Erfahrungsaustausch zum "Verhältnis von Fachlickeit und Beruflichkeit"

Prof. Dr. Gudrun Kammasch, Beuth Hochschule für Technik Berlin

"Probleme lösen in einer komplexen Welt - das geht mit kompetenten Ingenieurinnen und Ingenieuren!"

Impuls

Die hochkomplexen Strukturen und Wirkungszusammenhänge der modernen Ingenieur­wissenschaften und angewandten Naturwissenschaften stellen Ingenieure im Berufsalltag vor vielschichtige Problemlagen. Studierende darauf angemessen vorzubereiten verlangt anspruchsvolle didaktische Konzepte und einen interdisziplinären Ansatz unter Integration humanwissenschaftlicher Erkenntnisse.

Eine ingenieurpädagogische Aus- und Weiterbildung muss dazu befähigen, im Miteinander von Studieren und Lehren Studierenden Orientierungen zu geben, Wege in die Fachkultur zu bahnen und unter Einbezug sozialer, ökologischer und wirtschaftlicher Aspekte[1] fundiert Kreativität bei Problemlösungen zu entwickeln.

Die 2011 gegründete Ingenieurpädagogische Wissenschaftsgesellschaft, IPW e. V., hat mit einem internationalen Arbeitskreis von Fachleuten unterschiedlicher Disziplinen ein Rahmencurriculum für die ingenieurpädagogische Fort- und Weiterbildung von Techniklehrenden entwickelt.

Das Rahmencurriculum umfasst exemplarische 10 in einem Modulhandbuch zusammengestellte Module mit insgesamt 20 Credits (ECTS) mit ausführlichen Modulbeschreibungen.

[1] [1] Vgl. Agenda 2030 / SDG’s, Sustainable Development Goals.

André Baier, Blue Engineering, Technische Universität Berlin

"Bildung für Nachhaltige Entwicklung im Ingenieurstudium: Lernziele und Kompetenzen beschreiben"

Impuls

Im  Seminar “Blue Engineering - Ingenieurinnen und Ingenieure mit sozialer und ökologischer Verantwortung” an der Technischen Universität Berlin lernen angehende Ingenieurinnen und Ingenieure systematisch das gegenwärtige Verhältnis von Technik, Natur, Individuum und Gesellschaft kennen. Gemeinsam kommen sie über dieses Wechselverhältnis ins Gespräch und lernen es demokratisch zu gestalten. Das Blue Engineering Seminar steht nicht nur für einen Wechsel von einer lehrenden-zentrierten Lehre hin zu einer lernenden-zentrierten Lehre, sondern es ist zugleich eine Abkehr von einer durch Lehrende gestaltete Lehre hin zu einer Gestaltung durch die Lernenden selbst. Diese Zielsetzung wird durch Lehr-/Lerneinheiten erreicht, die den Lehr-/Lernprozess weitestgehend auf die Teilnehmenden verlagern, so dass sie ihr eigenes Seminar mitgestalten und die zukünftige Entwicklung mitbestimmen. Das Seminarkonzept verlagert durch inhaltlich und didaktisch gut dokumentierte 60- oder 90minütige Lern-/Lehreinheiten, sowohl den Lern- als auch den Lehrprozess innerhalb eines Seminars weitestgehend auf die Teilnehmenden. Zudem gestalten die Teilnehmenden mit punktueller didaktischer und inhaltlicher Unterstützung diese Lehr-/Lerneinheiten, die dann in den folgenden Semestern zum Einsatz kommen können. Für diese Prüfungsleistung wird ein frei gewähltes Thema mit Bezug zur sozialen und ökologischen Verantwortung des Ingenieurberufs so aufbereitet, dass es in unterschiedlichen Lern-/Lehrkontexten bei geringer Vorbereitungszeit angewendet werden kann. Dies sind zum Beispiel 1) gruppenorientiere Lern-/Lehreinheiten, wie z.B. Stationenlernen und Planspiele 2) multimediale/multisensuale Wissensspeicher, die ein Thema aus unterschiedlichen Perspektiven aufbereiten, 3) umfassende E-Learning-Einheiten zum Selbstlernen oder 4) alternative, meist spielerische Formate, wie z.B. ein Kraftwerksquartett, Mülltrennung - ein Kinderspiel! oder ein Bilderbuch zum Thema Zeitwohlstand. Mittlerweile bestehen über 70 solcher Semesterarbeiten, die regelmäßig im Blue Engineering Seminar und außerhalb zum Einsatz kommen.

