Weitere technische Infrastruk­turen

Neben der Bereitstellung geeigneter Lernplattformen stehen an der Fachhochschule Aachen wei-tere technische Infrastrukturen zur Verfügung, deren Nutzung von den E-Learning-Promotoren als noch ausbaufähig betrachtet wird.

Unter anderem sind an der Fachhochschule Aachen im Kontext einer Eigenentwicklung die technischen Möglichkeiten zur Vorlesungsaufzeichnung unter Einbezug von Power-Point-Folien vorhanden; aufgezeichnete Vorlesungen können von Dozenten in Form von Speichermedien wie CD-/DVD-Roms oder im Internet auf ILIAS abgerufen werden. Dieses Angebot konnte durch die hochschulinterne Projektförderung realisiert werden und steht Dozenten dauerhaft bereit.

Am Fachbereich Angewandte Naturwissenschaften und Technik der Fachhochschule Aachen wird darüber hinaus für die standortübergreifende Durchführung von Lehrveranstaltungen im Re-gelbetrieb des neu konzipierten dualen Bachelor-Studiengangs Scientific Programming Videokon-ferenz-Technologie eingesetzt. Im Studiengang Scientific Programming sind die Studierenden an der Fachhochschule Aachen (Abt. Jülich) eingeschrieben und erfahren gleichzeitig eine Ausbildung zum Mathematisch-Technischen Assistenten/Informatik (MaTA) (Pflichtbereich: Angebote aus Ma-thematik und Informatik, Wahlpflichtbereich: Fächer aus Naturwissenschaft und Technik). Die Aus-bildung erfolgt bei den als Vertragspartner angeschlossenen Firmen und Einrichtungen.²³

Auch Online-Prüfungen werden am Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik (Lehrveranstaltung „Einführung und Umsetzung von E-Learning-Lehrangeboten“) eingesetzt. Dort stellen die Online-Tests eine Voraussetzung für die Teilnahme der Studierenden an der Cisco Aca-demy bzw. an einem Praktikum zu Datennetzen und Datenfernübertragung dar.

Auf der Grundlage gut entwickelter Netzwerkstrukturen konnte die Netzzentrale in den ver-gangenen Jahren Teilbereiche der Fachhochschule Aachen (vor allem den Fachbereich Elektro-technik und InformationsElektro-technik) mit zahlreichen Access Points für das hochschulinterne Funk-netz ausstatten.

. Programme, Projekte, Lehrpraxis

Die Fachhochschule Aachen hatte seit 2001 die Konsortialführung bei zwei BMBF-Förder- bzw.

Verbundprojekten inne. Zudem hat sie im Zuge ihrer zentralen Medienentwicklungsplanung zwischen 2003 und 2005 eine eigene Förderung von kleinen E-Learning-Projekten betrieben und parallel erste Schritte zum Ausbau ihrer E-Learning-Infrastrukturen unternommen. Vielfach konnten hochmotivierte Studierende und studentische Hilfskräfte produktiv in Content-Entwick-lungsprozesse einbezogen werden. Umfangreiche E-Learning-Aktivitäten sind zunächst vor allem am Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik sowie am Fachbereich Design zu ver-zeichnen gewesen.

23 Die Konzeption des Studiengangs Scientific Programming erfolgte in Zusammenarbeit mit dem Zentralinstitut für Angewandte Mathematik des Forschungszentrums Jülich und dem Rechen- und Kommunikationszentrum der RWTH Aachen. An diesen beiden Einrichtungen findet in Kooperation mit der FH und unter Nutzung eines Videokon-ferenzsystems der überwiegende Teil der Lehrveranstaltungen und die MaTA-Ausbildung statt.

2.5.1 Ingmedia

Das vom BMBF im Rahmen des Förderprogramms Neue Medien in der Bildung finanziell unter-stützte und von der Fachhochschule Aachen (Prof. Dr. H.-J. Hagemann, Fachbereich Elektrotech-nik und InformationstechElektrotech-nik) geleitete Verbundprojekt Ingmedia (Juni 2001 bis Jan. 2004) wid-mete sich der multimedialen Weiterentwicklung der Lehrform Praktikum bzw. der Entwicklung und Erprobung multimedialer und interaktiver Laborpraktika. Die auf ILIAS basierende Ingmedia-Lernplattform enthält Selbstlernangebote zur Vorbereitung auf Praktika und telematische, fern-gesteuerte Versuche. Für die Erstellung von Lerneinheiten in ILIAS 2 steht Lehrenden ein Offline-Autorensystem zur Verfügung.

Im Projektverbund Ingmedia, der aus zwei Universitäten und vier Fachhochschulen bestand, wurden seit 2001 insgesamt ca. 32 E-Learning-Module im Umfang von 280 Lernstunden zur Inge-nieurausbildung entwickelt, darunter telematische Versuchsdurchführungen, virtuelle Techno-logiepraktika und fachübergreifende Tutorials. Nach Projektende im Juli 2004 wurde Ingmedia in der Lehre von ca. 200-300 Studierenden pro Semester genutzt. Ein Nachhaltigkeitseffekt des Projekts besteht unter anderem darin, dass die Lernplattform ILIAS im <eFach-Design nunmehr hochschulweit zur Verfügung steht.

