baua: Bericht
des Lehrkonzeptes zur Produktsicherheit für die universitäre Ausbildung (PROSUmEr)
baua: Bericht
Forschung Projekt F 2395
J. Dyrna D. Gnauck K. Höhn T. Köhler M. Pump U. Schirwitz M. Schmauder
Weiterentwicklung und Modernisierung des Lehrkonzeptes zur Produktsicherheit für die universitäre Ausbildung (PROSUmEr)
1. Auflage 2019 Dortmund/Berlin/Dresden
Diese Veröffentlichung ist der Abschlussbericht zum Projekt F 2395 „Weiterentwicklung und Moderni- sierung des Lehrkonzeptes zur Produktsicherheit für die universitäre Ausbildung (PROSUmEr)“ im Auftrag der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt bei den Autorinnen und Autoren.
Autorinnen/Autoren: Dipl.-Ing. David Gnauck Dr.-Ing. Katrin Höhn
Prof. Dr.-Ing. Martin Schmauder Technische Universität Dresden
Institut für Technische Logistik und Arbeitssysteme 01062 Dresden
Jonathan Dyrna, M. Sc.
Prof. Dr. Thomas Köhler Dipl.-Medieninf. Matthias Pump Dipl.-Medieninf. Ulrike Schirwitz Technische Universität Dresden
Institut für Berufspädagogik und Berufliche Didaktiken 01062 Dresden
Fachliche Beratung: Dipl.-Ing. Björn Kasper
Gruppe Arbeitsstätten, Maschinen und Betriebssicherheit
Titelfoto: Michal Jarmoluk/Pixabay
Umschlaggestaltung: Regina Grahl
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Nachdruck und sonstige Wiedergabe sowie Veröffentlichung, auch auszugsweise, nur mit vorheriger Zustimmung der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin.
doi:10.21934/baua:bericht20190722 (online) www.baua.de/dok/8820948
Inhaltsverzeichnis
Kurzreferat 4
Abstract 5
1 Ausgangssituation und Zielstellung 6
2 Vorgehensweise 7
3 Weiterentwicklung und Modernisierung des Lehrkonzeptes 8
3.1 Fachinhaltliche Überarbeitung 8
3.2 Didaktische Modernisierung 9
3.3 Technische Umsetzung und Bereitstellung 10
3.4 Lizenzierung und Verbreitung 11
4 Erprobung 13
4.1 Methodische Vorgehensweise 13
4.2 Stichprobe 13
4.3 Zentrale Ergebnisse 14
4.4 Implikationen für Umsetzung und Einsatz des Lehrkonzeptes 15
5 Fazit 16
Literaturverzeichnis 17
Abbildungsverzeichnis 20
Danksagung 21
Weiterentwicklung und Modernisierung des Lehr- konzeptes zur Produktsicherheit für die universitäre Ausbildung (PROSUmEr)
Kurzreferat
Eine sicherheits- und gesundheitsgerechte Gestaltung von Produkten wie beispiels- weise Maschinen kann maßgeblich dazu beitragen, Gefährdungen durch gefährliche Produkte zu vermeiden. Diesbezüglich ist auch die akademische Ausbildung in der Pflicht, zukünftigen Fachkräften als frühzeitige Präventionsmaßnahme den Erwerb von umfassenden und fundierten Fachkenntnissen zu ermöglichen. Zu diesem Zwe- cke wurde ein bereits 2009 im Auftrag der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Ar- beitsmedizin (BAuA) umgesetztes Blended Learning-Konzept für den Einsatz in der akademischen Lehre von der Technischen Universität Dresden (TUD) unter inhaltli- chen, didaktischen, technischen und lizenzrechtlichen Gesichtspunkten weiterentwi- ckelt. Das modernisierte Lehrkonzept setzt sich aus fünf Themenkomplexen mit ins- gesamt 14 Lernmodulen zusammen. Zu jedem Themenkomplex wurden je ein Ler- narrangement und Wissensbaustein als zentrale Dokumente sowie multimediale Präsentationsfolien, Übungs- und Prüfungsaufgaben und eine webbasierte Lernan- wendung umgesetzt. Der modularisierte Aufbau sowie die inhaltlich duale Umset- zung von Präsenzlernmaterialien und Lernanwendung ermöglichen einen flexiblen, zielgruppenorientierten Einsatz des Lehrkonzeptes im Rahmen von akademischen Lehrveranstaltungen. Zahlreiche Anwendungsaufgaben begünstigen dabei eine pra- xisnahe Wissenskonstruktion, fördern den Lerntransfer und bereiten Studierende somit optimal auf ihre späteren beruflichen Anforderungen vor. Die auch auf mobilen Endgeräten verwendbaren Lehr- und Lernmaterialien werden allen interessierten Institutionen und Professuren, die bereits im Bereich Produkt- und Maschinensicher- heit lehren bzw. zukünftig lehren möchten, als freie Bildungsressource (Open Educa- tional Resource) zur Verfügung gestellt. Dieses Lizenzmodell ermöglicht den Anwen- dern, an der Aktualisierung und Weiterentwicklung der Lehr- bzw. Lernunterlagen zu partizipieren. Die Bereitstellung erfolgt über ein hochschulübergreifendes Lernmana- gementsystem, welches neben einer Dokumentenverwaltung auch vielfältige digitale Kommunikations- und Kollaborationswerkzeuge, wie etwa Foren, digitale Lerntage- bücher und Wikis, enthält. Diese erweitern die methodischen Einsatzmöglichkeiten des Lehrkonzeptes. Die unter Verwendung eines umfassenden Mixed-Methods- Designs mit Studierenden der unmittelbaren Zielgruppe durchgeführte Erprobung bescheinigt dem Lehrkonzept eine hohe Qualität und deutet dessen vielfältige Poten- tiale für die akademische Ausbildung an. Die definierten technischen und rechtlichen Rahmenbedingungen erlauben darüber hinaus auch sekundären Zielgruppen wie etwa Berufsschulen und Betrieben die freie Nutzung und Anpassung der Lehr- bzw.
