Digital Learning Campus

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Zusammenfassung

Kontext

Die „Remote Lab Challenge“ verbindet Challenge-Based Learning (CBL) mit der partizipativen Entwicklung digitaler Remote-Labore. Studierende gestalten eigenverantwortlich Versuchsaufbauten und Nutzungsszenarien für Lernende in Hochschulen und Schulen. Das Format adressiert aktuelle Herausforderungen der Laborlehre, wie begrenzte Kapazitäten, steigende Studierendenzahlen und den Bedarf an flexiblen, digitalen Lernumgebungen. Gleichzeitig fördert es Future Skills wie kollaboratives Problemlösen, interdisziplinäres Denken und digitale Gestaltungskompetenz.

Die Challenge ist Teil des Projekts ReLaCS (Remote Lab Challenge mit Studierenden) und wird an der TH Köln in Kooperation mit internationalen Partnern umgesetzt.

Kernaussagen

1. Problemstellung und Bedarf an Remote-Laboren

Herausforderungen der klassischen Laborlehre:
- Begrenzte Laborkapazitäten und hohe Kosten für Ausstattung.
- Schwankende Studierendenzahlen erschweren die Planung.
- Personalintensive Betreuung und eingeschränkte Barrierefreiheit.
- Hoher Bedarf an zeit- und ortsunabhängigen Lernangeboten (Gomes & Bogosyan, 2009; Ortelt et al., 2021).
Vorteile von Remote-Laboren:
- Orts- und zeitunabhängiger Zugriff auf reale Experimente in Echtzeit.
- Berücksichtigung individueller Lernstile und bessere Skalierung der Ressourcen.
- Flexibilität durch Buchungssysteme, die Nutzung außerhalb der Kernzeiten ermöglichen.

2. Ziele und Umsetzung der Remote Lab Challenge

Partizipative Entwicklung durch Studierende: Studierende konzipieren eigenverantwortlich Remote-Experimente für standardisierte Laborcontainer (z. B. von practable.io/University of Edinburgh).
- Beispiel: Im Pilotprojekt (SoSe 2024) gewann ein Biegeversuch zum Thema Energiewende, der in die Remote-Lab-Sammlung der University of Edinburgh integriert wurde.
Didaktisches Konzept:
- Challenge-Based Learning (CBL): Fokus auf den Lernprozess (nicht nur das Endergebnis), Förderung von Future Skills wie kreativem Problemlösen und nutzerzentrierter Innovation (Membrillo-Hernández et al., 2021).
- Strukturierter Ablauf:
  1. Einführungsphase: Kick-off, Teambuilding, theoretische Grundlagen.
  2. Methodenphase: Rapid Prototyping, Personas, User Journeys.
  3. Projektphase: Eigenverantwortliche Entwicklung mit Coaching-Unterstützung.
  4. Abschluss: Videopitch (3 Minuten) und Bewertung durch eine Fachjury.

3. Hochschulübergreifende und internationale Ausrichtung

Beteiligte Hochschulen: TH Köln, TU Freiberg, Bergische Universität Wuppertal (SoSe 2026).
Skalierung: Geplant ist die Ausweitung auf internationale Hochschulen (ab 2027).
Ergebnisintegration: Die besten Konzepte werden in bestehende Remote-Lab-Infrastrukturen übernommen.

4. Organisatorische Herausforderungen

Timing: Unterschiedliche Semesterzeiten erschweren die Synchronisation der Kick-off-Veranstaltungen.
Digitale Formate: Geringe Teilnahme an optionalen Zusatzangeboten (z. B. Workshops) aufgrund voller Stundenpläne.
Betreuungsaufwand:
- Verhältnis: 45–80 Studierende auf 3–5 Lehrende (inkl. Werkstatt- und Laborbetreuung).
- Workload: 150 Stunden (5 Credits) pro Semester, davon 120 Stunden Projektarbeit.

5. Nachhaltigkeit und Reflexion

Digitale Tools:
- Reflexions-Chatbot: Unterstützung der Teamreflexion.
- Wissens-Hub: Dokumentation didaktischer Entwurfsmuster und Lessons Learned.
Evaluation:
- Prä-/Post-Befragungen zur Kompetenzentwicklung.
- Qualitative Feedbackformate zur Weiterentwicklung des Challenge-Designs.

Fazit

Die Remote Lab Challenge zeigt, wie Studierende durch partizipative Entwicklung von Remote-Laboren aktiv zur digitalen Lehre beitragen und gleichzeitig Future Skills trainieren können. Das Format ist skalierbar und reagiert auf strukturelle Herausforderungen der Laborlehre, erfordert jedoch eine sorgfältige Planung – insbesondere bei hochschulübergreifenden Kooperationen.

Handlungsempfehlung:

Lehrende und Hochschulen können sich an der nächsten Challenge (SoSe 2027) beteiligen, um CBL in der eigenen Lehre zu erproben und internationale Kooperationen zu stärken.
Kontakt: remotelab-challenge@th-koeln.de.

Fragen & Antworten

Wie ist das Betreuungsverhältnis von Studierenden zu Lehrenden bei den CBL-Formaten?

In der Regel betreuen drei bis fünf Lehrende etwa 45 bis 80 Studierende, wobei die genaue Zahl je nach Gruppengröße und Bedarf an Werkstatt- und Laborbetreuung variiert.

Wie hoch ist der geplante Workload und wie viele Challenges müssen absolviert werden?

Pro Semester wird eine Challenge absolviert. Der Workload im Modul Innovationsmanagement beträgt insgesamt 150 Stunden (5 Credits), wovon 120 Stunden auf die Projektarbeit entfallen.

Ist das Angebot in ein Modul eingebettet und erfolgt die Bearbeitung zusätzlich zur bestehenden Lehrveranstaltung?

Die Challenge ist als Pflichtteil in das Modul Innovationsmanagement integriert und erfolgt nicht 'on top', sondern ist in die vorgesehenen Arbeitsstunden eingerechnet.

Diagramm

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mindmap
  root)Remote Lab Challenge: Digitale Labore im Challenge-based Learning(
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      ["Reflexions-Chatbot & Wissens-Hub"]
      ["Prä-/Post-Befragungen"]

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