Digital Learning Campus

Aufzeichnung

Wortwolke

Zitate

„Gute Lehre [ist] nicht nur die Vermittlung von Wissen, sondern gute Lehre schafft es, dass Studierende in die Handlung quasi übergehen, in das Reflektieren, in die Entdeckung.“

„Das Ziel dieses Learning Experience Design ist es, dass man Lernprozesse und Lernumgebungen gestaltet, in denen Lernende ein Erfolgserlebnis haben.“

„Innovatives Lehren und Lernen immer unterstützt wird durch Institutionen in der jeweiligen Universität [...] Diese Zentren haben eine Querschnittsfunktion und arbeiten mit den jeweiligen Fakultäten zusammen.“

Zusammenfassung

Kontext

Die Session beleuchtet, wie digitale Technologien und Künstliche Intelligenz (KI) die Hochschulbildung in den Natur- und Ingenieurwissenschaften transformieren. Basierend auf internationalen Fallstudien von zehn führenden Universitäten werden Ansätze für innovatives Lehren und Lernen vorgestellt. Im Fokus stehen pädagogisch-didaktische, technologische, organisationale und räumliche Dimensionen, die in ein ganzheitliches Konzept für aktivierendes, kollaboratives und forschungsorientiertes Lernen in hybriden Settings eingebettet sind.

Kernaussagen

1. Ganzheitliches „Learning Experience Design“ als Grundlage

Innovatives Lehren und Lernen erfordert die Integration pädagogischer, technologischer, sozialer und räumlicher Dimensionen.
- Pädagogische Dimension: Aktivierende Lehrkonzepte wie projektbasiertes, erfahrungsbasiertes oder „Discovery-based Learning“.
- Technologische Dimension: Einsatz von Learning Analytics, VR/AR-Laboren, KI-Tutoren und Gamification.
- Soziale Dimension: Förderung von Interaktion und Kollaboration zwischen Studierenden und Lehrenden.
- Räumliche Dimension: Gestaltung von Lehrräumen, die hybride und flexible Lernsettings unterstützen.
Ziel ist die Schaffung nutzerorientierter, zielgerichteter und iterativ optimierter Lernumgebungen, die Erfolgserlebnisse ermöglichen.

2. Aktivierende Lehrkonzepte als zentraler Erfolgsfaktor

Führende Universitäten setzen konsequent auf aktivierende Lehrformate, um Studierende von passiver Wissensaufnahme zu aktiver Handlung und Reflexion zu führen.
- Beispiele:
  - Transformatives Lernen (Hong Kong University of Science and Technology, Stanford).
  - Erfahrungsbasiertes Lernen (MIT, EPFL).
  - Discovery-based Learning (Imperial College London).
  - Projektbasiertes Lernen (TU Delft, ETH Zürich).
Interdisziplinarität wird curricular verankert (z. B. „Common Core Program“ in Hongkong) oder durch flexible Nebenfachwahl gefördert.

3. Hybride und technologiegestützte Lernsettings

Alle untersuchten Universitäten nutzen hybride Formate wie Blended Learning und Flipped Classroom, unterstützt durch digitale Tools:
- Learning Analytics: Analyse von Lernverhalten und Rückmeldung an Lehrende zur gezielten Intervention.
- VR/AR-Anwendungen: Virtuelle Labore und „Virtual Field Trips“ (z. B. Imperial College London).
- KI-Integration: Adaptive Lernsysteme (z. B. Georgia Tech) oder Avatare als Ergänzung zu Lehrenden (Hong Kong University).
MOOC-Plattformen (z. B. MITx) ermöglichen flexible Vorbereitung und Flipped-Classroom-Konzepte.

4. Institutionelle Unterstützung und Evidenzbasierung

Spezialisierte Zentren für innovative Lehre (z. B. „Center for Education and Innovation“ in Hongkong) übernehmen Querschnittsfunktionen:
- Beratung und Schulung von Lehrenden.
- Entwicklung von Prototypen für Lehrformate.
- Begleitforschung zu Lehrinnovationen.
Evidenzbasierte Evaluation ist entscheidend:
- Messung des Zusammenhangs zwischen Lehrformaten und Lernerfolg (z. B. Prüfungsergebnisse, Abbruchquoten).
- Iterative Anpassung von Lehrkonzepten basierend auf Daten (z. B. Bearbeitungsdauer von Aufgaben in MOOCs).

5. Anreizstrukturen und Partizipation

Anreize für Lehrende sind essenziell für nachhaltige Innovationen:
- Stipendien für die Erprobung neuer Formate (z. B. Stanford, Georgia Tech).
- Anerkennung von Lehrleistungen im akademischen Karrierepfad (z. B. Tenure-Track-Verfahren).
- Bonuszahlungen oder Preise für herausragende Lehre.
Einbindung von Studierenden in die Curriculumentwicklung:
- „Teaching Tandems“ (EPFL): Dozierende und Studierende optimieren gemeinsam Lehrformate.
- Feedback-Kultur und niedrigschwellige Partizipationsmöglichkeiten.

Fazit

Handlungsempfehlungen für Hochschulen

Vision und Leitbild entwickeln:
- Klare strategische Ausrichtung der Lehre, z. B. durch ganzheitliche „Learning and Teaching Strategies“ (Beispiel: Australian National University).
Institutionelle Strukturen stärken:
- Einrichtung von Zentren für innovative Lehre mit Beratungs-, Schulungs- und Forschungsangeboten.
Evidenzbasierung vorantreiben:
- Systematische Evaluation von Lehrinnovationen und Messung des Lernerfolgs.
Anreize für Lehrende schaffen:
- Finanzielle und karriererelevante Anerkennung für Lehrengagement (z. B. Stipendien, Bonuszahlungen).
Interdisziplinarität fördern:
- Curriculare Verankerung interdisziplinärer Projekte (z. B. „Dreamteams“ an der TU Delft).
Technologie gezielt einsetzen:
- Nutzung von KI, VR/AR und Learning Analytics zur Individualisierung und Aktivierung von Lernprozessen.

