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Bergische Universität WuppertalEducating Future Sustainability Leaders & Innovators
Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer transdisziplinären, interaktiven und handlungsorientierten Lehrveranstaltung, die die unternehmerische Bildung für nachhaltige Entwicklung in den Mittelpunkt stellt. Master-Studierende erlernen handlungsorientiert, wie sich Nachhaltigkeitstransformationen gestalten, und sie diese durch eigene Ideen vorantreiben können. Unternehmen, Nichtregierungsorganisationen und weitere gesellschaftliche Akteure*innen werden in die Entwicklung einbezogen.
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Das digitale Genom
Die personalisierte Medizin wird zunehmend gesellschaftsrelevanter. Dem gegenüber steht ein größer werdendes Defizit im Verständnis der Daten individueller Genom- und Epigenomanalysen. Die Corona Pandemie hat diese Lücken aufgezeigt.Wir wollen den Umgang mit Genom- und Epigenomdaten im Lehramtsstudium mit einem innovativen offenen Kurskonzept begegnen um einen Kenntniserwerb bzgl. Fachwissenschaft und Selbstlernkompetenz zu initiieren. Ziel ist es, zukünftige Lehrkräfte als Multiplikatoren für eine nachhaltige gesellschaftliche Entwicklung einzusetzen.Ziel ist ein an allen Universitäten anwendbarer kostengünstiger Kurs aus interaktivem Seminar, Laborpraxis und kollaborativen Auswertung. Digital gestütztes Lernen und kollaboratives Freies Forschen erlauben einer heterogenen Zusammensetzung aus Lernenden multifaktorielle Auseinandersetzung mit der Bestimmung von Allelen, Transkriptomen und Epigenomen. Die Studierenden generieren genomische Daten im Labor selbst und greifen bzgl. Krankheitszuständen wie Krebs auf öffentlich zugängliche und anonymisierte Daten zu. Die Studierenden können forschungsprozessorientiert selbst gewählte krankheitsassoziierten genetische Loci bzgl. DNA Sequenz, Expressionslevel und epigenetischen Markierungen untersuchen und setzten quantitative Vergleiche selbstständig ein. Sie diskutieren diese Daten aus verschiedenen Blickwinkeln kooperativ und lösungsorientiert aufgrund identifizierter molekularer Zusammenhänge und Wechselwirkungen.
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Projekte virtueller Lernraum Extended Realities XR
Lehramtsstudierende müssen lernen, virtuellen Unterricht professionell zu gestalten, wofür neben fachlichem Wissen auch methodische und konzeptionelle Fähigkeiten, insbesondere im Umgang mit Mixed-Reality-Umgebungen, benötigt werden. Aktuelle Curricula bereiten Studierende, insbesondere aus bildungsfernen Hintergründen, nicht ausreichend auf das virtuelle Lernen vor, was Ängste hervorrufen kann. Unser Projekt ProviLe setzt darauf, Studierende frühzeitig in die kriteriengeleitete Erstellung von XReality-Anwendungen einzubinden, um ihre Kompetenzen in hybriden Lernumgebungen zu stärken und Berührungsängste abzubauen. Unsere kombinatorischen Studiengänge bieten den nötigen Freiraum für XR-Qualifizierungen, vor allem im Kontext von Nachhaltigkeitsfragen. Durch Projektkurse als "Learners as Designers" sollen Studierende mit ihren Dozierenden ein XRLab mitgestalten und darin fachspezifische XR-Lehr-Lernszenarien entwickeln, die gemeinsam mit dem Projekt-Team umgesetzt und für weitere Trainings im virtuellen XRLab sowie für ergänzende Peer-to-Peer-Prozesse zur Verfügung gestellt werden. Unsere Evaluation überprüft, ob diese Maßnahmen eine positive Lernkultur fördern und die Kompetenz und Selbstwirksamkeit der Studierenden durch konstruktives Feedback stärken. Wir tragen dazu bei, nachhaltigen Wissenstransfer durch Publikationen, Kooperationen und weitere Events, wie virtuelle Workshops und Sprachcafés, in die Bildungscommunity zu befördern.
