Projekte – Didaktik der Elektrotechnik und Informatik

AKoFOOP

Im DFG-Projekt AKoFOOP („Automatisierte Kompetenzmessung und Feedbackerzeugung zum objektorientierten Programmieren“, Projektnummer 412374068) haben wir uns mit den Softwaretechnikern um Prof. Dr. Michael Goedicke (Universität Duisburg-Essen, Specification of Software Systems) zusammengetan. Wir verfolgen in diesem Projekt einen neuartigen Ansatz zur empirischen Definition und Messung von Kompetenzen im Bereich objektorientierter Programmierung. Außerdem entwickeln wir Methoden zur automatischen und didaktisch sinnvollen Erzeugung von Feedback und erweitern dafür ein bestehendes automatisches Assessmentsystem (JACK).

Leitung: Prof. Dr. Johannes Krugel

Team: Levin Stanke

Jahr: 2024

Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Laufzeit: 01.01.2024 - 31.12.2026

NFDIxCS: Reproduzierbarkeit von Studien im Bereich E-Assessment von Programmieraufgaben

Das Kernziel des Konsortiums NFDIxCS ist es, Dienste zur Speicherung komplexer domänenspezifischer Datenobjekte aus der Breite der Informatik zu identifizieren, zu definieren und schließlich einzusetzen und damit die FAIR-Prinzipien flächendeckend umzusetzen. Das schließt die Produktion wiederverwendbarer Datenobjekte ein, die neben den verschiedenen Arten von Informatikdaten auch die zugehörigen Metadaten sowie die entsprechende Software, Kontext- und Ausführungsinformationen in standardisierter Form enthalten. Diese Datenobjekte können von beliebiger Größe, Struktur und Qualität sein. Konkret befassen wir uns mit der Reproduzierbarkeit von Studien im Bereich E-Assessment von Programmieraufgaben.

Leitung: Prof. Dr. Johannes Krugel

Team: Tim Neschitsch

Jahr: 2024

Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Laufzeit: 2024-2025

Kompetenzzentrum Robotik

Im Rahmen des Masterplans Digitalisierung erhielten mehr als 60 weiterführende Schulen eine Förderung durch ihre Teilnahme am Projekt "Mensch-Roboter-Kollaboration Robonatives". Zur Unterstützung der Projektschulen bei der Arbeit mit den neuen Robotersystemen hat im August 2021 ein "Kompetenzzentrum Robotik" seine Arbeit aufgenommen. Das Kompetenzzentrum für Robotik in Hannover koordiniert die landesweiten Aktivitäten zur Qualifikation von Lehrkräften für verschiedene Robotersysteme und unterstützt bei der Durchführung von Qualifizierungen und bei der Entwicklung von Programmierbeispielen an den drei Standorten Hannover (Leibniz Universität), Osnabrück (Hochschule Osnabrück) und Oldenburg (Carl von Ossietzky Universität Oldenburg und Jade Hochschule). Die Landesinitiative n-21: Schulen in Niedersachsen online e. V. stellt die Gesamtprojektleitung.

Leitung: Prof. Dr. Johannes Krugel

Team: Levin Stanke

Jahr: 2021

Förderung: Masterplan Digitalisierung, Landesinitiative n-21

Laufzeit: 04.08.2021 - 31.07.2023

BMBF-Projekt "Leibniz AI Academy" - Fachdidaktik der künstlichen Intelligenz

Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Etablierung eines transcurricularen, disziplinübergreifenden Micro-Degree-Programms “Leibniz AI Academy” an der Leibniz Universität Hannover (LUH), in dem Studierende aus unterschiedlichen Studiengängen Kompetenzen im Bereich Künstliche Intelligenz (KI) erwerben. Die Kurse werden zusätzlich als Weiterbildungsangebot für Interessierte aus der Industrie und anderen Organisationen angeboten. Die Kurse basieren auf einem flexiblen didaktischen Hybridkonzept und ermöglichen sowohl Flipped Classroom mit Präsenzveranstaltungen, als auch eine Online-Teilnahme. Die Fachgruppe DEI erstellt das fachdidaktische Konzept, beforscht die Lernprozesse der Teilnehmenden und führt eine systematische Evaluation durch.

