Mit dem Webkonferenz-System Zoom gibt es mit Hilfe sogenannter Breakout Sessions (auch „Breakout Räume“ genannt) die Möglichkeit Gruppenarbeit während eines Online-Meetings zu gestalten.
Kürzlich haben wir aus der aktuellen Lehrpraxis an der TU Darmstadt eine kurze und hilfreiche Dokumentation der Vorgehensweise zur Nutzung von Breakout Sessions erhalten, die wir hiermit recht informell einfach weiter geben möchten, da sicherlich auch andere Lehrende davon profitieren können. – Vielen Dank an Andreas Pilot aus dem Fachbereich Architektur, dessen Mail wir hier in einem Dokument zum Herunterladen nochmal aufbereitet haben!
Konkret geht es hier um eine Lehrveranstaltung mit 40 Studierenden, die in 4 Gruppen aufgeteilt mit jeweils einer betreuenden Person aus einem gemeinsamen Meeting heraus zeitweise in jeweils eigene Breakout Sessions hinein gehen, um dort Projekte mit dem jeweiligen Betreuer_innen zu besprechen, an denen die Gruppe jeweils gerade arbeitet. – Denkbar ist ein solches Szenario beispielsweise auch für Übungsgruppen oder Tutorienarbeit.
Wir haben in den letzten Wochen im Rahmen unserer Blogbeitragsreihe „Studierende im digitalen Semester“ Gastbeiträge von Studierenden unterschiedlicher Fachrichtungen veröffentlicht, die wir gebeten hatten ihre Erfahrungen und Tipps im Umgang mit dem coronabedingten digitalen Semster aus persönlicher Perspektive zu schildern.
Selbstverständlich stellen diese nur einen sehr individuell geprägten Ausschnitt dar und verfolgen nicht den Anspruch umfassend die verschiedenen Realitäten des digital geprägten Semesters wiederzugeben.
Fotgrafin: Katrin Binner
Videoprojekt vom Studierendenwerk in Zeiten der Corona-Krise
Auch auf der Website vom Bereich Interkulturelles des Studierendenwerks Darmstadt finden sich Tipps und Anregungen für Studierende! – Unter dem Motto „We‘ll be there for you – ITT will get you through“ hat das Team in Zeiten der Corona-Krise ein Videoprojekt gestartet. In regelmäßigen Abständen werden Videos zu Themen der aktuellen Situation veröffentlicht, beispielsweise Motivationstipps oder zum Thema „Urlaub auf Balkonien“.
From a blended international study project to a virtual experience of interdisciplinary learning in three months
written by the INSPIRED team (Lara Steinel, Robin Nikolei, Maik Mendler, Agata Staniek, Prof. Alexander Löwer)
INSPIRED (International Project Week for Interdisciplinary Research-Oriented Digital Learning) is a TU Darmstadt initiative that welcomes students from all over the globe and promotes interdisciplinarity, team collaboration, and mentoring through international project work. The program addresses the challenges of space travel and exploration through cooperation between the disciplines of aeronautics, mechanical engineering, materials science, and biology. This year, for the first time, INSPIRED was held under the umbrella of the European University alliance, UNITE! (University Network for Innovation, Technology, and Engineering). Due to the COVID-19 pandemic, welcoming students from the partner universities to Darmstadt for the face-to-face summer event was not possible. Instead, an alternative, fully digital program offer was developed: a variety of tools and structures were established to ensure smooth communication and user-friendly virtual teamwork environment, as well as to give an impression of the city of Darmstadt and its most important research institutions.
Moodle e-Learning course
In its preparatory phase, INSPIRED offers a wide range of online lectures and materials via the Moodle open-source learning platform. These summarize the fundamentals and core competencies of the disciplines involved in the project, giving the participating students of diverse academic backgrounds an overview of all the relevant fields of study. This ensures that all participants can comfortably engage in discussions during the main team project event. Moreover, up-to-date insights into the new technologies revolutionizing the fields of engineering and natural sciences, e.g., synthetic biology and 3D bioprinting, were provided. The e-Learning materials were accompanied by dedicated quizzes in order to evaluate the students‘ progress. Passing these was required for successful completion of the preparatory course and qualification for participation in the Virtual Team Project.
Virtual Team Project
Teamwork via Zoom and Miro
Two programs for digital collaboration were selected in order to enable the students to work in teams in a fluent and constructive way via the Internet. The audio-visual communication was maintained via a central, recurring Zoom call, with individual breakout rooms generated for each team. Through the main ‘INSPIRED lobby’, continuously occupied and operated by tutors, the students were assigned to their respective team rooms and always had a contact person to turn to. If the teams wanted to split up, additional breakout rooms were provided.
Miro was the most important software application of the three-week Virtual Team Project, providing a complete toolkit for involving distributed and remote teams in brainstorming processes, workshops, and decision making. The digital work spaces of Miro enabled streamlined synchronous and asynchronous collaboration. Visual templates, designed by the didactic advisors of the Center for Educational Development and Technology at TU Darmstadt (HDA), afforded the structure necessary to initiate and maintain teamwork during the early phase of the project, additionally facilitating team building. The applied Miro functionalities were intuitive enough to allow ‘learning by doing’. Keeping in mind the diversity of individual backgrounds of the participants, the pre-designed virtual layout placed great emphasis on presenting the most important software tools clearly in the user interface, simplifying operation of the partly nested menus. Thus, the students were able to work with the program with ease, e.g., via copy-and-paste and drag-and-drop, with no extensive technical skills required.
Example of a Miro team board at the beginning (left) and after completion (right) of the three-week project work
Support System
To provide the participating students with optimal guidance and didactic support, each team was assigned a mentor. All mentors – research assistants representing the relevant TU Darmstadt departments – had received appropriate methodological training from the HDA advisors and were prepared to take on pedagogical leadership of their teams and ensure that the participants were able to create a positive group atmosphere and a sense of belonging in the digital working environment. For example, they helped the teams to start each day with icebreaker questions or encouraged them to play online games together during their breaks. At the beginning of the project, the teams were given the opportunity to familiarize themselves with the support system and the software applications they were using through a fixed schedule. In the days that followed, the teams got more and more self-organized and the support from mentors was only available at set times. Every day, dedicated evening retrospectives were held to reflect on the progress of each student team. These were followed by internal discussions within the coordination team, including team mentors as well as scientific and didactic advisors, about the team dynamics, problems that arose during daily project work, and possible solutions.
Digital `graduation`
Following the three-week project event, the students presented the results of their work to all participants and a panel of jurors via Zoom. The 20-minute presentations were followed by Q&A sessions, during which the experts had the opportunity to ask questions and discuss certain aspects of the proposed scientific solutions in detail. Based on the jury’s assessment, the team awarded the most points was then announced as the winner.
Students‘ feedback
Overall, both the Moodle course and the Virtual Team Project were well received by the participating students. Praise was given to the smooth organization of the program, despite the pandemic-related uncertainty and the resulting rapid adaptation to the fully digital format. The students particularly liked Miro as the virtual platform of their project work. The templates created for INSPIRED were readily applied and embraced, and some of them were creatively redesigned for other uses. Although the participants were not able to get to know each other personally, they reported that they had a lot of fun working in international and interdisciplinary virtual teams.
Hier möchten wir zum Jahresbeginn einfach mal einen kleinen Tipp weitergeben, wenn Sie nach Ideen suchen, um Ihr Seminar, Ihren Workshop oder auch andere Lehrveranstaltungsformate, die derzeit online per Videokonferenzsystem stattfinden, interaktiv zu gestalten.
Bild: Caspar Siebel, Lizenz: CC by-nc-sa 4.0
Auf der Website www.workshop-spiele.de, auf der sich generell nette Ideen finden um beispielsweise für Workshops eine lockere und kommunikative Atmosphäre zu schaffen, gibt es auch die Kategorie Online Warm Ups. Hier sind Ideen aufgeführt wie Sie auch in einem Online Meeting kleine „Aufwärmspiele“ und Energizer mit Ihren Teilnehmenden durchführen können um eine gute Atmosphäre zu schaffen.
