Lehre Plus-Projekte

Lehre Plus-Projekte 2022

Wissenschaftliche Einheit: Maschinenbau und Verfahrenstechnik

Verantwortliche(r): Sebastian Weber, Sven Forte und Prof. Dr. Ing. Jens C. Göbel

Kurzbeschreibung: Interdisziplinär vernetzte, digitale Produktmodelle zukünftiger Produkte stellen das Engineering vor neue Herausforderungen. Durch eine Verknüpfung dieser Modelle entlang des Produktlebenszyklus entsteht ein sogenannter „digitale Faden“ (engl. Digital Thread), der diese Modelle integriert, verbindet und wiederverwendbar macht. Im Rahmen des Projektes wird der Gedanke des Digital Thread aufgegriffen und ein Referenzbeispiel etabliert, welches entsprechende Partialmodelle innerhalb der Lehrveranstaltungen Virtuelle Produktmodellierung (VPM), Product Lifecycle Management (PLM), Digital Engineering I + II (DE I/II), Integrated Design Engineering Education (IDEE), IT für den Maschinenbau (ITfMB), Computer Aided Styling (CAS) und Maschinenkonstruktionslabor (MKL) beinhaltet und somit den Studierenden die Möglichkeit bietet, themenspezifische Inhalte optimal miteinander verknüpfen zu können. Hierbei wird die Abstraktion der Lehrveranstaltungs- spezifischen Themenfelder minimiert und somit ein verbessertes Verständnis dieser unterstützt. Als Referenzbeispiel dient ein Fahrzeugsystem des KaRaT e.V.. Eine Veranschaulichung wird durch vorlesungsspezifische Partialmodelle (z.B. Anforderungsmodelle oder Geometriemodelle) sowie der dazugehörigen disziplinübergreifenden Abhängigkeiten erreicht. Der gezielte, vorlesungsübergreifende Kompetenzaufbau zur Förderung eines praxisgetriebenen durchgängigen System- bzw. Produktverständnisses industrienaher Fragestellungen im Kontext der virtuellen Produktentwicklung steht hierbei im Fokus.

Wissenschaftliche Einheit: Maschinenbau und Verfahrenstechnik

Verantwortliche(r): Prof. Dr.-Ing. Jan C. Aurich

Kontinuierliche Verbesserungsprozesse (KVP) sind eine gängige Methode zur systematischen Identifizierung und Eliminierung von Verschwendungen in Produktionssystemen. Das industriell weit verbreitete Konzept des KVP wird jährlich 80 angehenden Ingenieuren praxisnah anhand einer vereinfachten und anschaulichen Fabrik zur Herstellung von Kugelschreibern im Rahmen der Vorlesung Systeme der Produktion 2 vermittelt. Jedoch stehen diesem Ansatz aktuelle Herausforderungen industrieller Produktionssysteme wie immer komplexer werdende Produkte und ein steigender Digitalisierungsgrad gegenüber. Um auch zukünftig Lean-Kompetenzen praxisnah zu vermitteln, soll im Rahmen des Projekts „Praxisnahe Vermittlung von Kompetenzen der schlanken Produktion im Kontext moderner Produktionssysteme“ der bestehende KVP-Workshop durch eine an der Industrie orientierte variantenreiche Serienproduktion ersetzt werden. Hierzu wird in Anlehnung an die Automobilproduktion ein digitalisiertes Produktionssystem zur Herstellung variantenreicher und komplexer Produkte aus Klemmbausteinen umgesetzt. Damit einher geht die Einbindung produktionsüblicher digitaler Technologien zur Überwachung sowie die Entwicklung von Assistenzsystemen, welche den Studierenden während des KVP-Workshops als Hilfsmittel zur Verfügung stehen.

Wissenschaftliche Einheit: Chemie

Verantwortliche(r): Jun.-Prof. Dr. Sabine Becker

Wie lassen sich aktuelle Forschungsergebnisse zur Nachhaltigkeit, Wissenschaftskommunikation und Unterricht an Schulen mit dem Studium der Chemie und angrenzender Disziplinen verbinden? Mit einem interdisziplinären Symposium zur Nachhaltigkeit für Oberstufenschüler:innen – organisiert von Studierenden der RPTU!

Masterstudierende der Chemie und angrenzender Disziplinen setzen sich - inspiriert durch Impulsvorträge von Dozierenden verschiedener Fachrichtungen - intensiv mit aktueller internationaler wie auch RPTU-bezogener Forschung zur Nachhaltigkeit auseinander und gestalten mittels Experimentalvorträgen und Posterpräsentationen ein Symposium für Oberstufenschüler:innen der Region. Durch die schulgerechte Aufarbeitung der komplexen Thematik erlangen die Studierenden hierbei nicht nur Fachwissen zur Nachhaltigkeit, sondern auch wichtige Soft Skills u. a. zur Wissenschaftskommunikation. Teilnehmende Schüler:innen erfahren nicht nur eine Sensibilisierung zum Thema Nachhaltigkeit, sondern setzen sich des Weiteren auch mit aktueller Forschung hierzu auseinander. Darüber hinaus stoßen sie im Nachgang in ihrem Familien- und Freundeskreis vielfach weitere Diskussionen zu dieser Thematik an und tragen dadurch das Interesse an sowie die Ergebnisse aus der Forschung in ihr Umfeld. Dies fördert die Unterstützung in der Bevölkerung, die oft Grundvoraussetzung für die Umsetzung erfolgreicher Strategien zur Bewältigung globaler Probleme wie z.B. den Klimawandel oder die drohende Ressourcenknappheit ist.

Wissenschaftliche Einheit: Architektur / MV, BioVT

Verantwortliche(r): M. Sc., Dipl.-Ing. Eva Hagen (Architektur), Dr.-Ing. Dorina Strieth (MV, BioVT), Prof. Alexander Bartscher (Architektur)

Anknüpfend an die seit 2020 am Fachbereich Architektur stattfindende Auseinandersetzung mit dem Material Sandstein wollen wir in unserem Projekt die vielfältigen Ausdrucksmöglichkeiten des in Kaiserslautern verbauten Sandsteins analysieren und dieses Material auf seine Zukunftspotentiale hin untersuchen. Mittels Methoden der digitalen und experimentellen Fertigung versuchen wir nachhaltige und zeitgenössische Anwendungsfelder für den Stein zu identifizieren. Das Projekt bietet Studierenden der Architektur die Möglichkeit, innovative Herstellungs- und Anwendungsmethoden jenseits der traditionellen Sandsteinbearbeitung kennen zu lernen und sich im Rahmen eines eigens entwickelten Projektes mit dem nachhaltigen Umgang des Baustoffs Sandsteins auseinanderzusetzen. Insbesondere interessiert uns der Materialanteil von ca. 50 %, der als Abfallprodukt der Werksteinfertigung anfällt (Bruchsand). Das Lehrgebiet Bioverfahrenstechnik am Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik stehen uns als Forschungspartner*innen für komplexe Fertigungstechniken abseits des an der Fakultät vorhandenen Maschinenparks zur Seite. Die BioVT beschäftigt sich seit 2019 mit dem Thema der mikrobiologisch induzierten Calciumcarbonatfällung (MICP) zur Produktion von Biosandstein als nachhaltiges Baumaterial, unter anderem mittels eines neu entwickelten 3D-Druckverfahrens. Im Rahmen dieses Projekts soll getestet werden, ob sich Bruchsand zur Herstellung von „Biosandstein“ eignet.

Wissenschaftliche Einheit: Architektur

Verantwortliche(r): Jun.-Prof. Dr. Lars Hopstock

"FLUSSRAUM Altenahr" widmet sich Problematik des Bauens in hochwassergefährdeten Gebieten. Das Wahlmodul besteht aus einer vorbereitenden Recherche-Phase und einem einwöchigen interdisziplinären Workshop (Studiengänge Architektur und Stadt- und Regional­planung) im Ahrtal. Aufgabe im Vorfeld ist die eigenständige Recherche zum Themenfeld hochwasser­angepasste Architektur und Hochwasserschutz im Siedlungsbereich. In dieser Phase wurde Expertise vom Lehrstuhl Wasserbau und Wasserwirtschaft, Prof. Dr. Robert Jüpner, eingeholt.

Durch die zunehmenden extremen Niederschlagsereignisse (Klimawandel) ist die Hoch­wasserproblematik ist zu einem wichtigen Zukunftsthema der Profession geworden. Die großflächigen Zerstörungen in Rheinland-Pfalz in 2021 machten in erschreck­en­der Weise deutlich, welche Aufgaben auf die Architektur in betroffenen Gebieten zukom­men. In dem Workshop soll in intensiver Auseinander­setzung mit den Gegebenheiten sowie den Erwartungen und dem Wissen der Menschen vor Ort eine Vision (Entwurf in Einzelarbeit) für den Wiederaufbau der vom Hochwasser verwüsteten Gemeinde Altenahr entwickelt werden. Durch die konkrete Verortung des Projektes und den direkten Austausch mit Menschen vor Ort wird die Relevanz des eigenen Tuns erfahrbar. Die Studie­renden werden nach zwei Jahren Pandemie-bedingter Einschränkungen neu motiviert, sich mit Zukunfts­themen zu befassen. In der Thematik liegt auch großes Potential für zukünftige Koopera­tion mit dem Fachbereich Raum- und Umweltplanung.

