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Universität StuttgartErklärvideos von Studis für Studis
Studierende greifen beim Lernen gerne auf Erklärvideos aus dem Internet zurück, wenn sie die Inhalte von Lehrveranstaltungen nicht verstanden haben. Leider sind diese Videos für ihre Ansprüche oft zu stark vereinfacht, und es gibt keine Qualitätssicherung, um sicherzustellen, dass das in den Videos vermittelte Wissen auch korrekt ist. Deshalb möchten wir in unserem Projekt Lehrveranstaltungen konzipieren und durchführen, in der Studierende qualitätsgesicherte Erklärvideos erstellen. Die Studierenden wissen, was ihre Stolpersteine im Lernprozess waren und welche Erklärungen ihnen zu dem Zeitpunkt geholfen hätten. Sie kennen die Zielgruppe, da sie selbst die Zielgruppe sind. So wird es eine Lehre auf Augenhöhe mit Sprache und Stil direkt von und für Studierende. Bei der Themenfindung unterstützen Tutor*innen und Lehrende, die große Erfahrung haben, wo am häufigsten kritische Verständnisprobleme auftreten. Die Studierenden bekommen in den Lehrveranstaltungen von der Mediendidaktik und Medienproduktion der Universität Stuttgart das nötige Know-How für die Erklärvideoproduktion vermittelt, und Fachwissenschaftler*innen unterstützen den Prozess, indem sie die Inhalte auf fachliche Korrektheit überprüfen. Veröffentlicht werden die Videos als OER auch auf YouTube, um eine möglichst große Reichweite zu erzielen. Eine Wirksamkeitsuntersuchung, in der insbesondere die Theorie der "Threshold Concepts" überprüft wird, rundet das Projekt ab.
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Physikalisches Grundwissen an weiterführenden Schulen durch Reverse-Mentoring begreifbar machen
DimensionLab3 Vermittlung von Physik in der dritten Dimension: Begreifbar machen von Grundwissen aus den Bereichen Technische Mechanik, Strömungslehre und Chemie durch Reverse-Mentoring studentischer Mentoren im naturwissenschaftlichen Unterricht von Schulen bei Schülern der Altersgruppe 13-16 Jahre. Obwohl eigentlich gerade aktuelle Probleme wie Pandemie, Klimawandel, Energieversorgung, Hochwasser, Mobilitätswende, Einsatz von Wasserstoff, Brennstoffzelle, Heizungs- und Lüftungskonzepte, Aerosole, usw. sehr stark nach technischen Lösungen und darüber hinaus deren Digitalisierung im Bereich Simulation verlangen, verknüpfen die Schülerinnen und Jugendlichen dieses nicht mit der klassischen Ingenieurausbildung. Durch die Miteinbeziehung der Studierenden in den Lernprozess an den Schulen und bei der Durchführung und Organisation eines sog. Reverse-Mentoring an Schulen, bei dem sie selbst als Vorbild wirken, sollen die Motivation und Anerkennung für den eigenen Lernprozess aktiviert werden. Die Schnittstelle zwischen Schulen und Hochschulen soll gestärkt werden.
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Bewegungen sehen verstehen vermitteln
Im Sportunterricht müssen Lehrkräfte in der Lage sein, eine Vielzahl motorischer Fertigkeiten bzw. Techniken zerlegen und vermitteln zu können, damit Lernende die entsprechende Fertigkeit vom Anfang bis zum Ende jeder Bewegung (im dynamischen Kontext) klar verstehen können. Die Qualität der Lehr-Lern-Kompetenz hängt dabei u.a. vom Wissen über sowie die Interpretation der Handlungsausführung ab. Im Lernprozess wirken sich bereits subtile Veränderungen jeder Bewegungskomponente auf das Verständnis der Fertigkeit bzw. Technik durch die Studierenden aus, die mit dem bloßen Auge nicht immer erkennbar sind. Neben dem inhaltlichen Wissen um die Unterrichtsdurchführung zögern viele Lehrkräfte jedoch immer noch, digitale Technologien (z. B. Sensoren, Tablet-Computer, Smart Fabrics) in den Unterricht und den Vermittlungsprozess mit einzubeziehen, die genau diese subtilen Schlüsselelemente von Fertigkeiten bzw. Techniken sichtbar machen können. Um sicherzustellen, dass Sportstudierende die zentralen Knotenpunkte verschiedenster Bewegungen für den Unterrichtsprozess erfassen können, entwickelt das hier anvisierte Vorhaben ein innovatives Feedback-System auf Basis von KI-Skelettbewegungsanalysen auf einfachen markerlosen Video-/Smartphoneaufnahmen in verschiedenen Bewegungsfeldern. Die Inhalte der detaillierten Bewegungsanalysen werden in Form einer Lehr-Lernplattform als ergänzender digitaler Unterricht an die zukünftigen Sportlehrkräfte weitergegeben.
