Digitales Lehrkonzepts für global verteilte studentische

Durchführung und Evaluation eines digitalen Lehrkonzepts für global verteilte studentische Projektarbeiten
Martina Lehser – André Miede – Michael Sauer – Mariele Behringer – Mario Korherr
1. Zusammenfassung
Die Professuren für Internettechnologien und Informationssysteme der htw saar bieten seit Anfang
2014 eine chinesisch-deutsche Studierendenprojektarbeit mit webbasierter Zusammenarbeit an, die
zu einem umfassenderen Konzept für den Bereich der Ingenieurwissenschaften ausgebaut werden
soll. Durch die Erweiterung bestehender Projektlehrveranstaltungen wird die Internationalisierung der
htw saar vorangetrieben, was zur Realisierung ihres Leitbilds, sich im Internationalisierungsprozess
der Hochschulen aktiv einzubringen, beiträgt. Basierend auf digitaler Kommunikation mit aktuellen
Technologien wird den Studierenden, die jeweils an ihrer Heimathochschule agieren, eine „virtuelle
Auslandserfahrung“ ermöglicht, die zahlreiche der Vorteile eines Auslandsaufenthalts zu portieren
vermag. Eine derartige Zusatzqualifikation ist heutzutage essentiell, um sich im globalen Berufsalltag
zurechtfinden zu können. Auch wird durch diese ersten Berührungspunkte Interesse an weiteren
grenzüberschreitende Erfahrungen im späteren Studienverlauf oder Berufsleben geweckt. Die im
Rahmen des Projekts entstehende Möglichkeit erste Kontaktnetzwerke zu knüpfen leistet dabei entscheidende Beiträge. Seit dem Sommersemester 2014 werden bereits erste studentische Projekte
dieser Art durchgeführt, beispielsweise die Entwicklung eines Smog-Sensor-Prototyps zur Adressierung eines wichtigen ökologischen Themas in China (siehe Abbildung 1 und 2).
Abbildung 1: Smog-Sensor Prototyp
Abbildung 2: Smog in Shanghai
Im Zentrum der Projektarbeit stehen neben der Erarbeitung von Fachwissen auch die Vermittlung von
Fachkompetenzen in den Bereichen Projektmanagement, Zusammenarbeit in global verteilten Teams
und interkulturelle Kommunikation. Die gesamte Projektarbeit wird mit intensivem Einsatz digitaler
Technologie umgesetzt, sowohl zur Kommunikation (innerhalb des Teams, zwischen den Lehrenden
und im Rahmen des E-Mentoring), als auch zum gemeinsamen Nutzen und Bearbeiten von Arbeitsmaterialien und in Form von ergänzenden E-Learning-Angeboten. Eine parallele Evaluation des Projekts, insbesondere hinsichtlich verwendeter Kommunikationssoftware, macht die Erkenntnisse verwertbar, sodass das Konzept nachhaltig etabliert werden kann.
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2. Digitalisierungs- und Internationalisierungsstrategie
Die htw saar nutzt angesichts der Anforderungen der modernen Wissenschafts- und Arbeitswelt zur
Internationalisierung seit nunmehr über 35 Jahren ihre geographische Lage, um transnationale Strukturen – insbesondere mit den französischen Nachbarn – zu etablieren.
Das Engagement, diese Expertise im gesamtglobalen Umfeld einzusetzen, geht aus dem Leitbild der
Hochschule hervor: „Die htw saar ist aktiver und sichtbarer Teil der internationalen Hochschulgemeinschaft. Sie bringt ihre Ansätze und Erfahrungen einer regional verankerten und anwendungsorientierten Hochschule in den globalen Internationalisierungsprozess der Hochschulen mit ein.“ Auch die
geplante Maßnahme möchte einen Teil dazu beitragen, diesem Anspruch gerecht zu werden.
Der Aufbau multikultureller, global verteilter Projektteams und die Vernetzung der Studierenden in
beiden Ländern trägt den Prozess der Internationalisierung unmittelbar an die Lernenden beider Seiten heran. Dies entspricht gleichzeitig dem Verständnis der Hochschule von „interkulturelle[r] Bildung
(...) als eine[r] Basiskompetenz (...) im Kontext transnationaler Zusammenarbeit“.
Gerade digital unterstützte Formen des gemeinsamen Lernens gelten an der htw saar als zukunftsträchtige Entwicklung. Insbesondere die E-Learning-Anteile in der geplanten Maßnahme entsprechen
der Zielsetzung der htw saar, „(...) durch den ergänzenden, integrierten Einsatz von eLearning in der
Lehre die Studienbedingungen beständig weiter zu optimieren.“ Um diesem Anspruch der Hochschule zu genügen, ist die Erstellung eines Leitfadens zur Integration dieses Lehrformats in die ingenieurwissenschaftliche Lehre auf Basis der Evaluation des Projekts geplant.