Die Veranstaltung ist eine Kooperation mit dem Fachgebiet Landschaftsarchitektur der BTU Cottbus-Senftenberg und bgmr Landschafts­architekten, Berlin. Der Workshop wird von der Kommune Altenahr direkt unterstützt (z. B. Stellung der Unterkunft).

Lehre Plus-Projekte 2021

Wissenschaftliche Einheit: Bauingenieurwesen

Verantwortliche(r): Sophie Burgmann, Prof. Dr. Wolfgang Breit, Robert Adams

Kurzbeschreibung: Das Lehre-Plus-Projekt bietet Studierenden des Bauingenieurwesens und der Architektur die Möglichkeit, innovative Technologien jenseits der klassischen Betontechnologie kennen zu lernen und sich im Rahmen eines Planspiels mit der ökologischen Dimension des Baustoffs Beton auseinanderzusetzen. Die Aufgabe besteht in der Entwicklung und Herstellung einer Fassadenplatte aus einem im Vergleich zu Normalbeton nachhaltigeren Baustoff. Die Teilnehmer*innen agieren dabei als Expert*innen für unterschiedliche Themengebiete, die sich für das Erreichen des Projektzieles austauschen und abstimmen müssen. Die Evaluation erfolgt durch die Beurteilung des Agierens innerhalb des Planspiels und das Führen eines E-Portfolios. Die Umsetzung erfolgt in einem blended-learning Szenario.

Wissenschaftliche Einheit: Bauingenieurwesen

Verantwortliche(r): Prof. Dr. Sabine Hoffmann

Kurzbeschreibung: Kurzbeschreibung folgt

Wissenschaftliche Einheit: Informatik

Verantwortliche(r): Prof. Dr. Ralf Hinze,Sebastian Schloßer, Dr. Annette Bieniusa

Kurzbeschreibung: Programmiersprachen werden anhand von formalen Semantikregeln definiert, damit für jedes mögliche Programm das Verhalten eindeutig festgelegt ist. Der Umgang mit Semantikregeln ist eine wichtige Kernkompetenz in der Informatik. Um das Ergebnis eines Programms zu ermitteln werden Semantikregeln zu einem Beweisbaum zusammengesetzt. Ziel dieses Projektes ist es, ein Tool zu entwickeln, das Studierenden (Zielgruppe: Bachelor-Grundlagenvorlesung) ermöglicht, Beweisbäume in digitaler Form zu erstellen. Sie erhalten so direkt Feedback, ob der erstellte Beweisbaum gültig ist, und es bedarf keiner aufwändigen Korrektur. Zudem soll das Tool in einem geführten Modus auch größere Beweisbäume veranschaulichen, was auf Papier nicht möglich wäre. So können die Studierenden den Umgang mit Beweisbäumen auch an größeren, praxisrelevanten Programmteilen einüben, und nicht nur an kleinen für die Theorie konstruierten Beispielen.

Wissenschaftliche Einheit: Architektur

Verantwortliche(r): Prof. Dr. Dirk Bayer

Kurzbeschreibung: Im Bauwesen hat sich die Digitalisierung aller Planungsphasen etabliert. Im Rahmen des geplanten Seminars möchten wir den nächsten Schritt, hin zu einer Industrie 4.0 im Bauwesen, ebnen. Die Studierenden auf diese bedeutende Wende vorzubereiten und im gegenseitigen Austausch die zukünftigen Potenziale auszuloten, wird für die nächsten Jahre essentiell. Künftig wird es Architekt*innen möglich sein, die gesamte Prozesskette von der Planung bis zum fertigen Bauwerk zu kontrollieren, insbesondere die direkte Ansteuerung von modernen Fertigungsverfahren rückt hierbei in den Vordergrund. Um die Grundlagen der digitalen Fabrikation möglichst anschaulich und einprägsam vermitteln zu können, möchten wir gemeinsam mit den Studierenden eine CNC Portalfräsmaschine aus Holz planen und konstruieren. Die Maschine soll Ihren Platz auf dem t-lab Campus in Diemerstein finden und von allen Architekturstudent*innen genutzt werden können.

Wissenschaftliche Einheit: Maschinenbau und Verfahrenstechnik

Verantwortliche(r): Prof. Dr. Jan C. Aurich, Moritz Glatt, Philipp Schworm

Kurzbeschreibung: Die industrielle Produktion ist verantwortlich für einen beträchtlichen Teil der globalen menschengemachten Umwelteinflüsse, weshalb Maßnahmen zu deren Reduktion eine große Hebelwirkung bzgl. einer ökologisch nachhaltigen Entwicklung aufweisen. Aus diesem Grund ist die Zielsetzung des Projekts „Lernfabrik Entwicklung ökologisch nachhaltiger Produktionsanlagen“ die Bildung von Kompetenzen zur teamorientierten Entwicklung ökologisch nachhaltiger Produkte und Prozesse bei Studierenden der Ingenieurwissenschaften. Dieses Ziel wird durch die praxisnahe und kooperative Entwicklung einer exemplarischen Produktionsanlage nach dem Prinzip des Ecodesign erreicht. Aufbauend auf dem erfolgreich durchgeführten Lehre Plus-Projekt 2019 erweitern Studierende im Rahmen von studentischen Arbeiten die bestehende Modellfabrik des FBK um ein zu entwickelndes nachhaltiges Verpackungssystem. Dessen Entwicklung beinhaltet eine ganzheitliche Betrachtung des Lebenszyklus (Herstellung, Betrieb und Nutzungsende) der Verpackungsanlage, sowie die damit verbundene Entwicklung einer nachhaltigen Verpackung. Die Entwicklung und anschließende Inbetriebnahme erfolgen in enger Abstimmung zwischen den Studierenden.

Wissenschaftliche Einheit: Elektrotechnik und Informationstechnik

Verantwortliche(r): Dr. Christian De Schryver

Kurzbeschreibung: Die Herausforderungen in der Technik werden immer komplexer und erfordern mittlerweile eine breite Palette an fachlichen und überfachlichen Kompetenzen. Neben Selbst- und Projektmanagement sind soziale Fähigkeiten wie Teamarbeit, Kommunikation oder Konfliktmanagement essentiell für eine erfolgreiche Tätigkeit in Wirtschaft oder Forschung. Dabei sind Team- und Gruppenarbeiten im Studium sowohl aus organisatorischer als auch prüfungsrechtlicher Sicht herausfordernd: Wie kann die Leistung einer einzelnen Person fair und transparent ermittelt werden?

In diesem Projekt sollen Teamarbeiten in drei konkreten Formaten in Studiengängen der Elektrotechnik und Informationstechnik entwickelt und hinsichtlich der genannten Aspekte evaluiert werden. Nach experimenteller Durchführung und begleitender Evaluation wird über eine Fortführung entschieden.

Wissenschaftliche Einheit: Biologie und Informatik

Verantwortliche(r): Dr. Annette Bieniusa, Prof. Dr. Christoph Thyssen

Kurzbeschreibung:

Im Projekt DILIGENT führen wir Studierendengruppen der Fachdidaktik Biologie und der Informatik in einem interdisziplinären Digitalisierungsprojekt zusammen und ermöglichen die Entwicklung berufsrelevanter Kompetenzen in vielfältiger Weise. Integraler Bestandteil ist die Gestaltung und Anpassung digitaler Tools zum Experimentieren und Dokumentieren, einem Feld, in dem kommerzielle Lösungen oft zu komplex, starr und teuer sind.

In der Fachdidaktik Biologie liegt der Schwerpunkt dabei auf der experimentellen Arbeit mit unterstützenden digitalen Tools, deren Reflexion im Hinblick auf Schwächen für den schulischen Einsatz und der Formulierung von Ansprüchen, die der Schulpraxis gerecht werden. In der Informatik ermöglichen diese Analysen dann eine Gestaltung und Weiterentwicklung der Software mit Studierenden.

Lehre Plus-Projekte 2020

Wissenschaftliche Einheit: Chemie

Verantwortliche(r): apl. Prof. Dr. Gabriele Hornung, Dr. Martin Schönbeck

Kurzbeschreibung: Das Lehrkonzept Lehrassistenz verzahnt zwei Lehrveranstaltungen aus Bachelor- und Master-Studienabschnitten miteinander. Aus der gebildeten Struktur ergibt sich eine förderliche Gruppendynamik bei der Studierende aus konsekutiven Studiengängen in unterschiedlichen Funktionen an Online- und Präsenz-Veranstaltungen teilnehmen und komplementäre Studienleistungen erbringen. Master-Studierende betreuen als Lehrassistenten*innen experimentierende Kleingruppen von Bachelor-Studierenden. Bachelor-Studierenden nehmen am Ausbildungsunterricht der Master-Studierenden die Schülerrolle ein und reflektieren die Lehrleistung dieser. Die Dozent*innen übernehmen organisatorische Aufgaben, begleiten, reflektieren und bewerten die Lerngruppen. Das Trainieren und Erlernen von Experimentiertechniken findet in Präsenzphasen mit maximal vier Bachelor- und vier Master-Studierenden statt. Bei den Bachelor- und Master-Performanzen, die bewertet und videografiert werden, sind nur Prüflinge und Dozent*innen anwesend. Die Reflexion der Performanz findet über ein Video online über eine digitale Plattform statt.