Warum es so wichtig ist Interaktion in der Online-Lehre zu fördern und welche weiteren Ideen es gibt um in Lehrveranstaltungen Einstiege zu gestalten, ins Thema einzuführen usw. finden Sie auch auf unserer E-Learning Website www.e-learning.tu-darmstadt.de/interaktive_online-lehre
Die Vorlesung „Einführung in die Internationalen Beziehungen“ ist die zentrale Veranstaltung, um Studierende im BA an unser Teilgebiet heranzuführen und sie für die Thematik zu begeistern. Die Veranstaltung geht problemorientiert vor und wirft wichtige gesellschaftliche Fragen auf, wie zum Beispiel „Warum gibt es Krieg und Gewalt?“, „Warum herrscht auch immer wieder Frieden zwischen Staaten?“, „Wieso gibt es soviel Armut in der Welt?“, „Welche Verantwortung haben wir für nachfolgende Generationen?“. Diese Themen werden dann in der Vorlesung in die Literatur und Diskussionen der Subdisziplin der Internationalen Beziehungen eingeordnet. Das Ziel ist es, den Studierenden deutlich zu machen, dass es zu jeder dieser Fragen eine wissenschaftliche Debatte gibt, welche sich historisch entwickelte. Ferner sollen Studierende lernen, dass bestimmte Teilaspekte wissenschaftlich unstrittiger sind als andere. Die Vorlesung wird von einem Seminar begleitet, in welchem die wissenschaftlichen Mitarbeiter*innen dieselben Themen behandeln, nun aber weniger problemorientiert als vielmehr theoriegeleitet.
Projektvorhaben – Nutzung von Prezi
Die Vorlesung wurde von 2011-2013 und wieder seit 2016 von Markus Lederer geleitet, welcher die Präsentationssoftware Prezi für die Veranstaltung nutzte und nach wie vor nutzt. Um die Präsentationen upzudaten, aber auch um animierte Elemente stärker einzubauen, zum Beispiel in Form von kleinen selbsterstellten Videos, wurde Lina Weiser als studentische Hilfskraft eingestellt (finanziert durch das Förderprogramm „Studentische E-Learning Experten“). Gemeinsam sind wir der festen Meinung, dass Prezi sich in der Benutzung und dem Ergebnis von den anderen, meistens eher starren, Präsentationsprogrammen unterscheidet und die Betrachtung der Präsentation durch die Studierenden fließender erfolgt. Die einzelnen Teile eines Themas können visuell und somit auch gedanklich besser miteinander verbunden werden. Prezi kann also dazu beitragen, die virtuelle Vorlesung etwas dynamischer und lebhafter zu gestalten. Auch ist die Einbettung von multi-media Anwendungen einfach. Schließlich haben Studierende über Jahre hinweg ein in der Regel sehr positives Feedback zu den Präsentationen gegeben.
Wie uns die neue Prezivariante einen Strich durch die Rechnung machte…
Leider lief alles anders als geplant. Kurz vor unserem Projektstart hatte Prezi seine Benutzer*innenoberfläche stark verändert (siehe Bilder 1 und 2 – neu und alt). Wir gestalteten einige Präsentationen mit den neuen Designmöglichkeiten unter sehr hohem Zeitaufwand, allerdings stellte sich bald heraus, dass diese das typisch Fließende nicht mehr so gut darstellen konnten. Generell hatte sich das Erstellen der Präsentationen sehr verkompliziert, viele Designoptionen waren entfernt worden und unsere Kreativität war dadurch eingeschränkt. Auch war die Einbettung von Videos kaum noch möglich. Prezi hat unserer Erfahrung nach einen absoluten Rückschritt in der Entwicklung gemacht und kann in seiner aktuellen Version nicht weiterempfohlen werden. Die alte Version kann zwar noch genutzt werden, wird sich aber die nächsten Jahre auslaufen.
Bild 1: Neue Preziversion, welche uns zu statisch erscheint..
Bild 2: Alte Preziversion, welche einen viel besseren Überblick erlaubt
Gemeinsam und nach viel verlorener Zeit entschieden wir uns, die alte Prezi-Variante zum Bearbeiten der Präsentationen zu nutzen und sie „nur“ upzudaten. Aufgrund der COVID-Situation haben wir dann auch keine Möglichkeit mehr gesehen, Videos selbst aufzunehmen und Interviews mit Kolleg*innen außerhalb Darmstadts durchzuführen.
Wie haben wir die Lehrveranstaltung letztlich durchgeführt?
Um die Interaktion der Studierenden zu erhöhen wurden via moodle zwei Foren eingerichtet, welche zum einen organisatorische und zum anderen inhaltliche Aspekte behandelten. Dies wurde im Rahmen der begleitenden Seminare organisiert, da hier kleinere Gruppen vorhanden waren, die sich so zumindest ein wenig kennenlernen konnten.
Die Vorlesung wurde im Sommer 2020 dann synchron via Zoom durchgeführt. Die Studierenden haben in relativ hoher Teilnehmerzahl an den Sitzungen teilgenommen (circa 100 Teilnehmer*innen pro Sitzung im Vergleich zu 130 im Semester davor). In Zoom funktioniert Prezi – auch in der alten Version – zwar technisch gut, aber da die Online-Vorlesung sehr viel linearer verläuft und es weniger Diskussion und Rückfragen gibt, bleibt der didaktische Beitrag unserer Ansicht nach geringer als bei einem vollen Hörsaal, wo Prezi sehr viel besser zur Geltung kommt. Von daher war unser Projekt, was Prezi betrifft, nur begrenzt von Erfolg beschieden bzw. wir lernten, dass manche Programme durch Updates nicht benutzer*innenreundlicher werden.
Für das kommende Sommersemester wird daher von Anfang an auf das „alte“ Programm zurückgegriffen und die Veranstaltung zweigeteilt – eine asynchrone Einspielung via Prezi und Panopto von circa 60 Minuten – und eine wöchentlich stattfindende 60-minütige Diskussion. Eine solche Zweiteilung hat sich auch im Wintersemester bei einer anderen Vorlesung als zwar zeitintensiver aber dafür besser nachvollziehbar für die Studierenden erwiesen.
Wir laden recht herzlich alle Interessierten an der TU Darmstadt zum nächsten E-Learning Stammtisch ein! Diesmal wird das Thema sein:
Inspirationen für digitales Lehren und Lernen aus der Fachdidaktik Biologie
Frau Crößmann-Amend ist seit Herbst 2019 an der TU Darmstadt tätig und hat bereits ein Jahr später den Athene-Hauptpreis für ihr besonderes Engagement in der Neukonzeption der Fachdidaktik Biologie erhalten. Hierbei spielt der Einsatz digitaler Tools eine wesentliche Rolle. Dies geschieht im Sinne des „Pädagogischen Doppeldeckers“, d.h. die Lehramtsstudieren lernen die Vielfalt digitaler Tools und deren methodische Möglichkeiten kennen, indem sie diese selbst für ihr eigenes Lernen nutzen. Die hierbei gesammelten, wertvollen Erfahrungen können im Hinblick auf die Gestaltung ihrer späteren Lehrtätigkeit in der Schule Anwendung finden.
Die Neukonzeption der Fachdidaktik Biologie bedeutet ein Transformationsprozess bestehender Lehrveranstaltungen unter Einbeziehung digitaler Lehr-Lern-Möglichkeiten. Dieser Prozess wird aktuell pandemiebedingt natürlich noch stärker forciert. Frau Crößmann-Amend entwickelt hierfür Ideen, probiert aus, verwirft, entwickelt weiter. – Kurzum: sie kann von einigen Ideen und Erfahrungen zum Einsatz digitaler Tools berichten, die in Vorbereitung eines weiteren digitalen Sommersemesters, vor dem wir aktuell stehen, sicherlich als Inspiration dienen können.
Wann, wie, wo?
Der E-Learning Stammtisch findet am Donnerstag, den 25.03.2021, von 15 bis 16 Uhr online per Zoom statt. Für eine Teilnahme melden Sie sich bitte unter e-learning@tu-… an, Sie erhalten dann die Zugangsdaten zum Zoom-Meetingraum.
Die Bachelor-Lehrveranstaltungen des Fachgebiets Rechnungswesen, Controlling und Wirtschaftsprüfung (RCW)
Das Fachgebiet RCW bietet drei Bachelorveranstaltungen an: Bilanzierung, Buchführung und Kosten- und Leistungsrechnung (KLR).
