Einrichten einer Inverted-Classroom Veranstaltung

Einrichten einer Inverted-Classroom Veranstaltung

Ingenieurwissenschaften

Fakultät

Institut für Nanostrukturtechnik

Organisationseinheit

Bachelor

Studienform

Lehr-Lern-Innovationen

Förderprogramm / Auszeichnung

Seminar,Vorlesung

Format

04/2020 bis 04/2021

Förderzeitraum

Im Projekt wurde die Lehrveranstaltungen Nanotechnologie (bis zu 40 Studierenden vom Bachelorstudiengang Nanoengineering) von einer klassischen präsenz-Veranstaltung in eine Inverted-Classroom Veranstaltung umgewandelt, um die Beteiligung an der Veranstaltung zu erhöhen und eine regelmäßige Beschäftigung mit dem Lernstoff zu fordern. Hierfür wurden interaktive Selbstlerneinheiten entwickelt, wo jede Woche Videos mit den Lerninhalten und zugehörigen Quizzen, Muster-Aufgaben mit Lösungen und Hausaufgaben über moodle zur Verfügung gestellt werden. In der Präsenzveranstaltung wird näher auf den Stoff eingegangen, Fragen über die Selbstlerneinheiten beantwortet und die Lösungen der Hausaufgaben erklärt.

Die „Nanotechnologie 1“ ist eine Pflichtveranstaltung in BSc Nanoengineering im 3.Semester. und ist dort eine wichtige Veranstaltung, da sie eine der ersten nanotechnologischen Veranstaltungen ist. Das Format war klassisch: Vorlesung vom Dozenten, Übung von einem Promovenden der Arbeitsgruppe, freiwilliges Tutorium (2 Gruppen a 20-30 Studenten).

Das Problem war, dass zu wenige Studenten selber zu Hause die Aufgaben (im wesentlichen Rechenaufgaben) machen, der Vorlesungsbesuch ist gering (~15% der Studenten) war, die Aufgaben nur von einem kleinen Teil der Studierenden gemacht wurde und die erreichten Klausurnoten unbefriedigend waren. Das Tutorium wurde nur von den besten Studierenden genützt um sich auf die Klausur vorzubereiten, der Großteil nahm nicht Teil oder war passiv und beschäftigte sich nicht mit den Aufgaben. Viele Studierenden fingen erst in der Klausurperiode an, sich mit den Inhalten dieser Veranstaltung zu beschäftigen. Dadurch wurde die Klausur mit ungenügend aktiver Vorbereitung geschrieben und oft dementsprechend schlecht abgeschlossen. Zur Erhöhung der Qualität der Lehre wurde bewusst auf die mittlerweile bei den Studierenden unbeliebten Powerpoint-Präsentationen verzichtet. Stattdessen wurde der Stoff so aufgearbeitet, dass eine  Erklärung und mathematische Erarbeitung der wichtigen Formeln nur an der Tafel stattfinden konnte.

In moodle wurden Selbstlerneinheiten entwickelt, die von Woche zu Woche die Lerninhalten und die zugehörigen Übungsaufgaben anbieten. Der Lernstoff wird sowohl anhand kurzer Videoaufzeichnungen des Dozenten an der Tafel als auch in kurzen Texten wo der Stoff auch nochmal schriftlich erklärt wird angeboten. Pro Woche werden etwa 5 Lernvideos mit einer Dauer zwischen 5 und 15 Minuten angeboten. Diese Lernvideos zeigen den Dozenten vor der Tafel, wo dann die erklärenden Skizzen und die mathematischen Herleitungen erstellt werden. Jedes Thema wird auch noch mal in Textform zur Verfügung gestellt, und am Ende in einem Manuskript zusammengeführt. Jede Woche sind interaktive Quizzen zu den Lerninhalten zu lösen, als Anreiz zur Beschäftigung mit diesen Quizzen dient das Wissen, dass einige der Multiple-Choice Aufgaben auch in der Klausur abgefragt werden. Wichtiger Bestandteil der Klausur sind die zu rechnenden Aufgaben, aus dem Grund sind jede Woche etwa drei Hausaufgaben zu lösen und über moodle einzureichen. Um das Lösen der Hausaufgaben zu vereinfachen, sind Musteraufgaben mit Lösungen auf dem Lernplattform anwesend.

Die Vorbereitung auf das Projekt fand statt, während die Corona-Pandemie seinen Lauf nahm. Die  bereits geleisteten Arbeiten zur Digitalisierung waren sehr hilfreich bei der Durchführung einer notgezwungenen reinen online Veranstaltung. Die Reaktionen der Studierenden waren durchaus positiv, insbesondere auf das Verzichten auf den vielen Powerpoint-Folien. Das wichtigste Ergebnis war jedoch, dass die durchschnittliche Prüfungsnote sich stark verbessert hat, von einer drei auf besser als zwei. Die Veranstaltung wird in einer vergleichbaren Weise fortgeführt, wobei mehr Präsenz-Elemente einfließen werden, hauptsächlich das Lösen von Aufgaben.

Zuletzt aktualisiert: Nov. 27, 2025

  • Prof. Dr.-Ing. Einar Kruis

    Fakultät für Ingenieurwissenschaften

    Institut für Nanostrukturtechnik

    einar.kruis@uni-due.de

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