Nach Tafeln, Whiteboards, Lightboards, Starboards und Smartboards wirft jetzt die nächste Evolutionsstufe für die Online-Lehre und Erklärvideoproduktion ihre Schatten voraus — das revolutionäre Shadowboard. Hier zeigen Sie sich als Lehrperson von ihrer besten Schattenseite.
Aufnahme am Shadowboard
Das Shadowboard besteht aus einer Plexiglasscheibe mit Standfüßen sowie einer Leinwand aus Spezialgewebe (selbstverständlich ein Abfallprodukt der Raumfahrtindustrie). Es ist rasch aufgebaut und wird durch eine handelsübliche Kamera und ein Ansteckmikrofon ergänzt. Es ist intuitiv und flexibel in der Anwendung, und erlaubt die gleichen didaktischen Möglichkeiten, wie andere flache, glatte, beschreibare Gegenstände, also viele.
Anschrieb am Shadowboard
Eine helle punktförmige Lichtquelle beleuchtet die Leinwand, die durch die Lehrperson und spezielle Schattenstifte punktuell abgedunkelt wird, wodurch faszinierende, konstrastreiche und dynamische Aufnahmen mit einer beeindruckenden Lebendigkeit entstehen, die auch längere, langatmige und komplexe Erklärvideos kurz und kurzweilig erscheinen lassen. Auch 90 Minuten lange synchrone Vorlesungsmonologe werden so problemlos von den Lernenden aufgenommen und verstanden. Die reine Schwarz-Weiß-Darstellung lenkt dabei den Fokus auf das Wesentliche. Verschiedene Farben können so keine Verwirrung bei der Visualisierung stiften.
Schattenstifte
Ist das Shadowboard vollgeschrieben, lassen sich mit einem speziellen Schattenradierer die geschriebenen Schatten wieder weglöschen. Nach einer gewissen Nutzungszeit färbt sich der Schattenradierer dann dunkel und muss ausgetauscht werden. Das Shadowboard an sich ist aber nahezu beliebig lange nutzbar, zumindest solange genügend Licht da ist, um neue Schatten zu werfen.
SchattenradiererDie radierten Schatten sind als dunkle Färbung deutlich sichtbar.
Sind Sie neugierig geworden? Vereinbaren Sie noch heute einen Test in unserer Magdeburger Filiale! Konnten wir Sie bereits überzeugen? Dann bestellen Sie noch heute!
Die Basisversion „Light Shadow“ (Shadowboard, Schattenstifte, Schattenradierer) ist bereits für 0815 € zu haben.
Zum Aufpreis von 104 € gibt es das Modell „Shadow Roller„, bei dem statt der Standfüße ein rollbares Gestell für den mobilen Einsatz montiert ist.
Die Premium-Version „Moon Shadow“ ist exklusiv von Cat Stevens signiert und bietet zusätzlich eingebaute Lautsprecher, die eine Ton- oder Musikwiedergabe erlauben und das Shadowboard somit auch für hybride Lehrszenarieren einsetzbar machen (Preis auf Anfrage).
Typisches am Shadowboard aufgenommenes Erklärvideo
Das Shadowboard ist mit allen gängigen Videokonferenzsystemen (Jitsi, BBB, WebEx, Skype, MS Teams, Zoom, etc.) sowie üblicher Aufnahmesoftware (OBS Studio, Camtasia, HyperCam) kompatibel. Eine Version für VHS-Kassetten ist noch in der Entwicklung.