Bilanzierung behandelt u.a. die Themen Jahresabschlusserstellung, Bilanzierungsansätze für ausgewählte Praxisprobleme nach HGB, die Gewinn- und Verlustrechnung, den Anhang sowie den Lagebericht. Buchführung umfasst buchhalterische Sachverhalte rund um die Doppik, wie z.B. Buchungsarten, Bestands- und Erfolgskonten und die Hauptabschlussübersicht. Ausgewählte Buchungsprobleme des betrieblichen Geschäftsalltags dienen dabei als Praxisbezug. KLR umfasst verschiedene praxisnahe Themen des betriebswirtschaftlichen Handelns, wie z.B. die Kostenarten-, Kostenstellen-, und Kostenträgerrechnung sowie Methoden der Betriebsergebnis- und Deckungsbeitragsrechnung.
Maßnahmen des Fachgebiets zur Erweiterung der digitalen Lehre
Die Lehrinhalte werden durch wöchentliche Präsenzvorlesungen, Hörsaalübungen, (Online-)Tutorien vermittelt. Zudem gibt es Aufgaben zum Selbststudium mit zugehörigen Lösungen sowie Multiple-Choice-Fragenkataloge. Zur Erweiterung des Übungsangebots mit direkter Interaktion zwischen Dozent/in und Studierenden wurden im Rahmen dieses Förderprojektes Fragenkataloge für PINGO erstellt sowie ein Programm zur Durchführung von Realtime Experimente konzipiert.
Allgemeines zu PINGO
PINGO steht für „Peer Instruction for very large groups“ und ist ein webbasiertes und kostenfreies Live-Abstimmsystem, das von der Universität Paderborn für den Einsatz in Lehrveranstaltungen entwickelt wurde. PINGO ermöglicht die aktive Beteiligung von Studierenden an Lehrveranstaltungen und soll zum Mitdenken und Wiederholen anregen. Die Teilnahme erfolgt mittels mobiler Endgeräte (Smartphones, Tablets, Laptops).
Der Einsatz von PINGO
Für KLR wurde PINGO erstmalig im Sommersemester 2017 durchgeführt. Aufgrund der positiven studentischen Rückmeldung wurde der PINGO-Fragenkatalog für KLR erweitert. Für Buchführung und Bilanzierung wurde je ein PINGO-Fragenkatalog erstellt und in eine separate PINGO-Umgebung eingespeist.
Der Einsatz von PINGO in Buchführung und Bilanzierung soll in gleicher Weise stattfinden wie in KLR. In Anlehnung an dem jeweiligen Turnus für Buchführung und Bilanzierung, sind PINGO-Sessions für beide Veranstaltungen im Wintersemester 2021/22 geplant. Im Anschluss von themenspezifischen Vorlesungseinheiten und Hörsaalübungen ist eine PINGO-Umfrage mit einer Dauer von ca. 15 Minuten geplant. Eine kurze Erklärung des Ablaufes sowie eine Anlaufphase mit zwei Probefragen sollen zur Orientierung dienen. Durch die große Verbreitung von Smartphones ist eine hohe Teilnehmerquote zu erwarten.
Zur Abstimmung soll den Studierenden ein Zeitfenster von zwei Minuten zur Verfügung gestellt werden. Dieses Zeitfenster erlaubt es den Studierenden mit den Sitznachbarn über die Frage zu diskutieren. Anschließend erfolgt die Auswertung mit Ergebnisdarstellung sowie eine Diskussion zwischen Dozent/in und den Studierenden.
Abbildung 1: Ergebnisdarstellung PINGO-Session in der Veranstaltung KLR (Quelle: FG RCW)
Allgemeines zu Realtime Experimenten
Realtime Experimente (hier i.S.v.: Classroom Experimente) stellen eine Form des entdeckenden Lernens dar, durch das die Studierenden stärker aktiviert und motiviert werden. Grundlage der Experimente ist die Darlegung realer Situationen, in denen die Studierenden die Möglichkeit haben, neues Wissen selbstständig und explorativ zu erwerben.
Die Konzeption der Software für Realtime Experimente
Um Realtime Experimente selbst durchführen zu können, bedarf es der passenden Software. Diese wurde mittels der Programmiersprache R/shiny konzipiert und geschrieben. Die Software gliedert sich in ein Frontend- und einen Backendbereich. Das Frontend ist die Ansicht der Studierenden, das Backend ermöglicht Dozent/innen die Verwaltung und Ergebnisdarstellung. Die Teilnahme verläuft vollständig anonym und ohne Registrierung. Der modulare Aufbau gewährleistet eine hohe Flexibilität hinsichtlich verschiedener Aspekte, wie z.B. Aufgabengestaltung, Berechnung, Ergebnisdarstellung und Verwaltung.
Realtime Experimente für die Vorlesung KLR
Ökonomische Realtime Experimente für betriebswirtschaftliche Allokationsprobleme eignen sich sehr gut für KLR. Die ökonomischen Realtime Experimente verbinden Aspekte aus den bekannten Vorlesungsinhalten durch Kombination aus „Simulation“ und „Spiel“. Mittels dieser Experimente lassen sich z.B. die Marktpreisbildung auf Basis der Berechnungen oder Schätzungen der Studierenden veranschaulichen und in der Präsenzvorlesung diskutieren.
Die Studierenden haben die Möglichkeit, Aufgaben durch Berechnungen oder Schätzungen mit dem erworbenen Wissen zu kombinieren und in einer Entscheidungsumgebung zu sammeln. Beispielsweise treten die Studierenden während der Experimentierphase als Marktteilnehmer auf, führen Auktionen durch oder es werden Tauschprozesse vorgestellt. Dabei sind die Ergebnisse der Experimente nicht immer identisch, so dass einerseits die zugrundeliegende Kostentheorie und andererseits die optimale Lösung diskutiert werden können.
Die Fragen der Kostenallokationen lassen sich durch Realtime Experimente sowohl rechnerisch als auch durch visuelle Ergebnisdarstellungen, wie z.B. Histogramme, Balkendiagramme oder Streudiagramme, beantworten.
Im Vorfeld wird die Aufgabe vorbereitet und in das System eingespeist. Eine Aufgabe besteht aus Aufgabentext, Medieninhalt (Tabelle oder Grafiken) sowie der Angabe welche Art von Antwort erwartet wird. Die Antwortmöglichkeiten sind 1. Zahl/Texteingabefeld, 2. Slider für Zahlen und 3. Slider für ein Intervall von geschätzten Werten. Geplant sind weiterhin Multiple Choice und Likert-Skalen als Datenerhebungsmethode. Zudem können weitere Versionen der Aufgabe erstellt werden. Dadurch können Umfragen mit verschiedenen Testgruppen durchgeführt werden. Die Anzahl der Aufgaben und deren Versionen ist unbeschränkt.
Die Studierenden können, ähnlich wie bei PINGO, über einen Aufgabencode auf die Aufgabe zugreifen und innerhalb der vorgegebenen Bearbeitungszeit eine Antwort abgeben. So können dann auch komplexere Aufgaben über einen längeren Zeitraum von beispielsweise einer Woche gestellt werden.
Ist die Bearbeitungszeit zu Ende, kann das Ergebnis sofort angezeigt werden. Hierbei kann die Ergebnisdarstellung auf dem Präsentationsrechner bzw. über Beamer und gleichzeitig auf den Endgeräten der Studierenden stattfinden. Dies bietet gerade in Hörsälen den Vorteil, dass auch Studierende auf den hinteren Plätzen alle Details betrachten können.
Die erfolgreiche Anwendung der Realtime-Experimente in KLR basiert auf einer hohen Interaktion zwischen dem Dozenten und den Studierenden. Bisher gibt es keine Erfahrungswerte mit der Nutzung von Realtime-Experimenten in KLR. Zudem ist es zweckmäßig, dieses Lehrformat im Rahmen einer Präsenzveranstaltung zu nutzen, um u.a. direkte Kritik und Anmerkungen zügig berücksichtigen zu können. Geplant ist die Integration von Realtime-Experimenten in KLR ab dem nächstmöglichen Präsenz-Sommersemester.
Abbildung 4: Login (links) und Aufgabenstellung (rechts) für Studierende (Quelle FG RCW)
Ab sofort ist bei uns im Arbeitsbereich E-Learning in der Hochschuldidaktischen Arbeitsstelle der TU Darmstadt eine Stelle als Mitarbeiter_in (w/m/d) für Videos in der Lehre und Lehrtechnologien zu besetzen. Die Stelle ist als Elternzeitvertretung zunächst bis zum 31.10.2023 befristet.
E-Prüfungen sind Aufsichtsprüfungen, deren Erstellung, Bearbeitung sowie Durchführung und Bewertung elektronisch computergestützt erfolgt.
