Bewerbung für ein Fellowship

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1 Frau Dominique Ostrop Stiftverband für Deutsche Wissenschaft Bereich Programm und Förderung Barkhovenallee Essen Bewerbung für ein Fellowship Sehr geehrte Frau Ostrop, sehr geehrte Jury mit diesem Schreiben bewerbe ich mich um ein Fellowship für Innovationen in der digitalen Hochschullehre. Da in den letzten Jahren eine immer stärker werdende Bedeutung der MINT-Fächer zu beobachten ist, sehe ich mich als Hochschullehrer des Bereichs Elektrotechnik und Informatik hier besonders in der Pflicht. Vor diesem Hintergrund möchte ich mich gerne gemäß den gesellschaftlichen Anforderungen an der Ausweitung und Verbesserung von Bildung und Ausbildung im besonderen Maße beteiligten. Konkret möchte ich die digitale Hochschullehre vorantreiben, da die Studierenden nicht nur über digitale Medien lernen, sondern diese auch gleichzeitig nutzen und verstehen sollen. In meiner Lehrveranstaltung Bussysteme soll daher mit Ihrer Hilfe eine Lehrinnovation stattfinden. In diesem Fach geht es darum den Studierenden die Prinzipien der Datenkommunikation in lokalen Netzen und den Aufbau moderner Daten-Netzwerke unter besonderer Berücksichtigung von Systemen der Automatisierungstechnik näher zu bringen. In der heutigen Zeit ist es im ingenieurwissenschaftlichen Bereich nicht mehr möglich ohne diverse Bussysteme auszukommen. Bussysteme kommen in jedem Bereich vor, sei es in der Automatisierungstechnik, der Fahrzeugtechnik, der Mikrocontrollertechnik oder bei allen Wireless-Technologien. Vor diesem Hintergrund sind die Lehrinhalte und die Vermittlung des aktuellen Stands der Technik von besonderer Bedeutung für die Studierenden. Prof. Dr.-Ing Peter Glösekötter Stegerwaldstr. 39, Steinfurt 1

2 Derzeit handelt es sich bei diesem Fach um eine Vorlesungsveranstaltung, die von praktischen Laborversuchen und dem gemeinsamen Lösen von Übungsaufgaben begleitet wird. Da dieses Fach von Studierenden aus 3 verschiedenen Vertiefungsrichtungen als Pflichtfach besucht wird, ist es besonders schwierig das Vorlesungstempo so zu gestalten, dass es allen Studierenden gerecht wird. Derzeit ist es so, dass das Vorwissen der Studierenden aus den unterschiedlichen Vertiefungsrichtungen sich sehr unterscheidet und sich dieses in den Laborversuchen und der abschließenden Klausur wiederspiegelt. Daher möchte ich eine Umstrukturierung dieses Faches durchführen und dabei auf die Lehrformate des inverted classrooms sowie der Gamification zurückgreifen. Mit Hilfe des Systems des inverted classrooms möchte ich den Studierenden die Möglichkeit bieten, dass jeder in dem für sich notwendigen Tempo arbeiten kann. Außerdem soll durch die Gamification der Ehrgeiz und der Spaß an der Lehrveranstaltung verstärkt werden. Um den Studierenden einen reibungslosen Ablauf der Lehrveranstaltung zu ermöglichen bekommt jeder Teilnehmer einen zeitlichen Ablaufplan zur Selbstkontrolle. Ein Ausschnitt eines möglichen Zeitplanes ist in Abbildung 1 zu sehen. In diesem Ablaufplan ist abgebildet, zu welchem Zeitpunkt sich die Studierenden in welchem Kapitel des Vorlesungsmaterials befinden sollen. Außerdem werden die Vorbereitungen sowie Durchführungen der praktischen Aufgaben im Labor zeitlich mitdokumentiert. Es werden den Studierenden Lehrmaterial und Videos, die sich auf das Lehrmaterial oder die praktischen Aufgaben beziehen zur Verfügung gestellt. Statt der wöchentlichen Vorlesungsveranstaltung sollen die Studierenden sich das Wissen mit Hilfe des Lehrmaterials und den Videos selber aneignen. Dabei werden sie durch regelmäßige Expertenrunden von mir unterstützt. In den Expertenrunden können die Studierenden mit mir über ihr gelerntes Wissen diskutieren und Fragen zu den jeweiligen Übungen stellen. Diese Treffen werden also durch die Studierenden selbst mitgestaltet. Damit ist es möglich genau auf die vorhandenen Schwächen und Stärken einzugehen. Prof. Dr.-Ing Peter Glösekötter Stegerwaldstr. 39, Steinfurt 2