Seit einigen Jahren erfolgt die oben angesprochene Ausgestaltung transnationaler Strukturen nun
auch im Bereich der Beziehungen zur VR China, die sich mehr und mehr zu einer Wissenschaftsnation entwickelt. Zwischen der Chinesisch-Deutschen Hochschule für Angewandte Wissenschaften
(CDHAW) an der Tongji-Universität und der htw saar bestehen seit Jahren gute Kontakte, die nun
neben bestehenden Doppel-Abschlussprogrammen in wirtschafts- und ingenieurwissenschaftlichen
Studiengängen in Form eines Chinesisch-Deutschen Forschungsinstituts für intelligente Produktion
institutionalisiert werden. Kern des Instituts wird ein sogenanntes „Tandem-Labor“ mit nahezu identischem Aufbau an der htw saar und der CDHAW Shanghai für gemeinsame Forschungsaktivitäten im
Bereich von Industrie 4.0 sein.
Das neu konzipierte Lehrformat, das im Folgenden näher vorgestellt wird, kann somit insgesamt als
ein wichtiges Instrument der Internationalisierung und Digitalisierung der ingenieurwissenschaftlichen
Lehre verstanden werden.
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3. Projektbeschreibung
Die Maßnahme zeichnet sich durch eine global verteilte Teamarbeit von Studierenden in Deutschland
(htw saar) und China (CDHAW) aus, die basierend auf aktuellen Webtechnologien ein gemeinsames
Projekt bearbeiten. Im Studienbereich Informatik/Mechatronik ist die Betreuung von Projektteams mit
mehr als sechs Studierenden, die eigenständig realitätsnahe Problemstellungen lösen, ein etabliertes
Lehrformat, das auch auf die nicht-technischen Team- und Management-Anforderungen des Berufsalltags vorbereitet. Dass dies gut gelingt, lässt sich indirekt belegen durch Zitate des Wissenschaftsrats aus den Empfehlungen zur Weiterentwicklung des Hochschulsystems des Saarlandes, denn „Die
Drittmitteleinahmen je Professur sind im Vergleich der Fachhochschulen bemerkenswert hoch“ und
„Dem Wissenschaftsrat zeigte sich während der Begutachtung das Bild einer gegenüber der Wirtschaft aktiven und kooperationsoffenen Hochschule“.
Um die zu vermittelnden Team- und Management-Kompetenzen um den Aspekt global verteilter Zusammenarbeit zu erweitern, formen und betreuen die Lehrenden an beiden Standorten ein Team aus
deutschen und chinesischen Studierenden. Diesem Team wird eine typische Projektarbeit aus dem
Fachgebiet der Informatik/Mechatronik zur gemeinsamen und eigenverantwortlichen Lösung übertragen. Dies stellt eine Erweiterung der bereits im Lehrplan verankerten Projekt-Lehrveranstaltungen
„Praktische Informatik-Master Projektarbeit“ und „Mechatronik/Sensortechnik-Bachelor Projektarbeit“
dar.
Im Folgenden werden einige Besonderheiten des Konzepts näher beschrieben. Sie sind nicht als
separate Teile zu verstehen, sondern machen gerade durch ihre Verwobenheit und ihr Zusammenspiel den innovativen Charakter der Maßnahme aus.
3.1. Schnittstelle Studium / Beruf
Durch diese Form der Projektarbeit wird die veränderte Rolle Chinas in der Globalwirtschaft aufgegriffen, die vom bloßen Werkbank- und Absatzmarkt-Gedanken für aufstrebende Industrienationen hin
zur Idee einer global verteilten Produktentwicklung, auch bekannt als Global Product Development
führt. In diesem Kontext sind global verteilte Teams (globally dispersed teams) bereits zu einem etablierten Begriff geworden.
Durch realitätsnahe Aufgaben oder Problemstellungen in der Projektarbeit, die so auch als Entwicklungsauftrag in einem Unternehmen denkbar wären, wird der Übergang in die Arbeitswelt erleichtert.
Die erworbene Fähigkeit zur internationalen Zusammenarbeit und Erfahrung mit interkulturellen
Kommunikationswegen bedeutet dort einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil.
3.2. Aufbau und Einsatz der digitalen Infrastruktur
Unter den chinesischen und deutschen Lehrenden findet begleitend ein kontinuierlicher Abstimmungsprozess statt. Um die vorhandenen Potentiale auf beiden Seiten voll auszuschöpfen, sind auch
gemeinsame Lehreinheiten für chinesische und deutsche Studierende vorgesehen, beispielsweise zu
den Themenbereichen Projektmanagement und interkulturelle Zusammenarbeit. Aufgrund der lokalen
Verteilung der Teammitglieder sind derartige Formate nur digital möglich.