Leitung: Prof. Dr. Johannes Krugel

Team: Tanja Dieckmann, Yousuf Amanuel

Jahr: 2021

Förderung: BMBF

Laufzeit: 01.12.2021 - 30.11.2025

BMBF-Projekt "Leibniz works 4.0"

Das Projekt „Leibniz works 4.0: Veränderte Lern- und Arbeitswelten in der beruflichen Lehrerbildung“ ist Teil der Bund-Länder-Initiative „Qualitätsoffensive Lehrerbildung“. Das Ziel des Projektes ist die Ausbildung von Reflektierter Handlungsfähigkeit angehender Lehrerinnen und Lehrer in berufsbildenden Kontexten. In der Fachgruppe DEI erfolgen die Analyse und Konzeption von VR- und AR-basierten Lern-Lehr-Arrangements für Grundlagen und Anwendungsfelder in der Elektrotechnik und der Informatik. Ein fach- und mediendidaktisch begründeter Umgang mit VR/AR-Technologien für Lern-Lehr-Prozesse wird erforscht und die Möglichkeiten untersucht, diese Technologien für flexible Studienkonzepte einzusetzen. Es werden VR- und AR-basierte Unterrichtssequenzen evaluiert bzw. erstellt. Studierende erhalten die Möglichkeit, Kompetenzen im Bereich der VR-/AR-Technologien aufzubauen.

Leitung: Dr. Thomas Jambor, Birga Stender

Jahr: 2020

Förderung: BMBF

Laufzeit: 1.3.2020 - 31.12.2023

Etablierung eines TU9-übergreifenden Testverfahrens zur mathematischen Einstufung

Im Rahmen eines durch die führenden technischen Universitäten entwickelten Testverfahrens wird ein Versuchsdesign etabliert, um eine Einstufung von Studierenden hinsichtlich mathematischer Vorkenntnisse zu Beginn des Studiums vornehmen zu können. Dieser Prozess soll langfristig zur koordinierten Lernstandserhebung über mehrere Universitäten (TU9) hinweg durchgeführt werden. Auf dieser Basis sollen durch verschiedene neu aufgelegte Zusatzangebote mathematische Differenzen zwischen Studierenden angeglichen werden. Ihre Wirksamkeit wird hierbei evaluiert, um den Prozess fortlaufend optimieren zu können. Etabliert wird das Testverfahren u. a. über die mathematischen Vorkurse der Fakultät für Elektro- und Informationstechnik durch die Fachgruppe DEI. Nicht zuletzt wird an dem TU9-Testverfahren teilgenommen, um die Studienabbruchsquote zu reduzieren, da die Mathematik in diesem Zusammenhang einen der häufigsten Gründe repräsentiert.

Leitung: Dr. Thomas Jambor, Dr. Inske Preißler, Tim Neschitsch

Jahr: 2020

Laufzeit: 01.06.2020 - 30.05.2023

Habilitationsvorhaben "Konstruktivistische Fachdidaktik der Elektrotechnik"

Im Rahmen des Habilitationsvorhabens wird eine konstruktivistische Fachdidaktik entwickelt, welche insbesondere die Vermittlung von elektrotechnischen Grundlagen fokussiert. Dabei wird sowohl die berufliche als auch akademische Ausbildung betrachtet, sodass sowohl Schülerinnen und Schüler als auch Studierende zur Zielgruppe der Fachdidaktik (Subjektschicht) gehören. Die Adressatinnen und Adressaten der Fachdidaktik sind einerseits zukünftige Lehrkräfte und anderseits bereits tätige Lehrende an berufsbildenden Schulen, Hochschulen und Universitäten.