Wissenschaftliche Einheit: Biologie

Verantwortliche(r): Eva Wahlen, Prof. Dr. Christoph Thyssen

Kurzbeschreibung: Kurzbeschreibung folgt

Wissenschaftliche Einheit: Biologie

Verantwortliche(r): Prof. Dr. Zuzana Storchova, Dr. Markus Räschle

Kurzbeschreibung: Um den Studierenden die Analyse von Big Data in der Biologie auch mit pandemiebedingten Einschränkungen näher zu bringen, wird in diesem Projekt in einer flexiblen Lehr- und Lernumgebung mit entsprechender Kommunikationssoftware gearbeitet. In kleinen Teams lernen die Biologen Methoden zur Datenanalyse von Genom-, Transkriptom- und Proteomdaten. Dadurch erhalten sie einen Überblick über gängige Omics-Daten und können ihr Wissen in einem zukunftsorientierten Bereich vertiefen. Unter anderem werden die Grundlagen in der weitverbreiteten Programmiersprache R und der Umgang mit verschiedener Statistik- und Visualisierungs-Software gelehrt. Dementsprechend lernen die Studierenden alle erforderlichen Schritte um ein Datenset zielorientiert zu analysieren und publikationsgerechte Abbildungen zu entwickeln.

Wissenschaftliche Einheit: Physik

Verantwortliche(r): StR Sebastian Becker-Genschow, Prof. Dr. Jochen Kuhn

Kurzbeschreibung: Um Lehramtsstudierenden das Miterleben von authentischen Unterrichtssituationen auch in Zeiten von pandemiebedingten Einschränkungen zu ermöglichen, werden in diesem Projekt Videobeispiele zu realen Unterrichtsszenarien produziert, welche von den Studierenden unter Anleitung eines Dozenten anschließend im Detail didaktisch analysiert werden. Durch eine multiperspektivische Aufnahme haben die angehenden Lehrkräfte dabei die Möglichkeit, das Unterrichtsgeschehen sowohl aus der Perspektive der Schülerinnen und Schüler als auch der Lehrkraft zu verfolgen. Die praktische Umsetzung erfolgt mithilfe so genannter Eyetracking-Brillen, welche das Gesehene einer Person aufzeichnen und den Blickfokus automatisiert ermitteln können. Ein damit einhergehendes Projektziel ist der Aufbau eines Videoportals, welches den Studierenden die Möglichkeit eröffnet, auch außerhalb regulärer Lehrveranstaltungen selbstständig Unterrichtssituationen didaktisch zu untersuchen.

Wissenschaftliche Einheit: Biologie

Verantwortliche(r): Prof. Dr. Christoph Thyssen, Prof. Dr. Matthias Hahn, Dr. David Scheuring, Prof. Dr. Nicole Frankenberg-Dinkel

Kurzbeschreibung: Kurzbeschreibung folgt

Wissenschaftliche Einheit: Maschinenbau und Verfahrenstechnik

Verantwortliche(r): Christopher Klupak, Christoph Brauns

Kurzbeschreibung: Im Projekt I4.0-ex wird eine am Lehrstuhl für Fachdidaktik in der Technik bestehende Industrie 4.0 Schulungsanlage erweitert. Dazu sollen von Studierenden aus den unterschiedlichsten Fachbereichen der RPTU eigenständig Zusatzmodule geplant, entwickelt und in die bestehende Lernfabrik implementiert werden.  Ziel des Projektes ist es, den Studierenden eine Möglichkeit zu bieten, die in den Vorlesungen erlangten theoretischen Kompetenzen, praktisch in einem interdisziplinären Team umsetzen zu können. Neben einer eigenverantwortlichen und teamorientierten Arbeitsweise können die Teilnehmenden so wertvolle Erfahrungen in technologischen, sowie projektorganisatorischen Bereichen für ihr späteres Berufsleben sammeln. Die Anlage, sowie die entwickelten Zusatzmodule dienen der Entwicklung von Fortbildungsangeboten, und oder Schnupperkursen für verschiedene Zielgruppe

Wissenschaftliche Einheit: Maschinenbau und Verfahrenstechnik

Verantwortliche(r): Christopher Klupak, Christoph Brauns

Kurzbeschreibung: In dem Projekt First-Tech-View (FTV) sollen bereits vom Lehrstuhl für Fachdidaktik in der Technik realisierte Schnuppertage, etwa industrielle Prüftechnik, Additive Fertigung und Werkstoffprüfung, für unterschiedliche Zielgruppen um zusätzliche Angebote zu den Themenfeldern CAD-Modellierung, Programmierung und CNC-Bearbeitung sowie VR- oder AR-Technik  ergänzt werden.

Die Entwicklung soll von Studierenden im Rahmen von Abschlussarbeiten, Betriebsprojekten o.ä. realisiert werden. Dazu sind die Schnuppertage eigenständig und nach didaktischen Lehrkonzepten zu gestalten, wozu die nötigen Materialien wie Handreichungen, Erklärvideos und Aufgaben hinzuzählen.. Ziel des Projektes ist zum einen, interessierten Zielgruppen erste Einblicke in die universitäre Ausbildung zu ermöglichen, sowie zum anderen Studierenden praktische Erfahrungen bei der selbstständigen Umsetzung von Schulungskonzepten anzubieten.

Wissenschaftliche Einheit: Elektrotechnik und Informationstechnik

Verantwortliche(r): Prof. Dr. Stefan Götz, Christian Stark

Kurzbeschreibung: Kurzbescheibung folgt

Wissenschaftliche Einheit: Sozialwissenschaften

Verantwortliche(r): Prof. Dr. Mandy Schiefner-Rohs, Anna-Lena Hebel

Kurzbeschreibung: Im Zentrum des Projekts "StuQ - Studierende erforschen und gestalten Qualitätskultur an der RPTU", steht die Analyse und Perspektiven der Weiterentwicklung der Qualitätskultur der RPTU im Bereich Studium und Lehre, insbesondere ihrer potenziellen Gestaltung durch Studierende.

Ziel des Projektes ist es, ein RPTU-angepasstes Arbeitsmodell zur Erfassung der Qualitätskultur zu erstellen. Das Modell soll empirisch fundiert konzeptuell angelegt werden und die Komponenten und notwendigen Bedingungen des Konzepts Qualitätskultur aufeinander beziehen. Damit trägt das Projekt zur bewusst(er)en Wahrnehmung der Qualitätskultur und einem proaktive(re)n Denken und Agieren zu einer integrierenden Qualitätskultur im Arbeitsalltag der RPTU bei.
Mittels qualitativer Forschungsmethoden wird das Anwendungsfeld Hochschullehre beforscht: In explorativen Workshops findet ein Theorie-Praxis-Transfer statt, indem die, mithilfe des Forschungsstands und einer ersten Erhebung an der RPTU gebildeten (Hypo-)Thesen bzw. Fragestellungen hinsichtlich Qualitätskultur anhand einer Nacherhebung und eines Ergebnisworkshops gespiegelt werden. Die Ergebnisse werden in einem Bericht festgehalten.
Durch das Projekt soll der Diskurs über Qualitätskultur innerhalb der RPTU gefördert werden, der Maßnahmen zur weiteren Verbesserung dieser in Erscheinung treten lässt.

Lehre Plus-Projekte 2019

Wissenschaftliche Einheit: Wirtschaftswissenschaften

Verantwortliche(r): Prof. Dr. Gordon Müller-Seitz, Ronja Schlemminger

Kurzbeschreibung: Das Hervorbringen von Innovationen stellt den Ausgangspunkt erfolgreichen wirtschaftlichen Handelns dar. Wie dies geschehen kann, ist jedoch oftmals unklar. Um diese abstrakte Zielstellung anschaulich vermitteln zu können, wird der Einsatz einer agilen Management-Methode genutzt, Design Thinking. Die Studierenden werden so in die Lage versetzt, die theoretisch-konzeptionellen Inhalte der Veranstaltung selbst im Rahmen eines Projekts anzuwenden, Prototypen auf Basis einer Marktrecherche und Ideengenerierungsphase zu entwickeln und sind aufgefordert, die Ergebnisse anschließend auch zu präsentieren und kritisch zu reflektieren beziehungsweise zu diskutieren. Insgesamt werden die Studierenden somit in die Lage versetzt, eigenständig und innovativ zu handeln.

Wissenschaftliche Einheit: Elektrotechnik und Informationstechnik

Verantwortliche(r): Marco Weisenstein, Prof. Dr. Wolfram Wellßow

Kurzbeschreibung: In einer Zeit mit immer mehr Erzeugungsanlagen basierend auf volatilen Energiequellen werden Prognosen und elektrische Speicher in unserem Energiesystem immer wichtiger. Unser Ziel ist es, mit einem „Micro-Grid“ Versuchsstand den Studierenden die Herausforderungen praxisnah näher zu bringen. Dazu wird im Rahmen des „Lehre-Plus-Projekts“ das „Smart-Grid-Lab“ um ein Batteriespeichersystem erweitert. Im Rahmen eines studentischen Versuchs sollen diese mit den im Labor vorhandenen elektrischen Verbrauchern und Erzeugungsanlagen und unter Berücksichtigung von Verbrauchs- und Erzeugungsprognosen so gesteuert werden, dass das Netz bilanziert wird und damit ein eigenständiges Netz – ein „Micro-Grid“ – entsteht.