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Abbildung 3: Räumlich getrennte Durchführung von gemeinsamen Experimenten
Der Austausch innerhalb des verteilten Teams erfolgt über webbasierte Technologien, u.a. über Private Clouds und virtuelle Klassenräume. Diese bieten heute Möglichkeiten, die an eine Kommunikation von Angesicht zu Angesicht heranreichen. Insbesondere für die Digital Natives, also die Generation unserer Lernenden, die mit Computern, Internet, Smartphone und Sozialen Medien aufgewachsen
ist, stellt diese Kommunikationsform eine gängige Alternative zu direktem persönlichen Austausch
dar.
Den Studierenden stehen im Rahmen ihrer projektbezogenen Teamarbeit als Infrastruktur Mail, IPVideotelefonie bzw. virtuelle Klassenräume, ein Versionskontrollsystem für die Konstruktions- und
Quellcode-Dokumente und eine Webserver-basierende Kollaborationsplattform als Werkzeug zur
Verfügung.
Die Erfahrungen der durchgeführten Projekte zeigen, dass die Auswahl dieser IKT-Werkzeuge speziell in einem Aspekt für Entwicklungsprojekte besonderen Anforderungen genügen müssen. Die
marktgängige IP-Videotelefonie, wie z.B. Skype, ist kostengünstig und erlaubt sogar Gruppen zu bilden. Jedoch kann ein Entwickler mit herkömmlicher IP-Telefonie nicht spontan den Teamkollegen/innen im anderen Land eine Präsentation vorführen oder ein Schema handschriftlich skizzieren.
Im Ad-Hoc-Informationsaustausch der Naturwissenschaftler und Ingenieure ist diese Vorgehensweise
unerlässlich, um Diskussionen führen zu können und so im Team komplexe Aufgaben und Herausforderungen zu lösen. An dieser Stelle setzt die geplante Adaptierung und Implementierung der Virtual-Classroom- und Whiteboard-Technologie an: Sie erlaubt den Mitgliedern des verteilten Teams die
integrale Verwendung anderer Medien, und gleicht so die genannten Defizite der IP-Technologie aus.
So werden Medienbrüche vermieden, da alle Dokumente von vornherein in digitalisierter Form vorliegen, wodurch die Performanz des global verteilten Teams gesteigert werden kann.
3.3. (Interdisziplinäre) Wissensvermittlung / Fachliche Vorbereitung
Bedingt durch die Zusammensetzung der Teams aus Studierenden verschiedenere Studienrichtungen ist a priori sichergestellt, dass eine interdisziplinäre Arbeitsweise erlernt wird.
Wenngleich die Aufgaben oder Problemstellungen im Prinzip beliebig gewählt werden könnten, kann
bei entsprechender Auswahl die Motivation der Teammitglieder gesteigert werden. Dies geschieht in
unseren Projekten durch die aktuelle situative Bedeutung und/oder durch die fachliche Attraktivität.
Für das erste Projekt, das im Sommersemester 2014 durchgeführt wurde, wurde beispielsweise in
Abstimmung mit Industriepartnern der Aufbau eines Smog-Sensor-Prototyps gewählt, wodurch ein
vor allem in China wichtiges ökologisches Thema adressiert wird.
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Das zum Wintersemester 2014/15 gestartete Folgeprojekt steigert die Attraktivität für die Studierenden durch die Vernetzung mehrerer Smog-Sensoren und so der Schaffung eines verteilten SmogSensor-Systems. Diese Aufgabenstellung ist zugleich für die chinesischen und deutschen Studierenden von situativer Bedeutung und attraktiv in der fachlichen Herausforderung. Insgesamt ist dieses
Format so angelegt, dass jeweils die Projektergebnisse der Vorgänger verwendet und weiterentwickelt werden. Diese Vorbedingung verbessert kontinuierlich das Projektergebnis und sensibilisiert die
Teammitglieder für „sauberes“ Arbeiten.
Parallel zur Projektarbeit werden die Studierenden durch folgende, teilweise bereits angesprochene
inhaltliche, soziale und kulturelle Lehrinhalte unterstützt:
• Projektmanagement (Aufbau- und Ablaufplanung, Berichtswesen)
• Zusammenarbeit trotz räumlicher Distanz
• Interkulturelle Aspekte
• Technologische Unterstützung
Während theoretische Aspekte im Bereich Projektmanagement bereits fester Bestandteil etablierter
projektbezogener Lehrformate sind, stellt die neuartige fachübergreifende Kombination mit den drei
anderen Inhaltsblöcken eine Erweiterung dar, die durch die besondere Gestaltung der Teams erforderlich wird: Das Wissen um Aspekte interkultureller Kommunikation sowie um Strategien der Zusammenarbeit trotz räumlicher Distanz ist notwendig, um die kulturellen und kommunikativen Hürden
innerhalb der Team-Zusammensetzung zu überwinden. Die technologische Unterstützung liefert die
Werkzeuge, um diese Distanz zu verringern.