Dadurch kann insbesondere die Prüfungsbewertung sehr viel effizienter erfolgen, in dem bei vielen Aufgaben eine automatisierte Bewertung realisierbar ist, eine bessere Lesbarkeit durch Maschinenschrift gegeben ist sowie eine geringere Fehleranfälligkeit besteht, da die händische Bearbeitung von Punktetabellen entfällt. – Nur um einige der Vorteile zu nennen.
Erfahren Sie in diesem kurzen Video, welche weiteren Vorteile sowie Möglichkeiten computergestütztes Prüfen bietet und welche Erfahrungen Lehrende und Studierende bisher damit an der TU Darmstadt gemacht haben.
Kennen Sie schon das Angebot für elektronisches Prüfen an der TU Darmstadt?
Um elektronisches Prüfen an der TU Darmstadt zu unterstützen bietet die E-Learning Arbeitsgruppe ein mehrstufiges Angebot für Aufsichtsprüfungen. Sie können Scan-Klausuren durchführen, bei denen Teilprozesse (Erstellung & Auswertung) elektronisch gestützt mit Hilfe eines Prüfungssystems stattfinden. Oder Sie können eine E-Prüfung durchführen, welche komplett elekronisch am Computer abgewickelt wird.
Das Semester neigt sich dem Ende zu und die Vorbereitungen für das kommende Semester laufen.
In dieser Übergangsphase empfehlen wir eine Moodle-Kurssicherung des vergangenen Semesters vorzunehmen – für die eigene Archivierung.
Ebenso können Sie im noch leeren Moodle-Kurs des kommenden Semesters den Kurs(inhalte)-Import anwenden. So sparen Sie sich Zeit. Der neue Kurs muss nicht komplett neu aufgebaut werden und es sind nur noch Aktualisierungen und Anpassungen notwendig.
Warum ist eine Kurssicherung empfehlenswert?
Eine Kurssicherung gewährleistet, dass alle Inhalte, die im vergangenen Semester erstellt wurden, erhalten bleiben sowie Einstellungen, die im vergangenen Semester getroffen wurden, und Moodle-Aktivitäten, die bewusst ausgewählt und eingerichtet wurden.
Eine Kurssicherung kann als Datei heruntergeladen und jederzeit in ein Moodle-System wieder hochgeladen werden. Sie dient damit der eigenen Archivierung. Dies ist empfehlenswert, denn die Moodle-Plattform ist kein Archivsystem. Zwar sind Moodle-Kurse an der TU Darmstadt derzeit bis zurück ins Sommsemester 2018 sichtbar und bis Wintersemester 2016/17 noch im System vorhanden, wenn auch nicht mehr sichtbar. Jedoch erfolgt irgendwann eine Löschung der Moodle-Kurse im System. Das Moodle-Team der TU Darmstadt erarbeitet derzeit ein Kurslebenszyklus-Konzept um die entsprechenden Zeiträume genau zu definieren.
Wie funktioniert eine Kurssicherung und der Kurs(inhalte)-Import?
Die Kurssicherung kann ganz einfach in der „Kurs-Administration“ eines Moodle-Kurses vorgenommen werden indem dort die Funktion „Sicherung“ aufgerufen wird. Hier können dann alle Einstellungen und Aktivitäten des Kurses ausgewählt werden, die gesichert werden sollen. Im Funktionsbereich „Wiederherstellen“ innerhalb der Kurs-Administration wird die nun erzeugte Sicherungsdatei automatisch abgelegt und kann dort heruntergeladen werden.
Sobald Ihnen der Kurs des kommenden Semesters zur Verfügung steht, können Sie in diesem mit der Funktion „Import“ die Import-Funktion nutzen (keine Sicherungsdatei nötig), so wie es im Moodle FAQ-Beitrag: Kurs(inhalte) importieren beschrieben ist, um die Inhalte und Einstellungen des Moodle-Kurses vom vergangenen Semester weiter zu verwenden. Oder Sie laden unter der Funktion „Wiederherstellen“ die Kurssicherungsdatei vom Moodle-Kurs des vorangegangenen Semesters hoch.
Im Projekt „Multi-User VR – Grundlagenermittlung und Prototyp“ wurde auf Basis von Mozilla Hubs eine dreidimensionale Multi-User Virtual Reality entwickelt, in der Lehrveranstaltungen für Kleingruppen stattfinden können. Hubs ist eine virtuelle Kollaborationsplattform und ein gemeinsamer virtueller Raum, der browserbasiert läuft und von der Non-Profit Organisation Mozilla Foundation entwickelt wurde. Mit Hubs ist es möglich, benutzerdefinierte 3D-Räume zu erstellen und Teilnehmende über einen Link zum Beitritt einzuladen. Es ist keine Installation oder Registrierung erforderlich.
Hubs erlaubt die Darstellung und das Teilen von Bildern, Videos, 3D-Modellen und mehr. Des Weiteren ermöglicht die Funktion der raumsensitiven Audiowiedergabe es, Gespräche im selben Raum sowohl in Klein-, als auch in Großgruppen zu führen. Mozilla Hubs funktioniert dabei plattformübergreifend mit VR-Headsets, Desktop-Computern, Laptops, Tablets oder mobilen Geräten. Ziel des Projekts war es dabei nicht, die Infrastruktur für ein Multi-User VR System selber zu entwickeln, sondern vielmehr sollen mit Hilfe von Mozilla Hubs Grundlagen und Bedarfe ermittelt werden, die sich erst aus der Nutzung solcher Räume ergeben um zukünftig eigene Entwicklungen von Multi-User VR Systemen zielführend voranbringen zu können.
Das Projekt gliederte sich in vier Arbeitspakete:
AP1: Entwerfen und modellieren eigener 3D-Kursräume und Import in Hubs. Wie sieht virtuelle Architektur aus? Wie orientiert man sich? Wie schafft man Räume für formelle und informelle Kommunikation?
AP3: Importstrategien von 3D-Inhalten, die in Kursen gemeinschaftlich betrachtet werden (städtebauliche Modelle, digitale Rekonstruktionen, Maschinenbauteile, komplexe biologische Modelle von Enzymen, Molekülen, Roboticsimulationen). Hier erfolgt der Austausch TU-weit und fachbereichsübergreifend.
AP4: Ermittlung und Dokumentation der Potentiale von Multi-User VR in der Lehre (z.B. Seminare im Bereich Digitale Rekonstruktion oder Gebäudeentwurf o.ä.) mit Nutzung aller oben entwickelten Funktionen/Medienformate. Testen unterschiedlicher Geräte für die Nutzung VR Headsets, Google Cardboard, Tablet und Laptop etc.
Entwerfen und modellieren eigener 3D-Kursräume
Im Projekt wurde das zentrale Foyer des Architekturgebäudes auf der Lichtwiese modelliert. Der virtuelle Raum besteht aus dem öffentlichen Erdgeschossbereich, zwei Galerieebenen und den verbindenden Rampen und Treppen. Diese Räume dienen im physischen Gebäude der Erschließung der einzelnen Fachgebietsräume und studentischen Arbeitsräume, aber werden auch für Ausstellungen und Präsentationen genutzt.
Im virtuellen Modell sollten bewusst ähnliche Funktionen hier untergebracht werden, um die Navigation für Studierende zu erleichtern, die das Gebäude bereits kennen und gleichzeitig virtuellen Gästen einen Einblick in unser Haus zu geben. Die öffentlichen, virtuellen Bereiche dienten ebenfalls als Ausstellungsflächen für Bilder, Filme und dreidimensionale Objekte. Die Türen und Flure, die im Gebäude weitere Räume erschließen, führten in der Multi-User-VR Umgebung zu Räumen, in denen verschiedene dreidimensionale Datenformate und Repräsentationsformen getestet wurden.
Fotografie des Architekturgebäudes und Bildausschnitt des VR-Modells
Die Erstellung eines Mozilla-Hubs Raums erfolgt über den Editor Spoke (hubs.mozilla.com/spoke). Dieser wird ebenfalls kostenlos von den Entwicklern zur Verfügung gestellt. In diesem Editor lassen sich aus vorgefertigten und selbst importierten Modellen virtuelle Räume erzeugen. Spoke bietet dabei vielfältige Einstellungsmöglichkeiten. So lassen sich etwa der Startpunkt definieren, Inhalte verschiedenster Dateiformate einpflegen, sowie Einstellung der Audioeigenschaften von Objekten treffen. Über die Funktionsweise und Umfang von Spoke gibt es eine Dokumentation der Grundlagen, für weitergehende Fragen kann man auch direkt Kontakt zu den Entwickler*innen oder anderen Usern über einen Discord-Server nehmen.
