Projekte aus Förderung 2012–2016 (UK 1.0)

Die intensive Betreuung der Studienanfängerinnen und Studienanfänger in den Kleingruppenveranstaltungen bzw. Übungen durch studentische Hilfskräfte ist ein wichtiger Baustein der Studieneingangsphase am Fachbereich Informatik. Durch eine Kombination aus allgemein-methodischer und fachdidaktischer Schulung der im Übungsbetrieb eingesetzten Studierenden sollen diese verstärkt auf ihre Rolle als Übungsgruppenleiter(innen) vorbereitet und die Qualität der Betreuung in der Studieneingangsphase dadurch weiter verbessert werden.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 6 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 106).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Informatik

Antragstellende
Vertr.-Prof. Dr. Michael Köhler-Bußmeier
Dr. Andreas Mäder
Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Menzel
Prof. Dr. Axel Schmolitzky

Förderzeitraum
01.04.2013 - 31.03.2014

Durch die Integration der Übung „Vom Umgang mit Daten“ in ein E-Learning-Modul soll die Vermittlung methodischer Fähigkeiten im Bereich der Beschaffung von Daten, ihrer Bearbeitung, Visualisierung sowie Interpretation vertieft und verstetigt werden. Ein umfangreicher Online-Zugriff auf viele Datenbanken, wie zum Beispiel von den UN, der Weltbank oder nationalen Statistikämtern ist mittlerweile immer leichter möglich. Ihre Nutzung stellt in der Lehre eine große Chance für die Auseinandersetzung mit aktuellen Themen dar. Die E-Learning-Plattform soll Anleitungen und Hilfestellungen für die verschiedenen Arbeitsschritte beim Umgang mit Daten bieten. Das „Handbuch Datenlabor“ wird dazu in das Modul integriert. Zudem wird eine große Bandbreite an Wahl-Aufgaben entwickelt, damit die Studierenden bei der Bearbeitung von Seminarübungen und Hausaufgaben entsprechend ihrer Kenntnisse und Interessen aus verschiedenen Datenbanken und Weiterverarbeitungsmöglichkeiten wählen können. Dadurch soll eine motivierte Mitarbeit und ein größtmöglicher Lerneffekt erzielt werden, um so das Erlernte nachhaltig zu verankern.

Aktuelle Informationen zum Datenlabor finden Sie hier.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 6 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 125).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Geowissenschaften

Antragsteller
Prof. Dr. Christof Parnreiter

Wissenschaftliche Mitarbeiterin
Nora Thiessen

Förderzeitraum
01.07.2013 - 31.03.2014

Bei großen Vorlesungen bleibt den Teilnehmerinnen und Teilnehmern meist nur die Rolle des passiven Rezipierenden. Eine Lernform, die bewiesenermaßen nicht optimal ist. Wichtiger wäre es, die Hörerschaft zu aktivieren und zur Auseinandersetzung mit dem Gehörten anzuregen. Um dies auch bei einer großen Gruppe zu ermöglichen, haben sich sogenannte "Classroom Response Systems" als hilfreich erwiesen. Ein solches soll für die Veranstaltung "Formale Grundlagen der Informatik I" eingesetzt werden, umso mehr Studierende im Rahmen der Vorlesung zu aktivieren und den Lernprozess zu verbessern. Einerseits werden die Teilnehmenden so zum Mitdenken angeregt, andererseits ist es möglich, in der Vorlesung zeitnah Verständnisschwierigkeiten aufzudecken und gegenzusteuern.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 6 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 146).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Informatik

Antragsteller
Prof. Dr. Frank Heitmann

Wissenschaftliche Mitarbeitende
Gila Dinter
Thomas Wagner

Förderzeitraum
01.04.2014 - 30.09.2014

Als Ergänzung zu den Gelände- und Laborpraktika in der Geographie wird das E-Learning-Modul eLab Geographie entwickelt, das alle grundlegenden und wichtigen Informationen zur Entnahme und Aufbereitung von Proben sowie zur Durchführung von physikalischen und chemischen Untersuchungen im Labor bündelt und schriftlich sowie mit Hilfe von Bild- und Videoaufnahmen studierendengerecht aufbereitet. Aufgrund der Teilnehmendenzahlen und Dauer der Kurse bieten sich den Studienanfängerinnen und Studienanfängern in den Praktika bisher nur wenige Möglichkeiten, Routine im Umgang mit Geräten, Methoden etc. zu entwickeln. Das eLab Geographie ermöglicht es den Studierenden auch im späteren Studienverlauf auf zentrale Informationen für die theoretischen Einheiten und die praktische Ausbildung im Labor zurückzugreifen, um beispielsweise bestimmte Arbeitsschritte zu rekapitulieren, die gewonnenen Ergebnisse einzuordnen oder empirisch ausgerichtete Abschlussarbeiten selbständiger zu erstellen. Das E-Learning-Modul leistet damit einen Beitrag dazu, das Erlernte besser reproduzierbar zu machen und nachhaltiger zu verankern.

