderen Seite mit einem Steckbrett verbunden, auf dem die Studierenden Schaltungen stecken kön-nen. Über die USB-Schnittstelle wird das Steckbrett mit Spannung versorgt, gleichzeitig können Messdaten wie Strom- und Spannungswerte im Laptop gespeichert und dargestellt werden. Die speziell auf die Vorlesung abgestimmten Aufgaben sollen zunehmend offener gestaltet werden, sodass die Studierenden vom bloßen „Nachmessen berechneter Werte“ Schritt für Schritt zum „forschenden Lernen“ angeleitet werden. Zum Beginn des Wintersemesters 2013/14 werden erstmals die „Laborboxen“ an Gruppen von jeweils 3 Studierenden der Vorlesung „Grundlagen der Elektrotechnik für Maschinenbau“ (ca. 400 Studierende) verliehen. Die Evaluierung erfolgt durch Interviews, Bewertung von „Verständnis-Merkmalen“, die aus alten Klausuren extrahiert werden, sowie das an der Universität Paderborn ent-wickelte webbasierte Live-Feedback-System für die Lehre zur Aktivierung von Studierenden PINGO.

Deutsche Ingenieure und Ingenieurinnen im Ausland: Probleme, positive Erfahrungen, Herausforderungen

Ute Heinze, Ursula Bach, Olga Fidel
(RWTH Aachen University)

64 von 1.000 deutschen Studierenden absolvierten im Jahr 2010, laut DAAD, einen studienbezogenen Auslandsaufenthalt. Die Mobilitätsrate der verschiedenen Fachdisziplinen variiert jedoch stark. Besonders unter den Studierenden der Ingenieurwissenschaften ist die Mobilitätsrate mit 4% vergleichsweise gering. Während aktuelle Statistiken lediglich den Ist-Zustand abbilden, gibt es wenige Daten zu den Gründen hinter der bei Ingenieuren geringer ausfallenden Auslandsmobilität.

Daher wurde vom IMA/ZLW & IfU in enger Kooperation mit dem International Office der RWTH im November 2012 eine weitreichende Online Umfrage unter sämtlichen Studierenden der Universität durchgeführt. Die Studie „GoING abroad - Auslandsmobilität an der RWTH Aachen University“ konzentrierte sich auf mobilitätsfördernde sowie -hemmende Faktoren. Dabei konnte einerseits festgestellt werden, dass die Ingenieurstudierenden an der RWTH vergleichsweise häufig ins Ausland gehen. Motivationsgründe sind hauptsächlich die Verbesserung von Fremdsprachenkenntnissen oder das Kennenlernen einer neuen Kultur. Hindernisse werden vor allem bei der Anerkennung der im Ausland erbrachten Studienleistungen berichtet.

Das Poster stellt alle Ergebnisse der Studie vor und dient als Diskussionsgrundlage für sich daraus ableitende Maßnahmen zur Förderung der Auslandsmobilität der Ingenieurstudierenden.

Die Ingenieure ohne Grenzen Challenge

Katharina Schuster
(RWTH Aachen University)

Die Ingenieure ohne Grenzen Challenge (IoG Challenge) ist ein internationales Lehrformat, das im Wintersemester 2012/2013 in einer Pilotstudie an der RWTH Aachen durchgeführt wurde. Ab dem Wintersemester 2013/2014 soll die IoG Challenge auch in weitere Kurse an der RWTH Aachen, der Ruhruniversität Bochum und der TU Dortmund eingebunden werden. Koordiniert wird das Pro­gramm vom Lehrstuhl für Informationsmanagement im Maschinenbau & Zentrum für Lern- und Wissensmanagement (IMA/ZLW) in enger Kooperation mit Ingenieure Ohne Grenzen e. V. Das Poster veranschaulicht die Zielsetzung, das didaktische Konzept sowie erste Ergebnisse der „Ingenieure ohne Grenzen Challenge“.