Die 3D-Modellierung für Objekte, die man importieren möchte, kann mit allen gängigen Programmen erfolgen. Darunter z.B. auch Google Sketchup oder Modellierungssoftware anderer Branchen wie dem Maschienenbau. Jedoch ist ein Import in Mozilla Hubs bzw. Spoke nur über die Dateiformate .glb oder .glTF möglich und dürfen dabei eine Dateigröße von 128MB nicht überschreiten. Eine Transformation der Dateiformate war problemlos über die kostenlose Software Blender möglich.
Nach der Erstellung des virtuellen Raums auf Mozilla Spoke, kann dieser freigegeben und dann auf Mozilla Hubs veröffentlicht werden. Über eine erzeugte URL und einen Zugangsschlüssel kann der Raum dann von Nutzer*innen über den Browser oder ein VR-Headset betreten werden. Zu Beginn jeder Session muss dabei zunächst ein Avatar ausgewählt werden, dabei kann man aus einer Reihe von Comichaften Avataren wählen, die zum Teil auch ein Webcambild als Gesicht anzeigen. Mit diesem Avatar betritt man dann den Raum und kann dort mit anderen Personen interagieren.
Bei der Nutzung und der Erstellung gibt es jedoch auch einige Limitierungen. So ist es nur möglich mit 25 Personen gleichzeitig einen Raum zu betreten. Bei der Erstellung und Individualisierung eines Raumes gibt es große Unterschiede, ob man den Server selbst hostet oder die Dienstleistung von Mozilla Hubs in Anspruch nimmt. Ein eigengehosteter Server ermöglicht es den Mozilla Hubs Raum vollständig zu individualisieren und auch selbst neue Funktionen zu programmieren. Diese Funktionen stehen nicht zur Verfügung, wenn man den Server automatisch über Mozilla Hubs laufen lässt.
Multimediale Präsentationsformen
Die sehr direkte Übersetzung von physischen Räumen ins Digitale sollte eine leichte Orientierung ermöglichen. In diesen Sinne integrierten wir dann im nächsten Schritt Bilder und Videoformate auf den Galerieebenen, wie wir es aus dem physischen Gebäude kennen. Dies ermöglichte das gemeinsame Betrachten dieser Formate. Filme mit Ton können raumsensitiv und mit distanzbezogener Akustik eingestellt werden, so dass man die Tonspur nicht mehr hört, wenn man sich von der „Projektion“ entfernt. Diese Funktion ermöglicht das Ausstellen mehrerer Filme in einem größeren Raum. Spannend sind dabei die akustischen Überschneidungen mehrerer Tonquellen, die sich für experimentelle Klanginstallationen nutzen lassen. Dabei wird der Klangradius so eingestellt, dass er sich mit einem Klangradius einer anderen Tonquelle überschneidet. Die raumsensitive Akustik ermöglicht theoretisch private und informelle Kommunikation in Kleingruppen. In der Entwicklungsphase hat sich jedoch gezeigt, dass Hubs hier noch technische Defizite hat. Die Klangqualität lies zu wünschen übrig. Außerdem war die Verbindung zu den Mikrophonen der genutzten Geräte schwierig.
Importstrategien von 3D-Inhalten
Im Projekt sollte weiterhin untersucht werden, welche Formate und Inhalte integriert werden können, die in Videokonferenzsystemen nicht darstellbar sind. Dazu wurden einzelnen Räume des virtuellen Modells mit den folgenden Datenformaten und Repräsentationsformen bespielt. Durch die native Anbindung von Mozilla Hubs an Sktechfab, eine Online Plattform zum Austausch von 3D-Modellen, konnten wir schnell und einfach verschiedenste Formen der dreidimensionalen Repräsentation testen.
3D Objekte
Selbsterstellte und online verfügbare, texturierte 3D Objekte konnten in Mozilla Hubs integriert werden. Die VR-Umgebung ermöglicht die individuelle Betrachtung der Objekte in 3D. Dabei lässt sich der Maßstab der Objekte beliebig ändern, sodass neue Betrachtungsperspektiven entstehen.
Photogrammetriemodell
Als Beispiel für die Einbindung von Photogrammetriemodellen haben wir ein Modell des Tempels Eim ya kyaung in Myanmar genutzt. Dieses Modell war kostenlos über Sketchfab verfügbar. Durch das Fotografieren von Objekten aus verschiedenen Winkeln lassen sich sehr detailreiche und realistisch aussehende 3D-Modelle erstellen. Durch den hohen Detailgrad und das sich selbstständig durch den Raum bewegen entsteht eine sehr hohe Immersion.
Punktwolke
Als Beispiel für eine Punktwolke haben wir das Modell des Amphitheater Merida über Sketchfab importiert. Überraschend war hier, dass eine (zwar niedrig aufgelöste) aber trotzdem rechenintensive Punktwolke sehr flüssig dargestellt werden konnte.
Animiertes Robotermodell
Das Modell eines Industrieroboters zeigte die Kinematik des Modells in Bewegung. Das Beispiel zeigte die Möglichkeiten von Hubs für technische Schulungen und Lehrformate.
Hubs bietet weiterhin einfache Formen der Interaktion mit Objekten, die bislang eher prototypischen Charakter haben. So können mittels Gesten dreidimensionale Kurven in den Raum gezeichnet werden, die dann mit einem runden, farbigen Profil versehen werden. Die Formen erinnern an Zahnpastawürste und können eher spielerisch eingesetzt werden. Interessant ist, dass sie den Volumen und Konturen von 3D Objekten folgen können, so dass Nutzer beim Gestalten einen räumlichen Eindruck der Szenerie bekommen.
Ermittlung und Dokumentation der Potentiale von Multi-User VR in der Lehre
Die Multi-User VR Umgebung Mozilla Hubs bietet vielfältige Möglichkeiten eigene 3D Modelle aus unterschiedlichen Modellierungsprogrammen zu importieren und damit eigene virtuelle Räume zu gestalten. Darüber hinaus können neben Bildern und Videos die verschiedenen oben dargestellten Formate (Punktwolken, Photogrammetriemodelle, Animierte Objekte) eingebunden werden. Die raumsensitive Akustik ermöglicht es verschiedene Tonquellen räumlich zu verteilen. Zudem ist die Plattform von der Non-Profit Organisation Mozilla Foundation entwickelt worden und ist kostenfrei nutzbar.
Das Einbinden von 3D Formaten, die man selbstständig und auch gemeinschaftlich betrachten kann, bieten den größten Mehrwert gegenüber konventionellen Videokonferenzformaten. Diese Funktionalitäten können im Bereich Architekturentwurf, Archäologie, digitale Rekonstruktion und zur Vermittlung technischer Prozesse verwendet werden. Dabei ist besonders der Umgang mit dem Maßstab ein großer Vorteil des Virtuellen Raums, so lassen sich bei extremer Vergrößerung der zu betrachtenden Objekte alle Details bestens erkennen, im Gengenzug schafft eine extreme Verkleinerung der Objekte einen gesamtheitlichen Überblick über Modelle, den man sonst nur mit Drohnen oder ähnlichem erreichen würde.
Die Funktion der raumsensitiven Akustik kann digitalen Lehrformaten Vorteile bringen. Im Vergleich zu Videokonferenzformaten mit dedizierten Breakoutsessions für Kleingruppenarbeit, reicht es in der virtuellen Umgebung sich räumlich zu entfernen, um eine Kleingruppe zu bilden. Gleichzeitig ermöglicht die freie Bewegbarkeit im Raum auch, dass man bei einzelnen Gruppen einfach zuhören kann, bzw. auch bei mehreren Gruppen gleichzeitig mithören kann. Das schafft ein niederschwelliges Angebot der Partizipation. Enttäuschend war jedoch leider die Soundqualität bei der Nutzung der Mikrofone. Störgeräusche sowie Probleme bei der Einrichtung von Mikrofonen haben die Kommunikation stark beeinträchtigt. Hier wird man auf die weitere Entwicklung der Software warten müssen.