Das eLAB Geographie ist als Kurs auf OLAT angelegt. Es besteht die Möglichkeit einen Gastzugang zu erhalten.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 6 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 88).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Geowissenschaften

Antragstellerin
Dr. Elke Fischer

Förderzeitraum
01.04.2013 - 31.03.2014

Im Physikalischen Praktikum I für Studierende der Naturwissenschaften wurde bereits im Rahmen des Lehrlabors 2013 ein neues Konzept für das offene Experimentieren entwickelt und eingeführt. Zwei vielseitige Experimentierumgebungen, die eine Vielzahl verschiedener Fragestellungen ermöglichen und eine Programmgestaltung, die dem offenen Charakter experimentellen Forschens und der Bedeutung wissenschaftlicher Kommunikation Rechnung trägt, ermöglichen das Erlernen problemorientierten, wissenschaftlichen Arbeitens. Laut ersten Evaluationsergebnissen stößt das Konzept bei den Studierenden auf positive Resonanz. Daher erfolgt nun die Entwicklung geeigneter Experimentierumgebungen und Fragestellungen für Praktikum II, welches eine tiefere inhaltliche Auseinandersetzung mit physikalischen Phänomenen erlaubt. So können die Vorteile des offenen Experimentierens in besonderer Weise wirksam werden. Die Praktikums-Dozierenden werden verstärkt in die Entwicklung einbezogen und es wird ein Dozierenden-Training entwickelt, um auf die besonderen didaktischen und fachlichen Anforderungen der neuen Experimentierform vorzubereiten und den Erfolg des offenen Experimentierens im Physikalischen Praktikum dauerhaft zu sichern.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 16 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 93).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Physik

Antragsteller
Prof. Dr. Andreas Hemmerich

Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Arnold Stark

Förderzeitraum
01.04.2014 - 31.03.2015

Als ergänzendes Angebot zu bestehenden Vorlesungen im Grundlagenstudium wird ein praktischer, online-basierter Übungsteil entwickelt. In Übungsmodulen erarbeiten sich die Studierenden grundlegende forstliche Messmethoden, waldwachstumskundliche Zusammenhänge und statistische Auswertungsverfahren. Das Lehrkonzept soll in der Studieneingangsphase ein disziplinenübergreifendes Grundlagenwissen vermitteln und dadurch eine Wissensbasis für das Fachstudium schaffen. Den Studierenden werden so bereits zu Beginn des Studiums Praxisbezüge durch die Aneignung von Messmethoden aufgezeigt und sie werden gleichzeitig durch die Auswertung und Analyse der Daten an eine problemorientierte, wissenschaftliche Denkweise herangeführt. Die Forstliche Methodenwerkstatt ist als Kurs auf OLAT angelegt. Es besteht die Möglichkeit, einen Gastzugang zu erhalten.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 6 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 151).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Biologie

Antragsteller
Prof. Dr. Michael Köhl

Wissenschaftliche Mitarbeiterin
Manuela Kenter

Förderzeitraum
01.03.2014 - 31.03.2015

Durch die Einführung von freien Experimenten, bei denen der Arbeitsweg nicht vorgegeben ist, wurde das Meteorologische Instrumentenpraktikum in den vergangenen Jahren weiterentwickelt. Freies Experimentieren bedeutet jedoch nicht nur einen Gewinn an Entfaltungsmöglichkeiten und intensiveres Lernen aus den eigenen Erfahrungen, sondern geht auch mit dem Bedarf nach mehr Unterstützung der Studierenden bei der Auswertung der Experimente und mehr Aufwand bei der Korrektur der Protokolle einher. Diesen Herausforderungen wird im Projekt durch die Erstellung eines virtuellen Werkzeugkastens, der Studierenden Methoden und Material zur Auswertung bereitstellt, und durch detaillierte Korrekturanleitungen für die Lehrenden begegnet. Beides wird in einer verbesserten E-Learning-Plattform integriert. Das Projekt wird maßgeblich von studentischen Hilfskräften, die das Praktikum bereits selbst absolviert haben, getragen. Für die Auswertung des meteorologischen Instrumentenpraktikums wurde ein Kurs auf OLAT angelegt. 

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Geowissenschaften

Antragsteller
Prof. Dr. Felix Ament

Wissenschaftliche Mitarbeiterin
Olga Henneberg

Förderzeitraum
01.10.2013 - 30.09.2014

Der Einstieg in die universitäre Mathematik bereitet vielen Studierenden der naturwissenschaftlichen und technischen Studiengänge in den ersten Semestern erfahrungsgemäß große Probleme. Spätestens nach der Vorlesung sind sie in der Selbstlernphase mit einem oft durchaus komplizierten Skript allein gelassen. Hier wollen wir in diesem Projekt mit einem völlig neuen Skript auf zweierlei Art ansetzen.
Erstens soll das Skript dynamisch sein und neben den üblichen Texten und Abbildungen auch Animationen und kurze Erklär-Videos enthalten. Zweitens soll das Skript interaktiv sein. Hiermit wollen wir die Studierenden individuell in der Selbstlernphase unterstützen und das Arbeiten mit dem Skript vergleichbar werden lassen mit dem Arbeiten in einer kleinen, betreuten Gruppe.

Weiterführendes Material zu den Interaktiven Skripten wurde online bereitgestellt.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 16 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 141).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Informatik

Antragsteller
VProf. Dr. Frank Heitmann

Wissenschaftliche Mitarbeiterin
Gila Dinter

Förderzeitraum
01.10.2015 - 31.03.2016

Im Rahmen des Projektes soll der Lernprozess der Studierenden verbessert werden, speziell soll das eigenständige Verstehen trainiert werden. Aufgrund der formal-mathematischen Ausrichtung der Veranstaltung FGI-1 erscheint der Inverted Classroom-Ansatz besonders vielversprechend.
Die eigentliche Auseinandersetzung der Studierenden mit dem Stoff erfolgt meist erst in der Phase der Hausaufgabenbearbeitung. Der Lernerfolg durch die Dozierenden kann in dieser Phase nicht mehr positiv beeinflusst werden und bleibt somit völlig von den Lernkompetenzen des einzelnen Studierenden abhängig. Auf diese Weise werden Ungleichheiten in der Zuhörendenschaft bzgl. der Voraussetzungen/Lernkompetenzen nur noch weiter vertieft.

