Ein Schwerpunkt in Modulen wie Regelungstechnik oder Modellbildung ist das Üben der vorgestellten Methoden. Dabei wird einerseits das Verständnis für die jeweilige Methode vertieft, andererseits aber auch hohe Anforderungen an die mathematischen Fertigkeiten der Studierenden gestellt. So zeigt die Erfahrung, dass das reine „Rechnen“ für die Studierenden im Vordergrund steht und der Erkenntnisgewinn durch die Lösung kaum noch Beachtung findet. In den Lernzielen der Module sollte der Schwerpunkt jedoch auf der Nutzung der mit Hilfe der jeweiligen Methoden gewonnenen Erkenntnisse liegen.

In der beruflichen Praxis erfolgt die Lösung regelungstechnischer Fragestellungen überwiegend mit ingenieurmathematischer Software. Der Einstieg in diese umfangreichen Softwarepakete stellt für die Studierenden jedoch eine große Hürde dar.
Die Autoren schlagen Wege vor, die Relevanz dieser Softwarepakte zu zeigen und gleichzeitig eine praxisnahe Lehre und entsprechende Prüfungsszenarien zu entwickeln.

Basierend auf den in München bereits vorhandenen Erfahrungen mit digital unterstützten Prüfungen wurden die Lernziele hinsichtlich des Erkenntnisgewinns durch die Rechnerunterstützung angepasst und zunächst der Übungskatalog und nachfolgend auch die Prüfung auf das neue Format umgestellt.

Der praktische Einsatz und die gewonnenen Anwendungserfahrungen an beiden Hochschulen werden dargestellt. Aus dem Kontext der Autoren werden jeweils exemplarisch Lernziele und die jeweils zugeordnete Prüfungsform vorgestellt.

Basierend auf diesen Beispielen sollen weitere Lernziele der Teilnehmenden identifiziert und hinsichtlich geeigneter Prüfungsformen betrachtet werden.

Ergänzend werden die Autoren die eigenen Erfahrungen mit digital unterstützten Lehr- und Prüfungsformen zur Diskussion stellen.

Gerade im Bildungsbereich wird intensiv diskutiert, welche positiven Elemente aus der reinen online Lehre während der Pandemie auch in Zukunft in den Studienalltag übernommen werden können, insbesondere welche Prüfungen auch in Zukunft digital durchgeführt werden sollten.

Dieser Beitrag geht auf Erfahrungen mit der Umstellung der Prüfungsart der Informatik Erstsemester Veranstaltung "Programmieren" von einer traditionellen Papier-Klausur auf eine digitale Prüfung als Moodle Test mit Coderunner Fragen und anderen Fragetypen ein. Für dieses Prüfungs-Setting wird die digitale Prüfung in den Räumlichkeiten der Hochschule unter Aufsicht auf Laptops der Studierenden durchgeführt. Dabei stellten sich folgende Fragen: werden die geforderten Java-Programmier-Kompetenzen durch diese Prüfungsart besser abgeprüft? Inwieweit tragen Coderunner Aufgaben mit direktem Feedback (und andere Fragetypen) zu einem besseren Lernerfolg bei Studierenden bei und ermöglichen eine automatisierte Bewertung der Prüfung – gerade für große Kohorten mit sehr heterogenen Programmier-Vorkenntnissen wichtige Aspekte. Welche technischen und organisatorischen Voraussetzungen müssen für die Durchführung dieses Prüfungs-Settings erfüllt sein? Können auch komplexere Aufgabenstellungen so geprüft werden? Um die Studierenden gezielt auf diese Prüfungsart vorzubereiten, wurden alle Übungen als Moodle Tests mit Coderunner umgearbeitet, sodass Studierende u.a. durch vorgefertigte Testfälle direktes Feedback über die "Korrektheit" Ihrer Programmier-Lösung erhalten. Die Evaluationen sowohl beim Lehrenden als auch bei Studierenden (u.a. unmittelbar nach der Prüfung) belegen, dass diese Prüfungsart die geforderten Kompetenzen wesentlich besser abprüft als eine Papier-Klausur, die Feedback-Instrumente Studierenden beim Lernen helfen, viele, aber nicht alle Lernziele automatisiert bewertet werden können. Obwohl die Prüfung im Vergleich zum langjährigen Mittel sehr gut ausgefallen ist, ist die Durchfallquote nicht zufriedenstellend, zeigt damit aber auch realistische Prüfungsbedingungen.

Dieser Beitrag wird in Form eines Vortrags mit Diskussion durchgeführt und richtet sich besonders an alle MINT-Lehrenden mit Erfahrungen bei digitalen Prüfungen im Fachgebiet Software Entwicklung, die sie aktiv z.B. durch eigene Beispiele mit einbringen können.

Diese Arbeiten sind im Rahmen des Verbund-Forschungsprojekts „ii.oo-digital kompetenzorientiert prüfen“ entstanden.

Ausgehend von der Unzufriedenheit mit den visuellen Darstellungsmöglichkeiten von Systemen wie Moodle oder Mahara entstanden selbstgepflegte Webseiten auf Basis des Wordpress-Systems für die Lehrveranstaltungen "Digitale Bildbearbeitung" sowie "Prozedurales & objektorientiertes Programmieren".