Aktuell sind die größten Potentiale in der Darstellung von 3D Modellen als Ergänzung des Lehrinhaltes. Digitale Vorlesungen können so um anschauliche und erlebbar gemachte Modelle ergänzt werden und so in den verschiedensten Disziplinen zum besseren Verständnis des Lehrinhaltes beitragen. Komplexe Abläufe und Strukturen können zusätzlich auch durch animierte Modelle erfahrbar gemacht werden. In Seminaren kann Mozilla Hubs dazu verwendet werden, um digitale Modelle zu überprüfen und durch Perspektivwechsel neu zu entdecken. Gleichzeitig bietet sowohl die Vielfalt an medialen Inhalten wie auch die Möglichkeit der niederschwelligen Zusammenarbeit in Kleingruppen große Vorteile gegenüber herkömmlichen Videokonferenzformaten. Jedoch steht bei allen Formaten ein großer Zeitaufwand zum Erstellen von 3D-Modellen voran, sowie bei der Transformation zu Mozilla Hubs kompatiblen Dateiformaten. Lehrinhalte könnten aber auch an bereits existierenden 3D-Bibliotheken orientiert werden, sodass die Vorbereitungszeit sich drastisch reduziert. So gibt es von Google Arts and Culture eine große Bibliothek bereits digitalisierter Gebäude.
Exemplarischer Ablauf zur Erstellung einer selbstgestalteten Szene
Um Studierenden einen direkten Einstieg in digitale interdisziplinäre Kollaboration mit 3D-Modellen zu ermöglichen, hat die Forschungsgruppe digiLEARNbim – eine Kooperation der TU Darmstadt, der FH Erfurt und des Leibniz-Instituts für Wissensmedien in Tübingen – ein didaktisches Konzept erarbeitet, das die praktische Anwendung und das Erzeugen und Nutzen von 3D-Modellen mit einem Minimum an Vorwissen an den Beginn von Lehrveranstaltungen stellt. Ziel ist es, Studierenden in kürzester Zeit und spielerisch zu befähigen, kreativ und kollaborativ mit 3D-Modellen zu arbeiten und die Ergebnisse per Virtual-Reality-Führung vorzustellen.
Das Video gibt Einblick in eine solche Auftaktveranstaltung und die von den Studierenden erarbeiteten Ergebnisse – es zeigt die Umsetzung der Vision anwendungsorientierter praktischer Nutzung neuer digitaler Möglichkeiten der interdisziplinären Zusammenarbeit auf der Grundlage von 3D-Modellen.
To give students a direct introduction to digital interdisciplinary collaboration with 3D models, the digiLEARNbim research group – a cooperation of the TU Darmstadt, the University of Applied Sciences Erfurt and the Leibniz Institute for Knowledge Media in Tübingen – has developed a didactic concept that places the practical application and the creation and use of 3D models with a minimum of prior knowledge at the beginning of courses. The aim is to enable students to work creatively and collaboratively with 3D models in the shortest possible time and in a playful way, and to present the results via a virtual reality tour.
The video provides an insight into such a kick-off event and the results produced by the students – it shows the implementation of the vision of application-oriented practical use of new digital possibilities of interdisciplinary collaboration based on 3D models.
Wir laden recht herzlich alle Interessierten zum nächsten E-Learning Stammtisch ein! Diesmal wird das Thema sein:
Praktisch digitale Kompetenzen vermitteln am Beispiel von Moodle
Längst hat das Thema Digitalisierung auf die verschiedensten gesellschaftlichen Bereiche großen Einfluss genommen. Auch hinsichtlich der Zukunft der Bildung sind digitale Anwendungen nicht mehr wegzudenken. Lernmanagement-Systeme (LMS) spielen bei der Umsetzung unterschiedlicher digital gestützter Lehr-Lernsettings eine zentrale Rolle, weshalb angehende Lehrkräfte die Kompetenzen benötigen mit dieser Technologie Unterrichtskonzepte zu gestalten und umzusetzen. Wie sich der digital gestützte Unterricht weiterentwickelt, wird insbesondere von angehenden Lehrkräften abhängig sein. Sie sind gefordert, gewohnte Pfade zu verlassen und digitale Anwendungen und Medien pädagogisch und didaktisch sinnvoll in ihren Unterricht zu integrieren.
Im Rahmen des Stammtisches stellt Jessica Nixon vor, wie am Arbeitsbereich Technikdidaktik digitale Kompetenzen praktisch und anwendungsorientiert vermittelt werden, indem Studierende eigenständig zu ausgewählten Themen Moodle Kurse entwickeln.
Wann, wie, wo?
Der E-Learning Stammtisch findet am Donnerstag, den 26.01.2023, von 15 bis 16:30 Uhr online per Zoom statt. Für eine Teilnahme melden Sie sich bitte mit dem Anmeldeformular an, Sie erhalten dann die Zugangsdaten zum Zoom-Meetingraum.
Zur Vorbereitung auf die Prüfung im Fach Technologie der Fertigungsverfahren (TdF) im Bachelorstudiengang Maschinenbau und zur Förderung des Interesses an der Vorlesungsveranstaltung wird derzeit eine App für mobile Geräte entwickelt, die mithilfe von Augmented Reality (AR) die relevanten Inhalte in Form von Videos und 3D Modellen in die reale Umgebung projiziert. Mithilfe dieser App wird ein völlig neues abwechslungsreiches Lernerlebnis erschaffen. So werden Fertigungsprozesse direkt auf den Schreibtisch projiziert und durch eine intuitive Interaktion gesteuert. Außerdem erscheinen Videos direkt auf markierten Abbildungen im Vorlesungsskript.
In einem früheren Prototyp wurde bereits eine grobe Struktur der App ausprobiert, die als Referenz für die Arbeiten diente. In der neuen Version kommen nun mehr Features zum Einsatz.
Entwicklung der App
Zu Beginn wurde eine Anforderungsliste, die alle notwendigen Funktionen der App beinhaltet, erstellt und evaluiert. Die App wird mit der Unity-Version 2020.3 LTS mit dem zusätzlichen Plugin AR-Foundation programmiert. Mithilfe dieses Plugins können AR-Applikationen für mobile Endgeräte mit Android- und iOS-Betriebssystem erstellt werden. Um die User Experience zu garantieren, wurde mit dem Programm Invision Studio ein grafischer Entwurf der App erstellt. Somit kann direkt die spätere Menüführung und Interaktion mit der App geplant werden. In Invision Studio konnten die Größen der Elemente auf dem Benutzerbildschirm für das optimale Erlebnis angepasst werden. Dieses grafische Design diente als Grundlage für die Programmierung der App. Eine Überprüfung der Augmented Reality Funktion konnte aber erst nach dem Erstellen des Prototyps getestet werden.
Der Prototyp der App wurde in Unity mit der Programmiersprache C# erstellt. Die Funktionen konnten direkt mit einem Smartphone während des Entwicklungsprozesses getestet werden. Dazu wurde das Kamerabild des Smartphones per WLAN an die Entwicklungsumgebung Unity gesendet.
Abbildung 1: Übersicht über die verschiedenen Funktionen der App (links: Hauptmenü, Mitte: Funktion „Skript in AR“, rechts: Funktion „Fertigungsbeispiel“) Quelle: PTW TU Darmstadt
Funktionen der App
Der vorliegende Prototyp der Software beinhaltet mehrere Funktionen. Es wurde ein Menü entwickelt, in dem die Fertigungsschritte einer Welle nachvollziehbar dargestellt werden. Durch Swipen kann der Fertigungsschritt gewechselt werden. Die Welle als zu fertigendes Produkt wird mithilfe von Augmented Reality als virtuelles Objekt in die Umgebung projiziert. Der Fertigungsprozess wird dabei mit Videos und Texten veranschaulicht. Die Videos des entsprechenden Fertigungsschritts erscheinen dabei über dem Modell des Werkstücks. Per Touch-Input kann das Video ebenfalls pausiert, oder zu einem gewünschten Zeitpunkt per Zeitleiste gesprungen werden. Mit dem entsprechenden Fertigungsschritt ändert sich auch das virtuelle Werkstück in seiner Form. Zusätzliche Informationen über den aktuellen Fertigungsschritt können mithilfe eines Textmenüs eingeblendet werden. Zudem kann die Orientierung und Position des Werkstücks per Touch-Input direkt geändert werden. Die Studierenden erhalten so einen detaillierteren Einblick und ein grundlegendes Verständnis über die Herstellung des Bauteils.