In Bezug auf die Zusammenarbeit über große Distanzen hinweg, sei beispielsweise auf Aspekte wie
Zeitverschiebung oder die Transportzeit und Verfügbarkeit physischer Gegenstände verwiesen, die
im Rahmen der Zusammenarbeit berücksichtigt werden müssen. Trotz großer technologischer Fortschritte ist die webbasierte Kommunikation dennoch nicht mit direkter persönlicher Kommunikation
gleichzusetzen. So ist die nonverbale Kommunikation immer noch nur eingeschränkt möglich. Aber
eben diese unterbewusst stattfindende Kommunikation übernimmt in der direkten Kommunikation
eine wichtige Rolle bei der Vermeidung von Missverständnissen – insbesondere über Kulturgrenzen
hinweg. Die Studierenden werden mit dieser Einschränkung vertraut gemacht und trainiert, sie durch
die Verwendung sprachlicher Mittel zu kompensieren. Daneben ist es auch notwendig, andere bewährte Regeln des Berichtswesens für die verfügbaren Kommunikationsmechanismen zu adaptieren,
ein Chat oder Tweet ist eben sehr unverbindlich und oberflächlich, Industrie und Wirtschaft benötigen
jedoch Verbindlichkeit und Termintreue.
3.4. Kultureller Austausch und Vorbereitung
Wenngleich die erfolgreiche (hauptsächlich wirtschaftliche) Zusammenarbeit von China und Deutschland unleugbar ist, bestehen auf kultureller Seite große Unterschiede zwischen beiden Ländern. Gerade in Deutschland verursacht die Medienberichterstattung oftmals eine Verschärfung der Fremdheitsgefühle gegenüber der VR China, indem u.a. Ängste geschürt oder Stereotype unreflektiert verhärtet werden. Daher ist es von großer Wichtigkeit, auf beiden Seiten durch Wissensvermittlung im
Vorfeld und parallel zur gemeinsamen Projektarbeit für die Unterschiede zu sensibilisieren sowie auf
Gemeinsamkeiten einzugehen. Gerade den Bereichen Kommunikations-, Konflikt- und Rollenverhalten kommt im Rahmen dieser Form der Projektzusammenarbeit eine zentrale Bedeutung zu. Durch
ein fokussiertes Training schaffen wir Neugier - und somit auch Motivation - auf diese Form interkultureller Zusammenarbeit. Diese Neugier sowie das vermittelte Wissen über andere Kulturen wollen wir
nutzen, um Berührungsängste abbauen.
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Unbestritten sind heutzutage die positiven Effekte von Auslandsaufenthalten während des Studiums:
Man denke an charakterlicher Weiterentwicklung, verbessertes Kommunikations- und Rollenverhalten, aber natürlich auch die zusätzliche Qualifikation, die u.U. zum Standortvorteil der Region beizutragen vermag. Dieses Potential lässt sich bis zu einem gewissen Grad auch durch das von uns entwickelte Lehrformat für solche Studierende ausschöpfen, die z.B. aus familiären oder finanziellen
Gründen nicht an entsprechenden Programmen teilnehmen können.
3.5. Vernetzung
Die Bildung persönlicher globaler Netzwerke, die im heutigen Berufsleben immer wichtiger werden,
soll mit dieser „virtuellen Auslandserfahrung“ angestoßen werden. Durch die ersten Anknüpfungspunkte vor Ort lässt sich die Attraktivität des Studienstandorts Saarbrücken zudem steigern. So wird
bereits im Studium eine Grundlage für die Bindung dieser ausländischen Talente an die Region gebildet.
Sowohl Studierende als auch Lehrende entwickeln insgesamt ein besseres Bewusstsein für den interkulturellen Alltag und können Networking betreiben, das sie beliebig ausbauen können. Auf diese
Weise werden nachhaltig Kontakte geknüpft, die direkte und indirekte Vorteile zu eröffnen vermögen.
3.6. Evaluation
Durch die von etablierten E-Learning-Formaten abweichenden Anforderungen des neuen Konzepts
ist es vom wissenschaftlichen Standpunkt aus sinnvoll, selbiges bereits bei der Durchführung zu evaluieren. So können die Ergebnisse der Evaluation bei der Fortführung dieses innovativen Projekts zur
kontinuierlichen Verbesserung desselben verwandt und darüber hinaus auch anderen zur Verfügung
gestellt werden.
Auf Basis der Evaluation wird dazu ein allgemeines Vorgehensmodell für diese Lehrformat entwickelt
und durch entsprechende Handlungsempfehlungen ergänzt. Damit kann dieses Format dann an anderen Hochschulen einfacher als eigenständige Veranstaltung im Curriculum etabliert werden.
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