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Forschungsprojekte mit Virtual Reality: Ein interdisziplinärer Lehr-Lernansatz zur Konzeption, Produktion und Erprobung virtueller Lernumgebungen durch Lehramtsstudierende
Im Vorhaben werden Studierende in Peer-Groups diverse Lehr- und Lernsettings, exemplarisch für die Vermittlung von Wissen im Chemieunterricht, für den Einsatz mit dem Medium Virtual Reality entwickeln. Diese werden in ein technisch-didaktisches Konzept überführt und von den Studierenden unter Verwendung eines Virtual-Reality-Autorenwerkzeuges umgesetzt. Im Anschluss wird die VR-basierte Umsetzung mit Schüler*innen erprobt und unter Einbindung relevanter Forschungsfragen reflektiert. Vor allem das interdisziplinäre Zusammenspiel von Mediendidaktik, Technikdidaktik und Chemiedidaktik sowie die Verwendung innovativer Lösungen zur Erstellung von VR-Inhalten, ermöglicht Studierenden erstens eine kooperative Lernkultur im interdisziplinären Diskurs zu erleben und zweitens Kompetenzen mit VR zu erwerben und zu reflektieren, die auf Schulsettings mit Bezug zur zukünftigen Lehrtätigkeit übertragen werden können.
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Digitales Batterielabor für die akademische Lehre
Das Projekt Digitales Batterielabor für die akademische Lehre - DiBaLa" konzentriert sich auf innovative Methoden und Inhalte für die Hochschullehre mit Bezug zu Batterietechnologien. Die Integration von E-Learning und VR-Technologien ermöglicht ein interaktives Lernerlebnis, das dem Arbeiten in einem echten Batterielabor sehr nahekommt, jedoch deutlich kostengünstiger in bestehende Lehrveranstaltungen eingebunden werden kann. Ein Ziel ist u. a. die umfassende akademische Ausbildung von Student*innen für das zukünftige Forschen und Arbeiten im Energie- und Mobilitätssektor, um die aktuellen und zukünftigen gesellschaftlichen Herausforderungen mit Hilfe von technologischen Innovationen meistern zu können. Im Rahmen des Projektvorhabens werden aktuelle Trends in der digitalen Lehre und Batterieforschung analysiert und didaktische Methoden entwickelt, die u. a. eine kontinuierliche Erfassung des Lernerfolgs ermöglichen und den Informations- und Wissensaustausch zwischen Student*innen und Dozent*innen fördern. Die Integration von Bild- und Videomaterial sowie VR-Technologien bietet praxisnahe Einblicke und die Realisierung virtueller Experimente. Die Testphase inkl. Evaluationen mit aktiver Studierendenbeteiligung dient der Berücksichtigung der Wünsche und Bedürfnisse der Student*innen. Mit der Entwicklung einer Verstetigungs-/Transferstrategie wird das langfristiges Ziel verfolgt, die didaktischen Methoden und digitalen Lehrinhalte an weiteren Hochschulen etablieren zu können.