Lernunterlagen.
Schlagwörter: Maschinensicherheit, Produktsicherheit, Produktgestaltung, Maschi- nenbau, Lehrkonzept, Hochschulbildung, Blended Learning, Lernanwendung, Open Educational Resources, Freie Lizenz
Development and modernisation of a teaching con- cept for PROduct Safety in University Education (PROSUmEr)
Abstract
Designing products, such as machines, in line with safety and health requirements can contribute significantly to avoiding hazards posed by dangerous products. In this respect, higher education is required to provide future professionals with comprehen- sive and profound knowledge in order to prevent hazards at an early stage. For this purpose, a blended learning concept for higher education had already been imple- mented since 2009 on behalf of the Federal Institute for Occupational Safety and Health (BAuA) and was recently refined in terms of its content, didactics, technical aspects and licensing by the TU Dresden (TUD). The updated educational concept consists of five topics comprising a total of 14 learning modules. For each topic, a learning arrangement and a knowledge module have been implemented as central documents alongside multimedia presentation slides, exercises and examination tasks, and a web-based learning application. A flexible, target group-oriented use of the educational concept in academic teaching and learning is facilitated by the modu- lar structure and the parallel implementation of the learning content within the class- room learning materials and the web application. Its numerous practical exercises promote practice-oriented knowledge construction, foster learning transfer and thus, provide students with an ideal preparation for their future work. The teaching and learning materials, which can also be used with mobile devices, are provided as open educational resources (OER). They can be used by members of all interested institu- tions and university chairs who have already been teaching in the field of product and machinery safety or would like to do so in future. This licensing model allows users to actively participate in updating and enhancing the teaching and learning materials.
The educational concept is provided using a cross-university learning management system that contains document management services as well as a variety of digital communication and collaboration tools, including forums, digital learning diaries, and wikis. These tools are meant to extend the methodical applications of the educational concept. The concept has been evaluated using a comprehensive mixed-method design involving students from the immediate target group. The results of the evalua- tion attest to the high quality of the educational concept and indicate its manifold op- portunities for being used in higher education. The specified technical and legal con- ditions furthermore permit secondary target groups such as vocational schools and enterprises to use and adapt the provided materials free of charge.
Keywords: Machinery safety, Product safety, Product design, Mechanical engineer- ing, Educational concept, Higher education, Blended learning, Learning application, Open educational resources, Free license
1 Ausgangssituation und Zielstellung
Gefährdungen durch gefährliche Produkte können durch deren sicherheits- und ge- sundheitsgerechte Gestaltung maßgeblich reduziert werden. Entsprechend ist eine hohe Produktsicherheit für nationale und internationale Verbraucher von wachsender Bedeutung (Deutsche Gesellschaft für Qualität, 2018; TÜV SÜD, 2017). Gerade in Bezug auf die Maschinensicherheit deuten diverse Studien jedoch auf eine Diskre- panz zwischen den Anforderungen der Nutzer und deren Berücksichtigung durch die Hersteller hin (Bentz, et al., 2017; Bentz, et al., 2018; Lange, et al., 2005; TÜV SÜD, 2017). Experten sehen eine von mehreren Ursachen hierfür in der unzureichenden Vermittlung der gesetzlichen Anforderungen an die Maschinensicherheit im Rahmen der Ausbildung von Konstrukteuren (Lange, et al., 2005). Eine fundierte Kenntnis dieser Anforderungen ist für angehende Produktdesigner und Konstrukteure jedoch eine zwingende Voraussetzung dafür, um sie in ihrer späteren beruflichen Praxis anwenden zu können (Neudörfer, 2016). Aus diesem Grund hat die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) bereits 2009 die Entwicklung eines akademischen Lehrkonzeptes für die sicherheits- und gesundheitsgerechte Gestal- tung von Produkten und insbesondere Maschinen in Auftrag gegeben. Das umge- setzte Blended Learning-Konzept (Schmauder, et al., 2009) wird an etwa 30 deut- schen Hochschulen eingesetzt. Zwei durchgeführte Nutzerbefragungen bescheinigen ihm neben einer hohen fachinhaltlichen Relevanz und didaktischen Qualität jedoch insbesondere in Bezug auf inhaltliche, didaktische und technische Aspekte zuneh- menden Aktualisierungs- und Optimierungsbedarf. Unter diesen Gesichtspunkten wurde das Lehrkonzept im Rahmen des vorliegenden Projektes vollständig überar- beitet und dabei auch lizenzrechtlich weiterentwickelt sowie unter Feldbedingungen erprobt.