3 Abbildung 1 Ausschnitt eines Zeitplanes Außerdem soll wie bereits oben erwähnt, dieses System noch mit einer Gamification unterstützt werden. Dabei können sich die Studierenden durch gutes Mitarbeiten und Vortragen von Übungsaufgaben in den Expertenrunden Abzeichen verdienen. Die Abzeichen sind für alle in dem Kurs öffentlich sichtbar um den Ehrgeiz der Studierenden zu vergrößern. Ein solches Abzeichen wird durch Leistungen freigeschaltet und könnte wie in Abbildung 2 dargestellt werden. Des Weiteren geht die Anzahl der erhaltenen Abzeichen mit 5% in die schlussendliche Gesamtnote ein. Die Studierenden haben jederzeit Einsicht auf ihre Abzeichen. Dabei können diese sehen was ihnen noch zu einem bestimmten Abzeichen fehlt oder welches sie bereits erworben haben. Abbildung 2 Beispiel eines Abzeichens Quelle: Prof. Dr.-Ing Peter Glösekötter Stegerwaldstr. 39, Steinfurt 3

4 Damit das gelernte Wissen vertieft werden kann finden regelmäßig praktische Arbeiten im Labor statt. Für diese Arbeiten bereiten sich die Studierenden zu Hause vor. Vor der jeweiligen praktischen Durchführung findet eine online Wissensabfrage zu der jeweiligen Aufgabe statt. Das Bestehen der Wissensabfrage ist Pflicht um an den jeweiligen Versuchen teilzunehmen. Die dabei erarbeitete Note fließt pro Versuch zu 5% in die Gesamtnote ein. Derzeit sind 3 Versuche pro Studierender geplant, so dass diese sich schon 15% der Gesamtnote durch die vorhergehenden Wissensabfragen erarbeiten können. Wenn die Laborversuche durchgeführt wurden, werden diese ebenfalls wieder mit 5% pro Versuch benotet. Die Studierenden haben dabei die Chance die Note der Versuchsdurchführung an einem separaten Termin noch einmal zu verbessern. Bei den Laborversuchen handelt es sich um Versuche aus dem Bereich Mikrocontrollertechnik, Automatisierungstechnik und Wireless- Technologien. Mit diesen 3 Versuchstypen sollen sich die Teilnehmer mit der neusten Technologie aus den jeweiligen Arbeitsgebieten auseinandersetzen. So soll in einem Versuch z.b. der I2C-Bus vermittelt werden, dieses System ist derzeit in über 1000 ICs und wird von mehr als 50 Unternehmen hergestellt. Bei den Wireless- Technologien handelt es sich um Verbindungen, die immer noch weiterentwickelt werden. An den Entwicklungsarbeiten der ZigBee Verbindung sind derzeit mehr als 230 Unternehmen beteiligt. Die beiden zu behandelnden Bussysteme im Automatisierungstechnikbereich sind der CAN-Bus und der Profibus. Der CAN-Bus wird z.b. heutzutage in allen Automobilen verarbeitet. Als zusätzliche Motivationshilfe der Studierenden werden die 3 besten mit einer Belohnung im Form eines zur Veranstaltung passenden Geschenkes belohnt. Dabei zählen die praktischen Durchführungen sowie die Anzahl der Abzeichen. Die klassische Klausur, die am Ende der Veranstaltung stattfindet und mit 65% den Großteil der Gesamtnote ausmacht, fließt dabei nicht mit ein. Auf den Seiten 6 & 7 wird das gesamte Konzept noch einmal übersichtlich zusammengefasst. Um das Lehrmaterial und die Videos den Studierenden online zur Verfügung zu stellen und die Wissensabfrage sowie das Gamificationsystem durchzuführen soll Prof. Dr.-Ing Peter Glösekötter Stegerwaldstr. 39, Steinfurt 4

