Personalisierte Übungsaufgaben und Lehrvideos zur Unterstützung und automatisierte Evaluierung des Lernerfolgs der Studierenden im Physik(-Lehramts)studium
Die mathematische Grundausbildung ist essenziell im Physikstudium und wird über Übungsaufgaben trainiert. Allerdings bedingt dies meist lange Korrekturzeiten, was als Feedback zum Lernerfolg inadäquat ist und zu den teils hohen Abbruchquoten in der Physik und MINT Fächern beiträgt. Wir adressieren dies mit digitalen Aufgaben im STACK-Format (System for Teaching and Assessment using a Computer algebra Kernel) und Lehrvideosequenzen. Mit STACK können komplexe Aufgaben mit randomisierten Zahlen, Parametern und Variablen erstellt und Zwischenschritte abgefragt werden. Rechenfehler werden automatisch erkannt und Probleme sind für Lehrende direkt einsehbar. Dies ermöglichen eine zeitnahe Adressierung der Lernlücken in den Lehrveranstaltungen und zielgerichteten Aufarbeitungen, wodurch Studierende besser Anschluss halten können. Zudem wird ein reines Abschreiben und die fehlende Auseinandersetzung mit den Lerninhalten unterbunden da Studierende individuelle Aufgabe durch die Randomisierung erhalten. Die Aufgaben werden zudem als Trainingskurse für das Selbststudium zur Verfügung gestellt und Studierende können das gleiche Rechenschema in immer neuen Fassungen üben. Der weitreichende Pool von Aufgaben verringert den Vorbereitungsaufwand für Dozierende und schafft zeitliche Freiräume für die Lehrveranstaltungen. Zusammenfassend führt dies zu einer höheren Stringenz innerhalb der Lehrveranstaltungen und Studierende können zielgerichteter an Aufgaben herangeführt werden.
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Vormagen in 3D: Modell für die Tiermedizinlehre
Im vorklinischen Studienabschnitt an der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover wird in den Fächern Anatomie und Physiologie Grundlagenwissen vorbereitend für den klinischen Abschnitt vermittelt. Dies beinhaltet anatomische und physiologische Übungen am lebenden Tier. Unter ethischen Gesichtspunkten ist eine Reduktion der Tierzahl und eine Verringerung der Belastung des einzelnen Tieres anzustreben. Daher haben alle Studierenden die Möglichkeit, im Clinical Skills Lab (CSL) an Modellen klinisch-praktische Fertigkeiten zu erlangen und das interaktive Virtuelle Lernlabor zu nutzen. Die Kombination digitaler und modellbasierter Lerntechniken mit praktischen Übungen wird von den Studierenden sehr gut angenommen. Wegen der großen klinischen Bedeutung soll das Lernlabor einrichtungsübergreifend (Anatomie, Physiologie, CSL) um die Vormagenanatomie und -physiologie der Wiederkäuer ergänzt werden. Erstes Ziel ist es, ein animiertes 3D-Modell der Vormägen auf Basis von 3D-Bilddatensätzen zu erstellen, an dem Studierende die komplexe Anatomie sowie den physiologischen Ablauf der Vormagenmotorik nachvollziehen können und dieses im Lernlabor zu implementieren. Als zweites wird auf Grundlage dieses 3D-Modells ein plastischer Vormagenmotorik-Simulator entwickelt. An einer detailgetreuen Nachbildung der Vormägen wird mit Hilfe passender Elektronik die Motorik der Magenabteilungen simuliert und für die Studierenden begreifbar gemacht.
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