Die Webseiten basieren auf dem neuartigen Konzept der Wissensvereinzelung des Vorlesungsstoffs und der rechnergestützten Wissensrekombination auf mannigfaltige Weisen zu Wissenslinien. So kann der Vorlesungsstoff neben der üblichen kapitelorientierten Darstellung auch in beliebigen anderen Rekombinationsarten angezeigt werden, wie etwa der automatischen Erstellung von Übungsbögen mit einem bestimmten zeitlichen Umfang, einer Liste noch nicht verstandener Wissenselemente (durch Integration eines Lernmanagement-Systems) oder einer Aufzählung aller Fotografen, die eine bestimmte Bearbeitungstechnik verwenden. Dabei erfolgt die Wissensdarstellung responsiv und kann mittels einer Vielzahl von Endgeräten (Desktop, Tablet, Smartphone) abgerufen und bearbeitet werden.

Das System ist mehrbenutzerfähig, so dass mehrere Dozenten ihre Beiträge im selben System einpflegen können; Mehr noch: Auch Studierende können Beiträge zur Lehrveranstaltungswebseite beisteuern. Beim FWPF Digitale Bildbearbeitung erfolgen die Leistungsabgaben der Studierenden direkt im System und erweitern damit den Wissensfundus Jahr für Jahr – was an immer herausragenderen Leistungen ablesbar ist.

Für die Programmieren-Lehrveranstaltungen wurden zur Unterstützung der Übungen aktivierende, interaktive Feedbacktools erfolgreich getestet: Auf Basis von H5P- und anderen Komponenten sind Übungsaufgabentexte um Quizze, Lückentexte, Wort-Ziehen-, Hotspot-, Spoiler- und sogar live-programming-Elemente ergänzt und alle Wissenselemente in eine Lernfortschrittskontrolle integriert.

Die Einzelmaßnahmen wurden zu Lehr- und Lernkonzepten weiterentwickelt, die nun in den genannten Lehrveranstaltungen regelmäßig erfolgreich eingesetzt werden. Bei diesen Lehr- und Lernkonzepten handelt es sich um

1. Kollaboratives Lernen: Studierende und Professor arbeiten an einem gemeinsamen Wissens­pool
2. Kompetitives Lernen: Studierende bewerten sich wettbewerblich gegenseitig
3. Responsives Lernen: Lernen mit einer unmittelbaren Lernerfolgskontrolle

Der Beitrag wird als Workshop durchgeführt, der neben einer Einführung die Teilnehmer auch dahin führt, dass sie das Verfahren selbst ausprobieren und eigene Wordpress- sowie H5P-Beiträge anlegen. Abschließend werden Tipps&Tricks zum Einsatz in eigenen Lehrveranstaltungen weitergegeben.

Eine essentielle Gelingensbedingung für den Studienerfolg von MINT-Studierenden in Lehrveranstaltungen der Hochschulmathematik ist das sich Einfinden in eine kontinuierliche aktive Mitarbeit und die Annahme der Angebote zum regelmäßigen Üben und Feedback. In der Verantwortung der Lehrenden liegt daher die Gestaltung eines Lernszenarios, das nicht nur der Heterogenität der Studierenden (z.B. in Bezug auf Vorwissen, Leistungsstärke, soziale Interaktionsformen) adäquat begegnet, sondern auch diese Kontinuität in der Mitarbeit fördert, indem ein positiver Einfluss auf die Motivation und die Leistungsbereitschaft der Studierenden erwirkt wird. Nach der Selbstbestimmungstheorie von Ryan und Deci gelingt letzteres umso besser, je stärker die drei psychologischen Grundbedürfnisse nach Kompetenzempfinden, Autonomieempfinden und sozialer Eingebundenheit der Studierenden befriedigt werden können. Gezielt eingesetztes Gamification ist dafür ein sinnvoller Baustein.

In einer Mathematikveranstaltung für Studienanfänger:innen der Naturwissenschaften im Wintersemester 2022/2023 wurde ein Lernszenario mit Gamification-Einsatz über Moodle umgesetzt. Ein austariertes Zusammenspiel verschiedener Gamification-Elemente sollte bei den Studierenden sowohl eine Motivationssteigerung erreichen als auch ihre eigenständige Lernsteuerungskompetenz (weiter)entwickeln. Neben der reinen Leistung wurde auch die kontinuierliche Beschäftigung mit dem Lernmaterial durch virtuelle Güter belohnt. Die Studierenden konnten erworbene virtuelle Belohnungen dann selbstbestimmt und zeitlich flexibel gegen Spielräume in der Gestaltung ihrer Mitarbeit in der Lehrveranstaltung eintauschen, z.B. für Fristverlängerungen bei Hausaufgaben oder für zusätzliche Versuche bei digitalen Übungstests. Dadurch konnten sie ihre Studienleistung optimieren und somit einen größeren Bonus für die Abschlussprüfung erreichen.

Das eingesetzte Gamification-Konzept und seine bisher erfolgte Weiterentwicklung nach dem Prinzip des Design-Based Research werden im Workshop vorgestellt. Mit den Teilnehmenden sollen sein Beitrag zur Selbstwirksamkeit und seine Auswirkungen auf das Studierverhalten diskutiert werden. Dabei werden die Teilnehmenden in der Studierendenrolle durch Ausprobieren Erfahrungen mit den Gamification-Elementen und ihrem Zusammenspiel im inhaltlichen Kontext selbst sammeln können (eigenes Notebook erforderlich). Die Beurteilungen und Einschätzungen der Workshop-Teilnehmenden zur Wirkung werden den Ergebnissen der qualitativen und quantitativen Veranstaltungsevaluation gegenübergestellt.