5 das System auf einer bestehenden Plattform 1 der Fachhochschule Münster implementiert werden. Damit der Erfolg der Lehrinnovation beurteilt werden kann, wird von den Teilnehmern am Ende der Veranstaltung anonym ein Evaluierungsbogen ausgefüllt. Anschließend werden diese ausgewertet und die Ergebnisse zusammen besprochen. Die Rückmeldungen und Verbesserungsvorschläge werden für die Lehrveranstaltung in den folgenden Semestern berücksichtigt. Bei einem Erfolg der Lehrveranstaltung ist es außerdem möglich dieses Konzept auf weitere Fächer zu übertragen. Dabei sollte es sich allerdings um ein Fach handeln, das erst in einem höheren Semester belegt werden kann. Der Grund dafür ist, dass die Studierenden sich dann bereits an den Studienalltag gewöhnt und das selbständige Lernen verinnerlicht haben. Durch die Treffen mit anderen Fellows verspreche ich mir neue Ideen für weitere Lehrveranstaltungen zu sammeln. Außerdem möchte ich auch gerne meine Erfahrungen über das Umsetzten dieser Lehrveranstaltung mit anderen Kollegen teilen. Ich würde mich sehr freuen, wenn ich und die Studierenden die Chance bekämen mit Ihrer Hilfe dieses Konzept umzusetzen. Prof. Dr.-Ing Peter Glösekötter Steinfurt, im August Prof. Dr.-Ing Peter Glösekötter Stegerwaldstr. 39, Steinfurt 5 Tel: peter.gloesekoetter@fh-muenster.de

6 Übersichtliche Zusammenfassung des Konzepts Lehrformat o Neues Lehrformat als inverted classroom mit Gamification o Regelmäßige Expertenrunden zum Wissensaustausch o Unterstützung des Lehrmaterials durch Videos o Studierende bekommen einen zeitlichen Ablaufplan zur Selbstkontrolle Praktische Versuche o Es gibt pro Studierenden 3 Praktische Versuche o Die Studierenden werden an einem Versuchstag in zwei Gruppen mit unterschiedlichen Aufgaben aufgeteilt Versuch 1: Mikrocontroller: I2C / SPI Versuch 2: Automatisierungstechnik: CAN / Profibus Versuch 3: Wireless: o Vor jedem Versuch findet eine Wissensabfrage statt Bestehen ist Voraussetzung zur Teilnahme Zigbee / 6LoWPAN Wissensabfrage wird benotet und fließt mit in die Endnote ein o Praktische Durchführungen werden kontrolliert Gamification Benotung der Durchführung Bei Unzufriedenheit mit der Note wird dem Studieren eine Nacharbeit angeboten o Für den Kurs öffentliches Gamification System mit Abzeichen Regt den Ehrgeiz der Studierenden an o Abzeichen werden verteilt für: Belohnung Gemachte Übungsaufgaben Aktives Mitarbeiten in Expertenrunden Vortragen der Übungsaufgaben in Expertenrunden o Für die 3 besten aus den Praktika und der Gamification gibt es eine Belohnung Zusätzliche Motivation der Studierenden Elektronische Gadgets als Incentives wie z.b. ein Demo- Mikrocontroller-Board Prof. Dr.-Ing Peter Glösekötter Stegerwaldstr. 39, Steinfurt 6

7 Benotung o Jede Versuchsdurchführung zählt 10% der Gesamtnote 5% Wissensabfrage vorher 5% Praktische Durchführung o Die Anzahl der Abzeichen geht mit 5% in die Benotung ein o Klassische Klausur wird mit 65% bewertet Prof. Dr.-Ing Peter Glösekötter Stegerwaldstr. 39, Steinfurt 7