Projekt

Analyse

Die Medienkompetenz der Hochschullehrer lag hinter denen der Studierenden zurück. Den Hochschullehrern bleibt, neben ihren sonstigen Aufgaben, kaum Zeit sich in zusätzliche, nicht fachbezogene komplexe technische Systeme einzuarbeiten. Des Weiteren hatten die beteiligten Hochschullehrer ihre Vorlesungen bereits ausgearbeitet und über die Jahre verfeinert. Diese Ausarbeitungen sind nach wie vor Grundlage der Vorlesung und mussten über das System transferierbar sein.
Das technische Personal an den Universitäten weist eine heterogene Altersverteilung auf. Aus dieser Sicht muss ebenfalls auf einfache und servicefreundliche Systeme geachtet werden.
In den Hörsälen bzw. Seminarräumen stehen Internetverbindung und Beamer, bzw. Einzelplatzrechner und Fernsehgerät in der Regel zur Verfügung. Telefonverbindungen sind in der Regel nicht vorhanden.
Die Durchführung von F-Praktika ist immer prüfungsrelevant. Hier muss auf eine Überprüfbarkeit geachtet werden, d.h. es muss sichergestellt werden, dass die angemeldete Gruppe authentifiziert ist.
In allen Physik F-Praktika wünschenswerte Experimente stehen Aufgrund ihrer Größe und den damit verbundenen Kostenaufkommen nur an einzelnen Standorten zur Verfügung (z.B. Beschleunigerexperimente). Diese Experimente sollten über das Internet zur Verfügung stehen, d.h. gesteuert werden können.

In Bezug auf die Vorlesung haben sich während erster Tests folgende Aspekte als entscheidend herauskristallisiert:

• Dozierende müssen ihre existierenden Skripte (Vorlesungsmaterial) verwenden können, d.h.eine Tafel steht als didaktisches Instrument zur Verfügung (geringe Einstiegsbarriere)
• Das Tafelbild muss allen Teilnehmern hochaufgelöst zur Verfügung stehen, dies geht nicht per Videokonferenz
• Die Stimme des Dozierenden muss klar verständlich sein, ebenso bei Rückfragen die Stimme von Studierenden
• Die Qualität des Videobildes des Dozenten an der (elektronischen) Tafel bzw. der Studierenden in den jeweiligen Hörsälen ist im Hinblick auf die Lehr-/Lernsituation weniger kritisch

In Bezug auf die F-Praktikum Experimente haben sich folgende Aspekte als entscheidend herauskristallisiert:

• Die Experimente müssen mit einem Standard Browser via Internet gesteuert werden können, da keine zusätzliche Spezial-Software auf den Rechnern an den verschiedenen Standorten installiert werden soll
• Die Versuchanleitungen müssen präsentiert werden können
• Es müssen prüfungsrelevante Funktionen wie Benutzer-Authentifizierung (Name, Matrikelnummer), Point-to-Point Videokonferenz (Vorprüfung, Kolloquium), experimentbezogene Terminplaner, Chat, Praktikum-Protokollhandling, usw. zur Verfügung gestellt werden
• Bestehende automatisierte Experimente sollen schnell, einfach und kostengünstig, bzw. neue Experimente mit geringem Aufwand, an das Internet angebunden werden können.
• Die Lösung muss gut dokumentiert sein.
• Die hochempfindlichen Experimente dürfen über das Internet nicht zerstört werden können, d.h. es müssen entsprechende sicherheitsrelevante Aspekte berücksichtigt werden.
  

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Maßnahmen und Ergebnisse

• Die Studierenden können direkt von dem jeweiligen Experten lernen
• Die Hochschullehrer können sich auch während des Semesters an.
• Forschungsstandorten aufhalten, die über eine entsprechende technische Infrastruktur verfügen (z.B. CERN, DESY).
• Die Studierenden lernen schon während des Studiums mithilfe von IuK-Technologien in verteilten Arbeitsgruppen effektiv zu arbeiten, eine Qualifikation, die für das spätere Berufsleben wichtig ist.
• Die Auswertung der Tests zeigte keine Unterschiede im Wissenserwerb, der als sehr gut zu betrachten war, zwischen den einzelnen Gruppen.

