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Universität SiegenDigitale Forschungswerkstatt Ethnografie
Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer interaktiven Homepage zur Begleitung ethnografischer Forschungsprojekte von Lehramtsstudierenden im Rahmen des forschenden Lernens im Praxissemester. DiFE unterstützt den gesamten Forschungsprozess der Lehramtsstudierenden: von ihren ersten theoretischen Auseinandersetzungen mit der auf teilnehmender Beobachtung basierenden Ethnografie als Forschungsstrategie, über die Datenanalyse bis hin zur Fertigstellung ihres eigenen Forschungsprojektes. Mit der Veröffentlichung dieser Forschungsprojekte entsteht auf DiFE zudem ein umfassendes Archiv zur Schul- und Kindheitsforschung.
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Digitale mathematische Exit-Games zur Förderung fachlicher und digitalitätsbezogener Kompetenzen
Das Projekt soll MINT-Studierende in der frühen Studieneingangsphase (zum Beispiel in Vorkursen) unterstützen: Kern sind dabei digitale Escape-Games, die einen spielerischen Zugang zu mathematischen Basiskompetenzen bieten und gleichzeitig die Motivation und Kooperation der Studierenden fördern. Mitentwickelt werden die Escape-Games von Master-Lehramtsstudierenden im Fach Mathematik, die in diesem Zuge ihre fach- und mediendidaktischen Kompetenzen vertiefen können. Nach Abschluss des Projektes werden alle Escape-Games über eine Website veröffentlicht und stehen anderen Universitäten zur freien Verfügung. Das Projekt wird in enger Zusammenarbeit mit der TU Dortmund, der Universität Utrecht und der Universität Haifa durchgeführt.
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Mittelgroße Lehrveranstaltungen Neu Denken
Elemente des Flipped Classroom gewinnen zusehends an Bedeutung in der akademischen Lehre. Die in vielen Veranstaltungen anzutreffende lehrorientierte Sicht wird hier durch eine studierendenbezogene Sicht, mit deutlichem Umsetzungscharakter ersetzt. Mit diesem Projekt wird der Versuch unternommen, auch für mittelgroße Veranstaltungen im Kontext von Wertschöpfungs- und Nachhaltigkeitsfragen entsprechende Angebote zu schaffen, mit denen zudem flexibel zwischen präsenten und digitalen Angeboten gewechselt werden kann.
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Aus- und Fortbildungslabor Brückenmonitoring
Zum verlässlichen Betrieb von Brückenbauwerken ist deren zustandsorientierte Instandsetzung unerlässlich. In der Vergangenheit wurde diese jedoch oft unzureichend durchgeführt. Deren Betreiber suchen daher nach innovativen Ansätzen, um Brücken kontinuierlich im Rahmen eines Bauwerksmonitorings zu überwachen und Schäden frühzeitig zu erkennen. In der Praxis mangelt es jedoch an qualifizierten und vielseitig ausgebildeten akademischen Fachkräften, die die Entwicklung und Umsetzung einer Erhaltungsstrategie vorantreiben (auf Betreiberseite) und maßgeschneiderte Monitoringkonzepte erarbeiten und umsetzen können (in Ingenieurbüros).Daher soll die 1-semestrige Lehrveranstaltung BRIDGELAB entwickelt werden. Dort werden den Studierenden die erforderlichen bau- und messtechnischen Grundlagen vermittelt, Messkampagnen geplant, Messsysteme von Studierenden zusammengebaut, Messdaten generiert, ausgewertet und Rückschlüsse auf den Bauwerkszustand gezogen. Als Grundlage dienen reale Monitoringprojekte, von denen Projekt- und Messdaten zur Verfügung stehen. BRIDGELAB richtet sich zunächst an Studierende des Bauingenieurwesens, lässt sich durch Austausch einzelner Komponenten (Workshop, Exkursion) jedoch auch an die Anforderungen von Studierenden z.B. der Elektrotechnik, der Informatik und des Maschinenbaus anpassen.Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Lehrmoduls, die Ausarbeitung passender Lernaktivitäten sowie die Erprobung und Evaluierung des neuen Konzepts.
