LIVE-Fab – CNC-Programmierung und Montageplanung in einer virtuellen Lernfabrik. Konzepte, Grundlagen, Technik, Anwendung

Am Institut für Arbeitswissenschaft und Betriebsorganisation (ifab) Universität Karlsruhe wird zurzeit das Projekt LIVE-Fab (Lernen in der virtuellen Fabrik) gemeinsam mit der Fachhochschule Landshut, Fachbereich Maschinenbau, durchgeführt. Dieses Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Programms „Neue Medien in der Bildung“ gefördert. Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines anschaulichen Lehr- und Lernmodells für eine Fabrik als funktionierendes Ganzes. Dazu soll im Rechner eine Modellfabrik mit den Bereichen Wareneingang, Fertigung, Montage und Qualitätssicherung abgebildet werden. Die Fabrik mit ihren Anlagen (Maschinen, Transportsysteme etc.) und Materialflüsse soll in einem 3D-Modell visuell erfassbar sein. Die Grundlagen zur Schaffung einer virtuell funktionierenden Produktion einschließlich Anlagenplanung, Arbeitsvorbereitung, die Mechanismen, Kundenbestellungen und Qualitätsmanagement sollen in einzelnen Fallstudien den Studierenden vermittelt werden. Den Studierenden aus den Fachbereichen Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Elektrotechnik und Betriebswirtschaft mit technischer Ausrichtung soll mit der virtuellen Fabrik ein Werkzeug an die Hand gegeben werden, mit dem sie die komplexen, ineinander verzahnten Vorgänge eines Produktionsprozesses besser verstehen lernen. Dies bedeutet, dass in der virtuellen Fabrik die inhaltlichen Aspekte mehrerer vorgelagerter Vorlesungen kombiniert werden und dadurch ein Verbund zum Verständnis der Produktionsprozesse geschaffen wird.(DIPF/Orig.)

Interaktives Präsentieren und kooperatives Modellieren. Szenarien akademischen Lehrens und Lernens in Informatik und Naturwissenschaften

Ausgehend von einem handlungsorientierten Medienbegriff werden in diesem Artikel neue Einsatzformen digitaler Medien in der Lehre thematisiert. Dabei spielen Hardware-Voraussetzungen wie berührungsempfindliche Bildschirme oder Funknetzwerke ebenso eine Rolle wie eine Reihe innovativer Softwarewerkzeuge, die insbesondere interaktiv-kooperative Szenarien unterstützen. Praktische Erfahrungen mit diesen Werkzeugen wurden in der akademischen Lehre an der Universität Duisburg-Essen sowie im schulischen Einsatz im Umfeld eines EU-Projektes gesammelt.(DIPF/Orig.)

Multimediale, interaktive und patientennahe Lehrszenarien in der medizinischen Ausbildung

MeduMobile ist ein im Rahmen der Ausschreibung „Notebook-University“ vom bmb+f gefördertes Projekt. Ziel des Projektes ist es, die Ausbildung am Krankenbett im Medizinstudium zu verbessern, indem bestimmte Lehrveranstaltungen mit Hilfe von WLAN und Notebook ubiquitär auf dem Campus verfügbar gemacht werden. Hierzu werden neue, so genannte OnCall-Lehrszenarien entwickelt und erprobt, bei denen die auf Abruf bereit stehenden Medizinstudierenden alarmiert und zur Teilnahme gebeten werden, wenn akute und/oder seltene Fälle in die Klinik eingeliefert werden. Die Studierenden nehmen aktiv an den vielfach interdisziplinären Lehrveranstaltungen teil. Der Unterricht findet vor, während und nach der Live-Session statt. Der Hochschullehrer und die Studierenden können den Fall gemeinsam besprechen und die Diagnose bzw. Therapie u.a. an Hand bildgebender Verfahren (CT, Mikroskop, Röntgen, Ultraschall, ...) erarbeiten. Parallel dazu können die Studierenden Lehrmaterialen aus multimedialen Datenbanken, Medline und Internet nutzen sowie eigene Videokonferenzen für die Gruppenarbeit einsetzen. Eine solche Lehrveranstaltung kann somit mehrere didaktische Elemente beinhalten: instruktives, konstruktives, kognitives und kooperatives Lernen. An der Erprobung nehmen etwa 80 Studierende an Veranstaltungen aus 8 Fachgebieten teil. Es werden Studien zur Evaluation des didaktischen Mehrwerts sowie technischer und organisatorischer Qualität durchgeführt. Endgültige Ergebnisse werden Ende 2003 vorliegen.(DIPF/Orig.)