Eine weitere Funktion der App stellt das Image Tracking dar. In diesem Menü können ausgewählte Abbildungen des Vorlesungsskriptes für das Einblenden von Videoinhalten verwendet werden. Dazu wird die Kamera des Smartphones auf eine Abbildung als Referenzziel im Skript ausgerichtet. Nun erscheint ein Video in der Umgebung, das direkt auf die Abbildung projiziert wird. Die Wiedergabe kann ebenfalls wieder per Touch-Input gesteuert werden. Allerdings ist für die Verwendung der App eine stabile Internetverbindung erforderlich, da alle Videos per Internet gestreamt werden. Somit kann zum einen der Speicherbedarf der App reduziert werden und zum anderen stetig neues Videomaterial ergänzt werden.
In einem weiteren Untermenü gibt es die Möglichkeiten die rechtlichen Rahmenbedingungen der App zu erfahren. Zudem werden Kontaktmöglichkeiten aufgezeigt, um bei Schwierigkeiten mit der App schnell eine Rückmeldung und Lösungsvorschläge zu erhalten.
Aktueller Stand
Aktuell befindet sich der Prototyp der App in der Testphase. Die Android-Version wird dabei von Mitarbeitenden und studentischen Hilfskräften des Instituts PTW getestet. Ebenfalls wird das Design der App von der Media-Abteilung des Instituts überarbeitet. Die Entwicklung einer iOS-Applikation ist derzeit noch offen, da entsprechende Hardware nicht zur Verfügung steht.
Zudem muss der Code der Software in Unity nochmals überarbeitet und auf Fehler untersucht werden. Falls möglich wird der Code gekürzt und optimiert, um die Performance der Software zu verbessern.
Ausblick
In den kommenden Semestern wird die Applikation als Android-Version im Google-Play-Store veröffentlicht. Studierende können die App bewerten und Hinweise, sowie Verbesserungsvorschläge geben. Mithilfe des Feedbacks der Studierenden wird die App verbessert. Um die App auf iOS-Geräten zu veröffentlichen, ist die Beschaffung der notwendigen Geräte angestrebt. Ebenfalls wird die App mit weiteren Inhalten bestückt. Beispielsweise wird der Fertigungsprozess der Welle noch anschaulicher dargestellt. Dazu werden weitere Effekte eingebettet, um das Erlebnis während der Benutzung der App zu verbessern. Hierzu werden neben dem Werkstück auch weitere Bestandteile des Fertigungsprozesses, wie Werkzeuge oder die jeweilige Werkzeugmaschine eingeblendet. Zusätzlich werden neben dem Fräsprozess einer Welle auch weitere Fertigungsprozesse eingebunden. Augmented Reality eignet sich darüber hinaus auch optimal, um komplexe Strukturen in die Umgebung zu projizieren und von allen Richtungen zu betrachten. Hierzu wird auch der Aufbau von Maschinen gezeigt, ohne dass aufwendige CAD-Software verwendet werden muss.
Darüber hinaus wird die App auch dazu benutzt, um Aufzeichnungen der Vorlesung wiederzugeben. Dadurch entfällt der Zeitaufwand für den manuellen Aufruf und das Einloggen in die Plattform Moodle.
Zukünftig ist angestrebt, dass auch weitere Institute diese Applikationen verwenden, um Inhalte per Augmented Reality zu präsentieren und das Interesse der Studierenden zu wecken. Insbesondere werden Demonstratoren in Augmented Reality im Detail analysiert, die sonst nur in Präsenz betrachtet werden können. Gerade unter schwierigen Pandemiebedingungen bietet diese Technologie einen großen Vorteil.
Abbildung 2: Zukünftige Anwendung Quelle: PTW TU Darmstadt
Wie kann die studentische Mitarbeit in Vorlesungen und Übungen intensiviert werden? Wie gelingt eine bessere Interaktion zwischen Lehrenden und Studierenden?
Vor diesen Fragen stand das Team am Institut für Geotechnik Anfang 2021 insbesondere im Kontext der rein digitalen Lehre infolge der COVID-Pandemie. Es fehlte die Präsenz in der Lehre und die Versuche, Studierende zur aktiven Mitarbeit in den digitalen Vorlesungen und Übungen zu bewegen, erreichten nur wenige. Um diesen Leitfragen nachzugehen und dabei Ansätze zu erproben, welche auch als Ergänzung in der zukünftigen Präsenzlehre zu einem positiveren Lehr- und Lernergebnis führen können, wurde das Projekt „Interaktion in der geotechnischen Lehre“ im Förderprogramm „Studentische E-Learning Expertin*innen“ beantragt. Ziel waren die Bachelormodule Geotechnik I und II (etwa 150 bis 300 Studierende der Bau- und Umweltingenieurwissenschaften) und die Mastermodule Geotechnics III und IV (etwa 70 bis 100 Studierende, vorwiegend des Bauingenieurwesens).
Wie wurde es bisher gemacht?
Die digitale Lehre am Institut für Geotechnik wurde in den Hauptkursen (Geotechnik I bis Geotechnics IV) konsequent in folgender Weise angeboten:
Videoaufzeichnungen von Foliensätzen der Vorlesungen, welche wöchentlich zur Verfügung gestellt wurden. In den Videos wurden die Studierenden stets mit einigen wenigen offenen Fragen konfrontiert, welche im Video jedoch nicht beantwortet wurden.
Wöchentliche live-Videosprechstunden, in welchen die Kernpunkte der Vorlesung wiederholt wurden und die Studierenden ihre Verständnisfragen stellen konnten. Über die Fragen aus den Videos sollte hierbei das Gespräch stimuliert werden.
Übungsvorlesungen, ebenfalls mittels wöchentlicher Screencasts und Live-Sprechstunden.
Die Interaktion über die Live-Sprechstunden erreichte zwar zahlreiche Teilnehmende, jedoch wurden Rückfragen des Lehrenden in der Regel nur von einzelnen wenigen Studierenden beantwortet. Anders als in der Präsenzlehre konnte im digitalen Format auch schlechter auf einzelne, eher zurückhaltende Studierende eingegangen werden.
Was wollten wir ändern?
Über Echtzeit-Umfragen und serious games sollte die Interaktion mit den Studierenden in den Vorlesungen erhöht werden, eine größere Anzahl von Studierenden in die Beantwortung der Fragen eingebunden werden um damit insgesamt der Lernerfolg verbessert werden. Weitere ähnliche Tools sollten ermittelt und wenn möglich ausprobiert werden. Außerdem sollte das Format der Übung überprüft werden, da der Eindruck entstanden war, dass die Vermittlung des Lernstoffs in den Übungen nicht nachhaltig war.
Was war erfolgreich?
Die Lösungen sollten mit den an der TU Darmstadt verfügbaren Tools oder freien Angeboten umsetzbar sein. Zur Durchführung von Echtzeit-Umfragen wurden die Angebote von Mentimeter und PINGO verwendet (Hier findet sich ein Vergleich: Live-Abstimmsysteme im Vergleich – E-Learning an Hochschulen (tu-darmstadt.de)).
Aufgrund der einfachen Handhabung für Studierende und Lehrende hat sich in unserer Anwendung PINGO als Werkzeug für Echtzeit-Umfragen etabliert. Es erlaubt die Erstellung von Fragen vorab sowie spontan in der Vorlesung oder Übung. Die Antworten können nach Ablauf der Antwortzeit direkt in Form von Balkendiagrammen oder Prozentangaben angezeigt werden. Dadurch, dass die Abgabe der Antworten einfach und anonym über das Smartphone oder den Laptop möglich ist, nimmt ein Großteil der Studierenden an den Umfragen teil. Es stimuliert jeden Einzelnen / jede Einzelne zur aktiven Auseinandersetzung mit der gestellten Frage und ermöglicht den Lehrenden, auf falsche Antworten nochmal gezielt einzugehen und Verständnislücken zu erkennen und zu schließen. Insbesondere in der Präsenzlehre ist dies gut möglich, da ein fehlendes oder falsches Verständnis dort anhand der Reaktionen der Studierenden auf die korrekte Antwort sehr deutlich wird.
Einen besonders guten Eindruck hat die remote Version von PINGO hinterlassen, welche im Hintergrund auch bei laufender PowerPoint Präsentation jederzeit gestartet werden kann, ohne PowerPoint zu beenden. PINGO wird daher in der Präsenzlehre in den Hauptfächern der Geotechnik weiterhin erfolgreich eingesetzt.
