„Lab@Home”: Individualisierte und ortsunabhängige Durchführung eines Computerpraktikums

Kontext

Die beschriebene Lösung wurde für ein Computerpraktikum im Bachelorstudiengang Chemie im 6. Fachsemester an einer Universität entwickelt, welches mit etwa 45 Teilnehmenden durchgeführt wurde. Es wurde von den Studierenden positiv evaluiert. Die Lösung konnte von den Autoren erfolgreich auf ein weiteres Computerpraktikum mit etwa 70 Teilnehmenden angewendet werden. Die dargestellten Maßnahmen wurden durch eine Umstellung von Präsenzbetrieb an der Universität hin zu Remotebetrieb in häuslicher Umgebung notwendig. Eine Fortführung in den kommenden Jahren ist geplant, da die Vorteile der Umstellung überwiegen.

Problem

Die bisher genutzten Räumlichkeiten an der Universität und die dort vorhandene Hardware standen für die Durchführung des Praktikums in Präsenz nicht mehr zur Verfügung.

Wirkkräfte

Folgende Kräfte bedingen, dass das Praktikum bisher in Präsenz durchgeführt wurde und sind daher zentral bei der Entwicklung der beschriebenen Lösung:

• Selbstständiges Arbeiten ist durch Anfertigung der Protokolle vor Ort sichergestellt.
• Geeignete Hardware für die Durchführung der im Praktikum notwendigen Rechnungen ist im Computerpool der Fakultät vorhanden.
• Die benötigte Software sowie die zugehörigen Lizenzen sind auf den Rechnern im Computerpool vorinstalliert und eingerichtet.
• In Präsenz besteht die Möglichkeit zur direkten Betreuung, zur Beantwortung von Rückfragen sowie zur Diskussion fachlicher Fragestellungen.

Lösung

Es erfolgt eine methodische Umgestaltung, durch welche das Computerpraktikum individuell zuhause in Form eines Online-Computerpraktikums durchgeführt werden kann.

Details der Lösung

Schritt 1: Vorbereitung

• Schaffung von Möglichkeiten zur Online-Betreuung in Form eines moderierten Forums
• Absicherung einer lückenlosen Moderation des Forums durch die Mitarbeitenden
• Bereitstellung einer ausreichenden Zahl von Lizenzen notwendiger Software für die Studierenden
• Sicherstellung, dass die notwendige Software für alle gängigen Betriebssysteme verfügbar ist, um von allen Studierenden auf den eigenen Rechnern zuhause oder mobil verwendbar zu sein.

Schritt 2: Anpassung der Praktikumsmaterialien

• Anpassung der Zahl der auszugebenden Datensätze an die Anzahl der teilnehmenden Studierenden, beispielsweise durch Hinzufügen neuer zu untersuchender Systeme oder durch eine Variation der vorgegebenen Programmparameter
• Es ist sicherzustellen, dass alle ausgegebenen Datensätze stets den gleichen Fachbezug haben und damit eine Vergleichbarkeit gewährleistet ist – gleiche qualitative Aussagen trotz quantitativer Unterschiede in erhaltenen Zahlenwerten.
• Alle Datensätze sind auf Reproduzierbarkeit und rechentechnischen Aufwand zu überprüfen, um zuverlässig und in einem akzeptablen Zeitrahmen bearbeitet werden zu können.
• Umstellung von Fragestellungen zur Vermeidung von auf Präsenz basierenden Aufgabenteilen

Schritt 3: Praktikumsdurchführung

• Zuteilung individueller Datensätze zu allen Studierenden, dabei Dopplungen innerhalb eines Jahrgangs vermeiden, sofern nicht explizit gewünscht
• Publikation von Praktikumsunterlagen, den individuellen Einstellungen sowie Zusatzmaterialien in geeigneten Dateiformaten (bevorzugt als PDF)
• Anfertigung von elektronischen Protokollen durch die Studierenden.

Schritt 4: Betreuung

• Anfertigen von Lernvideos zu den Praktikumsinhalten zur zeitlich unabhängigen Beschäftigung mit den Praktikumsinhalten.
• Verwendung eines Forums zur Kommunikation zwischen Studierenden und Lehrenden
• Geben von Hilfestellung bei Installation und Inbetriebnahme benötigter Software auf dem eigenen Rechner durch schriftliche Anleitungen sowie Unterstützung im Forum
• Umstellen begleitender Veranstaltungen auf Online-Konferenzen

Folgen (Vorteile, Nachteile)

Vorteile der erprobten Lösung:

• Zeitliche Flexibilisierung in der Durchführung, d.h. Eigenständigkeit und selbstbestimmtes Zeitmanagement für Studierende sowie eine flexible Betreuung durch die Moderation des Forums für die Lehrenden
• Auseinandersetzung mit den Inhalten in der eigenen Lern- und Arbeitsgeschwindigkeit
• Verbesserung der Vereinbarkeit von Familie und Studium
• Durchführung unabhängig von der Verfügbarkeit von Räumlichkeiten und Hardware auf dem Campus.

Nachteile der erprobten Lösung:

• Bei der Verwendung kommerzieller Programme müssen den Studierenden ausreichend Lizenzen zur Verfügung gestellt werden.
• Eingeschränkte direkte Kommunikation mit den Lehrenden, das Forum kann dies nur teilweise ausgleichen.
• Reduzierte Rückmeldungen zum Lernerfolg während des Praktikums, dieser wird erst nach Abgabe und Korrektur des Praktikumsprotokolls sichtbar.
• Leistungsschwache Hardware kann die benötigte Rechenzeit deutlich erhöhen.
• Die Rechenzeit muss in die Gestaltung der Datensätze einbezogen werden, um der verschiedenen Leistungsfähigkeit der Hardware der Studierenden Rechnung zu tragen.
• Zeitlicher Aufwand für die Erstellung und Validierung neuer Datensätze ist stark erhöht, tritt jedoch nur im ersten Jahr der Umstellung verstärkt auf.