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Augenöffner - Artenkenntnis
Der Rückgang biologischer Artenkenntnis stellt die von der UNESCO angestrebte Stärkung des öffentlichen Bewusstseins für Biodiversität und Nachhaltigkeit vor große Herausforderungen. Die Blindheit gegenüber Artenvielfalt betrifft insbesondere Pflanzen als unbewegte Teile der Natur (plant blindness).Hier möchte das Projekt ansetzen und über projektbasiertes Studieren die Aufmerksamkeit von Studierenden gegenüber Pflanzen (plant awareness) auf ihren alltäglichen Wegen stärken und sie anregen, sich vertiefter mit der Thematik auseinanderzusetzen. Lehramtsstudierende der Biologie erlernen im Bachelorstudium Grundlagen der botanischen Formenkenntnis, die durch das Projekt ausgebaut werden sollen.Durch Konzeption und Umsetzung ihrer eigenen Projektidee zur Vermittlung von Artenkenntnis (Produkte wie bspw. Campus-Pflanzen-App, Podcasts, Bestimmungs-Challenges über digitale Apps, Lernvideos erstellen) wird nicht nur die Artenkenntnis der Studierenden gefördert, sondern auch die Motivation, das Interesse und die Selbstwirksamkeit gesteigert. Dadurch werden die Studierenden gestärkt, in ihrer späteren Rolle als Multiplikator*innen an Schulen aktiv zu werden.Das Augenöffner-Artenkenntnis-Projekt ist ein niederschwelliger Ansatz zur Förderung des Biodiversitätsbewusstseins und zur Bildung für nachhaltige Entwicklung. Durch die Erstellung und Veröffentlichung des entwickelten Lehrkonzepts und der im Projekt generierten Erkenntnisse ist eine Nachnutzung durch andere Hochschulen möglich.
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Literaturgeschichte(n) erarbeiten - Gemeinsam im Digitalen
Ziel des Projektes ist es, für vier literaturgeschichtliche Zeiträume (1100-1600, 1600- 1800, 1800-1900, 1900-2000) je eine Lerneinheit im Umfang eines Seminars zu konzipieren und in eine digitale Lernumgebung zu transformieren, in der Studierende gemeinschaftlich arbeiten. Für diese Segmentierungen lassen sich signifikante Veränderungen in der Literatur erkennen und beschreiben. Erreicht werden soll keine enzyklopädische Übersicht über die deutschsprachige Literaturgeschichte, vielmehr sollen Studierende am Material handlungsorientiert die Erfahrung literaturhistoriographischen Arbeitens machen und sich substantielle Kenntnisse der Literaturgeschichte, aber auch des disziplinären Arbeitens gemeinsam aneignen. Wir reagieren damit auf die beschriebenen zentralen Herausforderungen in unseren Studiengängen und adressieren den gestiegenen Bedarf an der Ausbildung von Selbststeuerungskompetenzen. Denn unsere digitalen Vermittlungsmethoden bieten anleitende Orientierung und fordern studierendenzentriertes Lernen ein. Wir bauen mit dem Projekt auf Erfahrungen auf, die wir aus den Ergebnissen der Evaluation eines zuvor durchgeführten Pilotprojekts um. Alle Kurse werden als OER angeboten. Dafür entwickeln wir eine interaktive und kollaborative Lernumgebung im LMS Moodle.
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KICK 4.0 KI-Chat-Kompetenzen im Labor
Lehr-Lernlabore, die digitale Medien und virtuelle Realitäten in die Laborlehre mit einbeziehen (XR-Labore), drängen zunehmend in die hochschulische Lehre der MINT-Fächer und bieten auch für die berufliche Ausbildung in technischen Berufen bisher noch weitestgehend ungenutzte Potentiale. Neben den fachbezogenen Kompetenzen können so auch Kompetenzen für selbstgesteuertes, lebensbegleitendes und digitales Lernen erworben werden. Das Projekt KICK 4.0 greift XR-Labore in der Lehre auf, verbindet diese jedoch mit völlig neuartigen Kompetenzbedarfen, die mit der zunehmenden Verbreitung von KI-basierten Natural-Language-Processing(NLP)-Systemen wie ChatGPT notwendig werden. Schon jetzt ist sichtbar, welchen Herausforderungen die Nutzung von NLP-Systemen auf die Struktur, die Organisation sowie die didaktische Gestaltung des Lehrens und Lernens haben wird, auch in der laborbasierten Lehre. Ziel des Projektes ist es proaktiv mit diesen Herausforderungen umzugehen und Chancen sowie Grenzen dieser Mensch-KI-Kollaboration in der Lehre erfahrbar zu machen. Hierfür werden XR-Labore mit NLP-Systemen für die Ingenieurausbildung und Lehrerbildung verbunden, darüber ein unmittelbarer Nutzen für die Studierenden generiert und dieser evaluiert. Wir sehen diese Technologien nicht als Gefahr für Bildungsprozesse, sondern als Chance für die Gestaltung von innovativem, lernendenzentrierten und digital gestütztem Lehren und Lernen im Labor in unterschiedlichen Bildungsformen.
