Moderne Lehre und Diaktik in der Mathematik und Mechanik
Die Gesellschaft für Angewandte Mathematik und Mechanik - kurz GAMM - hat im August 2021 diesen neuen Fachausschuss eingerichtet. Die Initiatoren und Koordinatoren sind Dr.-Ing. Thorsten Bartel und Prof. Dr. Tobias Haertel.
Unsere Motivation und Ziele
Standortübergeifend hat sich in den letzten Jahren deutlich gezeigt, dass die zunehmende Heterogenität der Studien-Kohorten dazu führt, dass ein Großteil der Studierenden dringend für den späteren Beruf benötigte Kompetenzen nicht erreichen. Daher hat sich unser Fachausschuss zum Ziel gesetzt, die universitäre Ausbildung in den Bereichen Mathematik und Mechanik auf Basis fundierter und moderner didaktischer Konzepte sowie der Adaption der Lehre an aktuelle und stark auf Digitalisierung ausgerichtete Bedarfe neu zu gestalten. Um dies erreichen zu können haben wir uns folgende Meilensteine als Etappen-Ziele gesetzt:
- Anpassung des Wissensstands bezüglich Lerntheorien und moderner didaktischer Methoden
- Anpassung der Lehre an den aktuellen Stand der Forschung auf dem Gebiet der Didaktik
- Aufbau gemeinsamer "Pools" von kommentierten Anwendungsbeispielen, Lerneinheiten, kompetenzorientierten Prüfungsformaten, etc.
- Definition von Qualitäts-Standards für kompetenzorientierte, studierendenzentrierte Lehre z.B. in Form einer Charta
Unsere Aktivitäten
Zum Erreichen unserer Ziele haben wir uns zu Beginn unseres Schaffens auf Haupttreffen im quartalsmäßigen Rhythmus geeinigt. Diese relativ kurzen Abstände erscheinen uns absolut notwendig zum gezielten Austausch unserer Erfahrungen aus den zurückliegenden Semestern und zur gezielten Planung und Anpassung der Lehre in den kommenden. Darüber hinaus werden wir unsere Aktivitäten auch über den Fachausschuss hinaus auf Tagungen und ähnlichen Veranstaltungen publik machen. Folgende Aktivitäten fanden bereits statt:
Viertes Treffen, 27.10.2022
Die Definition von expliziten Lernzielen ist ein erster wichtiger Schritt (siehe Inhalte des dritten Treffens). Den Studierenden konsequent die Möglichkeit zu geben, diese auch erreichen zu können, ist ein weiterer. Und das übergeordnete Konzept dieses konsequenten Verfolgens von Lernzielen nennt sich Constructive Alignment. Dies war das zentrale Thema unseres vierten Treffens, in dem wir sehr konstruktiv und ausführlich über dieses Konzept diskutiert haben.
Zusammenfassung des Vortrags zum Constructive Alignment: Screencast
IEEE GeCon, 11./12.08.2022, Berlin
Die deutsche Sektion organisiserte diese hybrid durchgeführte Konferenz an der TU Berlin mit dem Ziel, eine Diskussionsplattform zur Diskussion Lehr-/Lernkonzepte zur Verfügung zu stellen, siehe auch https://www.gecon2022.org/. Inbegriffen war auch eine begutachtete Veröffentlichung mit dem Titel "On embedding a traditional mechanical engineering course in a constructivist learning environment", der auf IEEE Xplore veröffentlicht ist. Das zugehörige Preprint darf hier zugänglich gemacht werden.
Präsentationsfolien: PDF-Version / PPTX-Version
Drittes Treffen, 25.05.2022
Inhalt dieses Treffens war insbesondere die Notwendigkeit der präzisen Formulierung von Lernzielen/Lernergebnissen. Lehrende müssen sich vorab die Frage stellen, welche Kompetenzen Studierende auf welchem Niveau nach Abschluss des Kurses erlangt haben sollen. Dazu ist auch die Defnition von Taxonomiestufen von großer Bedeutung. Interne Umfragen im Rahmen dieses Treffens ergaben, dass sich die erwünschten und bisher in den Veranstaltungen erzielten Kompetenzen bei einem Großteil der Studierenden nicht decken.