2 Vorgehensweise
Die Projektbearbeitung erfolgte auf Grundlage einer Aufbereitung des Wissensstan- des im Arbeitspaket (AP) 1. Hierfür wurden die Ergebnisse der durchgeführten Nut- zerbefragungen gesichtet und daraus konkrete Handlungsbedarfe für die Modernisie- rung und Weiterentwicklung abgeleitet. Parallel dazu erfolgten im AP 2 die Recher- che und die Entscheidung für ein Learning Management System (LMS) für die tech- nische Bereitstellung des Lehrkonzeptes. Die Analyse- und Rechercheergebnisse flossen in die Erstellung eines mediendidaktischen Konzeptentwurfs (AP 3) ein. Die anschließende Umsetzung dieses Konzeptentwurfs (AP 4) umfasste neben der in- haltlich-didaktischen Überarbeitung und Aktualisierung der Lehr- bzw. Lernunterla- gen auch die Konzeption und Umsetzung einer Struktur für deren Bereitstellung im ausgewählten LMS. Sie beinhaltete auch die Einrichtung von Sozialisierungskompo- nenten (AP 5) zur Kommunikation und Kollaboration zwischen den Anbietenden (d.
h., der BAuA und der TUD), den Lehrenden und den Studierenden. Der umgesetzte Konzeptentwurf wurde im Rahmen einer Erprobung und Nutzerbefragung (AP 6) un- ter Feldbedingungen entwicklungsbegleitend evaluiert. Auf Basis des Nutzerfeed- backs erfolgte eine Überarbeitung der Konzeptumsetzung, die abschließend einer vollumfänglichen Erprobung unterzogen wurde. AP 7 umfasste die projektbegleiten- de Erstellung von Dokumentationen. Hierzu gehören neben der internen und exter- nen Berichterstattung auch weitere Produkte zur Unterstützung der Verbreitung (z. B.
Abstracts, Nutzungsvereinbarung, Produktlogo und Flyer) und Anwendung des Lehr- konzeptes (in Form einer umfangreichen Anwenderdokumentation).
3 Weiterentwicklung und Modernisierung des Lehr- konzeptes
3.1 Fachinhaltliche Überarbeitung
Die inhaltliche Struktur der bisherigen Lehrkonzeption wurde überarbeitet und präzi- siert. Dabei wurden vor allem die Bezüge zu den Regelwerken für die Produkt- und Maschinensicherheit aktualisiert sowie das methodische Vorgehen bei der Risikobe- urteilung konkretisiert. Weiterhin wurden Inhalte zur Bedeutung der Produktsicherheit einschließlich möglicher juristischer Konsequenzen des Inverkehrbringens von feh- lerhaften Produkte ergänzt. Außerdem erfolgte eine Anpassung der Gestaltungsan- sätze zur Risikominderung an den aktuellen Stand der Technik. Das modernisierte Lehrkonzept für Produktsicherheit gliedert sich inhaltlich in fünf Themenkomplexe, die sich jeweils aus einem oder mehreren Lehr- bzw. Lernmodulen zusammensetzen (siehe Abb. 3.1).
Abb. 3.1 Inhaltliche Struktur des Lehrkonzeptes für Produktsicherheit (PROSUmEr;
Quelle: TUD)
Im Themenkomplex A ‚Bedeutung der Produktsicherheit‘ werden grundlegende rechtliche Aspekte der Produktsicherheit erläutert sowie mögliche Produktfehler und sich daraus ergebende Konsequenzen aufgezeigt. Daran anknüpfend werden Vortei- le sicherheitsgerechter Gestaltung von Produkten benannt (Neudörfer, 2016). Im Themenkomplex B ‚Regelwerke‘ wird die Struktur europäischer und nationaler Re- gelwerke, wie der Maschinen-Richtlinie 2006/42/EG und dem Produktsicherheitsge- setz, samt deren Vorgaben zur Produkt- und Maschinensicherheit vermittelt. Außer-
dem wird ein Überblick zur Normung gegeben (Sterk, 2005). Im Themenkomplex C
‚Bereitstellung auf dem Markt‘ wird dargestellt, welche Voraussetzungen Hersteller für das Inverkehrbringen von Maschinen mit der Konformitätsbewertung und der CE- Kennzeichnung erfüllen müssen. Ergänzend dazu werden Sonderfälle des Inver- kehrbringens beispielhaft betrachtet. Im Themenkomplex D ‚Risikobewertung‘ wird das Vorgehen im iterativen Prozess der Risikobeurteilung beschrieben. Hierfür wird unter anderem erläutert, wie Unfälle und arbeitsbedingte Erkrankungen entstehen, wie Maschinengrenzen festgelegt, Gefährdungen identifiziert und Risiken einge- schätzt sowie bewertet werden können. Im Themenkomplex E ‚Risikominderung‘
wird das Vorgehen bei der Risikominderung beschrieben. Dafür wird dargestellt, wie in einem dreistufigen Verfahren mit inhärent sicherer Konstruktion, mit technischen und ergänzenden Schutzmaßnahmen sowie Benutzerinformationen Risiken gemin- dert werden können (Schmauder, et al., 2014).