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iMHD Interaktives Modulhandbuch
Das interaktive Modulhandbuch bietet den Studierenden der Fakultät Architektur und Bauingenieurwesen eine Hilfestellung, Lehrveranstaltungen zum Bauprozess in Beziehung zu setzen und fördert somit das Verständnis der Lehrinhalte. Im Rahmen des Projektes soll ein Web-basiertes interaktives Modulhandbuch (iMHD), zunächst für die Studiengänge Architektur und Bauingenieurwesen, exemplarisch für den Hochbau, entwickelt werden. Hierbei werden die bestehenden Modulhandbücher zusammengeführt. Mit Hilfe des iMHD sollen die Studierenden in die Lage versetzt werden, direkt zu Studienbeginn den Bauprozess schnell, einfach und übersichtlich zu erfassen. Sie erhalten dadurch die Möglichkeit, die angebotenen Lehrinhalte transparent dem Bauprozess zuzuordnen und sich einen Überblick zu verschaffen. Während des Studiums soll das iMHD den Studierenden die Navigation durch das gesamte Bachelor- und Masterstudium ermöglichen. Durch die Verknüpfung mit den bereits bestehenden Modulhandbüchern bekommen sie zu jedem beliebigen Zeitpunkt einen Überblick über bereits absolvierte sowie noch ausstehende Lehrveranstaltungen.
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SKiLLs - Simulationsspiel zur Kompetenzentwicklung
Aufgabe der Sicherheitstechnik (SiTe) ist die Identifikation, Bewertung und Vermeidung von Risiken bei der Arbeit mit dem Ziel der Förderung sicherer Arbeit. Die Arbeitswelt wandelt sich beschleunigt durch Makro-Trends wie Digitalisierung und Globalisierung. Dem steht eine alternde und schrumpfende Erwerbsbevölkerung gegenüber. Zunehmend werden daher von der SiTe individuelle, problembasierte und interdisziplinäre Lösungen zur Gestaltung der Arbeitswelt erwartet, was ein Kompetenzset jenseits des reinen Fachwissens erfordert. Bisher basiert die Lehre jedoch traditionell noch überwiegend auf Lehrmethoden, die kaum aktivierende, praxisorientierte und konstruktive Lernumgebungen bieten und somit nicht hinreichend geeignet sind, die geforderten Kompetenzen zu entwickeln.SKiLLs zielt durch die Integration eines semesterlangen Simulationsspiels in die arbeitswissenschaftliche Lehre der SiTe an der Universität Wuppertal darauf ab, berufsnahe und interdisziplinäre Szenarien für realweltliches Problemlösen einzuführen, die Wirksamkeit der Maßnahme zu evaluieren und Chancen und Grenzen für Lernende/Lehrende aufzuzeigen.Sicherheitsingenieur*innen stehen exemplarisch für das Berufsfeld Ingenieurswissenschaften, wo interdisziplinäres Denken und Handeln aus der Praxis immer wieder gefordert, in der Ausbildung methodisch-didaktisch jedoch noch nicht hinreichend verankert ist. Daher wird im Projekt ein Umsetzungskonzept für die Lehre in anderen Ingenieurberufen entwickelt und verbreitet.