Das Labor im Rucksack – mobile computing in der psychologischen Grundlagenausbildung

Mobile Notebooks, die einen campusweiten Zugriff auf das Hochschulnetzwerk erlauben, eröffnen neue Möglichkeiten der Integration netzbasierter Ressourcen in die reguläre Lehre. Es wird über Entwicklung und gebündelten Einsatz netzbasierter Tools in der psychologischen Grundlagenausbildung berichtet. Spezifische Funktionalitäten mobiler Notebooks wurden in vielfältigen Anwendungen – von Online-Feedback-Instrumenten bis zum virtuellen Experimentallabor – zur Förderung von Lehr-Lern-Prozessen nutzbar gemacht. Sie fördern die individuelle Wissenskonstruktion, indem sie selbstreguliertes und kooperatives Lernen vernetzen, unmittelbares Feedback gewährleisten sowie darüber hinaus die Entwicklung sozialer Bezugsnormen unterstützen. So schaffen sie einen Rahmen, in dem die Studierenden – dem Cognitive Apprenticeship Ansatz folgend – auf ihrem Weg in die wissenschaftliche Community experimentell arbeitender Psychologen von Mitlernenden und Lehrenden unterstützt werden. Innerhalb nur eines Semesters konnten mobile Notebooks und netzbasierte Tools erfolgreich in die reguläre Lehre integriert werden. Die kognitiven und affektiven Grundlagen einer nachhaltigen Verbesserung der Lehr-Lern-Qualität durch den Einsatz derartiger Instrumente werden diskutiert.(DIPF/Orig.)

Das Mobile Hardware-Praktikum

Im Rahmen der wissenschaftlichen Ausbildung sind Praktika vielerorts ein wichtiger Bestandteil der Lehre. Sie zeichnen sich im Regelfall dadurch aus, dass die Studierenden die gestellten Versuche an speziell ausgestatteten Laborplätzen durchführen, was neben extrem hohen Kosten zu einer Begrenzung der maximalen Teilnehmerzahl führt. In diesem Zusammenhang scheint es auf den ersten Blick nicht möglich, Konzepte einer Virtuellen Universität umzusetzen, da die Studierenden „vor Ort“ sein müssen. In diesem Dokument stellen wir das so genannte Mobile Hardware-Praktikum vor, das den Studierenden die Teilnahme zu jeder Zeit und von jedem beliebigen Ort aus erlaubt und dennoch ein Gefühl der Präsenz im Labor vermittelt. Gleichzeitig kann weit mehr als 100 Studierenden die Teilnahme ermöglicht werden. Erreicht wird dies durch ein speziell für diesen Zweck entwickeltes webbasiertes Learning Management System in Kombination mit Hardware-Komponenten, die einem voll ausgestatteten Labor-Arbeitsplatz entsprechen und den Teilnehmern für die Zeit des Praktikums auf Leihbasis zur Verfügung gestellt werden. Die Experimente werden von den teilnehmenden Gruppen in Eigenregie gelöst und elektronisch abgegeben. Die Bewertung erfolgt ebenfalls elektronisch.(DIPF/Orig.)

Kollaboratives Lernen mit WikiWikiWebs

WikiWikiWebs sind ein asynchrones webbasiertes Kommunikationsinstrument, das vergleichbar mit Diskussionsforen, Weblogs und anderen CSCW1-Umgebungen in verschiedenen Szenarien einsetzbar ist. Es basiert auf zwei zentralen Prinzipien: „Jeder kann jeden Text ändern“ und „Strukturen entstehen bottom-up durch Verlinkung.“ Als Lernumgebungen können WikiWikiWebs zentrale Kommunikationsplattformen für asynchrone, ortsverteilte Veranstaltungen sein oder veranstaltungsbegleitend die Kommunikation über die Präsenzveranstaltungen hinaus ausdehnen. Idealerweise verändern WikiWikiWebs die Textproduktion hin zu einem kooperativen Prozess, der selbst organisierendes Lernen in Arbeitsgruppen begünstigt. Anhand von drei Anwendungsszenarien werden Bedingungen und Möglichkeiten eines solchen Lernens diskutiert. Die Ergebnisse zeigen, dass WikiWikiWebs kollaboratives Lernen und Arbeiten unter geeigneten Einsatzbedingungen ermöglichen, aber nicht von selbst herbeiführen.(DIPF/Orig.)