 

Wissenschaftliche Einheit: Bauingenieurwesen

Verantwortliche(r): Prof. Dr. Hamid Sadegh-Azar, Arthur Feldbusch

Kurzbeschreibung: Zur Vertiefung von Vorlesungsinhalten der Baustatik und Baudynamik wurde eine schwingfähige Fußgängerbrücke mit variabler Spannweite errichtet. Studierende können die erlernten, meist komplexen theoretischen Grundlagen mithilfe dieser Brücke in ganz praktischer Form anwenden und prüfen. Themenfelder wie die Berechnung von Verformungen (Biegelinien) können mit dieser Brücke hervorragend erklärt und experimentell nachvollzogen werden. Die Last wird durch die Fußgänger (Studierende) selbst aufgebracht und kann beliebig variiert werden. Der Einfluss beweglicher (Einflusslinien) und veränderlicher Lasten (Fußgänger) kann veranschaulicht und praxisnah getestet werden. Insbesondere eignet sich die Konstruktion für die Verdeutlichung und Untersuchung der von Menschen verursachten Schwingungen. Die Studierenden können die Auswirkungen der menschlichen Bewegung (Gehen, Hüpfen, Wippen) erfahren und selbst fühlen.

Wissenschaftliche Einheit: Physik, Elektrotechnik/Informationstechnik

Verantwortliche(r):Jun.-Prof. Dr. Pascal Klein,Jun.-Prof. Dr. Marc Herrlich, Prof. Dr. Jochen Kuhn

Kurzbeschreibung: In der ersten Projektphase wurde ein Spiel zur anschaulichen Vermittlung abstrakter mathematischer Konzepte, die mit Vektorfeldern verbunden sind, entwickelt (siehe Abb. 1). In dieser zweiten Projektphase wird das Spiel an Studierende (Experimentalphysik 1 für Ingenieure) distribuiert und eine Untersuchung des vermuteten lernförderlichen Potentials des Spiels vorbereitet. Dazu wird zunächst ein Diagnosetest konzipiert, der die Verbindung zwischen der mathematischen Repräsentationsform (Formel und Gleichung) und der zugehörigen graphischen Darstellung von Vektorfeldern adressiert -  eine Kompetenz, die aus physikdidaktischer Sicht durch das Spiel gefördert werden sollte. Neben Pilotierung des Instruments werden in der Projektlaufzeit auch die Nutzungsintensität und das Interesse am Spiel erfragt und es werden auf Basis studentischer Rückmeldungen einige Optimierungen am Spiel selbst vorgenommen.

 

Abbildung 1: Screenshot des Gameplays. Mittig dargestellt ist die graphische Repräsentation des Vektorfelds, die sich je nach Formeleingabe (mittig, oben) ändert und eine andere Interaktion mit den Partikeln (gelb) bewirkt, die aus der Quelle (links) strömen. Ziel ist es, die Partikeln in das Ziel (rechts) zu manövrieren.

Wissenschaftliche Einheit: Physik

Verantwortliche(r): Dr. Sebastian Gröber, Prof. Dr. Georg von Freymann, Prof. Dr. Egbert Oesterschulze, Sebastian Zangerle, Dr. Christian Fruböse, Saskia Uhrig-Delp, Jacqueline Jung, Jun.-Prof. Dr. Pascal Klein

Kurzbeschreibung: Physik-Lehramtsstudierende werden auf Erklärsituationen mit Schülern im beruflichen Alltag vorbereitet, indem erstmals Erklären in zwei fachliche und zwei fachdidaktische Lehrveranstaltungen systematisch integriert wird. Die komplexe schulische Erklärsituation wird elementarisiert, indem die Studierenden Erklärvideos zu Inhalten der Lehrveranstaltungen erstellen, mit diesen selbst lernen und Feedback zur Qualität von Erklärungen anhand von Qualitätskriterien geben. Grundkenntnisse zu Erklärungen werden in einem Vortrag zu Beginn der Lehrveranstaltungen vermittelt. Mit Konzepttests wird untersucht, ob das Erstellen von Erklärvideos ein besseres konzeptionelles Verständnis bewirkt. Anhand einheitlicher Fragebögen wird sowohl die Qualität der Integration von Erklären mit Erklärvideos in die Lehrveranstaltungen evaluiert als auch die Selbstwirksamkeitserwartung der Studierenden zum Erklären im Physikunterricht untersucht.

Wissenschaftliche Einheit: Maschinenbau und Verfahrenstechnik

Verantwortliche(r): Prof. Dr. Jan C. Aurich, Patrick Kölsch, Moritz Glatt

Kurzbeschreibung: Das Lehre-Plus-Projekt „Die Digitale Transformation der Produktion – Eine Lernfabrik“ ermöglicht es, die für die Ingenieursausbildung dringend notwendigen Kompetenzen zur digitalen Transformation anhand mehrerer komplementärer und praxisnaher studentischer Arbeiten zu vermitteln. Dies geschieht anhand eines realitätsnahen und voll funktionsfähigen Fabrikmodells, der Fischertechnik Lernfabrik 4.0. Diese bildet alle Prozesse von der Bestellung über die Produktion bis zur Lieferung digitalisiert und vernetzt ab. Ziel ist es, den Studierenden die beiden Themenschwerpunkte Digitaler Zwilling und Maschinelles Lernen innerhalb der Produktionstechnik nicht nur konzeptionell, sondern auch praxisorientiert zu vermitteln. Ein wichtiger Bestandteil des Projekts ist auch der Austausch der Studierenden untereinander, wodurch die Kompetenzvermittlung über die jeweilige Themenstellung hinaus erweitert wird.

Wissenschaftliche Einheit: Sozialwissenschaften

Verantwortliche(r): Dr. Claudia Gómez-Tutor, Monika Haberer

Kurzbeschreibung: Im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung stehen schulischen Lehrkräften in zunehmendem Maße digitale Anwendungen zur Verfügung, die es diesen ermöglichen, ihr didaktisches Setting im Unterricht sinnvoll zu erweitern und zu ergänzen. Vor dem Hintergrund der Dynamik der technischen Entwicklung besteht in allen Phasen der Lehrkräftebildung ein Fortbildungsbedarf im Hinblick auf deren anwendungsbezogene Medienkompetenz. Ziel des Projektes ist es, in einem ersten Arbeitspaket (AP1) TU-interne Veranstaltungsangebote im Themenfeld „Einsatz digitaler Medien im Lehramt“ in einer zentralen Veranstaltungsübersicht zu sammeln und nach Absprache mit den jeweiligen Verantwortlichen modularisierte Lern- und Kursbausteine aus diesen Veranstaltungen in einer „Tool-Box“ systematisiert bereitzustellen. Darauf aufbauend wird in einem zweiten Projektteil (AP2) ein Workshopangebot entwickelt, welches als freiwilliges Zusatzangebot im Lehramtsstudium (Bildungswissenschaften) sowie im Studiengang Schulmanagement (DISC) angeboten wird.

Wissenschaftliche Einheit: Sozialwissenschaften

Verantwortliche(r): Marcus Müller, Lukas D. Herr

Kurzbeschreibung: Die Theorien der IB begegnen uns täglich bewusst oder unbewusst, denn je nach Wahl der theoretischen Perspektive ergeben sich ganz unterschiedliche Vorstellungen über die Ursachen außenpolitischen Verhaltens von Staaten. In der „Game of Thrones“-Simulation sind Studierende dazu eingeladen, die internationale Politik entlang der staffelübergreifenden Konflikte unter den Häusern des Kontinentes „Westeros“ nachzuspielen und so die unterschiedlichen politikwissenschaftlichen Erklärungsangebote von Krieg und Frieden zu erfahren. Die Brutalität um die Herrschaft „Westeros“ kann bspw. durch das Fehlen einer obersten Sanktionsinstanz erklärt werden, während die universelle Bedrohung der „Weißen Wanderer“ ein gemeinsames kooperatives Handeln erforderlich macht (siehe Klimawandel). Durch die aktiven Aneignungsprozesse können die Lernenden die Grundkonzepte der Theorien der IB spielerisch erfahren und so das erworbene Wissen besser behalten. 

Wissenschaftliche Einheit: Informatik

Verantwortliche(r): Prof. Dr. Ralf Hinze, Christian Bogner

Kurzbeschreibung: In der ingenieurwissenschaftlichen Ausbildung im Rahmen von vorlesungsbegleitenden Übungen kommen seit vielen Jahren Studierende zum Einsatz, die in der Regel keine systematische Ausbildung als Lehrperson durchlaufen haben. Außerdem sind insbesondere zu Beginn des Bachelorstudiums die Kompetenzen und Fähigkeiten der Studierenden extrem unterschiedlich ausgeprägt. Diese Heterogenität stellt auch eine erfahrene Übungsleitung vor große Herausforderungen. Im Projekt werden deshalb unter Mitwirkung von geschulten Hilfskräften studentische Tutorinnen und Tutoren für den Einsatz in ihren Übungen vorbereitet.