Einsatzmöglichkeiten des Web-basierten Live-Feedback-System PINGO in ingenieurwissenschaftlichen Großveranstaltungen

Jun.-Prof. Dr.-Ing. Katrin Temmen
(Universität Paderborn)

PINGO steht für „Peer Instruction for very large groups“ und ist das an der Universität Paderborn entwickelte Web-basierte Live-Feedback-System für die Lehre zur Aktivierung von Studierenden insbesondere in großen Lehrveranstaltungen. So wie Günther Jauch bei der Quizsendung „Wer wird Millionär“ die Zuschauer im Studio über den Publikumsjoker in das Quiz einbezieht, können Dozenten mit PINGO ihre Studierenden aus der traditionell eher passiven Rolle herausholen und aktiv an der Vorlesung beteiligen. Diese können während der Vorlesung vom Dozenten gestellte Fragen über ihre Smartphones, Tablets oder Laptops beantworten. In diesem Beitrag wird über erste Erfahrungen mit dem Einsatz von PINGO in ingenieurwissenschaftlichen Großveranstaltungen berichtet. Es werden ganz unterschiedliche Frageformate aufgezeigt: angefangen von der allgemeinen Veranstaltungsbewertung bis hin zu detailierten Verständnisfragen z.B. zur Ersatzschaltbildinterpretation elektrischer Maschinen. Dabei wird der Verständnisgewinn durch den Einsatz der Methode des Peer Instruction sowohl auf Studierendenseite (für den Vorlesungsinhalt) als auch auf Dozenten-seite (für die Verständnisprobleme der Studierenden) dokumentiert. Es wird gezeigt wie Letzterer im Sinne des „Just-in-Time Teaching“ direkt im Rahmen der Übung einfließen kann.

"Engineering the Future: A Global Endeavor" - Transnational Collaborative Learning for Engineering Students through Active Online Environment

Dominik May; Stephanie Moore
(TU Dortmund, University of Virginia)

Das Berufsbild von Ingenieurinnen und Ingenieuren hat sich im Laufe der letzten Jahre verändert, da heutige Absolventinnen und Absolventen ingenieurwissenschaftlicher Studiengänge in ihrem Berufsleben zunehmend an Projekten globaler Dimension teilnehmen. Dabei arbeiten sie mit Kolleginnen und Kollegen aus aller Welt zusammen – häufig ohne sich je persönlich zu begegnen. Die komplexen technologischen und wirtschaftlichen Systeme, in denen die aktuellen Studierenden später arbeiten, haben zumeist globale Auswirkungen und erfordern somit Denk- und Planungsweisen, die über die eigenen Landesgrenzen hinausgehen. Die University of Virginia (in Charlottesville, Virginia, USA) und die TU Dortmund haben im Herbst 2011 erstmals eine transnationale Online-Lehrveranstaltung eingeführt, welche die Rolle der Ingenieurin bzw. des Ingenieurs bei der Entwicklung globaler technischer Systeme zum Inhalt hat. Während der Arbeit an der internationalen Umsetzung achteten die Dozierenden beider Universitäten im Besonderen auf den Einbezug interkultureller Themen sowie auf die logistischen, strukturellen, kulturellen sowie bewertungsmethodischen Besonderheiten, die ein solches transnationales Kurskonzept beinhaltet.

Forschungsverbund Ingenieurdidaktik - Innovation durch fachübergreifende Zusammenarbeit

Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. A. Erman Tekkaya; Dr.-Ing. Thorsten Jungmann; Prof. (a.D.) Dr. Dr. h. c. Johannes Wildt;
(TU Dortmund)
Die qualitätsvolle Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses ist die Grundlage für exzellente Forschung, die wiederum Voraussetzung für ausgezeichnete Lehre ist. Dies setzt eine kontinuierliche Verbesserung und fundierte Weiterentwicklung der Lehre dar. Es bedarf insbesondere der Förderung von Kreativität und Innovationsvermögen sowie einer verantwortungsvollen, ganzheitlichen, systematischen Vorgehensweise zur Beurteilung systemisch komplexer Sachverhalte für die Lösung von Problemen. Die entsprechenden Forschungs- und Entwicklungsprozesse sind an der Nahtstelle der Ingenieurwissenschaften und der Hochschuldidaktik zu verorten. Basierend auf der erfolgreichen Zusammenarbeit wurde an der TU Dortmund der „Forschungsverbund Ingenieurdidaktik“ gegründet. Dieser bündelt die Forschungsleistung der beteiligten Institutionen auf dem Gebiet der fachbezogenen Hochschuldidaktik der Ingenieurwissenschaften sowie deren Erfahrungen bei der Ausbildung von Ingenieurinnen und Ingenieuren.
Ziel des Workshops ist es den „Forschungsverbund Ingenieurdidaktik“ der Community vorzustellen und sich über die Arbeit an der beschrieben Schnittstelle auszutauschen. Perspektivisch soll die Arbeit des Verbundes über die Grenzen von Dortmund ausgeweitet werden. Daher sollen auch Möglichkeiten der Kooperation erarbeitet werden, um die Forschung auf dem interessanten Gebiet der Ingenieurdidaktik weiter zu entwickeln.

Gestaltung kompetenzorientierter Lehre in den Ingenieurswissenschaften

Martin Mandausch; Dr.-Ing. Katja Poser
(Karlsruher Institut für Technologie)

Ziel dieses Workshops ist es – ausgehend von den Erfahrungen am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – mit den Teilnehmenden zu erarbeiten, welche fachübergreifenden Kompetenzen für zukünftige Ingenieurinnen und Ingenieure relevant sind und wie eine dementsprechende Lehre gestaltet sein muss.

Es sollen die für einen Ingenieur maßgeblichen Kompetenzen gesammelt und den Phasen Schule, Studium und Berufsleben zugeordnet werden.

Davon ausgehend arbeiten die Teilnehmenden an den Fragestellungen:

Welche Kompetenzen benötigen Studierende der Ingenieurswissenschaften zur Bewältigung ihres Studiums und der beruflichen Anforderungen als Ingenieur/in?
Wo sollten der Aufbau dieser Kompetenzen zeitlich und institutionell verankert sein?
Wie können unterstützende Methoden und notwendige Rahmenbedingungen aussehen?

Die einzelnen Ergebnisse werden dokumentiert und zusammengefasst allen zugänglich gemacht.

GoING Abroad!? – Förderung von Auslandsmobilität im Ingenieurstudium

Ute Heinze; Natascha Strenger
(RWTH Aachen University; Ruhr-Universität Bochum)

Für angehende Ingenieurinnen und Ingenieure ist es wichtig, auf die Ar-beit in internationalen Teams und die Herausforderungen eines globalen Arbeitsmarktes vorbereitet zu sein. Dennoch bleiben gerade beim Thema Auslandsmobilität die Ingenieurwissenschaften noch immer deutlich hinter anderen Fachbereichen wie den Sozial-, Geistes- oder Wirtschaftswissenschaften zurück (vgl. u. a. DAAD/BMBF 2011; DAAD 2012). Wie also kann den Ingenieurstudierenden der Weg ins Ausland geebnet werden?
Der Workshop stellt in einem ersten Schritt mobilitätsfördernde sowie -hemmende Faktoren, die an der RWTH Aachen University anhand einer universitätsweiten Umfrage zum Mobilitätsverhalten der Studierenden ermittelt wurden, vor. Zweitens werden verschiedene Konzepte zur Mobilitätsförderung vorgestellt und diskutiert, die momentan an der Ruhr-Universität Bochum und an der RWTH Aachen durchgeführt werden.
In einem dritten Schritt werden in Form einer Zukunftswerkstatt innovative Möglichkeiten im Umgang mit Auslandsaufenthalten für Ingenieurstudierende auf Basis der zuvor vorgestellten Ergebnisse gemeinsam er-arbeitet und erörtet.

