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3D Drucker der Erfinderwerkstatt

Photo: Technikdidaktik

Forschungsschwerpunkte

Die Forschungsschwerpunkte des im Oktober 2010 neu gegründeten Fachgebiets Technikdidaktik sind zum einen die Stärkung der universitären Lehramtsausbildung durch Einsatz von Lehr-Lernlaboren und andererseits die Erforschung des Einsatzes und der Wirkung handlungsorientierter Methoden in der Ingenieursausbildung.

Studierenden sollen im Laufe ihrer universitären Lehramtsausbildung die notwendigen Kompetenzen entwickeln, um problemorientierte und damit handlungs- und erfahrungsgeleitete Unterrichtsangebote aus technischen Fragestellungen heraus zu entwickeln, einzusetzen und zu bewerten. Sie sollen lernen, Schülern problemorientiertes Vorgehen zu vermitteln und bei der Problemlösung zu unterstützen.  Darüber hinaus sollen sie dies alles in einer Umgebung und mit Mitteln tun können, die eine enge Verbindung sowohl zum Arbeits- als auch zum Lernleben der Schüler aufweist. Als aktuelles Forschungsprojekt gehen wir der Frage nach „In welchen Bereichen fördert die Konzeption und Betreuung einer Unterrichtseinheit für Berufsschüler in der Erfinderwerkstatt die Lehrkompetenzen der Lehramtsstudierenden?“
Schwerpunktmäßig bietet sich für die Integration dieser Aspekte im Lehramtsstudium das im Dezember 2010 eigens für die Entwicklung der Vermittlungskompetenz im handlungsorientierten Unterricht im Fachgebiet „Technikdidaktik“ eingerichtete Lehr- und Lernlabor „Erfinderwerkstatt“ an.  Studierende bekommen im Labor die Gelegenheit, im Rahmen der fachdidaktischen Veranstaltungen selbstständig Unterrichtseinheiten zu planen und mit Schülern hiesiger Berufskollegs durchzuführen.

Einsatz und Wirkung handlungsorientierter Methoden in der Ingenieursausbildung

Im „Hörsaallabor“ erfolgt die Einbindung praktischer Labormessungen direkt in die Vorlesung und Übung. Kernstück des experimentellen Aufbaus ist ein Multifunktions-Datenerfassungsmodul. Dieses wird auf der einen Seite an die USB-Schnittstelle des Laptops der Studierenden angeschlossen und auf der anderen Seite mit einem Steckbrett verbunden, auf dem die Studierenden Schaltungen stecken können. Über die USB-Schnittstelle wird das Steckbrett mit Spannung versorgt, gleichzeitig können Messdaten wie Strom- und Spannungswerte im Laptop gespeichert und dargestellt werden. Die speziell auf die Vorlesung abgestimmten Aufgaben sollen zunehmend offener gestaltet werden, sodass die Studierenden vom bloßen „Nachmessen berechneter Werte“ Schritt für Schritt zum „forschenden Lernen“ angeleitet werden. Zum Beginn des Wintersemesters 2013/14 werden erstmals die „Laborboxen“ an Gruppen von jeweils 3 Studierenden der Vorlesung „Grundlagen der Elektrotechnik für Maschinenbau“ (ca. 400 Studierende) verliehen. Die Evaluierung erfolgt  durch Interviews, Bewertung von „Verständnis-Merkmalen“, die aus alten Klausuren extrahiert werden, sowie das an der Universität Paderborn entwickelte webbasierte Live-Feedback-System für die Lehre zur Aktivierung von Studierenden PINGO. Durch die systematische Evaluation wird eine Erforschung der universitären Lehr- und Lernprozesse in einem experimentellen Umfeld möglich, welches es in dieser Form (Einsatz im Hörsaal mit dieser großen Teilnehmerzahl) so noch nicht gibt. Langfristig soll die Veranstaltung „Grundlagen der Elektrotechnik für Maschinenbau“ als Prototyp eingesetzt werden, um den Kompetenzaufbau der Studierenden während des Semesters systematisch zu untersuchen.

Projekt "InnoTrans Uni – BK"

Das Projekt ‚InnoTrans Uni – BK’ – Innovationstransfer Universität –Berufskollegs - hat sich zum Ziel gesetzt, den Innovationstransfer zwischen der Universität Paderborn und den Berufskollegs in Ostwestfalen-Lippe zu intensivieren. Der Transfer zwischen Wissenschaft und Praxis wird über Studierende gestaltet, indem diese ihre wissenschaftlichen Abschlussarbeiten an Problemstellungen des Berufskollegs andocken. So wie in der Privatwirtschaft das Innovationspotenzial der Qualifizierungsarbeiten der Studierenden längst für die praxisrelevanten Belange genutzt wird, können auch Berufskollegs wissenschaftliche Qualifizierungsarbeiten nutzen, um schulrelevante Fragestellungen zu bearbeiten. Durch die Intensivierung des Austausches zwischen Wissenschaft und Praxis soll berufliche Aus- und Weiterbildung innovativ gestaltet werden. Im Fachgebiet Technikdidaktik werden schwerpunktmäßig Arbeiten aus dem Gebiet der Elektrotechnik und Maschinenbautechnik betreut. Studierende bearbeiten die aus den Berufskollegs kommenden Fragestellungen in enger Kooperation mit den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Fachgebiets Technikdidaktik und Lehrerinnen und Lehrern des Berufskollegs.

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