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KONstruktionslabor KREISlaufmaterialien
Das Konstruktionslabor Kreislaufmaterialien KONKREIS stellt den Rahmen für interdisziplinäre Projekte dar, die von Studierenden des Maschinenbaus und der Umweltschutztechnik als Gruppenarbeit durchgeführt werden, um einerseits inhaltliche Lerndefizite der vergangenen 2 Jahre (Corona-Pandemie) zu kompensieren. Andererseits sollen gruppendynamische Prozesse gefördert werden, die zur gemeinschaftlichen Erarbeitung von neuen Konstruktions- und Entwicklungslösungen im Rahmen studentischer Arbeiten führen. Zudem werden Herausforderungen in der Hochschullehre im Kontext von Bildung für Nachhaltige Entwicklung (BNE) und Internationalisierung adressiert. Das Konstruktionslabor intendiert damit die Förderung fachlicher sowie sozialer und personaler Kompetenzen. Die bearbeiteten Projekte werden durch eine formative und summative Evaluation begleitet, bei dem auf einen Mixed-Methods Ansatz zurückgegriffen wird. Im Rahmen der hier beantragten Pilotphase des KONKREIS stellt das in den Projekten zu bearbeitende nachhaltige Entwicklungsziel die Schaffung von Ernährungsgrundlagen in wüstenartigen Weltregionen oder grundsätzlich in Gebieten mit Wasserknappheit dar. Dazu werden Studierendengruppen gebildet, die verschiedene Konzepte für das Vertical Gardening entwickeln und auch nach vorher festgelegten objektiven Kriterien eigenständig bewerten. Am Ende wird das vielversprechendste Konzept ausgewählt und auf Basis von bestehenden Kooperationen mit afrikanischen Universitäten umgesetzt.
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4R: Repair - Reuse - Reduce - Recycle
Lieblingsjeans gerissen? Handy-Display kaputt? Viele kleine Acryl-Abfälle aus der industriellen Fertigung? Da bleibt nur wegwerfen - ODER? 4R: Repair - Reuse - Reduce - Recycle ermöglicht ein Umdenken und bietet dann auch gleich die Räumlichkeiten und Geräte, um in einer ressourcen-strapazierten Welt ökologisch und ökonomisch zu handeln und gleichzeitig wichtige Kompetenzen wie Arbeitsorganisation, Lösungsorientiertheit und Kommunikationsstärke zu erlernen. 4R bietet Studierenden in einer Werkstatt die Möglichkeit, Objekte zu reparieren, umzunutzen, ungewollte Abfälle anderer in eine Ressource umzuwandeln und ihr Wissen zu teilen. 4R bietet Studierenden mit verschiedensten Lehrformaten Bildungsmöglichkeiten an, um ihnen ein Umdenken und Weiterdenken der Ressourcen- und Klimathematik zu ermöglichen. 4R vernetzt Studierende mit innovativen Unternehmen in der Region und darüber hinaus. 4R ermöglicht Studierenden, echte Verantwortung zu übernehmen und eine nachhaltige Struktur an ihrer Universität zu schaffen. Und das beste daran: 4R ist ein vornehmlich von Studierenden getragenes Projekt. Studierende verantworten gemeinsam mit den Technischen Informations- und Kommunikationsdiensten (TIK) den Betrieb der Werkstatt, planen die Veranstaltungen und übernehmen Vernetzung und Öffentlichkeitsarbeit.