Standortübergreifende F-Praktikum Experimente
Am Anfang stand die Entwicklung eines allgemeinen Steuerungskonzeptes, welches für viele Experimente nutzbar sein sollte. Grundlegende Funktionen, die über die Internetsteuerung abgebildet werden mussten, sind bei allen Experimenten als gleich anzusetzen:
•

• Benutzerverwaltung (oder Anbindung an ein solches System)
• Terminkalenderfunktion zur Buchung der Experimentierzeit
• Verschlüsselte Zugangsdatenübermittlung
• Bereitstellung der Versuchsanleitung
• Authentifizierung / Autorisierung der Praktikanten
• Sicherheitskonzept zum Schutz der Apparaturen bei der Steuerung über das Internet
• Experimentsteuerung in der Gestalt, dass, je nach Experiment, eine bestimmte Anzahl von Parametern verändert werden und Kontroll- und Messgrafiken in Echtzeit dargestellt werden müssen
• Betreuungsfunktionalität, d.h. der Assistent muss die Praktikanten während des Experimentes online betreuen können (Chat, Videokonferenz). Hierzu hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Assistent denselben Bildschirminhalt, den auch die Praktikanten vor Augen haben, sieht
• Die Messdaten sollten auch nach dem Versuch zur Versuchsauswertung zur Verfügung stehen, jedoch ausschließlich den autorisierten Praktikanten
• Das Protokoll, bzw. die Auswertung erfolgt elektronisch, ebenso das Abtestat

Die entwickelte Software konnte an drei verschiedenen Experimenten getestet werden, u.a bei einem Experiment an der Beschleunigeranlage DELTA.

Der Zusatznutzen des Szenarios lag auch hier klar auf der Hand:

• Experimente, wie zum Beispiel am DELTA, können Standortübergreifend zur Verfügung stehen
• Die Kosten für ein Angebot an sehr attraktiven F-Praktikum Experimenten können auf mehrere Standorte verteilt werden
• Die Studierenden lernen schon während des Studiums mithilfe von IuK-Technologien in verteilten Arbeitsgruppen effektiv zu arbeiten, eine Qualifikation, die für das spätere Berufsleben wichtig ist
• Die Evaluation der Praktikantengruppen zeigte auch hier sehr gute Ergebnisse.
  
  

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Literatur (Auszug)

• P. Baumgartner, P. Häfele (2002) Evaluierung von LMS: Theorie – Durchführung – Ergebnisse, in: Hohenstein, A. Wilbers, Handbuch Elearning, Köln 2002a, Beitrag 5.4, Rezension
• L. Finsterle, M. Rotard, (2002) Mit konventionellen Autorensystemen zum E-Learning Portal
• Bundesministeriums für Bildung und Forschung, (2002), Zukunft der wissenschaftlichen und technischen Information in Deutschland – Schlussbericht
• S. Seufert, D. Euler, (2004) Nachhaltigkeit von eLearning-Innovationen Ergebnisse einer Delphi-Studie - SCIL-Arbeitsbericht 2, Hrsg.: Prof. Dr. Dieter Euler / Dr. Sabine Seufert
• M. Kerres, Neue Medien in der Lehre: Von der Projektförderung zur systematischen
  Integration, in: Das Hochschulwesen. Forum für Hochschulforschung, -praxis und -politik. Luchterhand Verlag
• H. Kubicek, A. Breiter, A. Fischer, C. Wiedwald, (2004) Organisatorische Einbettung von E-Learning an deutschen Hochschulen
  

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Links (Auszug)

BMBF-Förderprogramm "Neue Medien in der Bildung" [NMB - Hochschule]
Beschleunigeranlage Delta
e-Teaching.org
Elektronische Tafel
Videokonferenzanlage (Beispiel)
ILIAS
Werkzeug zur Content Erstellung (Beispiel)

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