3.2 Didaktische Modernisierung
Im Rahmen der Modernisierung und Weiterentwicklung der bisherigen Lehrkonzepti- on wurde das integrierte Lehr- bzw. Lernformat (Blended Learning) beibehalten, das konventionelle Unterrichtsformen didaktisch zielführend mit technologieunterstütztem Lernen verknüpft (Kerres, 2018). Die bereitgestellten didaktischen Bausteine – Leit- fäden und Präsentationsfolien für Dozierende sowie Unterlagen und Prüfungsaufga- ben für Studierende und eine lokale Lernanwendung – wurden nach kognitivistischen (Butcher, 2014; Mayer, 2014; Moreno, et al., 2003) und konstruktivistischen Gestal- tungsprinzipien (Siebert, 2012) überarbeitet. Darüber hinaus wurde das Lehrkonzept um zahlreiche Übungsaufgaben erweitert. Das modernisierte Lehrkonzept setzt sich aus
Lernarrangements, die den Lehrenden als Leitfaden für jeden Themenkom- plex dienen und dessen Lernziele und Struktur aufzeigen sowie Hinweise zur methodisch-didaktischen Umsetzung einschließlich der Kompetenzerfassung geben,
Wissensbausteinen, die von den Lehrenden zur Erschließung und Vermitt- lung bzw. von den Lernenden zur selbstständigen Erarbeitung aller Fachinhal- te eines Themenkomplexes verwendet werden können,
multimedialen Präsentationsfolien zur Visualisierung und Unterstützung der Vermittlung der Fachinhalte durch die Lehrenden,
Übungsaufgaben mit exemplarischen Lösungsmöglichkeiten zur begleiteten, individuellen oder kooperativen Wiederholung und Anwendung der Fachinhal- te durch die Lernenden,
Prüfungsfragen in verschiedenen Formaten (z. B. Entscheidungsfragen, Mul- tiple-Choice etc.), die zur formativen oder summativen Erfassung des Kompe- tenzerwerbs verwendet werden können
sowie einer webbasierten Lernanwendung (Web Based Training), welche den Lernenden zur selbstständigen Erschließung, Wiederholung und Anwen- dung aller Fachinhalte sowie zur Lernfortschrittskontrolle bereitgestellt werden kann,
zusammen.
Der konstruktivistische Ansatz der bisherigen Lehrkonzeption wurde dabei gestärkt und unter ermöglichungsdidaktischen Gesichtspunkten erweitert. In diesem Kontext trägt insbesondere die vollständig duale Umsetzung aller Inhalte in den Wissensbau- steinen bzw. Präsentationsfolien und der webbasierten Lernanwendung dazu bei, dass Lehrende umfassende und methodisch vielfältige Angebote für die Lernenden schaffen können. Die praxisnahe Verdeutlichung der Fachinhalte anhand von vier neu integrierten, zentralen Produktbeispielen – der Bohrmaschine, des Freischnei- ders, des Industrieroboters und der Verpackungsanlage – und deren Anwendung im Rahmen der vielfältigen Übungsaufgaben sollen die aktive Konstruktion und den selbstregulierten Transfer des Wissens in neue Kontexte durch die Lernenden be- günstigen. Aus der modernisierten technischen Bereitstellung des Lehrkonzeptes über ein LMS und insbesondere den hier implementierten digitalen Kommunikations- und Kollaborationswerkzeugen (z. B. Foren und Wikis) ergeben sich zusätzliche me- thodisch-didaktische Möglichkeiten.
Das Lehrkonzept wurde für Einrichtungen und Professuren konzipiert, die sich be- reits thematisch mit der Produkt- und Maschinensicherheit auseinandersetzen bzw.
zukünftig zu diesen Aspekten lehren bzw. forschen möchten. Die umfassenden Lehr- bzw. Lernunterlagen sollen der individualisierten und zielgruppenorientierten Konzep- tion und Umsetzung einer Vorlesung für ein Hochschulstudium mit einem empfohle- nen Umfang von 15 Semester-Doppelstunden (d. h., ca. einem Hochschulsemester) dienen. Als Nachweis für den hierbei geleisteten Arbeitsumfang der Studierenden werden vier European Credit Transfer System (ECTS)-Punkte empfohlen.
3.3 Technische Umsetzung und Bereitstellung
Bisher erfolgte die Distribution der Lehr- und Lernunterlagen und ihrer jährlichen Ak- tualisierungen in Form einer Versendung von DVD-ROMs per Post. Im Gegensatz dazu wird das weiterentwickelte Lehrkonzept über das webbasierte LMS ‚Online- Plattform für Akademisches Lehren und Lernen‘ (OPAL) bereitgestellt (Fischer, et al., 2010). Dieser ökonomisch und ökologisch effizientere Ansatz trägt maßgeblich zur Unterstützung, Strukturierung und Automatisierung der Bereitstellung bei (Handke, et al., 2012).
Abb. 3.2 Zwei-Ebenen-Distribution des Lehrkonzeptes für Produktsicherheit (Quelle:
TUD)
Die Komponenten des Lehrkonzeptes werden von den Anbietenden (BAuA und TUD) über einen OPAL-Kurs (siehe Abb. 3.2) zur Verfügung gestellt, der über einen Weblink abrufbar ist. Basierend auf der definierten lizenzrechtlichen Grundlage kön- nen alle interessierten Lehrenden hier auf die elektronischen Dokumente des Lehr- konzeptes und auf die Lernanwendung zugreifen bzw. diese herunterladen. Ein Teil des Kurses unterliegt einer Zugangsbeschränkung, durch die der Zugriff von ‚nicht autorisierten‘ Personen bzw. Entitäten verhindert werden soll. Nutzer können sich für diesen Bereich authentifizieren, indem sie sich mit einem (kostenfreien) OPAL- Account in den Kurs einschreiben und eine Nutzungsvereinbarung unterzeichnen.
