Baudynamik: Umsetzung eines Blended-Learning-Konzeptes

Baudynamik: Umsetzung eines Blended-Learning-Konzeptes

Abteilung Bauwissenschaften

Organisationseinheit

Master

Studienform

Format

02/2016 bis 08/2017

Förderzeitraum

Im Projekt wurden die Lehrveranstaltungen Baudynamik (100 Studierende) und Structural Dynamics (50 Studierende) um Blended-Learning-Elemente ergänzt, um das Selbstlernverhalten der Studierenden zu fördern, das Verständnis theoretisch schwieriger Konzepte zu erleichtern und die Qualität der Lehre zu erhöhen. Hierfür wurden interaktive Selbstlerneinheiten entwickelt, Inverted-Classroom-Elemente konzipiert und umgesetzt sowie Vorlesungen mitgeschnitten und den Studierenden über Moodle zur Verfügung gestellt.

Baudynamik ist ein theoretisch anspruchsvolles Fach an der Schnittstelle von Mathematik, Numerik und Tragwerksplanung. Die bisherige reine Präsenzveranstaltung, die sich zu jeweils 50 % aus Vorlesungen und Übungen zusammensetzt, bietet den Studierenden relativ wenig Anreiz zum selbständigen Wissenserwerb und damit zur Verinnerlichung der theoretisch schwierigen Konzepte. Die nachträgliche Aufarbeitung des Vorlesungsstoffes wird dadurch erschwert, dass es sich nicht um ein typisches ‚Lehrbuchfach‘ handelt, sondern inhaltlich auf zahlreiche Quellen zurückgegriffen wird. Trotz starker Bemühungen, die Studierenden während der Übungen in den Lösungsprozess einzubeziehen, ist eine überwiegend passive Haltung der Teilnehmer*innen zu beobachten. Aus Sicht der Lehrenden ist es unabdingbar gewesen, die Studierenden zukünftig durch wöchentliche ‚Mini-Assessments‘ zur kurzfristigen und regelmäßigen Aufarbeitung des Gelernten anzuregen. Bei dem infolge der Umwandlung in ein Pflichtfach zu erwartenden Anstieg der Teilnehmer*innenzahlen führt dies jedoch zu einem erhöhten Korrekturaufwand, der individuelles Feedback unmöglich macht. Hierfür wurden daher wöchentliche interaktive Lerneinheiten entwickelt, die regelmäßige Selbstlernphasen unterstützen. Zusätzlich geben nachträglich bereitgestellte Vorlesungsmitschnitte Studierenden die Möglichkeit, Erklärungen schwieriger Zusammenhänge noch einmal zu hören und den Stoff nach ihrem Bedarf und in eigenem Tempo nachzuarbeiten.

Den Kern des Projektes bilden die wöchentlichen Lerneinheiten in Moodle. Innerhalb einer Lerneinheit wurden jeweils eine kurze motivierende Videosequenz, eine interaktive Simulation und eine Rechenaufgabe miteinander verknüpft. Die in Javascript programmierten Simulationen lassen Parametervariationen durch die Nutzer*innen zu und veranschaulichen grundlegende dynamische Phänomene interaktiv. Für die Erstellung der personalisierten Rechenaufgaben wurde JACK eingesetzt. Für jede Aufgabe wurden typische Fehlerquellen vorab identifiziert und daran angepasstes Feedback gegeben. Die Studierenden können nach einer falschen Antwort die Visualisierung erneut nutzen, um ihre Antwort zu überdenken. Des Weiteren wurde das   Themengebiet Menscheninduzierte Schwingungen als Inverted-Classroom-Modul konzipiert.  Die bisher in einer 90-minütigen Präsenzvorlesung vermittelten Inhalte wurden didaktisch in kleinere Einheiten unterteilt und mit geeigneten digitalen Werkzeugen für das Selbststudium aufbereitet. Hierzu zählen kurze Lehrvideos, Folien mit Lücken und begleitende Texte. Durch die Auslagerung des Wissenserwerbs in die Selbstlernphase konnte der zeitliche Umfang der bereits zum Thema bestehenden Übung verdoppelt werden. Die Übung wurde ebenfalls derart umkonzipiert, dass Studierende sich sofort einer praxisnahen konkreten Entwurfsaufgabe widmen, bei der sie das im Selbststudium erworbene Wissen unmittelbar anwenden.

In einem zweiten Schritt wurden die für die Vorlesung Baudynamik entwickelten Konzepte auch den Studierenden der englischsprachigen Lehrveranstaltung Structural Dynamics, die sich inhaltlich nur wenig von Baudynamik unterscheidet, zugängig gemacht. Die internationale Teilnehmergruppe zeichnet sich durch heterogenes Vorwissen sowie durch kulturell bedingte Unterschiede im Lernverhalten aus.

Die Studierenden haben die Inverted-Classroom-Aktivitäten sehr gut angenommen und sich stark engagiert. Eine qualitative Befragung mit Unterstützung des ZHQE hat ergeben, dass die deutliche Mehrheit der Studierenden diese Aktivität als förderlich empfindet und den Lerninhalt stärker verinnerlicht. Hingegen wurden die freiwilligen Selbstlernaktivitäten weniger genutzt. Für zukünftige Durchläufe wäre denkbar, ein Bonuspunktsystem als zusätzlichen Anreiz für die Teilnahme einzuführen.  Außerdem sollen die Inverted Classroom-Aktivitäten mit zusätzlichen Materialien angereichert und auf andere Themengebiete übertragen werden.

Zuletzt aktualisiert: Dez. 2, 2025

  • Prof. Dr.-Ing. habil. Carolin Birk

    Fakultät für Ingenieurwissenschaften

    Abteilung Bauwissenschaften

    carolin.birk@uni-due.de

    (0201) - 183 2667