Im Rahmen eines Vorbereitungsworkshops erstellen die Projektmitarbeiterinnen und Projektmitarbeiter gemeinsam mit den Tutorinnen und Tutoren geeignete Übungskonzepte auf Basis der Ziele, Vorgaben und Bedürfnisse der Lernenden. Außerdem werden die Tutorinnen und Tutoren darauf vorbereitet, gegenseitig paarweise kollegiale Hospitationen durchzuführen. Videoaufzeichnungen während der Hospitationen helfen beim Reflektieren und Verbessern des persönlichen wirkungsvollen Auftretens in der Übung. Bei gemeinsamen Zwischentreffen aller Tutorinnen und Tutoren werden die gesammelten Erfahrungen sowie die Rückmeldungen aus den Hospitationen diskutiert. Am Ende der Maßnahme verfassen die beteiligten Tutorinnen und Tutoren einen individuellen Lernbericht, der die Planung, Umsetzung und Reflexion der eigenen Übungseinheiten beschreibt sowie einen Ausblick auf die individuellen Entwicklungsziele als Tutor gibt. Die Ergebnisse und Erfahrungen dieses Projekts lassen sich sehr gut auf verwandte Disziplinen übertragen (z.B. Elektrotechnik, Maschinenbau, Physik, Mathematik).

Lehre Plus-Projekte 2018

Wissenschaftliche Einheit: Elektrotechnnik und Informationstechnik und Physik

Verantwortliche(r): Jun.-Professor Dr. Marc Herrlich, Jun.-Professor Dr. Pascal Klein, Professor Dr. Jochen Kuhn

Kurzbeschreibung: Mathematische Konzepte wie Vektorfelder, Wegintegrale, Divergenz und Rotation spielen eine fundamentale Rolle in der Physik. Auf Grund des hohen Abstraktionsgrades bereiten diese jedoch gerade Studierenden in der Eingangsphase häufig große Verständnisprobleme. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines interaktiven Lernspiels als komplementärer Lernansatz, um Verständnis und Anwendungskompetenz der o.g. Konzepte bei den Studierenden zu verbessern. Unter anderem werden hierfür Vektorfelder im Spiel als anschauliche Metapher dargestellt, z. B. in Form von Geländeprofilen, Wasser- oder Luftströmungen. Aufgabe der Spieler*innen ist es dann, Pfade zu finden, um den Level zu lösen. Unterstützt wird dieser Ansatz durch eine Gestaltung, die besonders die aktuelle spiele-affine Generation von Studierenden ansprechen soll.

 

Wissenschaftliche Einheit: Informatik

Verantwortliche(r): Dr. Annette Bieniusa und Peter Zeller

Kurzbeschreibung: Die Digitalisierung der Verwaltung von Lehrveranstaltung und das eLearning haben sich in den letzten Jahren rasant entwickelt. In der Informatik nimmt dabei die Entwicklung der Programmierfähigkeit eine besondere Rolle ein, da wichtige Aspekte wie die Korrektheit eines Programms, seine Effizienz und zum Teil auch der Programmierstil durch Tests (teil-)automatisiert überprüft werden können. Lernenden erhalten dadurch zeitnahes individuelles Feedback, das zur Steigerung der Motivation und Erhöhung der Intensität des Lernens führt. Im Rahmen des Projekts evaluieren und erweitern die Projektverantwortlichen das Übungsverwaltungssystem für Programmieraufgaben (ExClaim), um die Interaktion zu optimieren und weitere Einsatzszenarien (z.B. Schulen, eKlausuren) zu evaluieren.

Wissenschaftliche Einheit: Physik

Verantwortliche(r): Dr. Sebastian Gröber, Professor Dr. Georg von Freymann, Professor Dr. Egbert Oesterschulze, Anett Fleischhauer

Kurzbeschreibung: Im Projekt werden Online-Module zu Themen von Experimentalphysikkursen der Präsenz- und Fernlehre konzipiert und evaluiert. Die Online-Module fokussieren auf zentrale Gesetze/Prinzipien und die Instruktion konzeptionellen Wissens, um die Studierenden besser auf das Lösen physikalischer Problemstellungen vorzubereiten. Theoretische Grundlagen werden mit am Grafiktablett aufgezeichneten Videosequenzen vermittelt. Ein aktiver und kontrollierter Wissenserwerb ist durch theoriebegleitende Multiple-Choice-Aufgaben (formatives Self-Assessment) und durch nach dem Prinzip "Vorhersagen-Beobachten-Erklären" strukturierte Video-Experimente (summatives Self-Assessment) möglich.

Wissenschaftliche Einheit: Mathematik

Verantwortliche(r): Dr. Janko Böhm und Dr. Michael Kunte

Kurzbeschreibung: Die RPTU ist einer der führenden Standorte in der Entwicklung von Computeralgebrasystemen. Diese Tradition reicht von dem System SINGULAR für polynomiale Berechnungen bis zu dem im neu eingerichteten SFB-TRR 195 entwickelten interdisziplinären System OSCAR.
Die am SFB beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sind ebenso mit der Vermittlung von Ideen aus der Computeralgebra im Rahmen der Lehre betraut. Hier macht Computeralgebra abstrakte Konzepte der Mathematik für die Studierenden greifbar. In diesem Projekt soll ein Selbstlerntool für Computeralgebrasysteme geschaffen werden, das direkte Rückmeldung für online bearbeitete vorlesungsbegleitende Aufgabenstellungen und Experimente gibt.

Wissenschaftliche Einheit: Chemie

Verantwortliche(r): Apl. Professor Dr. Gabriele Hornung, Carola Nieß, Anke Hänßle-Schardt, Annerose Molitor-Schworm, Dr. Martin Schönbeck, Dr. Lars Czubatinski

Kurzbeschreibung: Der aktuelle Beschluss der KMK (2016) fordert Lehrkräfte dazu auf, digitale Medien im Fachunterricht einzusetzen, um die Medienkompetenz von Schüler*innen zu fördern. Daher ist es essentiell, digitale Medien auch in die universitäre Lehrer*innen-Ausbildung zu integrieren. Lehramtsstudierende müssen schon während des Studiums mit digitalen Medien arbeiten und lernen, wie diese didaktisch sinnvoll im Unterricht eingesetzt werden können. Ziel ist eine nachhaltige Implementierung digitaler Medien in die Pflichtveranstaltungen der Fachdidaktik Chemie. Geplant ist, die mit digitalen Medien unterstützten Lehrkonzepte allen experimentellen Fächern der RPTU zur Verfügung zu stellen.

Wissenschaftliche Einheit: Biologie

Verantwortliche(r): Professor Dr. Eckhard Friauf und apl. Professor Dr. Christoph Thyssen

Kurzbeschreibung: Gehirne von Mensch und Tier sind das Ergebnis Milliarden Jahre langer biologischer Evolution. Anatomische Strukturen im Fischgehirn finden sich so im Menschengehirn wider. Sie zu verstehen dient dem Verständnis unseres eigenen Gehirns. Unser Ziel ist, vergleichende Hirnanatomie interaktiv zu lehren und eigenständig erlernbar zu machen. Dazu werden reale Gehirnmodelle in einer Vitrine über virtuelle Ergänzungen lebendig mit Zusatzinhalten und Augmented Reality-Links versehen. Insbesondere ergänzende funktionelle sind ohne virtuelle Zusatzinformation nicht variabel darstellbar. Nutzerkreis sind Studierende der RPTU und (werdende) Lehrer mit ihren Schülern. Die Kopplung von ARIBA an das Internet-Portal www.dasGehirn.info wird die Suche, Aufbereitung und Einbindung von didaktisch wertvollen Beiträgen optimieren.

Wissenschaftliche Einheit: Sozialwissenschaften

Verantwortliche(r): Jan Hellriegel, Professor Dr. Rolf Arnold, Dr. Michael Schön

Kurzbeschreibung: Im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung und Medialisierung untersucht das Projekt „Markt der Medien & Medienbildung“ die didaktisch-methodischen Mehrwerte neuster Medientechnologien für die Lehre und zielt darauf ab die Medienkompetenz von Lehramts-Studierenden zu befördern.
Im Rahmen des „Markt der Medien“ haben Studierende und Lehrende die Möglichkeit in einem messeähnlichen Setting neueste Medientechnologien zu erproben und die didaktischen Einsatzmöglichkeiten zu diskutieren. Zudem konzipieren Studierende im Rahmen des Seminars „Medienpädagogik“ Medienprojekte, welche an Schulen praktisch erprobt und anschließend im Seminarkontext reflektiert werden. Ein Fokus liegt hierbei auf den didaktischen Potenzialen von Virtual-Reality-Technologien.

Wissenschaftliche Einheit: Physik

Verantwortliche(r): Dr. Stefan Küchemann, Jun.-Professor Dr. Pascal Klein, Professor Dr. Henning Fouckhardt, Professor Dr. Jochen Kuhn

Kurzbeschreibung: Kurzbeschreibung folgt

Lehre Plus-Projekte 2017

Wissenschaftliche Einheit: Maschinenbau und Verfahrenstechnik

Verantwortliche(r): Professor Dr. Roland Ulber und Leo van Waveren

Kurzbeschreibung: Die Güte und Klarheit der Einführung eines Laborexperiments beeinflusst in erheblichem Maße, ob und in welchem Umfang die Studierenden zu einem angemessenen Handeln im Labor befähigt werden. Zur Beurteilung der Instruktionsqualität bietet sich die Etablierung eines objektiven Maßstabs an, der über eine spontan-situative Bewertung hinausgeht. Das „Argus“-Projekt soll dazu in enger Verbindung mit dem fachwissenschaftlichen Prüfung Plus Projekt „iLAB.pro“ durchgeführt werden. Innerhalb des Projekts sollen Videoaufzeichnung dazu genutzt werden, die durch Mitarbeiter vorgenommene Einführung in den Versuch festzuhalten und für eine didaktische Aufarbeitung zu erschließen.