Handlungsempfehlungen für Lehrende

Vom „Teaching by Telling“ zum „Active Learning“:
- Einsatz aktivierender Methoden (z. B. Think-Pair-Share, Debatten, Minute Papers).
- Kombination von Präsenz- und Onlinelehre (z. B. Flipped Classroom).
Feedback-Kultur etablieren:
- Regelmäßige Rückmeldungen an Studierende und Nutzung von KI-Tools zur Unterstützung.
Kollaboratives Lernen fördern:
- Gestaltung von Gruppenarbeiten und projektbasierten Formaten.
Studierende einbinden:
- Nutzung von „Teaching Tandems“ oder ähnlichen Formaten zur Curriculumentwicklung.
Mut zu Experimenten:
- Erprobung neuer Formate mit Unterstützung der Hochschule.

Übertragbarkeit der Ergebnisse

Die Fallstudien bieten Impulse und Good Practices, die nicht 1:1 auf den deutschen Hochschulkontext übertragbar sind, aber adaptierbar sind.
Besonders relevant sind Ansätze zur Evidenzbasierung, Anreizgestaltung und Studierendenpartizipation, da sie unabhängig von länderspezifischen Rahmenbedingungen umsetzbar sind.
Herausforderung: Unterschiedliche Hochschulzugangssysteme (z. B. SAT-Scores in den USA vs. Hochschulzugangsberechtigung in Deutschland) erfordern angepasste Evaluationsmethoden.

Fragen & Antworten

Gibt es Zahlen zur Verbesserung der Studierendenergebnisse und oder Abbruchquoten durch innovative Lehrformate?

Es gibt positive Effekte, etwa bei KI-Tutoren an der Georgia Tech. Ein direkter Vergleich ist jedoch schwierig, da Studienerfolge stark von den unterschiedlichen Zulassungskriterien (z. B. SAT-Scores in den USA vs. deutsche Hochschulzugangsberechtigung) abhängen.

Wie übertragbar sind die Ergebnisse der internationalen Fallstudien auf den deutschen Hochschulkontext?

Die Ergebnisse sind nicht 1:1 übertragbar, sondern dienen als Impulse und Good Practices. Ansätze zur Evidenzbasierung, Anreizgestaltung und Studierendenpartizipation sind jedoch unabhängig von länderspezifischen Rahmenbedingungen adaptierbar.

Welche Auswirkungen haben die Formate auf leistungsschwächere Studierende und besteht die Gefahr einer Überforderung?

Durch Learning Analytics und adaptive Learning Tools können Schwierigkeiten frühzeitig erkannt werden. Dies ermöglicht es, gezielt zu intervenieren und Studierenden individuelle Hilfestellungen zur Wissensvertiefung anzubieten.

Glossar

Begriff	Definition
Learning Experience Design	Ein ganzheitlicher Ansatz zur Gestaltung von Lernumgebungen, der pädagogische, technologische, soziale und räumliche Dimensionen integriert, um nutzerorientierte Erfolgserlebnisse zu schaffen.
Discovery-based Learning	Ein aktivierendes Lehrkonzept, bei dem Studierende Wissen durch eigenständige Entdeckung und Exploration anstelle von passiver Wissensaufnahme erwerben.
Learning Analytics	Die Analyse von Daten über das Lernverhalten von Studierenden, um Lehrenden gezielte Rückmeldungen für Interventionen zu ermöglichen.
Flipped Classroom	Ein hybrides Lehrformat, bei dem die Wissensvermittlung vorab digital erfolgt und die Präsenzzeit für aktive Anwendung und Vertiefung genutzt wird.
Evidenzbasierte Evaluation	Die systematische Messung des Zusammenhangs zwischen spezifischen Lehrformaten und dem tatsächlichen Lernerfolg, etwa durch Prüfungsergebnisse oder Abbruchquoten.
Teaching Tandems	Ein kollaboratives Format, bei dem Dozierende und Studierende gemeinsam Lehrformate optimieren und die Verständlichkeit von Inhalten reflektieren.
Blended Learning	Ein Lehrkonzept, das die Vorteile von Präsenzlehre und digitalen Online-Lernformen kombiniert.
MOOC-Plattformen	Digitale Plattformen für Massive Open Online Courses, die flexible Vorbereitungen und einen offenen Zugang zu Lernmaterialien ermöglichen.

Diagramm

100%

mindmap
  root)Innovatives Lehren und Lernen(
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      ["Technologische Dimension: KI, VR/AR, Learning Analytics"]
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      ["Iterative Anpassung von Lehrformaten"]
    ["Anreizstrukturen & Partizipation"]
      ["Stipendien & Karriereanreize für Lehrende"]
      ["Studierendenfeedback & Teaching Tandems"]
      ["Bonuszahlungen für herausragende Lehre"]
    ["Handlungsempfehlungen"]
      ["Vision & Leitbild entwickeln"]
      ["Technologie gezielt einsetzen"]
      ["Kollaboratives Lernen fördern"]

Wie gelingt innovatives Lehren und Lernen? Ergebnisse internationaler Fallstudien