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25 + X: Wissenschaftlich denken und schreiben
Die Geschwindigkeit, mit der KI (Künstliche Intelligenz) den Bildungsbereich überbrandet und verändert ist exorbitant. Studierende müssen daher schnell durch professionelle, auf die einzelnen Fachgebiete abgestimmte Angebote auf das wissenschaftliche Arbeiten und Schreiben mit und ohne KI vorbereitet werden. Das Projekt 25 + X ist ein Future-Skills-Training im Kompaktformat. Hauptamtliche Dozierende der Schreibwerkstatt für wissenschaftliches Schreiben der Universität Stuttgart entwickeln dreistündige Kursformate und bieten diese als Inhouse-Veranstaltungen an den Instituten an. Dadurch soll Lehrenden und Instituten Arbeit an didaktischen Formaten mit Aussagekraft abgenommen werden. Über eine persönliche Kontaktaufnahme mit den Lehrenden im Vorfeld wird präzise identifiziert, wie fachliche Spezifika zielführend integriert werden können. Zudem werden Konzeption, Durchführung und Evaluation der Workshops von einer Peer-Tutorin/einem Peer-Tutor begleitet. Dies soll gewährleisten, dass die Perspektive der Studierenden mit deren Bedarfen und Interessen während des gesamten Projektverlaufs im Fokus bleibt. Langfristig ermöglicht dies, Workshops mit fächerübergreifendem Profil zu entwickelt, die nach Abschluss der Projektförderung in das Permanent-Angebot der Schreibwerkstatt aufgenommen werden können.
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GET Space - Growth of Education & Technology for Space
Das Projektvorhaben knüpft an das aktuelle Thema der Europäischen Raumfahrtagentur ESA sowie der EU (Future Space Ecosystem) zur Vermeidung von Weltraumschrott für einen nachhaltig nutzbaren Orbit an. GETSpace beinhaltet eine interdisziplinäre Projektarbeit zur Vernetzung von Studierenden und der gemeinsamen Erarbeitung einer nachhaltigen Satellitenmission zur Beseitigung von Weltraumschrott sowie der Mitgestaltung und Durchführung begleitender Workshops mit MINT-Bezug an Schulen. Im Rahmen von Vorlesungen werden Studierende aus verschiedenen Lehrveranstaltungen in den Entwurf der Mission und des Systems mit eingebunden werden. In den Seminaren lernen die Studierenden nicht nur die Fachkenntnisse auf dem jeweiligen Gebiet kennen, sondern auch wie in interdisziplinärem Rahmen Projektarbeit durchgeführt wird. Darüber hinaus werden sie im Umgang mit Verantwortung und Handhabung von Konflikten im Team durch die Betreuer geschult. Am Ende der Seminararbeit soll durch die Umsetzung erster Prototypen in den Laboren des Instituts für Raumfahrtsysteme an der Universität Stuttgart auch die praktische Anwendung von Gelerntem ermöglicht werden. Raumfahrt genießt in der Öffentlichkeit den Ruf, dass nur große Akteure wie die NASA, ESA oder SpaceX beteiligt sind. Dem wollen wir mit GETSpace entgegenwirken und eine positive Wahrnehmung von MINT-Studiengängen im Allgemeinen und der Raumfahrt im Speziellen unterstützen.
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Forschend im Labor Lernen
Das natur- und ingenieurwissenschaftliche Labor ist ein Ort des Entdeckens, des Ausprobierens und der Kreativität. Während der Pandemie ließen sich Laborpraktika nur schlecht durch Onlineformate ersetzen. Laborarbeit ist damit zentraler Bestandteil des Präsenzstudiums. Leider entspricht die Studienwirklichkeit gerade in den ersten Semestern nicht diesem Ideal des entdeckenden kreativen Lernens. Vielmehr haben die Studierenden in klar vorgegebenen Schritten längst bekannte Sachverhalte nachzuvollziehen, was zu Unzufriedenheit, verringertem Lernerfolg und erhöhten Durchfallquoten führt. Um der Situation entgegenzuwirken wollen wir im ersten Schritt die bestehenden Laborpraktika erfassen und einen Information-Hub Labordidaktik aufbauen. Mit einem Fokus auf Lernzielorientierung und Kompetenzentwicklung in der Laborarbeit gestalten wir die Labordidaktik durch eine zentrale Koordinationsstelle gemeinsam mit Lehrenden neu. Dies führt zu einer Diversifizierung der Laborauswahl mit Hands-on-, hybriden, virtuellen und simulierten Formaten. Im zweiten Schritt erproben wir das Praktikumskonzept im Rahmen der Lehrveranstaltung Experimentalphysik für Ingenieure. Mit zentraler labordidaktischer Unterstützung werden wir offene Aufgabenstellungen entwickeln, welche die Studierenden selbstgesteuert und selbständig lösen können. Ergänzend dazu wird das neue Laborkonzept aus Sicht der Lehrenden und Lernenden evaluiert und die Übertragbarkeit auf weitere Fachrichtungen geprüft.
