EPFL entstaubt praktische Arbeiten

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In den Discovery Learning Labs entstehen neue Formen praktischer Arbeiten. Die Studierenden werden ermutigt, wie Forscherinnen und Forscher über ungelöste Probleme nachzudenken und neuartige Experimente durchzuführen.

Der Raum im Gebäude ME auf dem EPFL-Campus wirkt rätselhaft: Er besteht aus Stühlen, Tischen, Computern und kleinen Motoren, die sich wie von Geisterhand zu drehen beginnen. Mit diesen Maschinen können die Studierenden ihre Experimente ferngesteuert durchführen, sofern sie eine Internetverbindung haben. Die MOOC-basierten praktischen Arbeiten (PA) werden von Christophe Salzmann in Verbindung mit seinem Kurs in Automatisierung angeboten. Dabei gelangt das Konzept des umgedrehten Unterrichts zur Anwendung. «Die Studierenden können die PA selbstständig absolvieren oder zum Unterricht kommen, um ihre Fragen zu stellen», erklärt der Lehrbeauftragte.

An den praktischen Arbeiten von Christophe Salzmann teilnehmende Studierende

Die PA «mit Fernzugriff» bieten einen völlig neuen Ansatz und entstanden zusammen mit den Discovery Learning Labs (DLL). Die mit spitzentechnologischen Anlagen ausgestatteten Labore bieten an einem zentralen Ort die Möglichkeit, eine breite Palette von Experimenten, Messungen und Analysen durchzuführen. Ausserdem können neuartige PA angeboten werden. «Mit den praktischen Arbeiten der neuen Generation werden die Studierenden schon früh in ihrer Ausbildung mit einem offenen, projektbasierten Ansatz konfrontiert», betont DLL-Leiter Pascal Vuilliomenet. Sie können sich auch mit den Anlagen und dem Personal der DLL vertraut machen, das sie später in ihrer Ausbildung bei fächerübergreifenden Projekten begleiten kann.

Mitwirkung der Studierenden

Die DLL sind Teil des Discovery Learning Program, einer pädagogischen Initiative der EPFL zur Förderung des Lernens durch Experimentieren, insbesondere über PA im Zusammenhang mit der Forschung oder der Industrie, und zur Bildung von Synergien zwischen Fachgebieten. «Wir haben das Glück, über hervorragende Lehrkräfte zu verfügen, und mit den DLL haben sie die Chance, die Ausbildung dank der notwendigen Unterstützung und des erforderlichen Materials zu bereichern», erklärt Pierre-Etienne Bourban, Verantwortlicher für die Koordinierung der DLL in den Bereichen Ingenieurwesen, Werkstoffe und Bioingenieurwesen.

Die Tenure-Track-Assistenzprofessoren der Fachgebiete Materialwissenschaften und Werkstofftechnik bzw. Maschinenbau, Maartje Bastings und John Martin Kolinski, zählen zu den Lehrkräften, die von der Unterstützung der DLL profitierten. Zum Beginn des Studienjahres 2018 boten sie den Studierenden PA an, bei denen sie sich in die Rolle von Forschern versetzen konnten.

An den praktischen Arbeiten von John Martin Kolinski teilnehmende Studierende

«Durch die aktive Teilnahme an allen Schritten sind die Studierenden motivierter und engagierter und lernen besser.»

Maartje Bastings verlangte von den Master-Studierenden, sich zwei Stunden pro Woche mit der Erzeugung von biologischen Mikrogeweben mithilfe von zuvor im Unterricht untersuchten Polymeren zu beschäftigen. «Sie mussten die Materialien selber auswählen, die Wechselwirkungen mit den Zellen testen und experimentieren, ohne das Endergebnis zu kennen. Übrigens gab es keine schlechten Ergebnisse.» John Martin Kolinski hingegen bot den Master-Studierenden drei Stunden pro Woche für verschiedene Experimente auf der Grundlage der neusten Forschungsergebnisse an und nutzte dafür elektronische Hilfsmittel, Bildverarbeitungsinstrumente und die Chemie. «Ich wollte die Studierenden von A bis Z an den PA beteiligen. Sie mussten das Material für die verschiedenen Messungen, die es anschliessend zu bestätigen galt, selber herstellen. Durch die aktive Teilnahme an allen Schritten sind die Studierenden motivierter und engagierter und lernen besser.»

Dadurch, dass die Studierenden Fehler machen dürfen und ihre Kreativität ausleben können, sind sie gemäss den beiden Assistenzprofessoren inspiriert, setzen sich ein und arbeiten zusammen. Ihre PA wurden im Übrigen von einer grossen Mehrheit positiv bewertet, was diese innovative Pädagogik, die die Studierenden zum Überlegen anhält, natürlich fördert.

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