2.5.2 Numas

Das multimediale Lehr- und Lernsystem Numas bietet didaktisch aufbereitetes Wissen zur Nume-rischen Mathematik und Statistik. Es werden Inhalte angeboten, die für die Hochschulausbildung verschiedener Fachrichtungen (z.B. Maschinenbau, Luft- und Raumfahrttechnik sowie Elektrotech-nik und InformationstechElektrotech-nik) grundlegend sind und die sich für das angeleitete Selbststudium eignen. Mit Numas wurde auf die in zunehmendem Maße zu beobachtenden Schwierigkeiten von Studierenden mit mathematischen und statistischen Arbeitstechniken reagiert, die die Fächer Ma-thematik und Statistik im Rahmen anderer Studiengänge belegen müssen.

Numas enthält über 145 Lerneinheiten bzw. Lernobjekte unter anderem zu den Themenge-bieten:

• Kurvensplines

• Quadratur

• Kubatur

• Differentialgleichungen

• Approximation und Interpolation

• Lineare Gleichungssysteme

• Nichtlineare Gleichungen und Systeme,

die nach modernen, fernstudiendidaktischen Grundsätzen strukturiert und unter Beachtung ar-beitsergonomischer Gesichtspunkte gestaltet wurden.²⁴ Die Gesamtheit der Numas-Lernobjekte entspricht einem Umfang von mehr als 500 Stunden (Vorlesung und Übungen). Die den Lernin-halt ergänzenden und veranschaulichenden Medienbausteine (im System sind über 1.800 solcher Medienbausteine in Formaten wie Text, Grafik, interaktives Beispiel, Animation, Video und Tondo-kument enthalten) werden in eigenen Fenstern angezeigt, und es kann auf unterschiedliche

Wei-24 Eine zentrale Rolle als inhaltliche Grundlage spielen die im Buch „Numerik-Algorithmen“ von G. Engeln-Müllges, K.

Niederdrenk, R. Wodicka (Berlin ⁹2004) beschriebenen numerischen Verfahren und Algorithmen.

se auf diese zugegriffen werden: begleitend zum Fließtext über die Anschauungsebene oder über die Interne Navigationsebene (s. Abb. 3f.).

Viele der interaktiven Beispiele, die zur Veranschaulichung innerhalb der Lernobjekte eingesetzt sind, werden durch die Eingabe von Benutzerdaten online in einem externen Berechnungssystem berechnet und als dynamische Interaktion in Medienfenstern des Lernobjekts dargestellt.²⁵

Um den Zugang zu den Lernobjekten für die Nutzer leicht zu gestalten, wird ein speziell auf Numas ausgerichtetes Learning-Management-System eingesetzt. Werkzeuge wie elektronische Textmarker und Notizblöcke erleichtern die individuelle Lernarbeit mit den Lernobjekten. Selbst bei ungeplanten Abbrüchen des Lernprozesses ist es durch die Speicherung der individuellen Be-arbeitungsdaten jedes Studierenden immer möglich, den letzten Bearbeitungsort in jedem be-liebigen Lernobjekt zu lokalisieren und

unmit-telbar zu erreichen. Die Individualisierung des Lernsystems geht so weit, dass jeder Nutzer über einen eigenen „virtuellen Schreibtisch“ verfügt, auf dem alle Lernaktivitäten individuell verwal-tet werden können.

Zur Verbesserung der Lerneffizienz sieht das Numas-System diverse elektronische Kom-munikationswerkzeuge vor. So werden den Stu-dierenden u.a. eine E-Mail Funktion, ein tutoriel-ler Dienst, übergeordnete Fachforen und ein so genannter Online-Monitor mit Instant-Mes-saging-Funktionalität angeboten, um den Lern-prozess zu unterstützen.²⁶

Das Numas-System wurde aufbauend auf dem vom Ministerium für Innovation, Wissenschaft, Forschung und Technologie NRW geförderten, CBT-basierten Vorgängerprojekt NumEx in den Jahren 2001 bis 2004 unter Projektleitung von Frau Prof. Dr. Gisela Engeln-Müllges in

Zusam-menarbeit mit drei Projektpartnern entwickelt (Fortführung durch Prof. Dr. Wilhelm Hanrath). Ge-fördert wurde Numas im Rahmen des BMBF-Förderprogramms Neue Medien in der Bildung.

25 In das externe Berechnungssystem ist eine im Umfeld der genannten Bücher zu Numerik-Algorithmen entstandene Numerik-Software-Bibliothek eingeflossen.

26 Für Benutzer mit punktuellem Lern- oder Informationsinteresse sind zwei weitere Werkzeuge entwickelt und in Numas integriert worden: Ein Expertensystem, das dem fortgeschrittenen Anwender eine Entscheidungshilfe zur Lösung von Problemstellungen der Numerischen Mathematik zur Verfügung stellt, und die Möglichkeit zur Verarbeitung eigener, benutzerdefinierter Datensätze über spezielle Editoren, um so die beschriebenen Numerischen Verfahren auf eigene Problemstellungen anzuwenden. Eingabe und Ergebnisse können mit anderen Programmen und Systemen ausge-tauscht werden. Zudem wurde die Verwendbarkeit von Numas für Inhalte, die von den Themenfeldern Numerik und Statistik abweichen, durch die Integration eines Grundlagenk­urses zur Mathematik­ und eines Lernfeldes zum Thema Prozessk­ette der Freiformflächenherstellung nachgewiesen.

Abb. :

Mediendidaktisches Konzept eines NUMAS-Lernobjekts