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Digitales Mikroskop
Die makroskopischen Eigenschaften von Maschinen und Anlagen werden durch das Gefüge und die Phaseneigenschaften bestimmt. In der täglichen Lehrpraxis zeigt sich, dass Studierende Schwierigkeiten haben, die auf der Mikroskala vorliegenden Gefüge und die damit verbundenen Eigenschaften auf der Makroskala zu übertragen, da dies ein hohes Maß an Abstraktionsvermögen erfordert. Diese Problematik wird dadurch befördert, dass dem Großteil der Studierenden aufgrund unterschiedlicher Einschränkungen in der Lehrpraxis kaum Zugang zu relevantem Equipment (Licht- und Rasterelektronenmikroskopen) gewährleistet werden kann, mit denen diese Zusammenhänge verstanden werden können. Diesen Zugang schafft dieses Projekt.Das Projekt schafft mit einem digitalen Mikroskop eine innovative, virtuelle Lernumgebung, um Studierenden die selbstgesteuerte Entwicklung von Abstraktionsvermögen zwischen Mikro- und Makroebene von Materie zu erleichtern. Dabei lernen sie, wie Materie auf den unterschiedlichen Ebenen aufgebaut ist und welche Gefügebestandteile auf welchen Größenskalen zu welchen Eigenschaften führen. Das Vorhaben greift somit ein Problem auf, das nicht nur im Maschinenbau, sondern auch in den Studiengängen der Physik oder Materialwissenschaften vorliegt. Das Mikroskop wird in die offene und digitale Infrastruktur der Universität eingebunden und kann von Studierenden anderer Fachrichtungen und Hochschulen genutzt werden.
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Freiraum für Bauingenieurinnen
Personen wie Frank O. Gehry, Daniel Libeskind und Renzo Piano sind international bekannte Architekten. Aber was ist mit den großen Frauen im Bereich Entwurf, Konstruktion und Statik? Das Projekt Freiraum für Bauingenieurinnen rückt weibliche Persönlichkeiten in den Mittelpunkt, die aktuell das Bauingenieurwesen prägen. Im Studiengang Bauingenieurwesen an der Bergischen Universität Wuppertal liegt der Anteil der Studentinnen seit zehn Jahren nur bei einem Drittel der Eingeschriebenen und in der Berufswelt scheinen Frauen nach wie vor unterrepräsentiert zu sein. Damit fehlt es dem weiblichen Nachwuchs an sinnstiftenden Vorbildern. Dieser Leerstelle widmet sich das vorliegende Projekt. In Freiraum-Veranstaltungen liefern national und international tätige Bauingenieurinnen Einblicke in ihre Arbeit, halten Vorträge und geben Workshop-Einheiten, die für eine spätere Nutzung aufgezeichnet, dokumentiert und aufbereitet werden. Durch die Präsentation von positiven Karrierebeispielen und Persönlichkeiten soll das Studium des Bauingenieurwesens bzw. der Mint-Fächer im Allgemeinen insbesondere für Frauen attraktiver gemacht werden. Ziel ist es, Studienanfängerinnen zu motivieren und langfristig die Zahl an Absolventinnen deutlich zu erhöhen. Gleichzeitig versteht sich das Projekt als Modell für andere Fächer mit ähnlichen Ausgangslagen innerhalb der Hochschule, aber auch weit darüber hinaus.
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Kollaborativ Biodiversität erleben
Der schwindenden naturwissenschaftlichen Kenntnis und dem, auch bei Studierenden der Biologie, sinkenden Interesse an der Natur begegnen wir mit einem innovativen, offenen Kurs- und Raumkonzept, um z.B. Artenkenntnis, Selbstlernkompetenz und positive Selbstkonzepte zu fördern. Die Studierenden gestalten den auf Kompetenzerwerb, Interessensgenese und Handlungsbereitschaft abzielenden Kurs von Dozierenden unterstützt im Design-Thinking Prozess. Digital-gestütztes und selbstgesteuertes Lernen in Form kollaborativen Freien Forschens werden im innovativ ausgestatteten Co-Working Lernraum CoBioHub umgesetzt, der auch für heterogene Lernende die vielschichtige Auseinandersetzung mit Biodiversität, Nachhaltigkeit und Artenkenntnis ermöglicht. Die Studierenden erarbeiten sich forschungsprozessorientiert ein selbst gewähltes Habitat, das Forschungsziel und die Erhebungsmethoden. Diese setzen sie im Feld und im Labor selbstständig ein. Über die Arbeit im CoBioHub mit dem vernetzten 360°-Labor, erarbeiten sie interaktiv mit existierenden H5P-Tools innovative Methoden (Barcoding), bewerten und diskutieren die Daten kooperativ und lösungsorientiert auf Grundlage der identifizierten Zusammenhänge und Wechselwirkungen innerhalb des Ökosystems und veröffentlichen die Ergebnisse auf einer interaktiven webbasierten Karte. Sie reflektieren die Relevanz der Organismen für die Natur und bilden Empathie aus. Das Konzept wird evaluiert, in weiteren Kursen implementiert und in Workshops angeboten.