Der ‚interne‘ Bereich beinhaltet neben den bearbeitbaren Formaten aller elektroni- schen Dokumente auch Werkzeuge (wie beispielsweise elektronische Kontakt- Formulare und Diskussionsforen), mit denen Lehrende mit den Anbietenden und un- tereinander in den kommunikativen Austausch treten und an der Weiterentwicklung des Lehrkonzeptes partizipieren können.
Analog zur bisherigen Lehrkonzeption können Lehrende den Studierenden die für ihren Anwendungskontext relevanten Lehrunterlagen nach ihren individuellen Rah- menbedingungen und Präferenzen bereitstellen (siehe Abb. 2). Unter ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten empfiehlt sich hierfür die Nutzung einer Lernplatt- form (Handke, et al., 2012). Zur individuellen technischen Bereitstellung beinhaltet das Lehrkonzept vielfältige Unterstützungsangebote. Hierzu zählt neben einer Ent- scheidungshilfe für eigene Distributionsstrategien auch ein Musterkurs, der für den Import in das LMS OPAL vorkonfiguriert wurde. Alternativ dazu wird ein schriftliches Kurskonzept bereitgestellt, das den Dozierenden als Vorbild für die Gestaltung eige- ner LMS-Kurse dienen kann. Diesbezüglich ist jedoch anzumerken, dass der medi- endidaktisch zielführende Einsatz von LMS-Kursen- bzw. Werkzeugen bei den Do- zierenden adäquate Fach-, Methoden- und Medienkompetenzen voraussetzt, welche sie gegebenenfalls erst im Vorfeld einer Lehrveranstaltung oder begleitend dazu er- werben müssen (Kerres, 2018).
Die (im Gegensatz zur bisherigen Lehrkonzeption) webbasierte Umsetzung der Lernanwendung bzw. Verfügbarkeit des Lehrkonzepts erlaubt einen breiten und technisch nahezu uneingeschränkten Zugriff über stationäre und mobile Endgeräte mittels Webbrowser. Die Bereitstellung der Lernanwendung in den Web-Standards Hypertext Markup Language (HTML) 5 und Sharable Content Object Reference Mo- del (SCORM) gewährleistet eine hohe Portabilität in alternative Systeme.
3.4 Lizenzierung und Verbreitung
Die bisherige Lizenzierung in Form von Verträgen, die den Anwendern lediglich ein- geschränkte Nutzungs- und Verwertungsrechte gewährten, wurde umfassend reflek- tiert und maßgeblich verändert. Das überarbeitete Lehrkonzept wird als frei zugängli- che Lehr-, Lern- und Forschungsressource (Open Educational Resource; OER) be- reitgestellt. Seine freien Lizenzen erlauben den Nutzern eine kostenneutrale Ver- wendung, Veränderung und Weitergabe (Atkins, et al., 2007) unter Beibehaltung der
lizenzrechtlichen Bedingungen1. Dadurch werden die Freiheiten, die das Gesetz zur Angleichung des Urheberrechts an die aktuellen Erfordernisse der Wissensgesell- schaft (UrhWissG) im Kontext von Bildung und Wissenschaft ohnehin gewährt, um weitreichendere Nutzungsmöglichkeiten erweitert. Hierzu zählen beispielsweise die vollumfängliche Bearbeitung und Weitergabe der Dateien. Um diese technisch zu ermöglichen, werden (im Gegensatz zur bisherigen Lehrkonzeption) alle Lehr- bzw.
Lernunterlagen in freien und quelloffenen Dateiformaten bereitgestellt. Diese können mit kostenneutraler, plattformunabhängiger Software (wie beispielsweise LibreOffice oder OpenOffice) bearbeitet werden. Die Lizenzierung als OER soll verwertungs- rechtlichen Unsicherheiten entgegenwirken, die fortlaufende und kontextspezifische Anpassung der Lehr- bzw. Lernunterlagen vor dem Hintergrund der zunehmenden Wissensdynamisierung ermöglichen und somit die Nutzerakzeptanz und Lebensdau- er des Lehrkonzeptes maßgeblich erhöhen (Follert, et al., 2017; Malina, 2015).
Wie bereits aufgeführt, können interessierte Anwender erweiterten Zugriff auf die Komponenten des Lehrkonzeptes (z. B. in bearbeitbaren Dokumentenformaten) er- halten. Hierfür wurde eine Nutzungsvereinbarung erstellt, welche die lizenzrechtli- chen Bedingungen präzisiert. Zusätzlich umgesetzte Produkte unterstützen die Ver- breitung. Hierzu zählt beispielsweise ein Produkt-Logo, das für einen hohen Wieder- erkennungswert sorgt und in alle Komponenten des Lehrkonzeptes sowie einen er- stellten Flyer einfloss. Neben Projektberichten und Abstracts zur Unterstützung des Ergebnistransfers in die Fachöffentlichkeit wurde auch eine umfassende Anwender- dokumentation erstellt, die den Lehrenden als Hilfestellung für den Einsatz des ge- samten Lehrkonzeptes dienen soll.