Wissenschaftliche Einheit: Bauingenieurwesen

Verantwortliche(r): Professor Dr. Hamid Sadegh-Azar

Kurzbeschreibung: Parametrisierte interaktive E-Übungen (u.a. Hausübungen), E-Prüfungen und Self- Assessments bilden eine sehr innovative und effiziente Ergänzung zu den entsprechenden papiergebundenen Umsetzungsformen.Ziel dieses Projekts ist die Konzeption und  technische Umsetzung von online-basierten parametrisierten interaktiven E-Übungen und  E-Prüfungen/Self-Assessments, in denen mathematische und parameterabhängige Aufgaben gestellt, interaktiv parameterabhängig gelöst und ergebnistolerant überprüft werden können. Den Studierenden bieten die E-Übungen die Möglichkeit, rechenbasierte Lerninhalte ausgiebig interaktiv und auf individuell angepasstem Schwierigkeitsgrad zu üben und so Methoden- und Anwendungskompetenzen zu entwickeln oder zu vertiefen. Zudem können diese für Self-Assessments oder zur Klausurvorbereitung genutzt werden. Die interaktive Übungsgestaltung mit Unterstützung durch Teillösungen und mit Überprüfung der Zwischenresultate ermöglicht die schrittweise Lösung der, auf das individuelle Niveau angepassten Aufgaben.

Wissenschaftliche Einheit: Architektur

Verantwortliche(r): Cornelie Leopold

Kurzbeschreibung: In diesem Projekt sollen bereits vorhandene 3D-Modelle zur Geometrie räumlicher Objekte entsprechend neuer technischer Möglichkeiten aktualisiert und aufbereitet werden sowie durch zusätzliche neue 3DModelle ergänzt bzw. vervollständigt werden. Ein Konzept zur Präsentation und  Nutzung dieser 3D-Modelle durch die Studierenden wird erarbeitet und umgesetzt, so dass diese in Zukunft den Studierenden auch in den Selbstlernphasen zur Verfügung stehen. Durch dieses Projekte soll eine nachhaltige Verbesserung der Lehre zur Unterstützung der räumlichen Vorstellung und damit Erleichterung der Studieneingangsphase in dem für viele Studierenden schwierigen Fach erreicht werden.

Lehre Plus-Projekte 2016

Wissenschaftliche Einheit: Maschinenbau und Verfahrenstechnik  

Verantwortliche(r): Professor Martin Eigner, Hristo Apostolov, Andreas Eiden

Kurzbeschreibung: Mit der Überzeugung, dass eine Gruppe Möglichkeiten und Fähigkeiten entwickeln kann, die ein Individuum alleine nicht schaffen könnte, sollen Mittel und Wege gefunden werden, die eine Gruppe an Studierenden in die Lage versetzt ein komplexes Engineering-Projekt erfolgreich zu bearbeiten.

Dabei werden auch Möglichkeiten geschaffen, einen interessierten Laien in die Lage zu versetzen, selbstständig an einem großen Projekt mitzuwirken. Simulationen können über die Teilnehmer der sogenannten „Crowd“ verteilt und dadurch schneller bearbeitet werden. Freie CAD Programme in Kombination mit einer Programmierer-Community versetzen diese „Crowd“ in die Lage gemeinschaftlich und interaktiv beliebig große Aufgaben in kleine handhabbare Teilprojekte aufzusplitten und gemeinschaftlich in der „Cloud“ zu bearbeiten. Jeder einzelne Teilnehmer bringt seine persönliche Fähigkeit ein, um eine spezifische Teilaufgabe zu lösen. So können auch ungenutzte Potenziale gehoben werden. Crowd Engineering arbeitet daran, innovative Prinzipien der Arbeitsteilung auf den Bereich Engineering anzuwenden.

Wissenschaftliche Einheit: Sozialwissenschaften, Zentrum für Lehrerbildung 

Verantwortliche(r): Dr. Thomas Prescher, Dr. Claudia Gómez Tutor

Kurzbeschreibung: Das bisherige Onlineseminar „Heterogenität: Umgang mit kultureller Vielfalt“ im Rahmen der Bildungswissenschaften soll zum Blended-Learningseminar weiterentwickelt und mit dem ZfL-Projekt „Ehrenamtliche Tätigkeit von Lehramtsstudierenden in Schulen (ELiS)“ verbunden werden. Im Projekt ELiS bieten Studierende Begleitmaßnahmen (AG-Angebote, Assistenz im Unterricht, Einzelförderung) für Kinder und Jugendliche mit Migrationshintergrund an verschiedenen Schulen in Kaiserslautern an.

Ziel von EiKEL ist es, die Tätigkeit an der Schule theoriegeleitet zu reflektieren und auf diese Weise eine professionelle Lehrkompetenz durch die vertiefte Reflexion der Erfahrungen im Sinne eines Theorie-Praxis-Transfers zu schaffen. Basis für dieses Vorgehen wird ein Ansatz forschenden Lernens sein, der neben dem grundlegenden Verständnis von Konzepten zu Interkulturalität, interkultureller Kommunikation, Kultur und Fremdheit die Studierenden dabei unterstützt, auch Kompetenzen im Umgang mit heterogenen Gruppen zu entwickeln.

Wissenschaftliche Einheit: Biologie, Chemie 

Verantwortliche(r): Dr. Christoph Thyssen, apl. Prof. Dr. Gabriele Hornung

Kurzbeschreibung: Der Einsatz digitaler Medien im Unterricht hängt primär von der Einstellung bzw. vom Orientierungs- und Verfügungswissen der Lehrkräfte ab. Das Projekt soll ein interdisziplinäres Angebot schaffen, das Studierende auf Anforderungen der Schulpraxis bzgl. digitaler Medien vorbereitet. Dazu sollen konkrete Unterrichtsszenarien demonstriert und geübt werden. So soll festgelegten Ausbildungszielen (Medienkompass RLP) und der geforderten Einbindung digitaler Medien im Unterricht Rechnung getragen werden.

Adäquate Lehrveranstaltungen fördern spezifisch die Lernbereitschaft, sind bei Berücksichtigung von Einsatzszenarien zu unterschiedlichen digitalen Werkzeugen also vielversprechend und fachdidaktisch sinnvoll. Deshalb sollen

  • gezielt mit Interaktiven Whiteboards, Tablets, Smartphones & Laptops an konkreten naturwissenschaftlichen Fragestellungen komplexe Vorgänge animiert/simuliert werden.

  • Sachverhalte, die unseren Sinnen nicht zugänglich sind – der sog. submikroskopische Bereich – erschlossen werden.

  • in einem Praktikum teure Labor Messgeräte durch digitale Endgeräte ersetzt und Studierenden Grenzen/Stärken der verschiedenen Methoden aufgezeigt werden. 

Wissenschaftliche Einheit: Mathematik 

Verantwortliche(r): Dr. Martin Bracke, Dr. Andreas Roth, Dennis Merkert

Kurzbeschreibung: Die Studierenden bekommen in der EWP Grundlagen für das Programmieren mit den Sprachen MATLAB und C vermittelt, d.h. es werden eine einsteigerfreundliche mathematisch-naturwissenschaftliche Spezialumgebung sowie eine sehr verbreitete Hochsprache thematisiert. Die Vermittlung dieses Wissens ist für das spätere Mathematikstudium und die Arbeit mit mathematischen Fragestellungen essenziell.

Da die Voraussetzungen der Studierenden sehr heterogen sind, soll das bestehende Angebot in Form eines Blended-Learning Konzepts hinsichtlich der Möglichkeiten des Selbststudiums sowie eines individuellen Feedbacks zu den Lernfortschritten erweitert werden. Dazu wird im ersten Schritt das aktuell aus Vorlesungsfolien, -skript sowie Präsenz- und Hausübungen bestehende Material durch online verfügbare Videotutorials zu Vorlesungsinhalten und detaillierten Lösungsbesprechungen erweitert. Weiter soll der Einsatz des in den integrierten Übungen eingesetzten Systems Cody Coursework, welches online und automatisch bearbeitete Aufgaben bewertet und Hinweise auf Fehler gibt, durch den Einsatz von Fragebögen und Live-Umfragen evaluiert und optimiert werden. Im zweiten Teil wird eine der drei Teilnehmergruppen auf ein Flipped-Classroom Konzept umgestellt, in dem sie neue Inhalte im Selbststudium erarbeitet, so dass in den Präsenzveranstaltungen die ausführliche Beantwortung von Fragen sowie weitergehende Betrachtungen möglich werden.