Herausforderungen kooperativen Lernens und Arbeitens im Web 2.0

Kerstin Thöing
(RWTH Aachen University)
Hintergrund zum gewählten Thema:
Untersuchungen zur Mediennutzung haben gezeigt:
1. Studierende tendieren stärker zu passiv-rezeptiver Nutzung von Medien, die keinen hohen Aufwand mit sich bringen und/oder nur der Informationsvermittlung dienen.
2. Studierende nutzen kaum Medien, die eine aktive Partizipation/hohen Aufwand durch aktive Generierung von Inhalten erfordern (E-Learning 2.0-Medien).

Inhalt des Workshops:
1. Erfahrungsaustausch der Teilnehmer
2. Identifikation fördernder/hemmender Faktoren kooperativen Lernens und Arbeitens im Web 2.0
3. Besonderheiten kooperativen Lernens und Arbeitens im Web 2.0 im ingenieurwissenschaftlichen Studium

"Interdisziplinarität ist Programm" - Konzeption einer Lehrveranstaltung mit Problem-Based Learning Sequenzen zur Förderung des interdisziplinären Dialogs und der Entwicklung professioneller Handlungskompetenz

Dr.-Ing. Ute Berbuir
(Ruhr-Universität Bochum)

Das Konzept wurde im Rahmen des BMBF-Verbundprojektes ELLI - exzellentes Lehren und Lernen in den Ingenieurwissenschaften - entwickelt. Es zielt auf die Förderung der Fähigkeit zur interdisziplinären Zusammenarbeit, d.h. die Fähigkeit mit Angehörigen anderer Fachdisziplinen zu kommunizieren, zu kooperieren und gemeinsam neue Lösungen zu entwickeln. Diese Fähigkeit ist für Ingenieurinnen und Ingenieure von besonderer Bedeutung, da das Arbeitsfeld zunehmend durch komplexe Fragestellungen geprägt wird, in denen ökonomische, ökologische und/oder gesellschaftliche Aspekte zu berücksichtigen sind.
In dem konzipierten Veranstaltungsformat arbeiten Studierende ingenieurwissenschaftlicher Studiengänge gemeinsam mit Studierenden geistes- und sozialwissenschaftlicher Fächer an Themen- bzw. Problemstellungen, bei denen durch die inter- bzw. multidisziplinäre Betrachtung adäquate Lösungswege gefunden werden können. Dabei gibt es sowohl Experteninput aus unterschiedlichen Fachdisziplinen als auch Problem-based Learning Arbeitsphasen.

Kompetenzen im Ingenieurstudium: wie sind sie zu modellieren und wie zu erfassen?