Der Inverted Classroom-Ansatz setzt an dieser Problematik an und versucht, die Nachbereitungsphase durch eine Vorbereitungsphase zu ersetzen, d.h. die Studierenden werden frühzeitig aktiviert, sich eigenständig mit dem Stoff auseinanderzusetzen.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 6 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 111).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Informatik

Antragsteller
Vertr.-Prof. Dr. Michael Köhler-Bußmeier

Wissenschaftlicher Mitarbeitende
Gila Dinter

Förderzeitraum
01.04.2013 - 30.09.2013

Geographische Informationssysteme (GIS) sind ein unverzichtbares Instrument für die Erfassung, Verwaltung, Analyse und Visualisierung raumbezogener Daten und finden heutzutage Anwendung weit über die Geographie und Geowissenschaften hinaus. Ihre vielfältigen Möglichkeiten und Verknüpfungen zu anderen Fachdisziplinen in angemessener Tiefe zu vermitteln, ist daher ein wichtiger Schwerpunkt im Curriculum der Geographie. Angesichts der hohen Nachfrage von Studierenden mit unterschiedlichsten Anforderungen und Spezialisierungen, sei es physische oder Humangeographie oder auch der Einsatz von GIS für den Schulunterricht, ergeben sich besondere Schwierigkeiten, diesem Anspruch in jeder Hinsicht gerecht zu werden. Mit LearnGIS, einer interaktiven Lernplattform für die Ausbildung im Methodenschwerpunkt Geographische Informationssysteme, entwickeln wir nun ein Instrument, mit dem wir diesen Anforderungen deutlich flexibler und nachhaltiger entsprechen können. LearnGIS ist modular aufgebaut und unterstützt Lehrende wie Studierende gleichermaßen. So lassen sich die Übungen selbst leicht individuell an die besonderen Interessen der Teilnehmer anpassen. Aber auch die Studierenden haben vielfältige Möglichkeiten, sich eigenständig oder auf Anweisung, alleine oder in Kleingruppen, in wiederholender, ergänzender oder vertiefender Weise mit der Thematik auseinanderzusetzen, wobei neben Texten, Präsentationen und Lehrvideos insbesondere auf Aufgaben zum instruktionalen Lernen gesetzt wird.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 16 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 87).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Geowissenschaften

Antragsteller
Dr. Olaf Conrad

Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Wolfgang Teichert

Förderzeitraum
01.04.2015 - 30.06.2015

In der Lesewerkstatt Mathematik sollen die Kompetenzen, mathematische Texte verständig zu lesen und mathematisch zu argumentieren, ausgebildet bzw. gestärkt werden. Für die individuelle und gemeinschaftliche Textarbeit in dieser Veranstaltung heißt das konkret, dass

• sichergestellt wird, dass nicht explizit ausgeführte Argumentationsschritte in den Quellen erkannt, nachvollzogen und schriftlich ausformuliert werden,
• in Beweisen explizit herausgearbeitet wird, an welchen Stellen des Beweises welche Voraussetzungen der entsprechenden Aussage genau eingehen,
• untersucht wird, inwiefern bestimmte Aussagen generalisiert werden können,
• nach Sonder- und Grenzfällen gefragt wird,
• analysiert wird, ob und ggf. wie sich die Definition eines Begriffes bzw. Aussagen über einen (oder mehrere) Begriff(e) in verschiedenen Quellen unterscheiden

Was die lerntheoretischen Aspekte dieser Veranstaltung angeht, soll es maßgeblich darum gehen, dass

• sich die Teilnehmerinnen und Teilnehmer ihre individuellen Lernprozesse bewusst machen,
• Strategien zur Steuerung des Erlernens mathematischer Inhalte entwickelt werden.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 6 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 116).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Mathematik

Antragstellerin
Dr. Susanne Koch

Förderzeitraum
01.07.2013 - 31.09.2014

Im Rahmen dieses Projekts wird eine neue, eigenständige Zusatzveranstaltung entwickelt und im September 2016 am Fachbereich Informatik praktisch erprobt. Die Veranstaltung ist als Einführungs- und Vertiefungskurs konzipiert und richtet sich an Bachelor-Studierende der Informatik und Wirtschaftsinformatik, die im Wintersemester 2016/2017 die Veranstaltung „Algorithmen und Datenstrukturen“ besuchen werden. Sowohl der Einführungs- als auch der Vertiefungskurs sind als eine einwöchige, ganztägige Veranstaltung geplant. Beide Veranstaltungsteile haben zum Ziel, Grundlagen im mathematischen Argumentieren und Beweisen zu vermitteln und die formal-präzise Darstellung theoretischer Konzepte zu üben. Die Studierenden sollen im Verlauf der Veranstaltung verschiedene Beweistechniken kennen lernen und befähigt werden, diese mit Hilfe von mathematischen Formalismen für konkrete Beweisaufgaben einzusetzen. Sie sollen ein Verständnis für den Zusammenhang zwischen Mathematik und Informatik entwickeln und insgesamt strukturiertes und abstraktes Denken schulen.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 16 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 145).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Informatik