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Science Walk Klimaanpassung und Biodiversität
Der Klimawandel und der Verlust der Biodiversität gehören zu den Herausforderungen unserer Zeit. Zur Anpassung an die Klimawandelfolgen, die zunehmend im urbanen Raum auftreten (z. B. Hitze, Trockenheit, Starkregen, Sturm und Hagel sowie Verlust der Biodiversität), müssen interdisziplinäre Lösungen gefunden werden. In der universitären Lehre werden Lehrveranstaltungen jedoch meist nur für wenige, thematisch ähnliche Fachrichtungen angeboten. Fachübergreifende Angebote sind selten, echte Interdisziplinarität, bei denen Studierende verschiedener Studienrichtungen praxisnah zusammenarbeiten, findet sich kaum. Hier setzt das beantragte Projekt an. Für Studierende aus drei unterschiedlichen Fakultäten (Architektur und Stadtplanung, Bauingenieurwesen und Umweltschutztechnik sowie Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik) wird ein Mastermodul zu den Themen Klimaanpassung und Biodiversität im urbanen Raum entwickelt. Das Modul adressiert weitere Lehrbausteine, die in den gegenwärtigen Curricula meist nur für wenige, spezialisierte Fachrichtungen zur Verfügung stehen, wie Messtechnik, (Labor-)Praktika und Präsentationstechniken. Neben der Vermittlung einer fundierten Fachkompetenz hinsichtlich Klimawandel, Anpassungsmaßnahmen und Biodiversitätsförderung wird eine Verbesserung der digitalen, Team- sowie Berufskompetenz der Studierenden angestrebt.
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Erlebnislabor Materialwissenschaft
Das Studium der Materialwissenschaft, einer Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts, wird seit der Mitte des letzten Jahrhunderts an dt. Hochschulen angeboten. Die Eigenschaften eines Materials sind durch ein Zusammenspiel verschiedener chemischer, physikalischer, ingenieurstechnischer und biologischer Faktoren geprägt; diese Interdisziplinarität ist eine große Stärke des Fachgebiets und hat in der Vergangenheit zur technologischen Reifung wissenschaftlicher Konzepte geführt. Konträr zur Bedeutung der Interdisziplinarität, spiegelt sich dieser Aspekt in den schulischen Lehrplänen unzureichend wider. Eine fachübergreifende Betrachtung relevanter Technologien muss gestärkt werden, denn vielen Schüler*innen und Studierenden im ersten Semester sind die gewaltigen Möglichkeiten einer die klassischen Disziplinen umspannenden Betrachtungsweise nicht klar. Hier setzt das Erlebnislabormaterialwissenschaft an, welches sich zum Ziel gesetzt hat, Versuchsreihen zu entwickeln, welchen Schüler*innen im Rahmen eines Schülerlabors sowie Studierenden im Rahmen ein Vorpraktikums angeboten werden und die Vielfältigkeit der Materialwissenschaft erlebbar machen. Hierbei sollen sowohl selbst durchzuführende Experimente als auch VR-Experimente in den Themenbereichen Elektromobilität sowie Recycling von Materialien entwickelt werden.