Matthias Heiner; Prof. Dr. Reinhard Hochmuth; Dr. Andreas Saniter; Dr. Frank Musekamp; Benjamin Anders; Prof. Dr. Augustin Kelava
(TU Dortmund, TU Darmstadt, Universität Bremen)
In der BMBF-Förderlinie "Kompetenzmodellierung und Kompetenzerfassung in der Hochschule" forschen die drei Projekte KOM@ING, KOM-ING und MoKoMasch zur Modellierung und Erfassung von Mathematik- und Ingenieur-Kompetenzen. Sie arbeiten an Aufgaben, Aufgabenbearbeitungen und Erfassungsinstrumenten in verschiedenen Lehrformen und Lernformaten.
Die Ansätze sind forschungsmethodisch und forschungsperspektivisch different, bieten aber dennoch Synergien - und damit einen interessanten und konstruktiven Ausgangspunkt für die Diskussion in einem Forschungsforum.
Im Zentrum des Projekts KoM@ING stehen Beiträge zur Kompetenzmodellierung Kompetenzentwicklung bezogen auf Mathematik und ihre Verwendungen in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen in verschiedenen Phasen und Lernformen, verschränkt in zwei Forschungszugängen, ein quantitativer, IRT-basierter und qualitativer, prozessanalytischer, die in drei Teilprojekten miteinander in Beziehung gesetzt werden.
Im Rahmen des KOM-ING-Projekts steht die Frage im Fokus, inwieweit ein Kompetenzmodell für die Domäne der Technischen Mechanik (TM) empirisch bestätigt werden kann, dass zwischen objektiven Anforderungen und den psychischen Dispositionen, diesen Anforderungen zu genügen, unterscheidet. Methodisch wurde ein Testinstrumentarium offener Aufgaben für Ingenieursstudenten entwickelt.
Im Projekt MoKoMasch wird eine Kompetenzmodellierung, -erfassung und -validierung bei Studierenden des Maschinenbaus und der Verfahrenstechnik vorgenommen. Zentrales Element ist die Integration technisch-fachlicher, technisch-didaktischer und psychometrischer Expertise. Die Modellierung erfolgt neben eingeführten auch unter Rückgriff auf Daten aus innovativen, anwendungsnahen Lehr-Lern-Formaten.

Motivation in der Mathematik? – Evaluationsergebnisse von Studierenden der Ingenieurwissenschaften im ersten Semester

Bianca Thiere; Prof. Dr. Gudrun Oevel
(Universität Paderborn)

Mathematik ist im Studium der Ingenieurwissenschaften ein wichtiger Bestandteil. Den Studierenden wird oft nachgesagt, die Relevanz der Mathematik für ihr Studienfach nicht richtig einzuschätzen. Des Weiteren ist auch angeblich mangelnde Motivation ein aufgeführter Grund, der zum Studienabbruch führen soll.
In unserem Beitrag werden wir zum einen Informationen darüber geben, wie sich Erstsemesterstudierende des Maschinenbaus an der Universität Paderborn bzgl. ihrer mathematischen Motivation einschätzen und zum anderen, wie sie die Relevanz der Mathematik in ihrem Studienfach sehen.
Die Daten hierzu wurden in den vergangenen zwei Wintersemestern in der Veranstaltung „Mathematik für Maschinenbauer“ erhoben. Anhand dieser können wir nun Aussagen über den Motivationsverlauf der Hörer bzgl. der Mathematik treffen – zu Beginn, während und am Ende des Semesters. Zudem werden wir Gründe vorstellen, die zur Änderung der Motivation beigetragen haben.

Projekt HD MINT: Hochschuldidaktik in den MINT Fächern

Karsten Hoechstetter
(Hochschule München)

Im Verbundprojekt HD MINT haben sich sechs bayerische Hochschulen für angewandte Wissenschaften in Augsburg, Amberg-Weiden, München, Nürnberg, Weihenstephan-Triesdorf und Rosenheim mit dem Bayerischen Staatsinstitut für Hochschulforschung und Hochschulplanung (wissenschaftliche Begleitung) und dem Zentrum für Hochschuldidaktik in Ingolstadt (Projektleitung) als Partner zusammengeschlossen. Das Projekt ist Teil des „Qualitätspakts Lehre“.
Angesichts der hohen Studienabbruchquote in den MINT-Fächern soll das Studium in diesen Fachbereichen attraktiver gestaltet und die Studierbarkeit erhöht werden. Ziele des Projekts HD MINT sind die didaktische Professionalisierung der Lehre sowie die Verbesserung und nachhaltige Sicherung der Lernerfolge bei den Studierenden durch verbesserte Betreuung.
Dazu werden an den beteiligten Hochschulen interdisziplinäre Teams aus Pädagog(inn)en und wissenschaftlichen Mitarbeiter(inne)n aus dem MINT-Bereich gebildet. Sie entwickeln u.a. in enger Zusammenarbeit mit den beteiligten Professor(inn)en Lehrkonzepte und -materialien auf dem aktuellen Stand der wissenschaftlichen Hochschuldidaktik und unterstützen die Lehrenden bei der Einführung und Umsetzung dieser neuen Unterrichtsformen.