Teaching by chat

This paper discusses some didactical aspects of chat usage for instructional purposes. Areas covered range from the choice of course type and student group for using chats, to the preparation and moderation of chats, and discussing how to manage both troublemaking students and systems. In February 1998 I was the chair of a committee at my previous university that was authoring a recommendation list about the Internet to the president of the school. One of our recommendations was to eliminate the IRC server (Internet Relay Chat), since it was only causing traffic and was just being used for games. We stated that we could not envision a use for chatting either for research or for instructional purposes. Five years later here I am: teaching 4 of my 5 courses by way of chat. There has been an enormous growth in the use of chat-based instruction, but also quite a lot of problems encountered. Much of the available literature addresses technical problems, or discusses chats from an educational psychology perspective. This paper will address ten of the didactical issues in chat-based instruction, summarizing the experiences that I have made in many years of chat experience (DIPF/Orig.)

Um olhar sobre a inclusão: conceções e práticas numa instituição educativa de natureza privada

Trabalho de Projeto apresentado para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Ciências da Educação: área de especialização em Educação Especial realizado sob a orientação científica de Doutora Helena dos Anjos Serra Diogo Fernandes

Erfahrungen mit didaktischen Konzepten virtueller Lehre. Virtueller Weiterbildungsstudiengang Wirtschaftsinformatik (VAWi)

Im folgenden Beitrag werden anhand von zwei Kursen aus dem „Virtuellen Weiterbildungsstudiengang Wirtschaftsinformatik“ (VAWi) Erfolgsfaktoren didaktischer Konzepte analysiert. Ausgehend von der allgemeinen didaktischen Konzeption des internetbasierten Masterstudiengangs VAWi wird beschrieben, wie die Kurse „Lerntechnologien“ und „Qualität und Evaluation in der Bildung“ didaktisch konzipiert und umgesetzt werden und welche Erfahrungen mit dem Kurs gemacht wurden. Der Beitrag schließt damit, aus den gesammelten Erfahrungen allgemeingültige Erfolgsfaktoren für die didaktische Gestaltung virtueller Lehre zu identifizieren.(DIPF/Orig.)

Vom Seminar zur Lerneinheit – und zurück. Der abgestimmte Prozess zur Konzeption und Produktion von interaktiven Lernmaterialien als nachhaltige Erweiterung des Studienangebots an Hochschulen

Im Rahmen des BMBF-Leitprojektes „Virtuelle Fachhochschule“ werden in einem interdisziplinären Team an der TFH Berlin 12 Online-Studienmodule für die Bachelor-Studiengänge Medieninformatik und Wirtschaftsingenieurwesen produziert. Unter der Leitung langjährig in der Lehre erfahrener Professorinnen und Professoren wurden mediendidaktisch anspruchsvolle Online-Kurse entwickelt. Das didaktische Design war neben der Produktentwicklung konsequent auf die Entwicklung eines effizienten Produktionsprozesses für multimediales Lernmaterial ausgerichtet. Das Online-Lernmaterial ist so modular aufgebaut, dass Teile daraus in die Präsenzlehre integrierbar sind. Der mehrstufige, abgestimmte Produktionsprozess kann für die kostengünstige Erstellung von Online-Material in anderen Fächern genutzt werden. Das Verfahren ist darüber hinaus erweiterbar. Diese Entwicklung leistet einen Beitrag zur nachhaltigen Integration von Online- Lehr- und Lernangeboten im Hochschulbereich.(DIPF/Orig.)