Zusammenfassung des Vortrags zu Lernzielen/Lernergebnissen: Screencast T. Bartel
Zweites Treffen, 08.02.2022
Pünktlich zum Ende der Vorlesungszeit des Wintersemesters fand unser zweites Treffen statt, indem wir verschiedene Lerntheorien besprochen haben und welche Prozesse im Gehirn Lernen überhaupt ermöglichen bzw. auch erleichtern können. Das Good-Practice-Beispiel wurde von Prof. Dennis Kochmann von der ETH Zürich beigesteuert und zeigte, wie man Konzepte wie "Peer Instruction" und "Flipped Classroom" sinnvoll und zielführend in Vorlesungen einbetten kann.
Zusammenfassung des Treffens: Screencast T. Bartel
Zusammenfassung des Vortrags zu Lerntheorien: Screencast T. Haertel
Erstes Treffen, 09.11.2021
In unserem ersten sehr konstruktiven Treffen haben wir u.a. die bestehenden Herausforderungen zusammengefasst, die sich unserer Erfahrung nach während der letzten Jahre - und dies prinzipiell unabhängig von den Umständen der Pandemie seit März 2020 - aufgetürmt haben. Zudem haben wir allgemeine Ziele unseres Fachausschusses definiert. Wir haben gemeinsam überlegt, wie wir die Treffen inhaltlich gestalten wollen und in welchem Rhythmus diese stattfinden sollen. Gegen Ende des Treffens haben wir die nächsten konkreten Schritte besprochen.
Die wesentlichen Inhalte dieses Treffens haben wir in einem kurzen Video zusammengefasst.
Sollten Sie Interesse an den Inhalten unseres Fachausschusses gefunden haben, können Sie uns gerne per E-Mail kontaktieren. Eine Teilnahme an unseren regelmäßigen Treffen ist jederzeit möglich und auch erwünscht - man muss dazu nicht festes Mitglied des Fachausschusses sein.
Unsere weitere Planung
Folgende Aktivitäten sind konkret in der Planung und Vorbereitung:
- Die Vorbereitungen für unser Minisymposium bei der GAMM-Tagung 2023 in Dresden sind in vollem Gange. Mit 6 Vortragenden sind auch bereits alle "slots" besetzt.
- Im Rahmen der Förderinitiative OERContent.nrw des Portals ORCA.nrw wurde unter der Konsortionalführung des Institus für Mechanik und der IngenieurDidaktik der TU Dortmund ein Antrag eingereicht. Dabei werden in dem beantragten Projekt sehr ähnliche Ziele verfolgt wie in unserem Fachausschuss. Das Konsortium besteht zusätzlich aus Kolleg*innen der Ruhr-Universität Bochum, Universität Duisburg-Essen, Universität Paderborn, Bergischen Universität Wuppertal sowie den Hochschulen Hamm-Lippstadt, Rhein-Waal und der Westfälischen Hochschule.
- Für das fünfte Treffen ist noch kein konkreter Termin angesetzt. Da wir innerhalb von etwas mehr als einem Jahr bereits die wesentlichen Grundlagen diskutiert haben erscheint es sinnvoll, die Treffen in etwas größeren Abständen abzuhalten, dafür aber mehr in den Austausch bzgl. möglicher Umsetzungen zu gehen.
Wer wir sind
Mit den nachfolgenden Mitgliedern wurde der Fachausschuss im August 2021 gegründet:
Prof. Dr. Daniel Balzani (Ruhr-Universität Bochum), Dr. Thorsten Bartel (TU Dortmund), Prof. Dr. Timm Faulwasser (TU Dortmund), Prof. Dr. Andreas Franze (Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden), Prof. Dr. Daniel Juhre (OVG Universität Magdeburg), Prof. Dr. Philipp Junker (Leibniz Universität Hannover), Prof. Dr. Marc-André Keip (Universität Stuttgart), Prof. Dr. Björn Kiefer (TU Freiberg), Prof. Dr. Dorothee Knees (Universität Kassel), Prof. Dr. Dennis Kochmann (ETH Zürich), Prof. Dr. Detlef Kuhl (Universität Kassel), Dr. Patrick Kurzeja (TU Dortmund), Prof. Dr. Felix Lindner (Universität Kassel), Dr.-Ing. Christoph Meier (TU München), Prof. Dr. Andreas Meister (Universität Kassel), Prof. Dr. Julia Mergheim (TU Erlangen-Nürnberg), Prof. Dr. Ralf Müller (TU Kaiserslautern), Akad. Dir. Dr. Martin Scheer (TU Dortmund), Prof. Dr. Moritz Schulze-Darup (TU Dortmund), Prof. Dr. Andrea Walther (Humboldt-Universität zu Berlin)