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Individuelle Förderung in MINT Lehre
Individuell gibt es große Unterschiede bei Kenntnissen und Fähigkeiten von Studierenden. Dies führt zu Herausforderungen um Voraussetzungen nachfolgender Veranstaltung zu erfüllen und Lehrziele der Absolventen für den gesamten Studiengang zu erreichen. Lehrveranstaltungen mit der Übermenge aller fehlenden Kenntnisse und Fähigkeiten anzubieten scheitert an Lehrkapazitäten und Restriktionen in Bezug auf die Leistungspunkte. Außerdem soll ein attraktives Lehrangebot zahllose Wiederholungen bereits bekannten Lernstoffs vermeiden. Diese Herausforderung betrifft insbesondere den Übergang unterschiedlicher nationaler und internationaler Bachelorstudiengänge zu einem Masterstudiengang. Das Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist daher eine personalisierte Lehre im Rahmen modularisierter Lehrveranstaltungen, wobei individuelle Lücken mit einer zugehörigen Komposition von Modulelementen geschlossen werden. Das Projekt wird modulare Lehrveranstaltungen im Bereich der eingebetteten Systeme und der medizinischen Informatik entwerfen. Kenntnisse und Fähigkeiten der Studierenden sowie die Lernergebnisse von Modulelementen und deren Abhängigkeiten sollen mittels Wissensgraphen modelliert werden. Schließlich werden Werkzeuge eine optimierte Komposition von Modulelemente für individuelle Studierende entwerfen und die jeweiligen Wissenslücken schließen. Die experimentelle Evaluation ist unter Einbeziehung der Studierenden der Studiengänge Informatik und Digitale Gesundheitswissenschaften geplant.
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Internationale Sommerschulen Quantum Science
Die Quantentechnologien haben in den letzten Jahren ein erhebliches Interesse von Seiten der Forschung, Wirtschaft und Öffentlichkeit auf sich gezogen. Sie sind inhärent interdisziplinär und verbinden Methoden aus Physik, Informatik und den Ingenieurswissenschaften. Für die Studierenden der verschiedenen Disziplinen ergibt sich dadurch das Problem, dass sie Konzepte jenseits ihres eigenen Fachgebiets häufig nur aus zweiter Hand kennenlernen. Zur Überwindung dieses Problems sind neue Studienmöglichkeiten und Lehrformate gefragt. Eingebettet in den neuen interdisziplinären Master-Studiengang Quantum Science an der Universität Siegen soll in den Jahren 2024 und 2025 jeweils eine Sommerschule angeboten werden. Zielgruppe sind Studierende der Universität Siegen sowie aus anderen deutschen und internationalen Hochschulen. Ziel des Vorhabens ist es, dass die Teilnehmer nicht nur aktuelle Forschung und Entwicklung an Quantentechnologien erlernen, sondern insbesondere den eigenen Disziplinhorizont überwinden, das wissenschaftliche Konferenzformat kennenlernen und interkulturelle Kompetenzen aufbauen. Die auswärtigen Studierenden werden durch die Sommerschule auf das Studienangebot der Universität Siegen aufmerksam gemacht. Durch aktive Teilnahme können sie sich außerdem für den Bewerbungsprozess in einem internationalen Studiengang empfehlen. Die Erfahrungen aus den Sommerschulen werden in die Gestaltung der Lehrformate und in neue Lehrinhalte des Studiengangs einfließen.