Internetbasierte Wissensorganisation in der Lehrerbildung

In diesem Artikel geht es um die internetbasierte Wissensorganisation von multimedialen Lerninhalten. Die Lernenden in der Lehrerausbildung sollen nicht allein eine rezeptive Rolle bei der Nutzung multimedialer Inhalte einnehmen, sondern sie werden aufgefordert, eine aktive Rolle bei der Erstellung von Inhalten zu übernehmen. Dabei wird die Trennung zwischen dem Autor auf der einen Seite und dem Leser bzw. Nutzer von Inhalten auf der anderen Seite aufgebrochen. Basis ist die Auseinandersetzung mit konkreten Lehr-/Lern-Situationen über die Nutzung von Video- und Audiosequenzen (Situated Learning). Eine internetbasierte Wissensbasis mit multimedialen Inhalten ist dabei der Ausgangspunkt, um die individuelle Wissensorganisation in der Lehrerbildung zu unterstützen. Exemplarisch werden diese Aspekte einer internetbasierten Wissensorganisation an dem Projekt MaDiN deutlich gemacht (MathematikDidaktik im Netz). Ohne detailliert auf die in MaDiN aufgebaute Wissensbasis einzugehen, geht es in diesem Artikel um allgemeine Methoden, internetbasiertes Wissensmanagement in die Lehrerbildung zu integrieren. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung mit 1,6 Millionen Euro geförderten Projektes zum Aufbau einer Wissensbasis mit mathematischen und mathematikdidaktischen Inhalten (Primarstufe, Sekundarstufe I und II) wurde eine spezielle Methode zur internetbasierten Wissensorganisation entwickelt. Das Konzept einer internetbasierten Wissensorganisation hat einen konstruktivistischen Hintergrund. Die Umsetzung in der Lehrerbildung erfolgt über ein Autorensystem, mit dem der Nutzer ein Werkzeug zur Online-Strukturierung personalisierter Lerninhalte besitzt.(DIPF/Orig.)

Digitaler Campus: Vom Medienprojekt zum nachhaltigen Medieneinsatz in der Hochschule

Mit den zunehmend verfügbaren Erkenntnissen aus einer Vielzahl von Projekten und Aktivitäten an Hochschulen geht es heute vorrangig nicht mehr um die Erprobung „neuer“ Ansätze mediengestützten Lernens, sondern um die (Weiter-) Entwicklung von Strukturen und Prozessen, um bestehende Ansätze auf der Basis solcher Erkenntnisse konsequent zu erweitern und die aufgezeigten Potenziale digitaler Medien in der Lehre gezielt zu nutzen. Zentrale Aufgaben werden die Umsetzung von Konzepten des Medieneinsatzes in der alltäglichen Lehre und deren dauerhafte Integration in den Hochschulalltag, in Studienrichtungen und Studiengänge. Dieser Band gibt einen Einblick in aktuelle Bemühungen an Hochschulen, diese Prozesse der Hochschulentwicklung mit und durch Medien zu gestalten. Er beinhaltet die Vorträge der GMW03 – Conference on Media in Higher Education, der 8. Jahrestagung der Gesellschaft für Medien in der Wissenschaft e.V., die vom 16.-19. September 2003 an der Universität Duisburg-Essen stattgefunden hat. (DIPF/Orig.)

Strategisches Management von virtuellen Hochschulen. Positionierung auf dem Bildungsmarkt