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Hybridlabor "Mein Luftfahrtsystem"
Der Bachelorstudiengang Luft- und Raumfahrttechnik (LRT) ist mit ca. 350 Studierenden der größte Studiengang der Universität Stuttgart und der größte LRT-Studiengang deutschlandweit. Luftfahrtsysteme 1 und 2 sind Pflichtveranstaltungen in denen Studierende die Grundlagen von Digitaltechnik (Prozessor, Speicher, Bussysteme, Echtzeit, Redundanz-Mechanismen) zur Umsetzung von Flugzeugfunktionen lernen. Das Ziel ist, das Hybridlabor Mein Luftfahrtsystem aufzubauen. Es wird eine virtuelle Entwicklungs- und Lernumgebung für die Studierenden aufgebaut, in der jeder Studierende Zugang zu einem eigenen virtuellen Arbeitsplatz bekommt. Dieser ist mit der realen Entwicklungssoftware MPLAB, einem Simulator für Mikrokontroller und einem Zugang zu einem realen Mikrokontroller-Entwicklungsboard ausgestattet und ist sofort einsatzbereit. Weiterhin soll die Möglichkeit geschaffen werden, jederzeit die Übungsaufgaben oder eigene Programme auf einem realen Mikrokontroller und dem Nachbau einer Nick-Steuerung ausprobieren und beobachten zu können. Es werden Laboraufbauten des Höhenrudersystem mit Mikrokontroller und miniaturisiertem Höhenruder erstellt und in das Hybridlabor integriert. Die Studierenden können diese mit ihrer Software direkt aus dem virtuellen Arbeitsplatz bespielen und die Reaktion beobachten. Dies kann vor Ort geschehen (für kleine Gruppen) oder per Fernzugriff direkt vom virtuellen Arbeitsplatz unter Einsatz einer Webcam.
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Partnerschaft für innovative E-Prüfungen. Projektverbund der baden-württembergischen Universitäten
Mit »PePP« verfolgen alle baden-württembergischen Universitäten gemeinsam das Ziel, bislang ungenutzte Potentiale elektronischer Prüfungen für Lernende & Lehrende systematisch zu erschließen sowie bestehende Erfahrungen breiter verfügbar zu machen. In der Corona-Pandemie haben elektronische Prüfungen an Relevanz hinzugewonnen. Jetzt geht es darum, erfolgreiche Ansätze in nachhaltige Lösungen zu überführen. Mit »PePP« werden in Reallaboren technisch-didaktische Innovationen (weiter-)entwickelt und an mehreren Universitäten ausgerollt, unter verschiedenen fachlichen, infrastrukturellen und organisatorischen Rahmenbedingungen erprobt sowie qualitätsorientiert weiterentwickelt und skaliert. Angestrebt werden eine Stärkung der Kompetenzorientierung, mehr Mobilität und Flexibilität sowie eine größere Lernendenzentrierung von Prüfungen. Querschnittscluster geben hochschuldidaktische Impulse, unterstützen die Qualifizierung Lehrender und generieren Feedback zur Güte von E-Prüfungen. Begleitend werden rechtliche Fragen sowie Chancengerechtigkeit, Inklusion und Akzeptanz reflektiert. Das alle Bereiche einschließende Qualitätsentwicklungs- und Supportkonzept sowie der verbundübergreifende Transfer runden das Gesamtvorhaben ab.
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Test6: Kleinsatellit als Chance für Fach-, Semesterübergreifenden und interdisziplinären Lehre
Wachsende gesellschaftliche Relevanz, aktive Partizipation und nicht zuletzt die Faszination von und an Raumfahrttechnologien werden in diesem Projektvorhaben als Methode genutzt, die intrinsische Motivation von Studierenden zu stärken und gleichzeitig innovative, zukunftsweisende Lehrinhalte in den Bereichen Elektrotechnik und Informatik zu vermitteln. Semester-, sowie Studiengangsübergreifend arbeiten Studierende in diesem Lehrinnovationsprojekt an der Realisierung eines Kleinsatellit (CubeSat) und sind durch die Integration in bestehende Lehrveranstaltung bei den Phasen der Konzeption, Entwicklung, Implementierung und Test aktiv beteiligt. Dabei wird wie in einer realen Raumfahrtanwendung das Vorhaben in Primär- und Sekundärmission aufgeteilt, wobei im Rahmen des Projektes die Primärmission (On-Board Avionik) im Fokus steht und sich zunächst an Studierende aus den Studiengängen Elektrotechnik, Informatik und Mathematik (EIM) richtet. Die Strahlkraft des Gesamtvorhabens wird im Verlauf durch die Sekundärmission erweitert. Der besondere Charme darin besteht dabei darin, dass hier Studierende aller (auch nicht technischer) Fachbereiche der TUHH gleichermaßen partizipieren können. Als Konkretum und um die Wertigkeit des Vorhabens zu unterstreichen, wird für das Projekt eine Basisstruktur eines CubeSat beschafft, sodass sich die Lehrinhalte auf die Primärmission (und damit der Avionik) richten und direkt in bestehende Module aus den EIM Studiengängen integriert werden können.
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Publikation PM
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