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Internationally Connected Digital Classrooms Education
ICODICE (Internationally connected digital classrooms education) wird drei Lehrveranstaltungen (LV) in der Lehramtsausbildung und der Pluralen Ökonomik (PÖ) der Universität Siegen als international verbundene Klassenräume gestalten. Gemeinsam mit der Kerala Agricultural University vermittelt ICODICE digitale Lehrmethoden anhand der Themen globale Ungleichheit, sozial-ökologische Nachhaltigkeit und Klimagerechtigkeit aus Perspektiven des Globalen Nordens und Südens. Dazu halten Dozierende beider Länder in den Sommersemestern alternierend Vorlesungen, welche jeweils auch von den Studierenden im anderen Land online verfolgt werden. Neben den Inhalten wird ICODICE selbst als Methode zur Stärkung digitaler Kompetenzen zukünftiger Lehrkräfte unterrichtet. Tandem-Teams aus jeweils zwei deutschen und indischen Studierenden bereiten ein Thema im digitalen Austausch inhaltlich und didaktisch auf. Ferner befassen sie sich mit dem ICODICE-Lehrkonzept und sind in die Weiterentwicklung der neu konzipierten LV eingebunden. Das Wintersemestern dient den Studierenden als anschließende Praxisphase. Dazu wenden deutsche und indische Lehramtsstudierende in Kooperation mit Schulen in beiden Ländern gemeinsam die Methode der digitalen, internationalen Klassenräume in der Schulpraxis an und ermöglichen einen Onlineaustausch zwischen Schulklassen beider Länder. Im zweiten Projektjahr wird das ICODICE-Konzept, mithilfe der Studierenden, auf eine weitere LV ausgeweitet.
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Heterogenität braucht Freiraum in den Lernangeboten
Die Studieneingangsphase gehört zu einer der wichtigsten Phasen im Studium. Hier treffen Studierende (STUD) auf Mitstudierende, die vielleicht schon eine Ausbildung im belegten Studienfach gemacht oder gerade ihre allgemeine Hochschulreife am Gymnasium erworben haben. Die Lernvoraussetzungen beider sind äußerst heterogen, trotzdem studieren sie gemeinsam und sitzen in derselben Vorlesung. Aus den heterogenen Lernvoraussetzungen resultieren jedoch auch unterschiedliche Lernbedürfnisse, die ein individualisiertes Lernen erforderlich machen. Aktuell verwehren aber Vorlesungen häufig verschiedene Eingriffs- und Steuerungsmöglichkeiten innerhalb des Lernprozesses. Deshalb verfolgt das Projektvorhaben das Ziel, STUD in der Vorlesung ein individualisiertes Lernen über digitale Lernangebote zu ermöglichen. Für die Umsetzung ist die Entwicklung von interaktiven Übungen in Gestalt einer Übungsplattform vorgesehen, in die sämtliche digitale Lernangebote integriert sind und die die heterogenen Lernvoraussetzungen der STUD berücksichtigt. Konzeptionell stellt die Übungsumgebung damit ein Learning-on-Demand-Angebot dar, da es den STUD in genau dem Moment Wissenserwerb bzw. Übungsmöglichkeit bietet, in dem diese Unterstützung benötigen. Damit Learning on Demand möglich wird, sollen den STUD multiple Self-Assessment-Möglichkeiten angeboten werden, damit die STUD sowohl ihren eigenen Lernstand als auch ihren Lernfortschritt kontrollieren können. Angebote, die der Selbsteinschätzung dienen und
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KI-gestützte VR-Unterrichtspraktika in Informatik
Im Rahmen der studentischen Lehramtsausbildung in Deutschland tritt der Kontakt zu Schüler*innen in den Hintergrund. Durch Praktika kommen die Studierenden teilweise nur kurz und erst spät dazu, sich in der Lehrerrolle auszuprobieren und somit mögliche anfängliche Ängste abzubauen. Das Projekt nutzt Virtuelle Realität (VR), um zukünftigen Lehrkräften eine immersive Lehr-Lern-Erfahrung zu bieten. In der VR-Umgebung schlüpfen Lehramtsstudierende der Informatik in die Rolle von Lehrkräften und begegnen einer Vielzahl von Unterrichtssituationen, von Routineaufgaben bis hin zu komplexen pädagogischen Herausforderungen. Sie können mit virtuellen Schüler*innen interagieren, verschiedene informatikdidaktische Lehrstrategien anwenden und die Auswirkungen ihrer Entscheidungen in Echtzeit erleben. Das Feedback der virtuellen Schüler*innen auf die pädagogischen Maßnahmen soll dabei realistisch gestaltet sein, um eine authentische Lernumgebung zu schaffen. Ein weiterer Aspekt des Projekts stellt das Debriefing dar, welches eine nachträgliche Reflexion und Analyse der simulierten Lehrerfahrungen unter der Betreuung einer erfahrenen Person ermöglicht, um die pädagogischen Fähigkeiten zu verbessern. Dieses Feedback-Verfahren unterstützt die Student*innen dabei, ihre Handlungen zu überdenken und pädagogische Konzepte vertieft zu verstehen.