1 Alle elektronischen Dokumente des Lehrkonzeptes werden unter der Lizenz ‚Creative Commons Namensnennung-Share Alike 4.0 International‘ (CC BY SA 4.0) bereitgestellt. Die webbasierte Lern- anwendung ist unter der ‚GNU General Public License 3‘ (GPLv3) lizenziert.
4 Erprobung
Zur frühzeitigen Qualitätskontrolle bzw. Berücksichtigung der Anwenderperspektive wurde die Umsetzung des Konzeptentwurfs sowohl begleitend als auch nach Ab- schluss der Entwicklung erprobt. Die Erprobung erfolgte durch eine Fachdozentin im Rahmen der Vorlesung ‚Produktergonomie und Produktsicherheit‘ an der TU Dres- den. Teilnehmende waren jeweils Studierende der unmittelbaren Zielgruppe (aus dem Diplomstudiengang ‚Maschinenbau‘ mit der Studienrichtung ‚Produktionstech- nik‘). Zur Validierung der Einschätzungen und insbesondere der Verbesserungsvor- schläge wurde das Lehrkonzept parallel dazu durch Experten aus den Bereichen Produktsicherheit, Mediendidaktik und Mediendesign evaluiert.
4.1 Methodische Vorgehensweise
Die entwicklungsbegleitende Erprobung fokussierte ausgewählte Module der voll- ständig neu erstellten, webbasierten Lernanwendung. Im Rahmen der abschließen- den Erprobung konzipierte die Dozentin auf Basis aller Komponenten des Lehrkon- zeptes eine vollständige akademische Vorlesung mit einem Umfang von acht Se- mester-Doppelstunden (d. h., einem Hochschulsemester) und führte diese durch. Die Bereitstellung der Unterlagen an die Studierenden erfolgte jeweils über einen Kurs im LMS OPAL. In allen Erhebungsphasen dienten qualitativ-quantitative Online- Fragebögen als Messinstrumente. Diese wurden auf Basis validierter Skalen (Hassenzahl, et al., 2003; Laugwitz, et al., 2008; Roca, et al., 2006) entwickelt und um ad hoc konstruierte Fragen, Skalen und Items ergänzt. Weiterhin wurde im Rah- men der entwicklungsbegleitenden Erprobung eine qualitative Fokusgruppendiskus- sion (Lamnek, et al., 2016) mit den Studierenden zur vertiefenden Betrachtung aus- gewählter Aspekte durchgeführt. Darüber hinaus erteilten die Experten zu einem Lernmodul Feedback unter Verwendung eines Annotationswerkzeugs. Die erhobe- nen quantitativen Daten wurden unter Verwendung einer Analysesoftware halbauto- matisiert deskriptivstatistisch ausgewertet. Die Auswertung des qualitativen Daten- materials erfolgte in Form einer inhaltlich-strukturierenden Inhaltsanalyse (Mayring, 2015).
4.2 Stichprobe
In der ersten Phase der entwicklungsbegleitenden Erprobung beantworteten insge- samt 13 Studierende (92% männlich) im Alter von 21 bis 29 Jahren den Online- Fragebogen vollständig. Außerdem beteiligten sich acht Experten (63% weiblich), die zwischen 24 und 55 Jahren alt waren. An der zweiten Phase der entwicklungsbeglei- tenden Erprobung nahmen 14 Studierende (93% männlich) im Alter von 21 bis 36 oder mehr Jahren teil. An der Abschlussevaluation der einzelnen Themenkomplexe haben insgesamt 19 Studierende sowie drei fachliche Experten partizipiert. Der Onli- ne-Fragebogen zur gesamten Erprobungsveranstaltung wurde von 13 Studierenden (62% männlich) vollständig beantwortet, die zwischen 21 und 26 Jahren alt waren.
Die Gesamtaltersverteilung der teilnehmenden Studierenden in allen Erprobungs- phasen ist mit der Altersverteilung von umfassenden Studierendenbefragungen zum Lernen mit digitalen Medien (Persike, et al., 2016) vergleichbar.
4.3 Zentrale Ergebnisse
Das Design der bereitgestellten Lehr- bzw. Lernmaterialien wurde in allen Erpro- bungsphasen als tendenziell spannend, interessant, kreativ und modern bzw. zeit- gemäß bewertet und sowohl im Rahmen der Fokusgruppendiskussion als auch der Experten-Annotationen explizit positiv hervorgehoben. Die Teilnehmenden schätzten die Performance der Lernanwendung als schnell und weitgehend fehlerfrei ein. Ins- gesamt traten während der gesamten Erprobungsdauer bei der Verwendung aller Lehr- bzw. Lernunterlagen nur sehr wenige technische Unzulänglichkeiten auf. Die Bereitstellung der Lehr- bzw. Lernunterlagen über das LMS OPAL wurde von den Studierenden als sinnvoll und zeitgemäß erachtet und entsprechend vollumfänglich befürwortet. Die Fokusgruppe hob diesbezüglich insbesondere die Plattformunab- hängigkeit positiv hervor. Die Einschätzungen zur Qualität der bereitgestellten Infor- mationen fielen in allen Erprobungsphasen positiv aus und verbesserten sich dabei fortlaufend. Weiterhin bescheinigten die Teilnehmenden den Lehr- bzw. Lernunterla- gen eine sehr hohe Benutzerfreundlichkeit. Auch die Systemqualität kann anhand von 85 Prozent korrekt gelösten Usability-Testaufgaben bei subjektiv abnehmender Bearbeitungsdauer und -schwierigkeit als sehr gut betrachtet werden. Die Teilneh- menden erachteten sowohl den Aufbau der Lernanwendung als auch des gesamten Lehrkonzeptes als zielführend. Im Rahmen der Abschlusserprobung wurden insbe- sondere die Fragen zur Prüfungsvorbereitung, die Übungen zur praktischen Anwen- dung und die webbasierte Lernanwendung als gewinnbringend und hilfreich erachtet.
