IBH-Lab Seamless Learning MoSel (ABH048)

Das Ziel der Projektarbeiten ist die Gestaltung eines nahtlosen Übergangs von Schule-Hochschule-Beruf beim Aufbau von Modellierungs- und Visualisierungskompetenzen für u.a. die Nutzung der Simulation dynamischer Systeme zur nachhaltigen Entscheidungsfindung. Hierzu gehört die Entwicklung entsprechender didaktischer Seamless Learning-Konzepte, die ein durchgängiges Erlernen von Kompetenzen für ein erfolgreiches Modellieren und Simulieren ermöglichen. Die erarbeiteten Konzepte unterschiedlicher Bildungsstufen werden durch ein zu entwickelndes gemeinsames methodisches Vorgehen miteinander verknüpft, sodass die gewünschte Durchgängigkeit erzielt werde kann. Zur Fortsetzung der Arbeiten über den Projektzeitraum hinaus wird die Gründung eines Arbeitskreises angestrebt.

Zu Beginn des Projektes wurde die Ausgangslage (Abbildung 1) definiert und eine methodische Konzeption zur Verbesserung der Ausgangslage erarbeitet.

Abbildung 1: Ausgangslage – Reibungsverluste zwischen unterschiedlichen Bildungskontexten erschweren kontextübergreifendes Lernen

Die entwickelte Methodik zur Überwindung der Reibungsverluste sieht eine Seamless Learning-Konzeption sowie ein gemeinsames Modell zur Beschreibung der kognitiven und methodischen Abläufe beim Modellieren und Simulieren unter Berücksichtigung von narrativem Verstehen als verbindendes Element (Abbildung 2) vor. Alltägliche Vorstellungsschemas bilden die Grundlage unseres Verständnisses für Prozesse und Zusammenhänge in komplexen Systemen. Narratives Verstehen führt daher über den Alltag hinaus in die Wissenschaft, was sich die Methode zu Nutzen macht.

 

Abbildung 2: Methodik zur Überwindung der Reibungsverluste

Die in der Seamless Learning-Konzeption (Abbildung 2) abgebildeten Bildungsstufen werden in dem Projekt durch 4 Lernobjekte aus 4 Arbeitspaketen (AP) repräsentiert:

AP 1 Mathematik: Lernobjekt Mathematik (Bildungsstufe Hochschulmathematik: Modellieren)
AP 2 NTS: Lernobjekt Natur, Technik, Systeme NTS (Bildungsstufe Hochschule: Simulation dynamischer Systeme)
AP 3 Solartechnik: Lernobjekt Solartechnik (Bildungsstufe Hochschule in Zusammenarbeit mit Handwerk:  Anwendung von Simulationssoftware zur Entscheidungsfindung)
AP 4 Modellvorstellung und narratives Verstehen: Lernobjekt Simulationsmodelle Entscheidungsunterstützung für pflegende und betreuende Angehörige
       (Bildungsstufe Betrieb und Beruf: Entscheidungsfindung)

Erste Arbeiten der Entwicklungen waren in allen Arbeitspaketen eine genaue Bestandsaufnahme der vorhandenen Lernobjekte. Hierzu gehörte:

-       Fokusgruppenbefragung
-       Evaluationen
-       Sichtung und Bewertung der vorhandenen Arbeitsmaterialien
-       Eruierung aller das Lernobjekt betreffenden relevanten Seams (Brüche)

Die Weiterentwicklung aller Lernobjekte erfolgte unter Berücksichtigung der Ergebnisse der Fokusgruppenbefragungen und Evaluationen. Hierzu wurden die Arbeitsmaterialien entsprechend überarbeitet und Maßnahmen zur Überwindung der Seams definiert. Darüber hinaus wurden die Lernobjekte – ja nach Arbeitspaket – um zentrale Bausteine zur Wissensvermittlung wie

-       mathematisches Modellieren
-       Modellbildung, welche auf narrativen Elementen beruht
-       physikalische Simulation
-       Nutzung von Simulationen entlang von Narrativen

ergänzt.

Die didaktischen Prototypen wurden auf Basis eines design-based research Ansatzes umgesetzt, evaluiert und weiterentwickelt.

Insgesamt konnten vier neuartige Module/Lernobjekte zur Vermittlung von Modellierungs-, Visualisierungs- und Simulationskompetenzen unter Berücksichtigung von Seamless Learning und narrativem Verstehen konzeptualisiert, entwickelt, implementiert, evaluiert, optimiert und curricular verankert werden, dies sind:

AP 1 Mathematik: „Mathematische Grundlagen und mathematisches Modellieren in den Life Sciences“
AP 2 NTS: „Natur, Technik, Systeme 1“ und „Natur, Technik, Systeme 2“
AP 3 Solartechnik: „Solartechnik“

Die Anzahl der an diesen Modulen teilnehmenden Studierenden liegt bereits jetzt bei mehr als 500.

Ein projektinterner Arbeitskreis hat sich zum Ziel gesetzt die Arbeiten fortzusetzen und in einem Netzwerk einen Austausch zum Thema zu fördern.

Unter Einbeziehung der Ergebnisse aus dem Arbeitspaket 4 erfolgte die Erarbeitung eines gemeinsamen methodischen Vorgehens (siehe Abbildung 3), welches als allgemeine Grundlage für einen durchgängigen Kompetenzaufbau „Modellieren, Visualisieren, Simulieren“ Verwendung finden kann.

Die Arbeiten wurden in Form von 9 Vorträgen bzw. Postern auf 6 Konferenzen präsentiert. Anwendung in der beruflichen Praxis fanden die Arbeiten im Rahmen einer Polysun-Schulung in Kooperation mit der IHK Reutlingen sowie im Rahmen von Coachings für pflegende und betreuende Angehörige.

 

  Projekttitel

Modellieren und Visualisieren als Seamless Learning and Working in MINT und Ökonomie am Beispiel dezentrale Energiesysteme
Website

https://www.bodenseehochschule.org/ibh-labs/ibh-lab-seamless-learning/modellieren-und-visualisieren-von-dezentralen-energiesystemen-mosel/

Projektzeitraum

01.04.2017 - 31.12.2019

Kofinanzierungssatz

EU: 70,00%

CH: 50,00%

Beteiligte Länder

DE, CH
   
   

 

Leadpartner

Hochschule Albstadt Sigmaringen
Fakultät Life Sciences
Anton-Günther-Straße 51
72488 Sigmaringen
Deutschland

Projektpartner

  • Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften ZHAW (CH)
  • Fachshochschule St. Gallen (CH)
 

Kosten

Förderung

EU:

€ 134.505,56

€ 88.200,00
Schweiz:

€ 210.000,00

€ 105.000,00
Fürstentum Liechtenstein: € 0,00 € 0,00
Gesamt: € 344.505,56 € 193.200,00