Shadowboard-Aufnahme im OBS Studio
Anmerkung: Die nötige starke Lichtquelle ist nicht im Lieferumfang enthalten. Es eignen sich aber:
direktes oder gebündeltes Sonnenlicht (klimaneutral, aber Warnung vor Sonnenbrand der Lehrperson und Brandflecken auf dem Shadowboard)
Tageslicht-Projektoren und Polyluxe (in Bildungseinrichtungen typischerweise vorhanden)
Beamer (auch mit VGA-Anschluss)
Kerzen (viele, auch bei Stromausfall einsetzbar, aber Achtung: starke Hitzeentwicklung)
Beamer als Lichtquelle (nicht im Lieferumfang enthalten)
Folgenden kursiv gesetzten Text habe ich gerade nach lehrstuhlinterner Abstimmung an unsere potentiellen Prüflinge in den Grundlagen der Elektrotechnik geschickt. Gegenüber der letzten Präsenzprüfung mit anschließend viel „Papierkrieg“ würde ich die Aufgabenverteilung, Einreichung, Korrektur, Bewertung, Einsichtnahme und Archivierung wieder komplett digital durchführen. Dazu brauchen die Studierenden im Hörsaal natürlich ein digitales Endgerät, was aber heutzutage mit entsprechender Vorlaufzeit natürlich kein Problem sein sollte (ähnlich wie man früher ein Tafelwerk und einen Taschenrechner vorausgesetzt hat). Ich erhoffe mir eine schnellere und einfachere Korrektur ohne aufwendige Logistik der Hefter mit den Papierlösungen, raschere Antworten auf Rückfragen der Studierenden und eine problemlose digitale kontaktlose Prüfungseinsicht, auch aus der Ferne.
Um den Korrekturaufwand gering zu halten, würde ich in jedem der zehn Themenbereiche nur 3 oder 4 Aufgaben in den Auswahlpool stellen, so dass die Kolleg*innen bei der Kontrolle nur 3 oder 4 Musterlösungen parat haben müssen. Das erspart auch das nervige Recherchieren der passenden Musterlösung in der Datenbank bei jeder Korrektur. Außerdem kann ich ja dann Aufgaben mit jeweils gleicher Punktzahl und damit wirklich gleichem Bearbeitungsaufwand wählen, so dass die Auswertung einfacher ist, weil ich nicht mehr eine unterschiedliche Sollpunktzahl für jede*nStudent*in berücksichtigen muss. Die resultierenden 310 oder 410 verschiedenen Prüfungsvariationen bieten trotzdem genügend Variabilität. Mit einer zufälligen Mischung der Aufgabenreihenfolge sind studentische Absprachen auf einem höheren Kompetenzniveau notwendig, um mögliche Lösungen auszutauschen.
Die Variante im Hörsaal schränkt Contract Cheating und andere Betrugsversuche hinreichend ein und wird auch von den Studierenden als fairer. Trotzdem wäre es kein großes Problem, die Prüfung bei Verschlimmerung der Pandemielage ohne großen Aufwand auch wieder auf eine komplette Online-Variante umzustellen, die ich dann aber erneut in unbeaufsichtiger Take-Home-Form durchführen würde.
In die Zukunft blickend eröffnen wir uns damit mittelfristig Möglichkeiten, in der Prüfung auch mal einzelne Aufgaben mit MATLAB Grader oder LTspice/EasyEDA einzubauen, die noch mal praxisnäher sind und weiterhin auch den Korrekturaufwand für die Kolleg*innen senken.
Außerdem ist ein nahezu voll-digitaler Prüfungsablauf perspektivisch kompatibel zu den Anforderungen des Onlinezugangsgesetzes, das sicherlich auch irgendwann die Hochschulen dazu zwingen wird, Verwaltungsdienstleistungen wie eine Prüfungseinsicht digital zu ermöglichen.
Werte Studierende,
die für Montag, den 14.02.2021 im Zeitraum von 16 Uhr bis 19 Uhr geplante Prüfung zur Lehrveranstaltung „Grundlagen der Elektrotechnik 1, 2“ (Nr. 800012) wird aller Voraussicht nach als Präsenzprüfung in G44-H6 durchgeführt. Das konkrete Hygienekonzept steht noch nicht fest, wird aber zu gegebener Zeit von der Universitätsleitung zentral bekannt gegeben. Vor der Prüfung melden Sie sich wie üblich im LSF bzw. über das Prüfungsamt zur Prüfung an (mindestens zwei Wochen vorher). Voraussetzung dafür ist der Übungsschein.