Daraus resultierte für beide Erprobungsphasen ein sehr positiver Gesamteindruck (siehe Abb. 4.1) sowie ein hoher (subjektiv) wahrgenommener Wissenszuwachs der Teilnehmenden. In ihren Anmerkungen hoben die Evaluationsteilnehmenden insbe- sondere die sehr hohe Informationsqualität und -dichte sowie die anschauliche und praxisnahe Wissens- und Kompetenzvermittlung mit Bezug auf konkrete Produktbei- spiele hervor.
Abb. 4.1 Gesamteindruck der Teilnehmenden in den beiden Erprobungen (Quelle:
TUD)
Im Rahmen der entwicklungsbegleitenden Erprobung wurde insbesondere in Bezug auf einige Gestaltungsaspekte der Lernanwendung sowie die Umsetzung der Test- fragen bzw. -module Überarbeitungsbedarf identifiziert. Beispielsweise bemängelten die Teilnehmenden fehlende Orientierungsmöglichkeiten hinsichtlich des aktuellen Standes bzw. Fortschritts bei der Bearbeitung der Lernanwendung. Zur Verbesse- rung schlugen Experten und Studierende die Implementierung einer Fortschrittsan- zeige, beispielsweise in Form von Seitenzahlen, vor. Weiterhin wünschten sich die Studierenden für alle Testfragen ein unmittelbares Feedback nach deren Beantwor- tung. Darüber hinaus regten die Experten eine optische Überarbeitung einzelner Ge- staltungselemente der Lernanwendung und insbesondere die Hervorhebung wichti- ger Informationen in Textelementen sowie die direkte Ansprache der Lernenden im Rahmen von Fragen und Instruktionen an. Die wenigen Verbesserungsvorschläge der Teilnehmenden der abschließenden Erprobung bezogen sich auf die unzu- reichende inhaltliche Präzision einer Übungsaufgabe sowie die teilweise fehlerbehaf- tete, automatisierte Auswertung der Testmodule in der Lernanwendung. Darüber hinaus gaben die Lernenden vielfältige Hinweise, die speziell den didaktischen Ein- satz des Lehrkonzeptes betrafen.
4.4 Implikationen für Umsetzung und Einsatz des Lehrkonzeptes
Basierend auf einer Prüfung und Priorisierung des Nutzerfeedbacks unter inhaltli- chen, didaktischen und ökonomischen Gesichtspunkten wurden im Anschluss an die jeweiligen Erprobungsphasen zahlreiche Verbesserungsvorschläge umgesetzt. Bei- spielsweise wurde die Gestaltung des Hauptmenüs, der Textelemente sowie spezifi- scher interaktiver Komponenten der Lernanwendung überarbeitet. Zu allen Zwi- schen- und Testfragen wurden unmittelbares Feedback hinsichtlich der Korrektheit der vorgeschlagenen Lösungen sowie Erläuterungen zu den jeweiligen Antwortmög- lichkeiten bereitgestellt. Außerdem wurden die Zwischen- und Testfragen – insbe- sondere Zuordnungsaufgaben – bezüglich ihrer optischen und funktionalen Gestal- tung verbessert. Dies beinhaltet auch die Implementierung eines Seitenzählers als einfache Form einer Fortschrittsanzeige für alle Fragentypen ebenso wie für inhaltli- che Seiten. In umfassenderen Übungsaufgabenkomplexen wurde eine Funktion zum unmittelbaren Abbruch implementiert. Diese soll die methodische und zeitliche Selbststeuerung des eigenen Lernprozesses durch die Lernenden unterstützen. Alle identifizierten technischen Fehler (wie etwa bei der automatisierten Auswertung der Testmodule in der Lernanwendung) wurden behoben. In den Präsentationsfoliensät- zen wurden Zwischenüberschriften eingefügt, die den Beginn eines neuen Moduls deutlicher kenntlich machen. Außerdem wurden aus den Evaluationsergebnissen zahlreiche Hinweise für den didaktischen Einsatz des Lehrkonzeptes abgeleitet und in die Anwenderdokumentation integriert.