Wissenschaftliche Einheit: Elektro- und Informationstechnik 

Verantwortliche(r): Dr. Christian De Schryver

Kurzbeschreibung: Ziel des Projekts ist es, den Studierenden bereits im ersten Semester eine Übersicht über mögliche Tools zum eigenständigen Lernen zu vermitteln, so dass diese allen bekannt sind und selbständig eingesetzt werden können. Dabei sollen die Studierenden verschiedene Methoden anhand realer Lehrinhalte in der Praxis anwenden und diese subjektiv für sich selbst hinsichtlich Aufwand, Nutzen und Akzeptanz bewerten. Diese persönlichen Eindrücke werden in der Vorlesung diskutiert und reflektiert.

Das Projekt soll innerhalb der Erstsemesterveranstaltung „Grundlagen und Anwendungen der Wahrscheinlichkeitstheorie“ durchgeführt werden, die sich aufgrund ihrer inhaltlich theoretischen Ausrichtung sehr gut dazu eignet. Die Veranstaltung soll als Inverted Classroom-Vorlesung neu konzipiert werden, die einen aktiven Beitrag der Studierenden an ihrem Lernerfolg bereits vom ersten Studientag an einfordert. Wir möchten neben den notwendigen zu erstellenden, passiven Lehrmaterialien zu den einzelnen Lernzielen (Videoclips, Webinhalte, Literatur, ...) insbesondere interaktive Elemente wie Online-Selbsttests, Programmieraufgaben, Online-Teamplattformen zum gemeinsamen Lernen und Pflicht-Abgaben etablieren. Jede Methode wird dabei einem bestimmten Lehrinhalt zugeordnet und für sich in diesem Kontext von den Studierenden evaluiert werden.

Wissenschaftliche Einheit: Maschinenbau und Verfahrenstechnik  

Verantwortliche(r): Jun.-Prof. Dr. Frank Balle, Dr. Marcus Klein

Kurzbeschreibung: Das Lehrkonzept des „Flipped Classroom“ soll für die werkstoff-technische Ausbildung an der RPTU eingesetzt werden. Hierzu werden zwei geeignete Vorlesungsinhalte (Wärmebehandlungen von Metalllegierungen: ZTU- und ZTA-Diagramme) nicht in der üblichen Vorlesungsform, sondern mit Hilfe von Lernvideos zunächst im Selbststudium während der üblichen Vorlesungszeit vermittelt. Somit werden die notwendigen Impulse und Erklärungen für die eine Woche später stattfindende Präsenzveranstaltung (Plenum) gegeben. Das Plenum findet als offene Gruppendiskussion unter Anwesenheit, Moderation und Unterstützung des Dozenten, Übungsleiters, drei wiss. Mitarbeitern sowie einer wiss. Hilfskraft statt.

Dadurch sind ausreichend viele Ansprechpersonen für einen Hörerkreis von bis zu 150 Personen bzw. 25-30 Gruppen gewährleistet. Ziel des Plenums ist die selbstständige Lösung der Übungsfragen und Aufgaben durch die Studierenden.

Die Vorlesungsvideos werden durch Arbeitsblätter (Workbooks) begleitet, die die Studierenden für Notizen und Vervollständigungen von Diagrammen nutzen können. Darüber hinaus werden auf der OLAT-Plattform Selbstkontrollaufgaben zur zeitnahen persönlichen Rückkopplung der benötigten Lerninhalte (self-assessment) angeboten.

Wissenschaftliche Einheit: Bauingenieurwesen

Verantwortliche(r): Prof. Dr. Hamid Sadegh-Azar

Kurzbeschreibung: Mit iDynamics soll die Grundlage für ein experimentelles dynamisches Labor als mobile App für Studierende verschiedener Fachrichtungen (u.a. Bauingenieurwesen und Maschinenbau und Verfahrenstechnik) und für die Öffentlichkeit geschaffen werden. Durch die Bereitstellung dieses Werkzeugs wird die Kreativität der Studierenden angeregt und sie werden dazu befähigt und motiviert, eigenständig experimentelle Untersuchungen durchzuführen. Bring Your Own Device (BYOD) für die „forschende Lehre“.

Die heute gängigen Smartphones und Tablets besitzen i.d.R. leistungsstarke Schwingungssensoren, welche für schwingungstechnische Untersuchungen genutzt werden können. Es soll daher eine mobile App entwickelt werden, mit der beliebige Schwingungs- und Erschütterungsmessungen durchgeführt werden können. Die App kann hier heruntergeladen werden.

Lehre Plus-Projekte 2015

Wissenschaftliche Einheit: Bauingenieurwesen
Verantwortliche(r): Prof. Dr. Wolfgang Breit

Kurzbeschreibung: „Bei diesem Projekt geht es darum, die Eigenschaften des Baustoffs Beton - Festigkeit und Dauerhaftigkeit - so mit einer geeigneten Konstruktionsweise zu kombinieren, dass leichte, robuste und gestalterisch anspruchsvolle Kanus entstehen, die unter den Wettbewerbsbedingungen einer Regatta bestehen können. Die Erprobung erfolgt im Rahmen eines internationalen Wettbewerbs durch die Teilnahme an der von der Deutschen Zement- und Betonindustrie ausgeschriebenen Betonkanu-Regatta.

Das Projekt ist gedacht für Studierende der Fachrichtung Bauingenieurwesen im 1. und 2. Fachsemester, die die Vorlesung Werkstoffkunde im Bauwesen hören. Es ermöglicht parallel zur Lehrveranstaltung den Transfer des Vorlesungsstoffs (Werkstoffwissenschaft gepaart mit Baukonstruktion) auf einen realen Anwendungsfall."

Wissenschaftliche Einheit: Physik
Verantwortliche(r): Prof. Dr. Artur Widera, Prof. Dr. Herwig Ott, Prof. Dr. Michael Fleischhauer
Kurzbeschreibung: Das Lehre plus Projekt Quantum-iWeek wird Studierende der Physik an aktuelle Forschung zur Thematik offener Quantensysteme in Theorie und Experiment heranführen. Dazu werden in einer Woche zum Thema "Laserkühlung" ganztägig sowohl Vorlesungen von Forschern auf diesem Gebiet, Seminarvorträge der teilnehmenden Studierenden als auch praktische Experimente im Labor an Apparaturen nach aktuellem Stand der Technik miteinander kombiniert.

Wissenschaftliche Einheit: Chemie
Verantwortliche(r): Prof. Dr. Antonio J. Pierik, apl. Prof. Dr. Gabriele Hornung

Kurzbeschreibung: Populäre Presseberichte liefern über Skandale im Lebensmittelbereich aktuelle forschungsrelevante Themen für die Lehre. Die Alltagsnähe spricht Studierende an und bietet einen hervorragenden interdisziplinären Ansatz für forschungsorientierte Lehre. Studierende durchlaufen in einem Seminar mit Praktikum ein 6-phasiges Modell: 1. Themenfindung, 2. Entwicklung von Forschungsfragen, 3. Auswahl von Lösungsansätzen, 4. Auswahl von Forschungsdesigns, 5. Experimentelle Bearbeitung der Fragestellungen und 6. Auswertung der Ergebnisse. Die Dozenten sind dabei Berater und Begleiter.

Wissenschaftliche Einheit: Biologie
Verantwortliche(r): Prof. Dr. Matthias Hahn, Prof. Dr. Nicole Frankenberg-Dinkel, Dr. Christoph Thyssen

Kurzbeschreibung: Resistenzen von Krankheitserregern gegen antimikrobielle Wirkstoffe sind ein weltweit zunehmendes Problem bei der Behandlung von Infektionskrankheiten und beim Pflanzenschutz. In dem Projekt soll die Entstehung und die Ausbreitung von Resistenzen in humanpathogenen Bakterien und in pflanzenpathogenen Pilzen in einem Praktikum von Studierenden untersucht und die daraus resultierenden Gefährungspotentiale für die Wirksamkeit der betroffenen Antibiotika abgeschätzt werden. Hierbei sollen auch Proben aus der Klinik und landwirtschaftlich genutzten Standorten analysiert werden, um praxisrelevante Daten zu erhalten.

Wissenschaftliche Einheit: Bauingenieurwesen
Verantwortliche(r): JProf. Dr. Catherina Thiele

Kurzbeschreibung: Die Bemessung von Befestigungen im Mauerwerk für den Brandfall erfordert die Definition von Widerstandswerten, welche dann mit den einwirkenden Kräften verglichen werden müssen.

Zur Beurteilung des Tragewiderstands und damit zur Definition von Widerstandswerten von Befestigungen im Mauerwerk im Brandfall fehlen jedoch die wissenschaftlich abgesicherten Grundlagen.

Im Rahmen des Lehre plus Projektes haben die Studierenden die Möglichkeit sich an ein derzeit unerforschtes Thema heranzuarbeiten und dabei die Faszination der Brandversuche zu erleben. 

Wissenschaftliche Einheit: Architektur
Verantwortliche(r): Dipl.-Ing. Maximilian Wienecke, Prof. Dipl.-Ing Dirk Bayer 

Kurzbeschreibung: Wärmedämmverbundsysteme (WDVS) zählen gegenwärtig zu den am meisten eingesetzten Fassadenkonstruktionen, dennoch stoßen sie wegen technischer und gestalterischer Bedenken auf Ablehnung. Das Projekt möchte sich auf architektonischer Sicht nähern und ist auf der Suche nach einer eigenen gestalterischen Logik von WDVS. Abseits der Gestaltungsvarianten (Putze, Riemchen, Farben) verschiedener Systemhersteller dient die Dämmebene selbst als Untersuchungsgegenstand. Hierzu werden mehrere Prototypen im Maßstab 1:1 entwickelt und auf ihre praxistaugliche Machbarkeit untersucht.