Bild 1: PINGO remote mit vorbereiteten Fragen (links) oder zur Erstellung spontaner Umfragen (rechts, mit der Auswahl der Fragentypen: Single Choice, Multiple Choice, Numerisch oder Text)
Was war weniger erfolgreich?
Auch die Übungsveranstaltungen sollten eine stärkere Interaktion erzeugen. Da sämtliche Lehrmaterialien auf Moodle zur Verfügung gestellt wurden, sollte auch Moodle für die „Aktivierung“ der und Interaktion mit den Studierenden verwendet werden.
Im Rahmen des Förderprogramms wurden daher verschiedene Methoden zur Interaktion mit Studierenden ausprobiert. Über die Funktion StudentQuiz in Moodle wurden zahlreiche Fragen vorlesungs- und übungsbegleitend gestellt. Um den Spielfaktor zu erhöhen gab es ein Ranking mit den meisten richtigen Antworten. Foren, in welchen die Studierenden sich gegenseitig Fragen stellen und beantworten können und in denen die Lehrenden ebenfalls offene Fragen beantworten, gehören schon länger zum Standardangebot. Außerdem wurden in einem Semester die Übungsaufgaben stets eine Woche vor der Übungsvorlesung zur Verfügung gestellt und parallel ein Moodle Quiz angeboten, in welchem die Studierenden ihre eigene Teillösung der Aufgabe überprüfen konnten. Damit sollte eine bessere Vorbereitung auf die Übungsvorlesungen und damit eine bessere Interaktionsmöglichkeit geschaffen werden.
Leider konnten nur sehr wenige Studierende im Bachelormodul Geotechnik I dazu motiviert werden, die verschiedenen Quizformen durchzuführen. Dem hohen Aufwand zur Entwicklung der Fragen stand damit nur ein sehr begrenzter Nutzen gegenüber. Eventuell hätte die Teilnahmebereitschaft mit der Auslobung eines Vorteils/Gewinns bei erfolgreicher Teilnahme am Quiz gesteigert werden können. Dies wurde aber nicht untersucht. Als freiwilliges Angebot hat sich das Quiz damit nicht als positiv dargestellt und wird in Zukunft am Institut für Geotechnik nicht weiter verfolgt.
Wie geht es weiter?
Nach der Rückkehr in die reine Präsenzlehre im Sommersemester 2022 findet die Interaktion wieder direkt mit den Studierenden in der Vorlesung und der Übung statt. Dabei werden weiterhin die Möglichkeiten zur Echtzeit-Abfrage von PINGO genutzt. Sowohl kleine vorbereitete Wissensfragen als auch spontane Umfragen helfen so dabei, die Studierenden in der Vorlesung zum aktiven Mitmachen zu mobilisieren.
Im Rahmen des durch HessenHub finanzierten Förderprogramms konnten an der TU Darmstadt in den Jahren 2021 und 2022 mehrere Lehrprojekte an unterschiedlichsten Fachbereichen im Bereich der digital-gestützten Lehre erfolgreich umgesetzt werden.
Hierfür erhielten Lehrende tatkräftige Unterstützung durch studentische E-Learning Expert*innen, die als Studentische Hilfskräfte am jeweiligen Lehrstuhl für eine Projektlaufzeit von 2 Semestern angestellt wurden.
Die Ergebnisse der einzelnen Projekte aus den jeweiligen Fachbereichen (FB) wurden als Erfahrungsberichte auf dem E-Learning Blog der TU Darmstadt veröffentlicht:
Wir laden recht herzlich alle Interessierten zum nächsten E-Learning Stammtisch ein! Diesmal wird das Thema sein:
„Werkstoffe-Kino“ – Erfahrungen mit der Erstellung und Verwendung von Lehrvideos
Kira Weise aus dem Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften hat über die letzten beiden Jahre gemeinsam mit Studierenden Lehrvideos zu verschiedenen Themen im Bereich Werkstoffe im Bauwesen erstellt.
Zum einen zeigen sie anschaulich normative Prüfverfahren von Frisch- und Festbeton und geben einen spannenden, teilweise drohnenunterstützten Einblick in die Betonpraxis. Zum anderen wurden Videos erarbeitet, die jeweils verschiedene mögliche Berufsbilder nach dem Studium vorstellen.
Die Videos wurden in der Lehre in verschiedenen Formaten eingesetzt werden. Beispielsweise bekommen Studierende in Moodle-Lektionen, welche Ausschnitte der Videos beinhalten, normative Prüfverfahren anschaulich erklärt und erlernen durch die Bearbeitung von damit verknüpften Aufgaben „spielerisch“ den Umgang mit DIN-Normen. Zudem wurden die Lehrvideos im letzten Semester erstmalig in Form eines „Werkstoffe-Kinos“ im Hörsaal gezeigt und konnten dadurch den Studierenden im Bachelor-Studiengang einen kleinen praktischen Einblick vermitteln.
Der Erfahrungsbericht von Kira Weise gibt einen Einblick in die Erstellung der Lehrvideos und deren Einsatz in unterschiedlichen Formaten in der Lehre zusammen mit dem jeweiligen Feedback der Studierenden.
Wann, wie, wo?
Der E-Learning Stammtisch findet am Mittwoch, den 10.05.2023, von 15 bis 16:30 Uhr online per Zoom statt. Für eine Teilnahme melden Sie sich bitte mit dem Anmeldeformular an, Sie erhalten dann die Zugangsdaten zum Zoom-Meetingraum.
Lust auf Serious Games im Escape Room Format? – Dann bei den GameDays am 14.06. vorbeischauen!
„fuels“ steht für Future Learning Spaces und ist ein Verbundprojekt der TU Darmstadt, der Goethe-Universität Frankfurt und der Hochschule Darmstadt.
Im Rahmen des durch das HMWK geförderten Projektes, wurden in der ersten Projektphase verschiedene 360° Serious Games im Escape Room Format entwickelt. Entstanden sind Anwendungen in den Fachbereichen Biologie und Physik der TU Darmstadt in Kooperation mit der der E-Learning Arbeitsgruppe der Hochschuldidaktischen Arbeitsstelle.
Am 14.06.2023 können diese und weitere Anwendungen bei den diesjährigen GameDays angespielt und über die möglichen didaktischen Potentiale diskutiert werden. Ebenso mit am fuels-Thementisch dabei, sind die Kolleg*innen der Goethe-Universität Frankfurt, die eine VR Planspiel Simulation vorstellen werden.
Im Rahmen der „digitalen Kaffeerunde“ (ein Angebot des HessenHub-Netzwerks)
Im Rahmen des Projekts „Pre-Studyplus“ an der Hochschule Geisenheim werden eLearning Module entwickelt, die unterstützungsbedürftigen und internationalen Studierenden den Einstieg ins Studium erleichtern sollen. Unter anderem sind erste Module zu Chemie und Mathematik entstanden, die bei der digitalen Kaffeerunde vorgestellt werden.
Die „digitale Kaffeerunde“ ist ein Online-Austauschformat, welches hochschulübergreifend vom hessischen Netzwerk HessenHub angeboten wird. Im Rahmen dieses Formats haben Sie am 5. September 2023 von 15 bis 16 Uhr die Gelegenheit die online eLearning Module kennen zu lernen, welche die Hochschule Geisenheim im Rahmen des Projekts „Pre-Studyplus“, u.a. für die Fächer Chemie und Mathematik, für ihre Studienanfänger*innen entwickelt hat. Diese sollen die Möglichkeit bieten sich im eigenen Lerntempo bereits vor Studienbeginn auf das Studium vorzubereiten.
In den Lernmodulen wurden bewusst Praxisbeispiele aus den Studiengängen aufgegriffen, um die Lernenden zu motivieren und mögliche Hemmschwellen bei den beiden Naturwissenschaften abzubauen.
Anmeldung
Für die Planung wird um Anmeldung per Mail gebeten: kaffeerunde.postfach@hessenhub.de. Im Anschluss erhalten Sie Ihren Zugang zum Videokonferenzraum.
Sowohl das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) also auch das Web-Portal „iRIGHTS.info“ bieten hilfreiche ausführliche Handreichungen rund um Urheberrechtsfragen in der Lehre, die inzwischen vom digitalen Alltag geprägt ist. Beide wurden in diesem Jahr neu aufgelegt und teilweise grundlegend aktualisiert.