Ähnlich wie die letzten Prüfungen wird auch diese Präsenzprüfung im Open-Book-Format durchgeführt. Für Sie als Student*in bedeutet dies, dass Sie zwar eine eigenständige Lösung erarbeiten müssen, für diese aber viele verschiedene Hilfsmittel nutzen können. Dazu zählen beispielsweise:
Vorlesungsskripte und Bücher
Mitschriften und Lösungen von Übungsaufgaben
konventionelle und grafikfähige Taschenrechner
digitale Endgeräte wie Smartphones, Tablet-PCs und Laptops/Notebooks mit:
Numerikprogrammen wie MATLAB/Octave
Computeralgebrasystemen wie Maxima
Netzwerksimulatoren wie LTspice, CONCIRC oder EasyEDA
Sie benötigen für die Prüfung ein digitales Endgerät, um die Aufgabenstellungen zu lesen und ihre handschriftlichen Lösungen einreichen zu können. Stellen Sie bitte eine genügend lange Akkulaufzeit sicher, da die Plätze in G44-H6 nicht alle mit Steckdosen ausgestattet sind. Laden Sie Akkus vorher vollständig auf und halten Sie eventuell Ersatzakkus bzw. eine Powerbank bereit. Installieren Sie die benötigte Software vorher und richten Sie diese auch für einen möglichen Offline-Betrieb ein, falls es Probleme mit dem WLAN gibt. Halten Sie eventuell ein zweites Gerät (z.B. einen Tablet-PC) als Alternative bereit.
Zu Beginn der Prüfung bekommen Sie die Prüfungsaufgaben per E-Mail an Ihre studentische E-Mail-Adresse zugesandt. Die Prüfungsklausur besteht aus Aufgaben, die ähnlich wie die Übungsaufgaben aufgebaut sind. Die Themen der Aufgaben entsprechen den Übungsthemen, die in beiden Semestern behandelt wurden.
Ähnlich wie in den letzten Prüfungen sind die Aufgabenblätter individualisiert, d.h. jede(r) Prüfungsteilnehmer*in bekommt eigene Aufgaben, die aber in der Schwierigkeit, im Umfang und in den Themenbereichen vergleichbar sind. Da Sie bei der Lösung gegenüber den bisherigen Präsenzklausuren mehr Möglichkeiten (z.B. Software, siehe oben) nutzen können, steigt der Aufgabenumfang von 9 auf 10 Aufgaben. Die Bearbeitungszeit beträgt wie bisher 180 min bzw. 3 h.
Während der Prüfung lösen Sie die Aufgaben und notieren Ansatz, Lösungsweg sowie Zwischen- und Endergebnisse nachvollziehbar und handschriftlich auf den dazu vorbereiteten Lösungsblättern. Weitere Hinweise dazu:
Berechnungen mit einem Stift mit gutem Kontrast schreiben
für jede Aufgabe ein neues Blatt benutzen
Punkte für einzelne Aufgaben siehe Aufgabenblatt
es ist die vorgegebene Berechnungsmethode zu verwenden, sonst 0 Punkte
richtiges Ergebnis gilt nur, wenn der Lösungsweg plausibel ist
eventuell vorhandene Aufgabenunterteilung in a), b), … beibehalten
Endergebnisse nach Möglichkeit hervorheben
Halten Sie während der Prüfung bitte Ihren Studierendenausweis zur Identifizierung bereit. Am Ende der Prüfung fotografieren Sie Ihre Lösungen ab und reichen diese in entsprechenden Einreichungsformularen im Moodle-Kurs ein. Dabei müssen Sie außerdem eine Erklärung zur eigenständigen Lösung abgeben. Für das Abfotografieren und Hochladen stehen Ihnen weitere 15 min Zeit zur Verfügung.
Nur für den schriftlich begründeten Ausnahmefall, dass Sie während der Prüfungszeit nicht an der Präsenzprüfung teilnehmen können, z.B. durch eine behördlich angeordnete Quarantäne, amtliche Reisebeschränkungen oder ähnliche pandemiebedingte Gründe, können Sie die Prüfung auch in einem videobeaufsichtigten Online-Format absolvieren. In diesem Fall bekommen Sie die Prüfungsaufgaben ebenso kurz vor der Prüfung als PDF-Datei per E-Mail an Ihre studentische E-Mail-Adresse zugeschickt. Sie lösen die Aufgaben und notieren Ansatz, Lösungsweg sowie Zwischen- und Endergebnisse nachvollziehbar und handschriftlich. Am Ende der Prüfung fotografieren Sie Ihre handschriftlichen Lösungen ab bzw. scannen diese ein und laden sie hoch. Dabei muss auf jedem abfotografierten Lösungsblatt Ihr Studierendenausweis in der linken unteren Ecke deutlich sichtbar sein. Für das Abfotografieren/Einscannen und Hochladen stehen Ihnen auch hier weitere 15 min Zeit zur Verfügung.
