Hamburger Ansätze zur Hochschul- und Fachdidaktik in den Ingenieurwissenschaften Andrea Brose, Julie Direnga TU Hamburg-Harburg 1 06.10.15 Wer sind Sie … Ordnen Sie sich einer der beiden Gruppen zu und stellen Sie sich dementsprechend auf. Lehrende Hochschuldidaktiker/innen 06.10.15 TUHH 2 … und was wollen Sie hier? Überlegen Sie sich kurz, was Sie sich von diesem Workshop erhoffen (1 min) • Tauschen Sie sich mit der neben Ihnen stehenden Person diesbezüglich aus (2 min) • Tragen Sie die genannten Punkte am Flipchart/ an der Metaplanwand zusammen (9 min) • Lehrende Hochschuldidaktiker/innen 06.10.15 TUHH 3 TUHH 4 Dokumentation: Erwartungen und Wünsche der Teilnehmer_innen 06.10.15 Situation im ingenieurwissenschaftlichen Studium 06.10.15 TUHH 5 Hamburger Maßnahmen • • • • • • • LearnING Center Interdisziplinäres Bachelor-Projekt readySTEMgo - Wissenschaftsbasierte Identifikation der Studierfähigkeit und zielbasierte Interventionen mytrack - Erweiterte Studieneingangsphase ContinuING - Weiterbildung HOOU - Hamburg Open Online University Zusammenarbeit Fachdidaktik — Zentrum für Lehre und Lernen 06.10.15 TUHH 6 Das ZLL an der TUHH Vizepräsident Lehre (VP-L) mytrack Aktives Lernen Mediengestütztes Lernen Koordinator Lehrinnovation Koordinator Lehrinnovation Koordinator Lehrinnovation Koordinator Lehrinnovation Koordinator Lehrinnovation Koordinator Lehrinnovation Studiendekanat B Studiendekanat E Studiendekanat G Studiendekanat M Studiendekanat V Studiendekanat W PBL Wissenschaftliches Schreiben Prüfungskonzepte Forschendes Lernen LearnING Center Projektbeirat Weiterqualifizierung Öffentlichkeitsarbeit Lenkungsausschuss Qualitätsmanagement Fachdidaktik der Ingenieurswissenschaften Zentrum für Lehre und Lernen (ZLL) Umgestaltung Umgestaltung Umgestaltung Umgestaltung Umgestaltung Umgestaltung Umgestaltung Umgestaltung Umgestaltung Umgestaltung Umgestaltung Umgestaltung Umgestaltung Lehrveranstaltungen Institute Institute / Servicebereiche 06.10.15 TUHH 7 TUHH 8 Empirisches Modell + 06.10.15 Empirisches Modell + 06.10.15 TUHH 9 Methodik: Vierstufiger Prozess 1. Unzufriedenheit bei Lehrenden über „Lernerfolg“ der Studierenden 2. Identifikation von Schwierigkeiten bei Studierenden • Analyse von schriftlichen Arbeiten der Studierenden • Diagnostiktests • Interviews 3. Gezielte Entwicklung von Lehrmaterialien • Arbeitsblätter • Interaktive Vorlesungsfragen •… 4. Evaluation der Effektivität der Lehrinterventionen durch • gezielt gestellte Klausuraufgaben • Diagnostiktests • Vor- und Nachtests 06.10.15 TUHH 10 Empirisches Modell + 06.10.15 TUHH 11 Methodik: Vierstufiger Prozess 1. Unzufriedenheit bei Lehrenden über „Lernerfolg“ der Studierenden 2. Identifikation von Schwierigkeiten bei Studierenden • Analyse von schriftlichen Arbeiten der Studierenden • Diagnostiktests • Interviews 3. Gezielte Entwicklung von Lehrmaterialien • Arbeitsblätter • Interaktive Vorlesungsfragen •… 4. Evaluation der Effektivität der Lehrinterventionen durch • gezielt gestellte Klausuraufgaben • Diagnostiktests • Vor- und Nachtests 06.10.15 TUHH 12 Empirisches Modell + 06.10.15 TUHH 13 Arbeitsphase Arbeitsblätter Arbeiten Sie Unterschiede zwischen den Arbeitsmaterialien heraus. (15 min) 06.10.15 TUHH 14 