Antragstellerin
Prof. Dr. Maria Knobelsdorf

Wissenschaftliche Mitarbeiterin
Christiane Frede

Förderzeitraum
01.04.2016 - 30.09.2016

Der inhaltliche Schwerpunkt des Lehrkonzepts liegt auf dem praktischen Erlernen von Synoptik (der Teilbereich der Meteorologie, der sich mit der Analyse und Vorhersage von Wetter beschäftigt) und dem Kennenlernen der professionellen „NinJo“-Software, die z.B. vom Deutschen Wetterdienst zur Visualisierung aller aktueller Wetterdaten (Beobachtungen und Vorhersagen) eingesetzt wird. Hierbei soll zugleich das Verständnis für die physikalischen Prozesse der Atmosphäre vertieft werden. Insbesondere sollen den Studierenden die zu erwartenden Größenordnungen und raumzeitlichen Strukturen der verschiedenen Mess- und Modellgrößen vermittelt werden. Zusätzlich sollen die Fähigkeiten zur Erstellung einer Wettervorhersage unter Nutzung von professionellen Wetterkarten erlernt werden. Die Veranstaltung ist als fakultative Wahlveranstaltung speziell für das 2. Semester geplant. Sie kann nicht früher im Studium angeboten werden, weil Studierende im ersten Semester mit den Pflichtveranstaltungen und vor allem der Eingewöhnung an der Universität mehr als ausgelastet sind. Durch Routine und effektivere Arbeitsweise ergibt sich erfahrungsgemäß im zweiten Semester mehr Freiraum, so dass Angebote jenseits des Pflichtbereichs wahrgenommen werden können. Der Kurs wendet an praktischen Beispielen die Grundkenntnisse aus der Einführungsvorlesung direkt an und bildet gleichzeitig eine Brücke zur praktischen Anwendung (z.B. „Froschtipp“). Darüber hinaus werden die Studierenden auf die weiterführenden Veranstaltungen in den höheren Semestern optimal vorbereitet.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 16 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 153).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Geowissenschaften

Antragsteller
Prof. Dr. Felix Ament

Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Akio Hansen

Förderzeitraum
01.04.2016 - 30.09.2016

Als Vorbereitung auf die Vorlesung "66-740 Experimentalphysik" wird bis zum Wintersemester 2016/17 ein Online-Physik-Brückenkurs entwickelt. Es handelt sich dabei um eine breit angelegte Online-Veranstaltung, die auf den Erfahrungen des Lehrlaborprojektes „Online Training und Self-Assessment zur Vorlesung 66-740 Experimentalphysik“ aufbaut und Studierenden in der physikalischen Grundausbildung im Haupt- und Nebenfach adressieren soll. Der Physik-Brückenkurs, der im Stil eines Self-Assessment mit Tests und Lernlektionen geplant ist, wird ergänzt durch Online-Veranstaltungen im Stil eines Online-Seminars. Das soll ermöglichen, dass die Studierenden selbstständig ihre heterogene Grundbildung/Vorbildung zu Beginn des Studiums angleichen können. Die Realisierung basiert auf der Nutzung und Erweiterung der eLearning-Plattform aus dem vorangegangenen Projekt, da dort bereits notwendige Programmmodule erfolgreich in die Nutzung überführt wurden. Ziel ist sowohl eine nachhaltige Implementierung der Infrastruktur als auch eine vorlesungsübergreifende Nutzbarkeit in allen Bereichen der physikalischen Grundausbildung.

Das Lehrprojekt wird aktuell im MINTFIT Hamburg weiterentwickelt.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 16 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 115). 

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Physik

Antragsteller
JProf. Dr. Thorsten Uphues

Wissenschaftliche Mitarbeiterin
Dr. Ute Carina Müller

Förderzeitraum
01.04.2015 - 30.06.2016

Als ergänzendes Angebot zur Vorlesung „66-740 Experimentalphysik“ wird das E-Learning-Modul „Online Training und Self Assessment“ entwickelt, das den Teilnehmerinnen und Teilnehmern der Veranstaltung eine individuelle und flexible Übungsplattform bietet und so eine Selbstevaluierung des Lernfortschritts ermöglichen soll. Aufgrund der großen Teilnehmerzahlen der oben genannten Vorlesung bietet sich den Studierenden gerade in den ersten Semestern nur eine begrenzte Möglichkeit zu einer individuellen und zeitlich flexiblen Erarbeitung der Lerninhalte. Das Online-Training und Self-Assessment zur Vorlesung ermöglicht es den Studierenden, die Lerninhalte in Eigenverantwortung nachhaltig zu trainieren und zu überprüfen, um beispielsweise Klausur- oder Prüfungsvorbereitungen unter realitätsnahen Bedingungen durchzuführen. Das E-Learning-Modul leistet damit einen Beitrag dazu, das Erlernte besser reproduzierbar zu machen und nachhaltiger zu verankern.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 6 der Universitätskolleg Schriftenreihe 
(ab S. 136).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Physik