Gastbeitrag von Maximilian Hollenbach (Lehrstuhl für Elektronik)
Die physische Kontaktbeschränkung durch die Coronapandemie stellte und stellt alle Lehrenden vor die immense Aufgabe, Ersatz für Ihre etablierten Formen des Wissenstransfers an Lernende und Studierende zu finden.
Ich bin als wissenschaftliche Hilfskraft am Lehrstuhl für Elektronik an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg tätig. Unser Lehrstuhl bietet unter „normalen“ Umständen zur praktischen Anwendung der in der gleichnamigen Vorlesung vermittelten Inhalte das Laborpraktikum „Elektronische Schaltungstechnik“ an. Dieses besteht aus mehreren Versuchen, in denen typische Schaltungen der Elektronik, beispielsweise Verstärker, Filter und Oszillatoren, durch die Studierenden untersucht werden.
Im Zuge der sich immer wieder ändernden Maßnahmen zur Eindämmung des Coronavirus war im Jahr 2020 schwer abzuschätzen, ob und in welchem Umfang die Durchführung von Präsenzveranstaltungen in der Universität möglich sein wird. Aus diesem Grund haben wir am Lehrstuhl einen Plan B entworfen, das Praktikum@Home. Die Idee dahinter ist mit möglichst einfachen Mitteln eine Art Versuchskasten zu schaffen, mit dem wir das Praktikum zu den Studierenden nach Hause bringen können. Der Kasten sollte alle nötigen Bauelemente und Geräte enthalten, um trotz Heimarbeit Wissen über den Aufbau und die Funktion elektronischer Schaltungen zu vermitteln. Es sollten genug Versuchskästen beschafft werden, um diese in mehreren Durchgängen an die Studierenden auszugeben, welche zu Hause experimentieren und die Kästen im Anschluss wieder abgeben. Auf diese Weise könnten auch mit begrenzten Mitteln viele Studierende an den praktischen Übungen und dem Praktikum@Home teilnehmen.
Der Inhalt der Kästen wurde anhand der bestehenden Laborversuche von mir ausgewählt und mit den Praktikumsleitern abgestimmt. Dabei bestand nicht das Ziel, die vorhandenen Laborversuche eins-zu-eins zu den Studierenden nach Hause zu bringen. Stattdessen wurden die Versuche bei gleicher Thematik und ähnlicher Zielstellung auf das vorhandene und kurzfristig beschaffbare Material angepasst.
Experimentierset für das Praktikum@Home zur Lehrveranstaltung „Elektronische Schaltungstechnik“
Jedes Set hat dabei knapp über 300 € gekostet und enthält verschiedene Bauelemente, einfache Messgeräte und notwendiges Zubehör wie Kabel und Adapter für interessante Versuche. Über den Bluetooth-Audioempfänger, den Kopfhörer und Klinkenbuch lassen sich Audiosignale einspeise und auslesen, so dass man z.B. Filterschaltungen mit Sprach- oder Musiksignalen testen kann. Jedes Set enthält:
Gesamtansicht aller relevanten Teil für das Praktikum@Home
2-Kanal-Signalgenerator JT JDS2915 von Joy-It
sehr einfaches Digitalmultimeter
Sortierkiste für Kleinteile
2-Kanal-Oszilloskop UTD2025CL
Werkzeugkiste zum Transport mit Sichtfächern im Deckel
Die größeren Messgeräte können im Innern der Werkzeugkiste verstaut werden. Ein Zwischenfach nimmt weitere Kleinteile und Kabel auf.