Die Beschreibung der Lernziele erfolgt als "design down", das heißt ausgehend von rechtlichen Rahmenbedingungen, universitären Zielsetzungen und der allgemeinen Zielsetzung des Seminars werden Lernziele für die Modul- und Lektionsebene beschrieben. Für die Lernziele auf Modulebene wird auf die 12 Gestaltungskompetenzen einer Bildung für Nachhaltige Entwicklung, wie sie im Zuge der UNESCO Bildungsdekade ausgearbeitet wurde, zurückgegriffen. Um sehr spezifische Lernziele auf Lektionsebene zu beschreiben, wird ferner auf die Lernzielmatrix des HRK Nexus Projekts zurückgegriffen. Dieser Ansatz eines "design down" lässt sich ohne weiteres auf andere Lehrveranstaltungen übertragen, so dass die Lernziele des Blue Engineering Seminars nur eine beispielhafte Umsetzung sind.

Prof. Dr.-Ing. Roland Kirchberger, Beuth Hochschule für Technik Berlin

"Seminaristischer Unterricht ausgehend von einem Anwendungsbeispiel"

Poster

Das hier beschriebene Projekt wurde im Rahmen des „Berliner Zertifikat für Hochschullehre“ als innovatives Lehrveranstaltungskonzept durchgeführt.

Dafür wurde die Lehrveranstaltung „Signale und Systeme“ im dritten Semester des Studiengangs Elektrotechnik Bachelor an der Beuth Hochschule ausgewählt. Die Idee bestand darin, die abstrakten Zusammenhänge (Signale, Systeme, Frequenzverhalten und transiente Vorgänge) an einem Anwendungsbeispiel aus der beruflichen Praxis zu entwickeln. Es wurde der Versuch unternommen, über die gesamte Lehrveranstaltung die Problemstellungen am Versuchsaufbau zu erkennen und mit den Methoden der Systemtheorie zu lösen.

Weiterhin wurde den Studierenden die Erstellung eines Glossars und eines Lerntagebuchs in der Lernplattform moodle angeboten.

Es konnte festgestellt werden, dass die Studierenden deutlich aktiver am seminaristischen Unterricht teilnehmen. Andererseits konnten einige Studierende nicht die Verbindung zwischen dem Versuchsmodell und den Inhalten der Lehrveranstaltung herstellen. Das Lerntagebuch wurde von den Studierenden skeptisch betrachtet. Die Glossarerstellung ließ sich sehr gut integrieren. Die Evaluation durch die Studierenden fiel im Vergleich zum „klassischen“ Lehrveranstaltungsformat schlechter aus.

Prof. Dr. Gudrun Kammasch, Beuth Hochschule für Technik Berlin

"Verstehen und Handeln in komplexen Zusammenhängen: Nachhaltigkeit als Lebensprinzip!"

Poster

Jede Entscheidung, jedes Handeln steht in einem komplexen Wirkungszusammenhang: Studierende aus den unterschiedlichen naturwissenschaftlich-technischen Studiengängen (einer Technischen Hochschule) kooperieren fachübergreifend in Projektgruppen an Fragestellungen, die in eine „nachhaltige“ Denkweise und Werthaltung einführen.

Das Seminar „Nachhaltigkeit als Lebensprinzip!“ wird im Rahmen des Studium Generale angeboten.

Bastian Müller, Jan Philipp Menn, Felix Sieckmann, Technische Universität Berlin

"Lernzeuge" im internationalen Masterstudiengang Global Production Engineering

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Um die Lernproduktivität zur nachhaltigen Wertschöpfung zu steigern, müssen in der Ingenieursausbildung zukünftig theoretische Inhalte und praktische Anwendungen stärker miteinander verknüpft werden. Um dies zu erreichen, können sogenannte "Lernzeuge" eingesetzt werden. "Lernzeuge" sind Artefakte, die ihren Nutzern ihre Funktionsweise automatisch vermitteln. Mit ihnen lassen sich vielfältige Möglichkeiten für praxisorientiertes Lernen in der Ingenieursausbildung ausschöpfen. Vorgestellt werden exemplarische Anwendungen von Lernzeugen im Kontext der Lehre des internationalen weiterbildenden Studiengangs „Global Production Engineering“ der TU Berlin. Beispiele zur Kompetenzvermittlung im Bereich der nachhaltigen Wertschöpfung sind der „Smart-Assembly-Workplace“ zur Planung von Montageprozessen, die „CubeFactory“ und ein „MakerSpace“ zur Vermittlung geschlossener Materialkreisläufe.