RUB-Ingenieurwissenschaften expandieren in die virtuelle Lernwelt

Sulamith Frerich; Kristina Müller
(Ruhr-Universität Bochum)

Die Verbundinitiative ELLI – Exzellentes Lehren und Lernen in den Ingenieurwissenschaften – beschäftigt sich mit Virtuellen Lernwelten, einem von insgesamt vier Arbeitsbereichen. Insbesondere Laborexperimente stehen im Fokus, da diese aufgrund steigender Studierendenzahlen häufig überlastet sind. Im Herbst 2012 erfolgte an der RUB die Ansprache aller Lehrstuhlinhaberinnen und Lehrstuhlinhaber, die die Ausschreibung für die Ausstattung von Virtual Labs und Remote Labs in den Umlauf brachten. Die einzureichenden Projektanträge sollten neue Konzepte der Lehrenden vor Ort enthalten, die räumliche und zeitliche Flexibilität schaffen. Neben diesen organisatorischen Rahmenbedingungen rückt insbesondere die Kompetenzentwicklung der Studierenden ins Zentrum, indem sie eigenständig ihre Arbeit planen, mit Herausforderungen des beruflichen Ingenieuralltags umgehen und ihren Wissensstand prozessbegleitend überprüfen. Ende September 2012 wählte eine unabhängige Jury acht Anträge mit einer Fördersumme von insgesamt 472 000 Euro anhand definierter Kriterien aus. Die Antragstellenden erhalten Unterstützung vom Projektteam ELLI, das regelmäßige Vernetzungstreffen während der Umsetzung organisiert. Hier können Herausforderungen angegangen und Erfahrungen ausgetauscht werden.

tu wimi plus

Petra Nikol; Dr. Monika Rummler
(TU Berlin)

tu wimi plus ist eines von 8 Teilprojekten im Rahmen des Antrags „Erste Klasse für die Masse“ im Bund-Länder-Programm für bessere Studienbedingungen und mehr Qualität der Lehre. Mithilfe der zusätzlich eingestellten wissenschaftlichen Mitarbeiter/ innen wurde erstens eine personelle  Entlastung an Brennpunkten der Lehre – insbesondere in der grundständigen Lehre in den MINT-Fächern – erreicht; zweitens wird ihnen ein hochschuldidaktisches Weiterbildungs- und Beratungsprogramm angeboten, mit dem sie als Multiplikator/innen in ihrer Fakultät wirken. Die Projektteilnehmer/innen erwerben dabei nicht nur hochschuldidaktische Kompetenzen, sondern entwickeln im Rahmen ihrer Weiterbildung auch innovative Lehrkonzepte, die sie unmittelbar in ihrer Fachlehre umsetzen und zudem an ihre Kolleg/innen – z.B. in Form von Beratungen und Workshops für gute Lehre – weitergeben. Das Poster stellt 8 innovative Lehrprojekte aus 7 heterogenen Fachgebieten – von der Mathematik über die Elektrotechnik bis hin zur Bauinformatik – vor und zeigt ein breites Spektrum an Möglichkeiten zur partizipativen und studierendenzentrierten Gestaltung von Lehrveranstaltungen.

TutorING – Unterstützung der ingenieurwissenschaftlichen Lehre durch didaktisch qualifizierte TutorInnen

Daniela Schmitz
(TU Dortmund)

Im Rahmen des Projektes TUMENDO werden Dortmunder Tutorinnen und Tutoren qualifiziert. Adressaten sind eben auch Studierende aus den Ingenieurwissenschaften, die Tutorien oder Übungsgruppen leiten. Die Tutorenausbildung fokussiert die Vermittlung von didaktischen Grundlagen und die Weiterentwicklung von Soft skills in einem neuen Workshopkonzept 2.0. In einer Onlinephase dokumentieren und reflektieren die TutorInnen das Gelernte und den Transfer der Inhalte auf die Praxis. Zusätzlich erfolgt eine Begleitforschung zur Veränderung der Lehreinstellung und Lehrmotivation vor und nach Besuch des Workshops.