5 Fazit
Die bisherige Lehrkonzeption wurde unter inhaltlichen, didaktischen, technischen und lizenzrechtlichen Gesichtspunkten umfassend modernisiert und weiterentwickelt. Die fachinhaltlich-didaktische Modernisierung ermöglicht einen methodisch vielfältigen und hochgradig angepassten Einsatz in der akademischen Ausbildung. Dadurch wird der zunehmenden Forderung nach Individualisierung und Flexibilisierung der Hoch- schulausbildung nachgekommen, die aus einer steigenden Heterogenität der Studie- renden resultiert (Schmidt-Lauff, et al., 2013). Die technische Umsetzung des fachin- haltlich und didaktisch modularisierten Lehrkonzeptes sowie seine Bereitstellung über ein LMS ermöglichen eine hohe Skalierbarkeit. Weiterhin schafft die technische Konfiguration in Einklang mit der Lizenzierung als OER den erforderlichen Rahmen für eine kontinuierliche Anpassung und Weiterentwicklung an sich fortlaufend wan- delnde, fachliche und methodische Gegebenheiten und trägt zur Erhöhung der Nut- zerakzeptanz und Nachhaltigkeit des Lehrkonzeptes bei. Diese Umsetzung ermög- licht auch die didaktische Anpassung des in erster Linie auf die akademische Ausbil- dung ausgerichteten Lehrkonzepts für sekundäre Zielgruppen, die beispielsweise in der beruflichen Aus- und Weiterbildung zu verorten sind.
Die umfassende Erprobung unter Verwendung eines Mixed-Methods-Designs be- scheinigt dem Lehrkonzept eine hohe inhaltliche, didaktische und technische Quali- tät. Sie zeigt deren Potential auf, die Thematik der Produktsicherheit nachhaltig in der akademischen Ausbildung zu implementieren. Dies ist insofern wichtig, als dass das Inverkehrbringen gefährlicher Produkte für Hersteller und Verbraucher weitrei- chende Konsequenzen nach sich ziehen kann. Diese erstrecken sich von aufwändi- gen und kostenintensiven Nacharbeiten über imageschädigende Rückrufaktionen bis hin zu schweren Unfällen mit zum Teil tödlichen Folgen. Eine proaktive, sichere und gesundheitsgerechte Produktgestaltung auf Basis von in der universitären Ausbil- dung erworbenen Fachkenntnissen kann maßgeblich zur Vermeidung derartiger Fol- gen beitragen (Klein, 2013). Akademischen Einrichtungen und Professuren wird na- hegelegt, das Lehrkonzept aufzugreifen und in ihre Hochschullehre zu integrieren.
Darüber hinaus sind die Anwender auf Grundlage der freien Lizenzierung herzlich zu einer umfassenden Partizipation an der fortlaufenden Anpassung und Weiterentwick- lung des Lehrkonzeptes eingeladen. Die sich hier bietenden Möglichkeiten der kol- lektiven Wissenskonstruktion übertreffen die Potentiale von individuell agierenden Experten deutlich (Scardamalia, et al., 2015).
Nähere Informationen zum Lehrkonzept sowie den Webzugang finden Sie unter www.baua.de/DE/Aufgaben/Forschung/Forschungsprojekte/f2395.html
Literaturverzeichnis
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Abbildungsverzeichnis
Abb. 3.1 Inhaltliche Struktur des Lehrkonzeptes für Produktsicherheit
(PROSUmEr; Quelle: TUD) 8
Abb. 3.2 Zwei-Ebenen-Distribution des Lehrkonzeptes für Produktsicherheit
(Quelle: TUD) 10
Abb. 4.1 Gesamteindruck der Teilnehmenden in den beiden Erprobungen
(Quelle: TUD) 14
Danksagung
Wir danken an dieser Stelle allen Personen, die uns bei der Durchführung des Pro- jekts tatkräftig unterstützt haben und ohne die dessen Umsetzung in der vorliegen- den Qualität und Quantität kaum möglich gewesen wäre. Unser besonderer Dank gilt Herrn Felix Anders für seinen umfassenden Beitrag zur visuellen Gestaltung des Lehrkonzeptes. Weiterhin danken wir Herrn Dr. Uwe Kühsel, Herrn Sebastian Seu- rich, Herrn Bastian Woywode, Herrn Stephan Holfert, Herrn Roland Furmankiewicz, Herrn Ulli Jensen und Herrn Hagen Claus für die Bereitstellung von zahlreichen In- formationen und Medieninhalten zu vielen praktischen und insbesondere den vier zentralen Produktbeispielen des Lehrkonzeptes. Für ihren signifikanten Beitrag zur Umsetzung und insbesondere zur umfassenden Qualitätssicherung der erstellten Lehr- bzw. Lernmaterialien danken wir Frau Sylvia Franke-Jordan, Herrn Jean- Claude Palm, Herrn Michael Raff, Herrn Dominik Rampp und Herrn Gregor Schwei- gel. Unser Dank für ihre umfassende Beteiligung im Rahmen der frühen Konzepti- onsphase sowie ihre organisatorische Begleitung des Projekts gilt Herrn Dr. Sander Münster und Frau Dr. Sandra Schulz. Nicht zuletzt danken wir den Mitarbeitenden der Gruppe „Arbeitsstätten, Maschinen und Betriebssicherheit“ der BAuA, Herrn Dr.
Stefan Voß, Herrn Dr. Kersten Bux, Frau Marlies Kittelmann und insbesondere Herrn Björn Kasper für die zu jeder Zeit sehr konstruktive und zwischenmenschlich ange- nehme fachliche Betreuung des Projekts.