Antragsteller
JProf. Dr. Thorsten Uphues

Wissenschaftliche Mitarbeiterin
Dr. Ute Carina Müller

Förderzeitraum
31.10.2013 - 30.09.2014

Das Physikalische Praktikum I für Studierende der Naturwissenschaften soll um eine Online-Plattform zur Vorbereitung der Studierenden auf die Praktikumsversuche ergänzt werden. Dieses E-Learning-Portal soll vorbereitend zum jeweiligen Versuch informierende, erklärende/lehrende, übende und prüfende Elemente zu den jeweils erforderlichen physikalischen und methodischen Grundlagen und Kompetenzen enthalten. Dabei werden konkrete, praxisnahe, an den Experimentierumgebungen orientierte Vorkenntnisse vermittelt. Verschiedene aufeinander abgestimmte Lehrmaterialien können thematisch sortiert nach individuellem Bedarf erarbeitet werden, gefolgt von einem verpflichtenden Selbsttest. Diese Online-Vorbereitung soll die bisherige, wirkungsarme schriftliche Vorbereitung ersetzen. Auch Informationen und Handlungsstrategien zum Experimentieren im Allgemeinen, zur Durchführung der seit 2013 im Rahmen des Lehrlabors eingeführten Offenen Experimente, zum Verhalten bei wissenschaftlichen Diskussionen oder zur Fehlersuche sollen vermittelt werden. Auf diese Weise sollen die physikalischen und methodischen Kompetenzen und das erforderliche Selbstvertrauen für eine erfolgreiche Versuchsdurchführung gestärkt werden. Die geplante Online-Plattform soll aufbauend auf dem „OLAT – Online Learning and Training“-System der Universität Hamburg entstehen. Das neue Lehrkonzept macht den Studierenden ein interaktives, maßgeschneidertes Angebot, bei dem die Studierenden individuell passgenau ihre aus verschiedenen Schulkarrieren stammenden Wissens- und Kompetenzdefizite ausgleichen können.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 16 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 93).

Lehrvideos auf Lecture2Go:

• Physikalisches Praktikum I: Strom und Spannung richtig messen
• Physikalisches Praktikum I: Oszilloskop und Frequenzgenerator
• Physikalisches Praktikum I: Coulomb-Kraft und elektrische Ladungen

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Physik

Antragsteller
Prof. Dr. Andreas Hemmerich

Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Arnold Stark

Förderzeitraum
01.04.2015 - 31.03.2016

Unter „Peer Grading'' versteht man eine Technik, bei der Studierende gegenseitig ihre Hausaufgaben korrigieren. Diese Technik wird gerne in Massive Open Online Courses angewendet, lässt sich aber auch in normalen Vorlesungen und Seminaren einsetzen. Die Grundidee ist einfach und ähnelt dem Peer Review-Verfahren in der Wissenschaft: Studierende geben ihre Hausaufgaben anonym ab, dann werden Musterlösungen mit Korrekturhinweisen vom Dozenten bereitgestellt. Nun werden die abgegebenen Hausaufgaben von mehreren anderen, zufällig zugewiesenen Studierenden korrigiert und bewertet. Am Ende der Korrekturphase erhalten alle Studierenden ihre korrigierten Arbeiten wieder zurück. Ziel des beantragen Projektes ist, das Peer Grading-Verfahren so weiterzuentwickeln, dass es bequem in den großen Pflichtvorlesungen an der Universität Hamburg eingesetzt werden kann. Dieses beinhaltet, Softwareumgebungen und Materialien vorzubereiten und Analyse-Werkzeuge zu erstellen.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 16 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 111).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Informatik

Antragstellerin
Prof. Dr. Ulrike von Luxburg

Wissenschaftliche Mitarbeiterin
Mehdi S. M. Sajjadi

Förderzeitraum
01.04.2015 - 30.09.2015

Das Projekt PiLLE wendet sich an Studierende der Pharmazie in den ersten drei Semestern und wird seit dem Wintersemester 2012/2013 im Studiengang Pharmazie umgesetzt. Mit dem Projekt PiLLE werden gezielt Elemente des E-Learnings in die Lehrveranstaltungen der Pharmazeutischen Chemie integriert. Der Einsatz eines Classroom-Response-Systems setzt dabei an den Problempunkten für Studierende in der Studieneingangsphase der Pharmazie an. Es ermöglicht eine zielgerichtete Prüfungsvorbereitung auf die Multiple-Choice-Fragen des ersten Staatsexamens und dient als didaktisches Instrument zur Lernkontrolle für Studierende und Lehrende. Hierzu werden aktuelle Staatsexamensfragen in die Vorlesungen und Seminare integriert und während der Veranstaltung mittels des Classroom-Response-Systems abgefragt. Die Studierenden erhalten dabei innerhalb kürzester Zeit ein Feedback zum Verständnis des Themenblockes. Die Lehrenden profitieren in der Erfahrung, welche Themen noch einmal vertieft werden sollten.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 6 der Universitätskolleg Schriftenreihe (ab S. 79).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Chemie