Wissenschaftliche Einheit: Raum- und Umweltplanung
Verantwortliche(r): Prof. Dr. Karina Pallagst

Kurzbeschreibung: "Das EU-Projekt Planshrinking" Planning Cultures in the USA and Germany in Comparison - the example of Shrinking Cities" wurde vom Team des Fachgebietes IPS bearbeitet 2010-2014), um aktuelle Veränderungstendenzen in Planungskulturen vertieft zu untersuchen. Wesentliche Forschungsergebnisse und -methoden, die im Projekt erarbeitet bzw. angewandt wurden, sollen den Masterstudierenden des Studiengangs Stadt- und Regionalentwicklung im Wahlpflichtmodul "Comparative  Urban Development" ermöglichen, innerhalb eines authentischen wissenschaftlichenKontextes zu lernen. Besonderer Wert wird darauf gelegt, den Studierenden keine vorgefertigten Lösungen zu präsentieren, sondern im Sinne eines offenen Prozesses die eigene analytische Reflexion innerhalb des Lernprozesses zu ermöglichen."

Wissenschaftliche Einheiten: Biologie, Chemie, Raum- und Umweltplanung
Verantwortliche(r): Dr. Christoph Thyssen, apl. Prof. Dr. Gabriele Hornung, Prof. Dr. Sascha M. Henninger

Kurzbeschreibung: Authentizität, Interesse und Motivation sind Faktoren, die das Lernen beeinflussen. Lehramtsstudierende können diese Effekte an SchülerInnen erforschen, die wiederum selbst in Kooperation mit der Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Trippstadt forschen. Parallel zu Kontrollgruppen untersuchen sie in wie fern Ascherückführung zur Wiederherstellung ausgelaugter Waldböden tauglich sein könnte und welche Auswirkungen Ascheeintrag im Ökosystem Wald mit sich bringt.

Lehre Plus-Projekte 2014

Wissenschaftliche Einheit: Sozialwissenschaften
Verantwortliche: Dr. Steffen Hagemann, JProf. Mandy Rohs, OSt. R. Michael Sauer
Kurzbeschreibung:"Wie kann der Nahost-Konflikt mit Hilfe multimedialer Lernumgebungen von Schülern besser verstanden werden?" - Eine fachwissenschaftliche, fachdidaktische und medienpädagogische Handreichung

Wissenschaftliche Einheiten: Physik, Chemie, Zentrum für Lehrerbildung
Verantwortliche: Prof. Dr. Jochen Kuhn, Apl. Prof. Dr. Gabriele Hornung, Dr. Claudia Gómez Tutor, Prof. Dr. Werner Thiel
Kurzbeschreibung: Neben einem grundlegenden Verständnis naturwissenschaftlicher Kenntnisse sollen Studierende Kompetenzen zum Umgang mit naturwissenschaftlichen (Alltags-)Konzepten von Schülern und deren Lernschwierigkeiten entwickeln und mit einschlägigen Experimentiersituationen für schulisches Lernen vertraut gemacht werden, um vor allem das ihnen bekannte Fach mit dessen spezifischer Arbeitsweise verständlich zu machen und dafür zu begeistern.

Wissenschaftliche Einheiten: Maschinenbau- und Verfahrenstechnik
Verantwortliche: Alexander Keßler, Prof. Dr. Martin Eigner
Kurzbeschreibung: Ziel der Neukonzeption der Lehrveranstaltung in der Pilotphase "Lehre plus Projekt 2014" ist es, das Interesse für die IT nachhaltig zu wecken und diese ganzheitlich im interdisziplinären Verbund zu sehen.

Wissenschaftliche Einheiten: Distance and Independent Studies Center, Wirtschaftswissenschaften, Studium integrale-Zentrum
Verantwortliche: Monika Haberer, Thuan Nguyen, Ulrike Annecke
Kurzbeschreibung: Im Rahmen der zukünftigen Nachhaltigkeitsstrategie der RPTU, die durch das Projekt "Nachhaltige RPTU" der Hochschulleitung initiert wird, soll ein sog. Massive Open Online Course (MOOC) als Lehrangebot für Studierende der TU und für die breite Öffentlichkeit entstehen.

Wissenschaftliche Einheiten: Biologie, Chemie, Raum- und Umweltplanung
Verantwortliche: Dr. Christoph Thyssen, Apl. Prof. Dr. Gabriele Hornung, Prof. Dr. Sascha Henninger
Kurzbeschreibung: Das ScienceLab 3.0 ist als ein Umweltlabor der drei Fachbereiche Biologie, Chemie und Raum- und Umweltplanung zur Erarbeitung gemeinsamer Lehrinhalte einer praxisorientierte Umwelterziehung im Sinne der erweiterten Realitätsbetrachtung in der Umweltbildung geplant.

Wissenschaftliche Einheiten: Biologie, Informatik
Verantwortliche:Prof. Dr. Stefan Kins, Dr. Christoph Thyssen, Prof. Dr. Achim Ebert, Mitarbeiter der Elektrowerkstatt
Kurzbeschreibung: Das Projekt liefert über die Modelle mit den zugrundeliegenden medizinischen Daten, ihrer Aufbereitung etc. einen idealen Kontext zur Integration moderner bildgebender Verfahren in Medizin und Wissenschaft ohne auf einer abstrakten Ebene zu bleiben.

Lehre Plus-Projekte 2013

Fachbereiche: Chemie, Biologie, Sozialwissenschaften
Verantwortliche:Apl. Prof. Dr. G. Hornung, Dr. Chr. Thyssen, Jun. Prof. Dr. J. Mayerl
Kurzbeschreibung: Diese Projekt fokussiert auf die Evaluation und Erforschung der Lehrerausbildung an der TU Kaiserlautern in den experimentorientierten Fächern Chemie und Biologie. 

Fachbereich: Informatik
Verantwortliche: Jun. Prof. Chr. Garth, Apl. Prof. A. Ebert

Kurzbeschreibung: Einsatz und Evaluierung eines softwarebasierten Voting-Tools, dass umfangreichere Möglichkeiten bietet, als bisherige Clicker-Systeme, an denen man mit Tablet und Co. teilnehmen kann.

Fachbereich: Chemie
Verantwortlicher:Prof. Dr. L. Gooßen

Kurzbeschreibung: Es sollen internetbasierte und interaktive Übungen für grundlegende und fortgeschrittene Vorlesungen der allgemeinen und anorganischen Chemie erstellt werden.

Fachbereich: Maschinenbau- und Verfahrenstechnik
Verantwortlicher:Prof. Dr.-Ing. habil. R. Müller

Fachbereich: Sozialwissenschaften
Verantwortliche:Jun. Prof. Dr. M. Rohs, Dr. E. Kleß

Kurzbeschreibung: Kurzbeschreibung folgt

Fachbereiche: Raum- und Umweltplanung, Biologie
Verantwortliche:Prof. Dr. S. Henninger, Dr. C. Thyssen

Kurzbeschreibung: Kurzbeschreibung folgt

Fachbereiche: Physik, Maschinenbau- und Verfahrenstechnik
Verantwortliche:Prof. Dr. A. Widera, Prof. Dr. R. Ulber

Kurzbeschreibung: Kurzbeschreibung folgt

Fachbereich: Wirtschaftswissenschaften
Verantwortliche: Prof. Dr. Stefan Roth, Prof. Dr. Oliver Wendt

Kurzbeschreibung: Kurzbeschreibung folgt

Fachbereiche: Physik, Informatik
Verantwortliche: Prof. Dr. J. Kuhn, Dr. S. Gröber, Prof. Dr. K. Zweig

Kurzbeschreibung: Kurzbeschreibung folgt

 

Fachbereiche: Informatik, Physik
Verantwortliche: Prof. Dr. K. Zweig, Prof. Dr. J. Kuhn

Kurzbeschreibung: An einer technischen Universität müssen viele Studierende an sehr theorielastigen Vorlesungen teilnehmen, die durch sehr unterschiedliche Lehrstile gekennzeichnet sind. Insbesondere an der Frage, ob technische Definitionen im Rahmen eines Skripts eher zu Anfang einer Lerneinheit gebündelt vorgestellt werden sollten oder lieber im Kontext definiert werden, scheiden sich die Geister. Um die Auswirkung auf die
Lesbarkeit und das Verständnis solcher Texte zu analysieren, haben wir daher Texte konstruiert, bei denen sich ein variabler Anteil an Definitionen extrahieren lässt. Mit Hilfe der neuesten Eye-Tracker-Technologien des DFKI wollen wir nun Studierende beim Lesen der Texte beobachten und ihr Verständnis dabei mit Hilfe von Aufgaben
testen. Die Eye-Tracker erlauben uns eine sekundengenaue Blickrichtungsbestimmung, die wiederum dazu genutzt werden kann, zu entscheiden, ob der oder die Studierende Schwierigkeiten mit dem Verständnis hat.

Kontakt

Maike Rech
Gebäude 47 / Raum 1104
Telefon: 0631-205-5950
Fax: 0631-205-3535
E-Mail: maike.rech(at)rptu.de