Text Arbeitsphase 06.10.15 TUHH 15 TUHH 16 Dokumentation: Unterschiede zwischen den Arbeitsmaterialien 06.10.15 Beispiel — Intervention 37 Äquivalenz von Kräftesystemen - Arbeitsblatt 2 Mechanik I Übung 4 WS 09/10 Seite 1 Äquivalente Kräftesysteme Technische Universität Hamburg-Harburg Institute M13 und M16 Prof. von Estorff, Prof. Hoffmann, Prof. Kreuzer 2.1 Ersetzen eines freien Moments durch eine Kraft? Kira bearbeitet die Aufgabe, für das gegebene System VIII ein äquivalentes System IX anzugeben, und begründet ihre Lösung wie folgt: Kira: „Mein System IX ist zu dem gegebenem System VIII äquiva- VIII ˛ = d˛ ◊ F˛ das lent, da wegen M Moment von 12 N m bezüglich P durch eine Kraft von 3 N im Abstand d = 4 m von P ersetzt wer- den kann.“ 12Nm 4. Gruppenübung (23.11. - 27.11.2009) Äquivalenz von Kräftesystemen 6N P Q P Q 1m 6N IX 3N Aufgabe 12 An einer quadratischen Platte der Seitenlänge a greifen die folgenden Kräfte an: 1m a) Stimmen Sie dieser Aussage zu? Begründen Sie. F⃗1 = (0, 0, √ 2)F , F⃗2 = (0, −1, 0)F , ⃗4 = (0, 4, 0)F . F⃗3 = (1, 1, 0)F , F b) Vergleichen Sie die resultierenden Kräfte der beiden Systeme. Ersetzen Sie das Kräftesystem durch eine ⃗ und ein resultierenresultierende Kraft R ⃗ A bezüglich dem Punkt A. des Moment M ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ 1 0 ⃗A = ⎣ 0 ⎦. ⃗ = ⎣ 4 ⎦ · F; M Lösung: R √ −F a 2 c) Vergleichen Sie die resultierenden Momente der beiden Systeme bezüglich Q. d) Ist es möglich, ein freies Moment durch eine Einzelkraft an einem (gezielt gewählten) Angriffspunkt zu ersetzen? Begründen Sie. Aufgabe 24 Eine Bohrleier wird in x-Richtung rechtwinklig zu einer Wand (yz-Ebene) angesetzt. An der Leier greifen die eingezeichneten Kräfte F⃗1 = (0, 0, −100) N und ⃗2 = (−100, 0, 40) N an. Die Angriffspunkte werden durch F die Ortsvektoren ⃗r1 = (12, 10, 0) cm und ⃗r2 = (30, 0, 0) cm bestimmt. Diskutieren Sie Ihre Antworten in Abschnitt 2.1 mit einem Tutor. 2.2 Ersetzen durch Einzelkraft a) Für welche der Situationen I bis VII in Abschnitt 1.1 ist es möglich, die Kräfte und freien Momente durch nur eine Einzelkraft zu ersetzen, so dass ein äquivalentes System entsteht? ⃗ und das Moment M ⃗ 0 , daß der Man berechne die Kraft F Bohrer an der Bohrstelle 0 auf die Wand ausübt, d.h. den äquivalenten Kraftwinder bezogen auf den Punkt 0 . Für diejenigen Fälle in denen es möglich ist, bestimmen sie diese Einzelkraft und deren Angriffspunkt. Gegeben: F1 ; F2 ; r1 ; r2 . ⃗ = (−100, 0, −60) N; M ⃗ 0 = (−1000, 0, 0) Ncm . Lösung: F b) Begründen Sie, warum das Ergebnis aus Teil a für Kräftesysteme, deren resultierende Kraft verschwindet, nicht zutrifft. c •C. Kautz, A. Brose, N. Hoffmann 06.10.15 17 TUHH 7 Äquivalenz von Kräftesystemen - Arbeitsblatt Beispiel — Intervention 2 Äquivalente Kräftesysteme 2.1 Ersetzen eines freien Moments durch eine Kraft? Kira bearbeitet die Aufgabe, für das gegebene System VIII ein äquivalentes System IX anzugeben, und begründet ihre Lösung wie folgt: Kira: „Mein System IX ist zu dem gegebenem System VIII äquiva- VIII ˛ = d˛ ◊ F˛ das lent, da wegen M Moment von 12 N m bezüglich P durch eine Kraft von 3 N im Abstand d = 4 m von P ersetzt wer- den kann.