Leitung: Dr. Thomas Jambor

Jahr: 2020

Laufzeit: 01.01.2018 – 31.12.2020

LernMINT - Datengestützter Unterricht in den MINT-Fächern (Nds. Promotionsprogramm)

Das Ziel des interdisziplinären Promotionsprogramms LernMINT ist es, die Chancen, Begrenzungen und Risiken des datengestützten Lehrens und Lernens zu erforschen: Welche Möglichkeiten bietet die Digitale Transformation zur Qualitäts- und Effizienzsteigerung in Schule und Hochschule im Spannungsfeld von Fachdidaktik, Learning Analytics und Datenschutz? Bislang weitgehend ungenutzte Potenziale für den Einsatz von daten- und computergestützten, intelligenten Methoden aus den Bereichen Learning Analytics und Educational Data Mining im Schulunterricht und im Übergang zur Hochschule sollen zur Unterstützung der Lehrenden und des Lernens erschlossen und genutzt werden. Im Fokus des interdisziplinären Promotionsprogramms werden die gezielte Entwicklung und fachdidaktische Evaluierung von datengestützten, intelligenten Methoden und deren sinnvolle Einbeziehung in den Unterricht der MINT-Fächer stehen.

Leitung: Prof. Dr. Johannes Krugel

Team: Judith Stanja

Jahr: 2019

Förderung: Ministerium für Wissenschaft und Kultur, Niedersachsen

Laufzeit: 2019 - 2024

Dissertation: Verhaltensabhängige Lehrplattform

Als wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Fachgruppe DEI beschäftige ich mich mit dreidimensionalen virtuellen Lern-Lehrumgebungen. Einerseits untersuche ich wie sich Lernende in einer solchen Umgebung verhalten und wie die Reaktionen auf spezifische Ereignisse sind, andererseits werden Merkmale/Metriken zur Erkennung von Unter- oder Überforderung herangezogen, um die virtuelle Lernumgebung an die Lernenden anzupassen. Insbesondere die Art und Weise wie Augen bewegt werden und wie sich die Pupillen verhalten, enthalten Hinweise auf das empfundene Anforderungsniveau. Diese Hinweise werden genutzt, um unterschiedliche Level der Hilfestellung generieren zu können und jedem/jeder die gleiche Chance geben zu können gefordert zu werden.

Leitung: Johannes Paehr

Jahr: 2019

BMBF-Projekt "Theoria cum praxi"

Im Projekt „Theoria cum praxi. Förderung von Reflektierter Handlungsfähigkeit als Leibniz Prinzip der Lehrerbildung. (Leibniz-Prinzip 2)“ geht es um die fächerübergreifenden Kompetenzen, die zukünftige Lehrende im Studium erwerben bzw. vertiefen sollen. Innerhalb dieses Rahmens werden im Handlungsfeld 1, in dem die Fachgruppe DEI verortet ist, fächerübergreifende Gemeinsamkeiten der häufig heterogen bzgl. Präkonzepten und Lernfortschritt zusammengesetzten Kohorten ermittelt und Strategien entwickelt, diesen Herausforderungen zu begegnen.

Leitung: Dr. Thomas Jambor, Johannes Paehr

Jahr: 2019

Förderung: BMBF

Laufzeit: 1.1.2019 – 31.12.2023

Dissertationsvorhaben "Lernendenzentrierte aktivierende Lehre"

Im Rahmen meiner Dissertation beschäftige ich mich mit der Aktivierung von großen Kohorten an Studierenden in universitären Lehrveranstaltungen. Dazu habe ich das fachdidaktische Konzept der der „Lernendenzentrierten aktivierenden Lehre“ entwickelt und in der Lehrveranstaltung „Industrielle Steuerungstechnik und Echtzeitsysteme“ erprobt. Das übergeordnete Ziel des Konzeptes ist es Faktoren, welche zu einem Abbruch des Studiums führen, zu reduzieren.

Leitung: Matthias Haack

Jahr: 2016

Förderung: Studienqualitätsmittel

Laufzeit: 01.10.2016 – 30.09.2021

Forschungsprojekte