Tim Stock, Prof. Dr.-Ing. Holger Kohl, Technische Universität Berlin

"Development of a master course for fostering sustainable engineering and entrepreneurship in higher education in Europe"

Poster

The globalized European environment is faced by the challenge to meet the worldwide growing demand for capital and consumer goods by simultaneously ensuring a sustainable evolvement of human existence. A worldwide increase in wealth based on current technologies with their consumption of resources will exceed every accountable social, environmental and economic bound. Motivated by the needs of today’s globalized European society, a multidisciplinary and intercultural team of master students from four European universities, so-called European Engineering Team (EET), is working together on joint research projects aiming for a sustainable technological invention which shall be subsequently transferred into a sustainable startup. The EET copes with the challenge of sustainability in engineering science and fosters entrepreneurial thinking. The four partner universities are developing a new course curriculum for the EET based on action- and project-based teaching and learning approaches.

Christian Steinert, Dr. Olga Wälder, Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg

"Mathematik in der Studieneingangsphase - Was bleibt?"

Poster

Bis zu 80 Prozent von neu erlerntem Wissen geht ohne Repetition innerhalb eines Monats verloren. Durch Wiederholungen kann dem Vergessen entgegengewirkt werden. Allerdings sind die klassischen Vorlesungen nicht darauf ausgelegt, die Kenntnisse aufzufrischen. Die Mathematik wird in den Ingenieurswissenschaften als Grundlage für die weiteren Fächer genutzt. Oft werden Inhalte der Mathematikeingangsvorlesung im späteren Studienverlauf benötigt. Daher wurden die Inhalte aus der Vorlesung in Form von Videos und weiteren Selbstlernmaterialien digitalisiert. Diese werden in einem freien Kursraum innerhalb der Lernplattform der BTU zugänglich gemacht, so dass die Studierenden ihr Wissen im Rahmen des Selbststudiums auffrischen können. Dieser Bereich ist nach dem Studium nicht mehr erreichbar, so dass nach alternativen Lösungen gesucht wird. Unter anderem ist es geplant, diese Inhalte den Absolventen im Rahmen der Alumniarbeit weiter bereit zu stellen.

Franz Zieris, Freie Universität Berlin

"Agile Softwareentwicklung in einem Open-Source-Projekt"

Poster

Softwareentwicklung findet in Deutschland immer häufiger agil statt: Ursprünglich agile Praktiken wie Unit-Tests, Continuous Integration und das Arbeiten in Iterationen gehören seit Jahren zum Mainstream. Agile Methoden, die die Prozessverantwortung in die Hände der Entwickler/innen legen, finden in immer mehr Unternehmen Anwendung. Diese Verantwortung erfordert einen anderen Blickwinkel auf die Softwareentwicklung, als er typischerweise gelehrt wird.

Unser Softwareprojekt soll die Studierenden auf diese Berufsrealität vorbereiten. Wir legen den Fokus nicht primär auf das Einüben und Einhalten agiler Praktiken auf handwerklicher Ebene, sondern auf die Reflexionsfähigkeit der Teilnehmer. In einem simulierten Firmenkontext werden den Teams Product-Owner und Scrum-Master zur Seite gestellt. Ersterer stellt die Projektvision und mögliche Features vor, wobei die Art und Weise der Umsetzung den Teams überlassen wird; letzterer unterstützt das Team bei der Auswahl der Praktiken, sowie den eigenen Entwicklungsprozess kritisch zu betrachten und Reibungen zu verringern. Im Gegensatz zu vielen Lehr-Projekten, die „auf der grünen Wiese“ beginnen, binden wir unsere Studierenden in ein lebendiges, nicht-triviales Open-Source-Projekt ein.

In den vergangenen Jahren haben wir dieses Konzept dreimal erfolgreich durchgeführt.