Antragsteller
Prof. Dr. Wolfgang Maison

Wissenschaftlicher Mitarbeitender
Mehdi Khankishpur

Förderzeitraum
01.10.2012 - 31.03.2013

Das Projekt PiLLE wurde bereits für das Seminar ‘‘Stereochemie‘‘ und die Vorlesung ‘‘Pharmazeutisch relevante Stoffgruppen‘‘ für das Wintersemester 2012/2013 beantragt und anschließend durchgeführt. Es soll nun als ‘‘PiLLE RELOADED‘‘ auf weitere Veranstaltungen der Studieneingangsphase innerhalb der Pharmazie ausgeweitet werden. Die Module CHE A1-A3 und CHE B1 beinhalten die Vorlesungen ‘‘Chemie für Pharmazeuten‘‘ und ‘‘Nomenklatur‘‘ sowie die Seminare und Vorlesungen zu den Praktika ‘‘Quantitative Bestimmung von Arznei‐, Hilfs‐ und Schadstoffen‘‘ und ‘‘Chemie einschließlich Analytik der organischen Arznei-, Hilfs- und Schadstoffe‘‘. Sie bilden den Kern der Vorbereitung aller Pharmaziestudierenden auf das erste Staatsexamen in Pharmazeutischer Chemie. Hierbei werden die Veranstaltungen ‘‘Chemie für Pharmazeuten‘‘ und das Seminar ‘‘Chemie einschließlich Analytik der organischen Arznei-, Hilfs- und Schadstoffe‘‘ im Wintersemester und ‘‘Nomenklatur‘‘ sowie das Seminar und die Vorlesung zum Praktikum ‘‘Quantitative Bestimmung von Arznei‐, Hilfs‐ und Schadstoffen‘‘ im Sommersemester angeboten. Die hier vorgeschlagenen elektronischen Hilfsmittel sollen in allen vier Veranstaltungen eingesetzt werden und damit die Vorbereitung auf das erste Staatsexamen begleiten. Thematisch decken die Veranstaltungen einen großen Bereich der für das erste Staatsexamen nötigen Grundlagen der Anorganischen und Organischen Chemie ab.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 6 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 79).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Chemie

Antragsteller
Prof. Dr. Wolfgang Maison

Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Daniel Hasenpusch

Förderzeitraum
01.02.2014 - 01.08.2014

Durch die Integration offener Aufgabenstellungen und die Förderung selbständiger Arbeitsweisen wird ein Teil des Physikalischen Praktikums I für Studierende der Naturwissenschaften didaktisch neu gestaltet. Die bisher eher linearen Versuchsstrukturen, die das Abarbeiten bestimmter Schrittfolgen praktischen Experimentierens nach schriftlicher Anleitung vorsehen, sollen zugunsten offener Aufgabenstellungen, die ein problemzentriertes Experimentieren ermöglichen, aufgebrochen werden.
Dafür werden die Studierenden vor variierende, ihnen unbekannte experimentelle Aufgaben gestellt, zu deren Lösung sie in Kleingruppen kreative Ideen erarbeiten. Dabei können sich die Studienanfängerinnen und -anfänger auf Experimentiergeräte und -Materialien sowie physikalische Grundlagen stützen, die im Vorfeld des Versuchstags erarbeitet werden. Die Studierenden erhalten so die Möglichkeit, einfache experimentelle Vorgehensweisen selbständig zu entwerfen und zu planen. Dadurch, dass die erarbeiteten Versuchskonzepte von den Studierenden präsentiert und kritisch diskutiert werden, üben sich die Studienanfängerinnen und Studienanfänger zudem im problemlösungszentrierten Diskurs in der Gruppe.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 6 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 96).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Physik

Antragsteller
Prof. Dr. Andreas Hemmerich

Wissenschaftlicher Mitarbeitender
Arnold Stark

Förderzeitraum
01.04.2013 - 31.03.2014

Das Projekt gründet auf einem von der Studienkommission des Fachbereichs Biologie initiierten Reformprozess des Studiengangs Bachelor Biologie. Die Aktivitäten im Rahmen des Lehrlabors zur Realisierung der Studienreform haben drei Stoßrichtungen:

1) Didaktische Strukturierung der Lehrinhalte:
Die Lehrinhalte des Grundstudiums werden unter didaktischen Gesichtspunkten neu strukturiert, so dass ein induktiver Erkenntnisweg durch die Komplexitätsebenen des Lebens begünstigt wird. Zu diesem Zweck wird ein Studienplan entwickelt, in welchem bereits etablierte und neu zu konzipierende Module in ihrer Abfolge eine zunehmende Betrachtungshöhe auf biologische Systeme widerspiegeln.

2) Kohärenz des Studiums:
Die Module eines Semesters werden inhaltlich aufeinander abgestimmt, so dass möglichst zeitnahe Querbezüge und disziplinäre sowie interdisziplinäre Perspektivwechsel eine Vernetzung und somit Festigung der erworbenen Kenntnisse fördern. Durch bessere kommunikative Vernetzung zwischen den Lehrenden in Form von „Semester-Räten“ und dortige Erörterung von Synchronisierungsmöglichkeiten zwischen einzelnen Modulen soll dieser inhaltliche Abstimmungsprozess angestoßen werden.

3) Studierendenzentriertes Lehren:
In den Modulen des neuen Studienplans sollen Lehrinhalte Problem- und Fragen-orientiert aufbereitet werden, um eine intrinsische Lernmotivation zu fördern und prüfungsorientiertem „Bulimie-Lernen“ entgegenzuwirken. Durch den Einsatz didaktischer Methoden sollen emotionale Bezüge die Einstellung zum Stoff und zum Lernen verändern (weg von „das muss ich lernen“ hin zu „das will ich verstehen“) und die Verbalisierung fachlicher Inhalte fördern.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 16 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 105).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Biologie

Antragstellende
Prof. Dr. Julia Kehr
Prof. Dr. Kai Jensen
Dr. Christoph Reisdorff
PD Dr. Dirk Warnecke

Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Simon Thomsen

Förderzeitraum
01.04.2015 - 30.06.2016

Die Studierendenzahlen im Fach Mathematik steigen stetig. Dies wird allerdings begleitet von einer gleichbleibend hohen Quote von Studienabbrüchen im Mathematikstudium. Dabei zeigt die Erfahrung, dass es für die Studierenden zwei kritische Phasen gibt; am Übergang aus dem Schul- in das Universitätssystem besteht oft die Erwartung, dass die Ausbildung an der Universität in Form, Inhalt und Stoffdichte dem Mathematikunterricht der Schule ähnelt. In der Realität wird die universitäre Methodik, mit ihrer Betonung der Axiomatik und der auf Strukturbildung ausgerichteten Denkweise oft als starker Kontrast zur pragmatischeren, die Anwendungen von „Kochrezepten“ fördernden Herangehensweise in der Schule empfunden. Die wissenschaftliche Auseinandersetzung mit mathematischen Themen erfordert zudem ungewohnt lange Phasen hoher Konzentration. Dies führt dazu, dass viele Studierende von der Stoffmenge und -diversität sowie der wissenschaftsinhärenten Abstraktion der Anfängervorlesungen überrascht und zum Teil überfordert sind. Dies leitet die zweite kritische Phase des Studienbeginns ein, die von der Frage begleitet wird, wie dies denn alles zu schaffen sei, und an deren Ende zu häufig der Studienabbruch steht. Ein zentrales Ziel des Fachbereichs Mathematik besteht in der Reduktion der Abbruchquote, wobei die auch von der Wirtschaft anerkannte hohe Qualität des Studienabschlusses erhalten bleiben soll. Der im Rahmen des Lehrprojektes neu konzipierte Vorkurs soll einen wichtigen Beitrag leisten, um dieses Ziel zu erreichen.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 16 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 157).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Mathematik

Antragstellende
Prof. Dr. Michael Hinze
Prof. Dr. Janko Latschev

Förderzeitraum
01.04.2016 - 30.09.2016

Die Analytik ist ein wichtiger Bestandteil in der Ausbildung eines Chemikers. Im Rahmen der Veranstaltung „SPIN – Spektroskopische IdeNtifizierung“ ist die Installation eines einwöchigen Praktikums geplant, bei denen die Studierenden mittels nichtlinearer Versuchsdurchführung den Prozess der Analyseplanung und die Durchführung der Analyse einer unbekannten Verbindung erlernen sollen. Dabei sollen die Studierenden (3. Semester B. Sc. Chemie) auch die Infrastruktur der Analytikabteilungen sowie darüber hinaus am Fachbereich verfügbare analytische Methoden kennenlernen. In begleitenden Seminaren werden die Basisinformationen unbekannter analytischer Verfahren erarbeitet. Dabei geht es um praktisch orientierte Fragestellungen wie Probenvorbereitung, wie sich verschiedene Techniken ergänzen und welches Ergebnis eine Messung liefert. Die Analytik erfordert in der Experimentalwissenschaft Chemie ein hohes Maß an abstraktem Denken, das zu Beginn des Studiums häufig noch schwerfällt. Methoden entwickeln sich weiter und die Zahl neuer Verfahren nimmt stetig zu. Schnell kommt das Gefühl auf, den Überblick zu verlieren. Das Ziel der Veranstaltung ist es, den Studierenden den Umgang mit der Thematik Analytik zu erleichtern. Sie soll motivieren, sich mit der Materie auseinanderzusetzen, um das bestmögliche Ergebnis zu erzielen. Zudem soll sie motivieren, sich selbstständig und reflektiert Informationen für unbekannte Fragestellungen zu erarbeiten. Der letztgenannte Punkt gilt themenübergreifend für das gesamte Studium.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 16 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 133).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Chemie

Antragstellende
Dr. Thomas Hackl
Dr. Maria Riedner
Dr. Young-Joo Lee

Wissenschaftliche Mitarbeiterin
Anke Bollen

Förderzeitraum
01.11.2015 - 30.04.2016

Bei dem Modul „Mathematik I für Studierende der Bachelorstudiengänge Geophysik/Ozeanographie, Meteorologie und Physik und der Bachelorstudiengänge Computing in Science'' handelt es sich um eines der größten Service-Module der Mathematik für die MIN-Fakultät, das von Studierenden der Fachbereiche Physik, Geowissenschaften, sowie einem Teil der Studierenden des Fachbereichs Informatik mit Erfolg belegt werden muss. Innerhalb kurzer Zeit sollen die Studierenden einen umfangreichen Satz mathematischer Begriffe beherrschen und mathematische Techniken sicher anwenden können. Insbesondere vor dem Hintergrund unterschiedlicher Schulkenntnisse stellt es für die Studierenden eine besondere Herausforderung dar, sich eine eigene Anschauung abstrakter mathematischer Begriffe zu bilden.

Im Rahmen des Projekts sollte ein Satz von
1. statischen Bildern und Graphiken und
2. dynamischen Animationen erstellt werden.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 6 der Universitätskolleg Schriftenreihe (ab S. 82).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Mathematik

Antragstellende
PD Dr. Ralf Holtkamp
Prof. Dr. Christoph Schweigert

Förderzeitraum
01.10.2012 - 31.03.2013

Das Projekt VPL soll gezielt die Vorbereitung auf die praktischen Tätigkeiten in den Modulen A1 und B1 verbessern und insbesondere Studienanfängerinnen und -anfängern den Schritt von der Schule bzw. dem theoretischen Chemieunterricht zur praktischen Tätigkeit im Labor erleichtern, der erfahrungsgemäß schwierig ist. Die Module CHE A1 und CHE B1 beinhalten, neben den Vorlesungen „Chemie für Pharmazeuten“ und „Grundlagen der Quantitativen Analytik“, die Praktika „Allgemeine und analytische Chemie der anorganischen Arznei-, Hilfs- und Schadstoffe“ und „Quantitative Bestimmung von Arznei-, Hilfs- und Schadstoffen‘‘ mit ihren jeweiligen Begleitseminaren. Beide Praktika sind klassische Anfängerveranstaltungen, die die Studierenden in die allgemeinen Arbeitsweisen in chemisch-pharmazeutischen Praktika einführen sollen und den Kern der praktischen Ausbildung in Bereich der pharmazeutischen Analytik bilden. Das Praktikum „Allgemeine und analytische Chemie der anorganischen Arznei-, Hilfs- und Schadstoffe“ findet im Wintersemester statt, das Praktikum „Quantitative Bestimmung von Arznei-, Hilfs- und Schadstoffen‘‘ wird im Sommersemester angeboten. Die hier vorgeschlagenen elektronischen Hilfsmittel sollen für beide Veranstaltungen erarbeitet werden und damit den praktischen Teil der Vorbereitung auf das erste Staatsexamen begleiten. Thematisch decken die Veranstaltungen große Bereiche der für das erste Staatsexamen nötigen Grundlagen der allgemeinen Chemie und der Analytik ab.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 16 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 137).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Chemie