“ 12Nm P 6N Q 1m 6N IX P Q 3N 1m a) Stimmen Sie dieser Aussage zu? Begründen Sie. elicit b) Vergleichen Sie die resultierenden Kräfte der beiden Systeme. c) Vergleichen Sie die resultierenden Momente der beiden Systeme bezüglich Q. confront d) Ist es möglich, ein freies Moment durch eine Einzelkraft an einem (gezielt gewählten) Angriffspunkt zu ersetzen? Begründen Sie. resolve Diskutieren Sie Ihre Antworten in Abschnitt 2.1 mit einem Tutor. 2.2 Ersetzen durch Einzelkraft 06.10.15 a) Für welche der Situationen I bis VII in Abschnitt 1.1 ist es möglich, die Kräfte und TUHH freien Momente durch nur eine Einzelkraft zu ersetzen, so dass ein äquivalentes System entsteht? 18 Arbeitsphase Arbeitsblätter Was haben wir (die Workshop-Leiterinnen) während der Arbeitsphase gemacht? 06.10.15 TUHH 19 Dokumentation: Aufgabe der Tutoren 06.10.15 TUHH 20 Beispiel — Intervention • Entwicklung von Arbeitsblättern, modelliert nach Tutorials in Introductory Physics von McDermott et al. (1998) • Ziele der Arbeitsblätter sind – Stärkung des qualitativen Verständnisses – Behandeln von identifizierten Schwierigkeiten – Förderung des Lernens im Diskurs • Einsatz der Arbeitsblätter – Studierende arbeiten gemeinsam in kleinen Gruppen – Geschulte studentische Hilfskräfte unterstützen Studierende durch gezielte Fragen 06.10.15 TUHH 21 Methodik: Vierstufiger Prozess 1. Unzufriedenheit bei Lehrenden über „Lernerfolg“ der Studierenden 2. Identifikation von Schwierigkeiten bei Studierenden • Analyse von schriftlichen Arbeiten der Studierenden • Diagnostiktests • Interviews 3. Gezielte Entwicklung von Lehrmaterialien • Arbeitsblätter • Interaktive Vorlesungsfragen •… 4. Evaluation der Effektivität der Lehrinterventionen durch • gezielt gestellte Klausuraufgaben • Diagnostiktests • Vor- und Nachtests 06.10.15 TUHH 22 Empirisches Modell + 06.10.15 TUHH 23 Methodik: Vierstufiger Prozess 1. Unzufriedenheit bei Lehrenden über „Lernerfolg“ der Studierenden 2. Identifikation von Schwierigkeiten bei Studierenden • Analyse von schriftlichen Arbeiten der Studierenden • Diagnostiktests • Interviews 3. Gezielte Entwicklung von Lehrmaterialien • Arbeitsblätter • Interaktive Vorlesungsfragen •… 4. Evaluation der Effektivität der Lehrinterventionen durch • gezielt gestellte Klausuraufgaben • Diagnostiktests • Vor- und Nachtests 06.10.15 TUHH 24 Evaluation durch Diagnostiktests Leistung Ausgangstest [%] 100 80 60 Traditionelle Lehre 40 Interaktive Lehre 20 0 0 50 100 Leistung Eingangstest [%] 06.10.15 TUHH 25 Feedback Können Sie aus dem Workshop etwas mitnehmen? 06.10.15 TUHH 26 Kontakt Andrea Brose, PhD Julie Direnga, M.Sc. Geschäftsführende Koordinatorin ZLL Koordinatorin Lehrinnovation Studiendekanat G & GK Wissenschaftliche Mitarbeiterin Zentrum für Lehre und Lernen Technische Universität Hamburg-Harburg Am Schwarzenberg-Campus 3 (E) Raum: 4.005 D-21073 Hamburg Abteilung für Fachdidaktik der Ingenieurwissenschaften am Zentrum für Lehre und Lernen Technische Universität Hamburg-Harburg Am Schwarzenberg-Campus 3 (E) Raum: 4.003 D-21073 Hamburg Tel.: +49 40 42878 4233 E-Mail: [email protected] Homepage: http://www.tu-harburg.de/zll Tel.: +49 40 42878 4629 E-Mail: [email protected] Homepage: http://www.tu-harburg.de/fachdidaktik 06.10.15 TUHH 27
© Copyright 2024 ExpyDoc