Die Euphorie über die Zukunft virtueller Hochschulen trägt den realen Gegebenheiten nicht Rechnung. Der erhoffte Wandel virtueller Hochschulprojekte von technologieorientierten Informatikprojekten zu marktorientierten Bildungdienstleistern ist bislang ausgeblieben. Dieser Zusammenhang erfordert eine systematische Analyse der strategischen Positionierungen von Präsenz- und Fernhochschulen und von virtuellen Hochschulprojekten. Ausgehend von den Überlegungen des Wettbewerbskonzepts von M. E. Porter und der Systemtriade von B. R. Clark werden die strategischen Differenzen zwischen den Akteuren der Hochschullehre (Ministerien, Rektoraten und Professoren) und den virtuellen Hochschulprojekten aufgearbeitet. Diese Überlegungen basieren auf einer umfangreichen empirischen Erhebung der strategischen Positionierung deutscher Hochschulen und ihrer Bewertung des Nutzenpotenzials virtueller Hochschullehre. Aufgrund der Ergebnisse dieser empirischen Erhebungen werden Gestaltungsempfehlungen zur strategischen Positionierung virtueller Hochschulen entwickelt. Die Integration virtueller Lehre in die Hochschulen ist an folgende Prämissen geknüpft: Für eine nachhaltige Integration virtueller Hochschulprojekte in die Hochschulen muss die strategische Relevanz virtueller Hochschullehre in den Zielen und Strategien der Hochschulen verankert sein. Die Finanzierung virtueller Hochschulprojekte sollte durch die Steuerungslogik der „State Authority“ oder des „Market“ organisiert sein. Eine ausschließliche Finanzierung innerhalb der Steuerungslogik der „Academic Oligarchy“ ist kontraproduktiv für eine nachhaltige Integration. Zwischen den Ministerien und den Hochschulen besteht eine strategische Differenz in der Einschätzung der zukünftigen Relevanz von Fernstudiengängen und der Bedeutung von Effizienz und Wirtschaftlichkeit in der Hochschullehre. Unter den gegebenen Rahmendingungen sollten virtuelle Hochschulprojekte eine Differenzierungs- und/oder Nischenstrategie wählen. (DIPF/Orig.)

As tecnologias de informação e comunicação (TIC) como ferramentas cognitivas

A utilização das Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC) como ferramentas cognitivas foi o propósito deste projeto. A problemática da introdução das TIC na sala de aula numa perspetiva construtivista levou-nos ao nosso estudo empírico, onde utilizamos uma metodologia de investigação quantitativa e qualitativa numa triangulação que nos pareceu mais adequada a este estudo. Como método foi adotado o estudo de caso e utilizamos como fontes de recolha de dados o inquérito por questionário a professores e alunos e uma entrevista a um especialista na área das TIC. O resultado do estudo efetuado permitiu-nos verificar que da parte dos docentes existe uma necessidade de formação e informação na área das TIC como ferramentas cognitivas, mais partilha de boas práticas e também mais utilização de meios tecnológicos na sua ação de ensino e aprendizagem. Quanto aos alunos, pensamos que com a mudança de atitude dos professores, mudaremos também a sua forma de utilizar as TIC na sua aprendizagem. Na operacionalização do plano de ação, criamos três etapas de trabalho: a) Oficina de Formação, b) Informação e c) promoção de atividades online. Pensamos que com este plano daremos resposta à nossa questão de partida, e criaremos um ambiente de ensino/aprendizagem onde as TIC se transformem em ferramentas cognitivas de apoio à construção das aprendizagens significativas dos alunos.

Improving CEGEP Students’ ESL Accuracy through L1/L2 Synchronous Text-based Screen-Sharing Tasks

Abstract : CEGEPs are now reaping the ‘first fruits’ of the last Educational Reform in Quebec and as a result, ‘English as Second Language’ (ESL) teachers are noticing an improvement in fluency and a seemingly lower level of inhibition when it comes to production skills. However, this output is accompanied by a noticeable lack of accuracy. Keeping in mind that the purpose of language is communication, we need to find a way to reduce the number of basic common errors made by CEGEP ESL students, while maintaining a natural and motivating learning environment. Thanks to recent advances in computer-mediated communication (CMC), we now have the necessary tools to access peer native speakers throughout the world. Although this technology can be used for other language courses, this study explored the potential value of collaboration with native English speakers through the use of synchronous screen-sharing technology, in order to improve CEGEP ESL students’ accuracy in writing. The instrumentation used consisted of a questionnaire, tests, plus documents of collaborative tasks, using the ‘Google for Education’ screen-sharing tool. Fourteen Intermediate/Advanced ESL CEGEP students participated in this study. Despite the positive tendencies revealed, only a prolonged use of the innovative method yielded a significant positive impact. Moreover, a mixed linear regression for the group with more L1 intervention revealed a significant correlation between the number of errors in the task documents and the number of tasks accomplished. Thus, it could be inferred that ESL accuracy improves in proportion to the number of synchronous text-based screen-sharing tasks done with L1 collaboration.