Antragstellende
Dr. Thomas Lemcke (Ansprechpartner)
Dr. Ulrich Riederer
Prof. Dr. Hans-Jürgen Duchstein
Prof. Dr. Nina Schützenmeister

Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Moritz Münzmay

Förderzeitraum
01.10.2015 - 30.09.2016

Der Einsatz einer Wärmebildkamera bietet insofern einen innovativen Zugang, als dass sich von warmen Körpern abgestrahlte Wärme sichtbar machen lässt. In der Vorlesung „Physik I“ konnten durch die Förderung im Lehrlabor diese Phänomene demonstriert werden. Die Kamera durfte dabei auch direkt von Studierenden benutzt werden. Das Doppelspaltexperiment mit einzelnen Photonen ist das anerkannt schönste Vorführexperiment, um die Quantisierung von Licht, die stochastische Natur der Quantenmechanik und die Interferenz von Wellen zu demonstrieren, und wurde mithilfe des vom Lehrlabor geförderten Nachtsichtgeräts in den Vorlesungen „Physik II“ und „Physik III“ umgesetzt.

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Physik

Antragstellende
Prof. Dr. Henning Moritz
Prof. Dr. Markus Drescher

Förderzeitraum
01.10.2012 - 31.03.2013

Die intensive Betreuung der Studienanfängerinnen und Studienanfänger in den Laborübungen von Software Entwicklung 1 (SE1) ist ein wichtiger Baustein der Studieneingangsphase am Fachbereich Informatik. Die Reflexion des Übungsbetriebs hat deutlich gemacht, dass viele hilfreiche Verhaltensweisen in den Übungen (aber auch im Studium allgemein) nur implizit vermittelt werden. Durch eine gezielte Ansprache der jugendlichen Zielgruppe mit multimedialen Inhalten sollen diese "good practice"-Strategien besser sichtbar gemacht werden. In der Studieneingangsphase sollen die Studierenden so frühzeitig darin unterstützt werden, ihr Studium adäquat zu planen und zu meistern.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 6 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 69).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Informatik

Antragsteller
Prof. Dr. Axel Schmolitzky

Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Dr. Timo Göttel

Förderzeitraum
01.07.2013 - 31.12.2013

Die Entwicklung von Holzwerkstoffen und Kompositen unter der Berücksichtigung der aus der Anwendung entstehenden komplexen Anforderungen stellt einen wichtigen Aufgabenbereich von Holzwirten im späteren Berufsleben dar. Ein tiefgehendes Verständnis der Materialforschung und -entwicklung, sowie effizientes Projektmanagement sind dabei essentiell. Wood Drive soll Studierenden die Möglichkeit bieten sich schon früh interaktiv und eigenverantwortlich mit diesen Themen auseinanderzusetzen. Gemeinsam sollen die Studierenden in Kleingruppen über einen Zeitraum von zwei Semestern lernen, ihr Wissen zu verknüpfen und die verschiedenen Phasen der Projektarbeit zu durchlaufen. Das Ziel dieses Seminars ist es, eine vertrauensvolle Lernatmosphäre zu schaffen, in der es auch erlaubt ist, Fehler zu machen. Hier soll den Studierenden wie auch den Dozierenden die Gelegenheit gegeben werden, frei von vorab festgelegten Lehrplänen und Prüfungsvorschriften, gemeinsam kreative Lösungen für eine praktische Problemstellung zu erarbeiten, die unterschiedlichen Fähigkeiten ihrer Gruppenmitglieder zu nutzen und voneinander zu lernen.
Als praktischer Bezugspunkt dienen aus Sperrholz gebaute Go-Karts der Firma The FlatWorks. Den Studierenden wird die Aufgabe gestellt, Konzepte zu erarbeiten um einzelne Bauteile der Go-Karts mit alternativen lignocellulosischen Werkstoffen zu ersetzen. Anschließend sollen die neuen Verbundwerkstoffe mit innovativen Ansätzen produziert (CNC, 3D-Scan, 3D-Printer) und durch Tests eingehend charakterisiert werden. Haben sich die Werkstoffe als geeignet und sicher herausgestellt, sollen aus ihnen Bauteile produziert und in die Go-Karts eingesetzt werden. Anschließend wird ihre Leistungsfähigkeit unter realitätsnahen Bedingungen auf die Probe gestellt.

Einen ausführlichen Projektbericht finden Sie im Band 16 der Universitätskolleg Schriftenreihe
(ab S. 125).

Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften
Fachbereich Biologie

Antragsteller
JProf. Dr. David Sandquist

Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Julius Gurr
Martin Nopens

Förderzeitraum
01.10.2015 - 30.09.2016