Vorlesungskoordiniertes projektpasiertes Praktikum
Durch eine inhaltlich und zeitlich genau abgestimmte Koordination einer theoretischen und einer praktischen Lehrveranstaltung wurden bedeutende Synergien freigesetzt. Anhand von forschungs- und anwendungsnahen Projekten wurden die Lernziele beider Veranstaltungen in Kleingruppen problemorientiert erarbeitet und zusammengeführt. Die Projekte wurden selbständig konzipiert, erprobt und durchgeführt. Dieses nachhaltige Kollaborationskonzept lässt sich auch auf andere Lehrveranstaltungen übertragen.
Keywords
Course description
Project description
Die prägende Zusammenarbeit des Projekts bezieht sich auf den anorganischen Teil der Lehrveranstaltungen Chemie IV und Praktikum IV.
Als Abschluss der laborpraktischen Ausbildung nach dem 2. Studienjahr werden erste kleine Forschungsprojekte in 2er oder 4er Gruppen selbständig innerhalb definierter Vorgaben durchgeführt. Die inhaltlichen Grundlagen dazu werden in der Lehrveranstaltung Chemie IV, mit Vorlesung- und Übungsbetrieb, erarbeitet. Die Projekte sind "vorgehensoffen" (komplementäre Messmethoden und Vorgehensweisen, bzw. Design & Redesign sind möglich und sogar erwünscht), Lernzielorientiert, sowie forschungs- und anwendungsnah. Beispiele dafür sind das selbständige Konzipieren und Bauen einer Magnetwaage, die anschliessend in weiterführenden Experimenten verwendet wird, sowie die Synthese und Analyse neuer Verbindungen, ausgehend von bekannten Verbindungen (forschungsnah).
In den ersten vier Semestern führten die Studierenden bisher in 2-4er Teams wöchentlich einzelne klar umrissene Experimente bis zum Start unseres durch Innovedum finanzierten Projekts («Vorlesungskoordiniertes und projektorientiertes Praktikum», 2017-2018) durch. Diese Experimente veranschaulichten verschiedene chemische und materialwissenschaftliche Konzepte, Analysemethoden oder Vorgehensweisen und wurden weitgehend unabhängig von den begleitenden Lehrveranstaltungen organisiert.
Organisatorisch bedingt ein koordiniertes Zusammenspiel von Vorlesung und Praktika eine enge inhaltliche und zeitliche Abstimmung zwischen den Beiden. Nur auf diese Weise wird der Effekt auf den Lernerfolg, der durch mögliche Synergien entsteht, genutzt und maximiert. Dies bedingt eine gemeinsame Lernzielsetzung und einen regelmässigen Informationsaustausch sowie eine Anpassungsbereitschaft der involvierten Dozierenden.
Durch auf die Vorlesung genau abgestimmte Praktikumsversuche wird einerseits der Vorlesungsstoff veranschaulicht und im Praktikum noch einmal reflektiert, andererseits wird ein Teil der Praktikumseinführung schon in der Vorlesung behandelt, sodass im Praktikum mehr Zeit für die Versuchsdurchführung zur Verfügung steht. Dadurch werden die Lernziele jeder der beiden Lehrveranstaltungen nicht nur nachhaltiger erreicht, sondern es kann sogar in der Summe, durch die Kombination der beiden Lehrveranstaltungen, mehr Kompetenz vermittelt werden als es der Fall wäre, wenn die beiden Lehrveranstaltungen losgelöst voneinander unterrichtet würden. Mit anderen Worten wird hier 1+1 > 2.
Damit konnte auch der Übergang zwischen den Laborpraktika im 1.-3. Semester und den Forschungspraktika im 5. Semester anhand von forschungsnahen Projekten im 4. Semester gleitender gestaltet werden. Zentrale Bedeutung hat dabei auch das selbständige Arbeiten und das kritische Denken. Dazu wird vorab in die systematische Vorgehensweise in Design und Durchführung von Experimenten eingeführt, auch wird die Literatur- und Datensuche nochmals geschult. Der Bezug zur aktuellen Forschung wird sowohl in der Lehrveranstaltung Chemie IV wie auch in den Projekten selber geknüpft. Konkret wurden die Problemstellungen für mehrteilige forschungsnahe Projekte ausformuliert und getestet.
Durch den zusätzlichen Zwischenschritt in Form von forschungsnaher Praktikumsprojekte lernen die Studierenden einerseits in einem betreuten Rahmen die Anforderungen von Forschungsprojekten kennen. Andererseits wird durch die Kopplung und Synchronisation von Vorlesung und Praktikum der im Frontalunterricht vermittelte Stoff im wahrsten Sinne des Wortes visualisiert, vertieft und durch "aktives Lernen" die Nachhaltigkeit des erworbenen Wissens gewährleistet. Die wesentlichen Inhalte der Vorlesung sind also ins Praktikum IV integriert worden. Inhalte von Vorlesungsübungen werden so durch eigene anschauliche Beobachtungen in den Praktikumsversuchen ersetzt. Hierzu bieten sich thematisch insbesondere chemische Reaktionen, Farbveränderungen und magnetische Eigenschaften an.
Die enge Verknüpfung unterstützt beide Dozierenden in der Vermittlung der Lernziele, indem einerseits Vorkenntnisse, die für spezifische Praktikumsversuche benötigt werden, durch zusätzliche Erläuterungen in der Vorlesung thematisiert werden und andererseits in den Theorieeinführungen und Nachbesprechungen im Praktikum gezielt Wissens- und Verständnislücken beseitigt werden.
Es erfolgen regelmässige Besprechungs- und Feedbackrunden zur Analyse und Optimierung der Vorgehensweise der Projektarbeiten (je nach Phase moderiert durch Assistierende oder Dozierende). Dabei werden die Evaluationen der Studierenden, welche über unsere Praktikumswebseite online eingereicht werden können, berücksichtigt. Über das gleiche Webportal können die Projektvorbereitungen zur Vorbesprechung hochgeladen werden.
Die Selbstmotivation der Studierenden wird des Weiteren noch dadurch stimuliert, dass die Projektvorbereitungen, dank des gemeinsamen konstruktiven Alignments beider Lehrveranstaltungen, schon auf das entsprechende Schlussexamen der Vorlesung vorbereiten.