Viele Wege führen zur Vielfalt – Orientierung gewinnen

Gestaltung ingenieurwissenschaftlicher Lehre: Umgang mit steigender Diversität der Studierenden

Meike Klinck; Theresa Janssen; Mark Zeuch; Kristina Müller
(Ruhr-Universität Bochum)

Wie gehe ich mit studentischer Vielfalt in meinen (Lehr-)Veranstaltungen um? Wie kann ich den individuellen Hintergrund von Studierenden in der Beratung berücksichtigen? Wie vielfältig sind unsere Studierenden?
Das Thema Vielfalt beschäftigt uns auf allen Ebenen …

Der Umgang mit Diversität ist nicht nur eine Herausforderung für die Gestaltung ingenieurwissenschaftlicher Lehre, sondern eine Gesamtaufgabe für unterschiedliche Akteure in den Fakultäten und Studiengängen. In diesem Workshop thematisieren wir exemplarische Wege im Zusammenspiel von Lehre, Beratung und Öffentlichkeitsarbeit/PR, um studentische Vielfalt aus unterschiedlichen Blickwinkeln sichtbar zu machen und Lehrende im Umgang damit zu unterstützen.

Wir zeigen zunächst auf, wie Vielfalt beispielsweise durch gezielte Öffentlichkeitsarbeit in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen wahrgenommen werden kann. Daran anknüpfend  stellen wir Beratungsangebote für Studierende vor, die deren vielfältige Lebens- und Studienbiografien berücksichtigen und diskutieren, wie Lehrende für studentische Vielfalt in Lehrveranstaltungen sensibilisiert werden können. Wirken Sie mit - in diesem Workshop ist das Einbringen vielfältiger Perspektiven gefragt!

Vorreiter oder Absteiger? – Das Bologna-Ziele-Systemmodell

Diskussion eines Analyseinstruments zur Erfassung der hochschulspezifischen Umsetzung der Bologna Reform in Deutschland
Alexander an Haack
(RWTH Aachen University)

Hintergrund des Workshops ist die Entwicklung eines Systemmodells, in dem erstmals alle offiziellen Bologna Ziele, Teilziele und Maßnahmen strukturiert und miteinander in Wirkungsbeziehung gesetzt wurden. Mit Hilfe einer standardisierten Befragung von 29 Expertinnen und Experten wurde dieses sogenannte Bologna-Ziele-Systemmodell validiert. Der Workshop dient dazu, das validierte Modell vorzustellen und inhaltlich zu diskutieren. Schwerpunkt liegt dabei auf den, mit Hilfe des Systemmodells identifizierten und für die Erreichung der Bologna Ziele bedeutsamen Maßnahmen, welche von Hochschulen umgesetzt werden können. Des Weiteren soll geklärt werden, ob das Systemmodell und dessen zugrunde-liegenden Definitionen als Diskussionsgrundlage für zukünftige Forschung dienen kann.

Inhalt des Workshops:
1. Vorstellung des validierten Bologna-Ziele-Systemmodells
2. Diskussion der inhaltlichen Ergebnisse der Validierung und Pilotanwendung des Modells an den Hochschulstandorten Aachen, Bochum und Dortmund
3. Erfahrungsaustausch von Herausforderungen und Best Practices der Implementierung der Bologna Reform
4. Das Bologna-Ziele-Systemmodell als Grundlage für zukünftige Forschung
5. Betrachtung der Bologna-Ziele vor dem Hintergrund der TeachING-LearnING.EU Projektergebnisse