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Willkommen in der Werkstofftechnik – PBL mit Erstsemestern im Studiengang Energie- und Gebäudetechni

Bis zum Wintersemester 2012/13 wurde die Lehrveranstaltung „Einführung in die Werkstofftechnik“ nach klassischem Konzept Vorlesung – Übung – Praktika durchgeführt. Dabei war die aktive Teilnahme der Studierenden zwar gewünscht, insbesondere in den Vorlesungen aber nur begrenzt möglich.

Prof. Dr. Michael Hagen, F09 Anlagen, Energie- und Maschinensysteme, Institut für Werkstoffanwendung (IWA)

Ebenso war der Lernerfolg der Studierenden bei einer Durchfallquote von 45 bis zu 65% eher als mäßig zu bezeichnen. Die Prüfungsergebnisse zeigten, dass die Studierenden in den meisten Fällen nur die einfachste Taxonomiestufe 1 (Wissen/Kennen) erreichten.

Schlagwörter: Grundlagenfach, Großveranstaltung, Facilitating, Selbstorganisation, Selbststudium


Prof. Dr. Hagens Ausgangsfrage lautete: Wie kann ich meine Grundlagenveranstaltung „Einführung in die Werkstofftechnik“ so umstellen, dass die Studierenden aktiver und erfolgreicher sind?

Inspiriert durch eine Exkursion der Fakultät 09 zur Hochschule Maastricht und durch den Workshop mit Prof. de Graaff zum Problem Based Learning (PBL) im September 2013 an der TH Köln stellte ich mir die Frage: Lässt sich PBL im Grundlagenmodul Werkstofftechnik mit ca. 100 Studierenden im 1. Studiensemester realisieren? Welche Ziele kann ich damit erreichen? Nach Gesprächen mit Fachkollegen im Institut und einer ersten Beratung durch das Kompetenzteam Hochschuldidaktik entschied ich mich für das Konzept Problem Based Learning.

+ Wie gestaltete sich das weitere Vorgehen?

Gemeinsam mit dem Team Hochschuldidaktik suchte Prof. Hagen nach einer Möglichkeit, seinen Studierenden das Erreichen höherer Taxonomiestufen zu eröffnen. Er entschied sich dann für das Konzept des Problem Based Learnings in Kombination mit der Jigsaw-Methode, auch bekannt unter dem Namen Gruppenpuzzle (vgl. Stary 2004).

In mehreren Treffen wurden konsequent entlang des Learning Outcomes zentrale Inhalte der Werkstofftechnik in systematisierte Lerneinheiten übersetzt. Die ca. 100 Studierenden wurden in Kerngruppen eingeteilt, deren Mitglieder je einen eigenen kerngruppenübergreifenden Expertiseaspekt vertraten; die erarbeiteten Ergebnisse wurden in der Projektwoche präsentiert. Im 2. Semesterblock versammelten sich die jeweiligen Experten zum selben Aspekt in so genannten Expertengruppen und trugen dort ihre gruppenübergreifenden Aspekte zusammen. Durch praktische Versuche im Werkstofftechnik-Labor (Zugversuch, Metallografie und Gießerei) des Instituts für Werkstoffanwendung wurde das erarbeitete Wissen vertieft und angewandt. Eine Exkursion zum integrierten Stahl- und Hüttenwerk Krupp-Mannesmann in Duisburg veranschaulichte den Teilnehmer/-innen den komplexen Prozess der modernen Stahlerzeugung.

Die Durchfallquote konnte von 45 bis 65% in den Vorjahren auf 20% gesenkt werden, wobei auch der Notendurchschnitt sich deutlich von 4,4 auf 3,2 verbesserte.

Bei den Taxonomiestufen konnte das Niveau von Stufe 1 - 2 auf 3 angehoben werden.

Diese Produkte sind aus der ProfiL²-Initiative von Prof. Dr. Hagen entstanden:

Hagen, Michael (2014): Willkommen in der Werkstofftechnik! Problembasiertes Lernen (PBL) im Fach Werkstofftechnik mit Erstsemestern. In:  Berendt, B., Fleischmann, A., Schaper, N., Szczyrba, B. & Wildt, J. (Hrsg.): Neues Handbuch Hochschullehre (Griffmarke C 1.7), Berlin.

Hagen, M.; Szczyrba, B.; Wunderlich, A. (2016): Steckbrief "Prüfungen auswerten mit dem Niveaustufenmodell". Kompetenzteam Hochschuldidaktik. TH Köln.

Hagen, M., Szczyrba,B. (2016): Werkstofftechnik für Erstsemester im PBL-Design - konsequent kompetenzorientiert. In: Müller, C., Schäfer, M. & Thomann, G. (Hrsg.): Zeitschrift für Hochschulentwicklung. Graz.

Und was geschah noch?

Prof. Dr. Hagen wurde beim Lehrpreis 2014 der TH Köln im Juli 2014 von der Jury zum Gewinner in der Kategorie „Exzellente Lehre in Großveranstaltungen der Studieneingangsphase“ erklärt. Wir gratulieren herzlich!

Weiterführende Literatur

Stary, J. (2004): Die Jigsaw-Methode - Textarbeit in Seminaren verbessern. In: Berendt, Brigitte / Voss, Hans-Peter / Wildt, Johannes (Hrsg.): Neues Handbuch Hochschullehre, Berlin: Raabe-Verlag, Griffmarke C 2.8.

Wunderlich, A. (2013): Steckbrief "Learning Outcome". Kompetenzteam Hochschuldidaktik. TH Köln.

Ihre Initiative?

Sie haben eine gute Idee für Ihre Lehre und möchten sie ausarbeiten? Ein fertiges Konzept für eine Lehrveranstaltung soll verfeinert, erprobt oder aussagekräftig evaluiert werden? Aus welchem Fach Sie auch kommen - im Team Hochschuldidaktik finden Sie erfahrene Experten, die Ihnen Feedback geben und Sie mit ihrer Expertise zum Lehren und Lernen bei jedem Schritt konstruktiv unterstützen.


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