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Entwicklung, Umsetzung und Integration hybrider Lehr-/Lern-Szenarien
In der Corona-Pandemie sind Studierende mit der Umstellung auf digitale Lehrformate überwiegend zufrieden. Sie berichten aber auch über mangelnde Motivation und Probleme bei der Selbststeuerung von Lernaktivitäten, die sie mit eingeschränkten Kommunikationsmöglichkeiten mit Mitstudierenden und Lehrenden begründen. Das Vorhaben greift diesen Befund auf und widmet sich der didaktisch begründeten Verzahnung von Präsenzlehre und digitaler Lehre in hybriden Formaten. Herausragende Merkmale des Vorhabens: Fokus auf adaptive digitale Lernmöglichkeiten in fachlichen Kernbereichen. Hochschuldidaktisch fundierte Konzeption und Realisierung der hybriden Formate. Integration der Formate in die vorhandenen Curricula. Es werden drei Best-Practice-Projekte und zwei Querschnittsprojekte durchgeführt: Die Best-Practices unterstützen in unterschiedlichen Fächern die Vermittlung grundlegenden Fachwissens und damit die Voraussetzungen weiteres fachliches Lernen. Das erste Querschnittsprojekt baut für alle Lehramtsstudierenden einen virtuellen Ort der professionsbezogenen Identifikation und Kommunikation auf; das zweite entwickelt und implementiert ein universitätsweites Weiterbildungsprogramm zur Vermittlung digitaler Kompetenzen für Lehrende.
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Diagnostic Challenge ein kollaboratives Online-Spiel fürs Medizinstudium
Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist die Unterstützung von Medizinstudierenden im Erwerb von Kompetenzen hinsichtlich des klinischen Denkens. Hierzu werden verschiedene Ansätze vereint: Da der Einsatz von Spieldesign-Elementen sich im Medizinstudium als effektiv erwiesen hat, sollen Studierende auf spielerische Weise in einem kollegialen Wettkampf dazu motiviert werden, in Notfallsituationen richtige Entscheidungen zu treffen. Im Interesse einer Skalierbarkeit wird das Spiel auf einer Online-Plattform abgebildet, die unter anderem Kommunikation in Kleingruppen ermöglicht. Aus didaktischer Sicht bilden Fragen das Kernstück der Intervention: Studierende müssen die verfügbaren Informationen nutzen, um offene Fragen zu den entscheidenden Stellen der klinischen Fälle (den sog. key features) zu beantworten. Die Plattform muss daher in der Lage sein, komplexere Fragenformate als die sonst im Medizinstudium üblichen MC-Fragen anzuzeigen und in Echtzeit auszuwerten. Somit wird das lernpsychologische Paradigma des test-enhanced learning zu einem wesentlichen Bestandteil des Projekts. Bei der Entwicklung der Spielmechanik sollen gezielt Spieldesign-Elemente zum Einsatz kommen, die sich für diesen Zweck als effektiv erwiesen haben und für deren Wirksamkeit eine psychologische Fundierung vorliegt. Im Rahmen des Projekts wird eine studentische Task Force gegründet, die im Interesse der Nachhaltigkeit schrittweise die Verantwortung für die Weiterentwicklung übernehmen soll.
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