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Augmented reality und KI in der Medizinlehre
Im klinischen Abschnitt lernen Medizinstudierende Krankheitsbilder kennen, welche durch MRT/CT diagnostiziert werden. Das Erkennen der Pathologie, die Umsetzung des Schnittbildes in eine dreidimensionale Welt und der Transfer auf den tatsächlichen Patienten ist schwierig. Zudem erhalten Studierende im OP bei minimal-invasiven Eingriffe nur limitierte Einblicke in das Operationsgeschehen. Aus konventionellen Dünnschicht MRTs können inzwischen automatisiert naturgetreue 3D Abbilder der Patientenanatomie entstehen. In diesem Verbundprojekt der Universität Siegen (technischer Anteil) und dem Universitätsklinikum Bonn (medizindidaktischer Anteil) soll diese Technik im Blockpraktikum der Fächer Neurologie, Innere Medizin, Chirurgie, Anästhesie und Gynäkologie an den Siegener Lehrkrankenhäuser eingesetzt werden. Konkret erheben Studierende an realen Patient:innen klinische Befunde und erhalten danach Zugang zu 3D-Animationen der gleichen Patient:innen allerdings in geänderter Reihenfolge. Unter Supervision durch die Lehrenden sollen sie dann versuchen, reale Patient:innen und 3D-Animationen einander zuzuordnen und so ihr Verständnis der zugrundeliegenden Pathologie zu schärfen. Der Lernerfolg wird mit dem einer Bonner Kohorte von Blockpraktikant:innen verglichen, die keinen Zugang zu den 3D-Animationen hat. Die Technik soll auch in den Studiengängen der Lebenswissenschaftlichen Fakultät in Siegen eingesetzt werden
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Introduction in Mathematics Education Digital
Das Projekt IntroMathEDigi (Introduction in Mathematics Education Digital) zur Ausgestaltung von (digitalen) Lehrveranstaltungen vereint strukturell-inhaltliche Neugestaltung mit digitaler Innovation. Ausgerichtet an inhaltlichen Spektren im mathematikdidaktischen Diskurs mit einem digitalen Expertenvodcast (per YouTube, o.ä. Plattformen) besitzt die Veranstaltung Modellcharakter über das Fach Mathematikdidaktik hinaus. Lehramtsstudierende erhalten die Möglichkeit, in interaktiven Lehr-Lern-Formaten mathematikdidaktische Konzepte kritisch zu reflektieren. Dabei erhalten sie kontinuierlich authentische Impulse durch prominente fachdidaktische ExpertInnen. Als nachhaltiger Outcome entsteht ein ständig aktualisierter Vodcast zu fachdidaktischen Themen.
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Wissen Üben Können: Digitales Selbstlernen im Psychotherapiestudium
Das Projekt 'Wissen Üben Können: Digitales Selbstlernen im Psychotherapiestudium' entwickelt digitale Selbsterlenmodule, mit denen Bachelor- und Masterstudierende im eigenen Lerntempo Videos von therapeutischen Situationen anschauen und bearbeiten können. Die etwa 50-minütigen Videos entsprechen realen Einstiegssitzungen einer Therapie, sie werden von Therapeuten und Schauspielpatienten dargestellt. Die Therapievideos werden interaktiv aufbereitetet und zum Beispiel von einem kommentierenden Therapeuten-Podcast, kleinen Wissenstests oder Arbeitsaufträgen begleitet. Ziel ist es am Therapeutenmodell zu lernen und das Wissen fallbezogen anzuwenden, indem bspw. erste Diagnosen gestellt werden. Die Selbstlernmodule, in deren Zentrum die Videos stehen, sind eingebunden in Seminare und Vorlesungen. Das Wissen aus den Veranstaltungen können die Studierenden dann in den digitalen Modulen vertiefen und anwenden. Eine wissenschaftliche Begleitevaluation ist ebenfalls Teil des Projekts sowie die Entwicklung von Handlungsempfehlungen für gute digitale Selbstlernmodule.
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