Inhalt jedes Experimentiersets für das Praktikum@Home zur Lehrveranstaltung „Elektronische Schaltungstechnik“
Die Versuchskästen kamen bis zum Ende des Wintersemester noch nicht zum Einsatz, weil der letzte reguläre Praktikumsdurchlauf bereits vor den strengeren Eindämmungsmaßnahmen abgeschlossen war. Ich sehe in den angeschafften Kästen jedoch eine Chance für die Verbesserung der Lehre über die Coronapandemie hinaus. Sie können zum Beispiel für freiwillige Veranstaltungen mit geringer Teilnehmerzahl genutzt werden, um in Zukunft den Studierenden mehr praktisches Wissen und entsprechende Kompetenzen zu vermitteln. Meiner Meinung nach ist so eine „praktische“ Komponente – das eigenständige Aufbauen von Schaltungen und die Untersuchung der Funktion (vor allem dann, wenn etwas nicht funktioniert) ein sehr gutes Mittel, um tieferes Verständnis für elektronische Schaltungen und ihre Bauelemente zu entwickeln.
Auf Anregung von Matthias Kostrzewa diskutiere ich hier mal eine aus meiner Sicht und Erfahrung recht nützliche Zusammenstellung für einen „Digitalisierungskoffer“, der sich an Lehrende oder auch Lehramtsstudierende richtet, die mit wenig Aufwand Lehrveranstaltungen als asynchrone wie synchrone Online- oder (selbstverständlich synchrone) Hybridvariante realisieren möchten.
Laptop:
Ich nutze ein Microsoft Surface Pro mit Intel®-Core™-i7-Prozessor, 16 GB RAM und 1 GB SSD-Speicher. Für Zoom-Videokonferenzen, umfangreiche MATLAB-Rechnungen, LTspice-Simulationen elektrischer Netzwerke und Screencasts reicht das allemal. Die Docking-Station ermöglicht einen zweiten Monitor und weitere USB-Geräte anzuschließen. Nur beim direkten Streamen in Twitch kommt das Gerät mangels einer richtigen hardware-beschleunigten Grafikkarte an seine Grenzen.
Kameras:
Die im Surface-Tablett eingebaute Frontkamera ist bereits sehr gut, so dass ich diese oft für Videokonferenzen nutze. Dafür musst man die Kamera natürlich durch einen Laptopständer auf Augenhöhe bringen, um die unvorteilhafte Nasenloch-Doppelkinn-Perspektive zu vermeiden. Ich nutze dafür gern den Laptop Ständer HCDG-400B von Hercules Stands. Ansonsten kann man dafür auch einfach eine Pappkiste oder einen Transportkoffer bzw. ein Pelicase nutzen. Die Rückkamera des Surface-Tabletts kann notfalls als Zweitkamera für das Abfilmen von Experimenten genutzt werden.
Die Logitech C920 ist recht günstig, liefert HD-Qualität und lässt sich flexibel auf Monitoren und Stativen befestigen.
Die Logitech BRIO liefert eine bessere 4K-Bildqualität und macht auch bei ungünstigeren Lichtverhältnissen ganz gute Bilder, hat aber die gleichen Befestigungsmöglichkeiten.
Die Logitech StreamCam mit 60 Bildern pro Sekunde ist ebenfalls gut portabel und bietet Stativmontage, hat aber „nur“ einen USB-C-Anschluss.
Von Kameras ohne direkten USB-Anschluss, die weitere Adapter benötigen, würde ich für den mobilen Einsatz abraten. Das USB-Kameras aufgrund des asynchronen Datenbusses gegenüber HDMI-Kameras wohl eine nicht perfekt-konstante Framerate liefern, kann einem für Online-Lehrformate meines Erachtens komplett egal sein.
Stative:
Als kleines Tischstativ (passt auch prima auf einen Schrank oder ein Fensterbrett) empfiehlt sich das PIXI Mini-Stativ mit Smartphone-Halterung von Manfrotto.
Ein etwas größeres Tischstativ gibt es mit dem Pro Easy 38 Tisch- & Kamerastativ von Walimex. Es ist sehr flexibel und klein verstauhbar, aber aus meiner Sicht sehr fummelig in der Bedienung und Einstellung.
Als etwas größeres Stativ eignet sich das kleine „Element Traveller Carbon Stativ mit Kugelkopf“, ebenso von Manfrotto. Es ist super leicht, klein packbar und sehr flexibel in der Nutzung, braucht aber aufgrund der vielen Teleskopverlängerungen recht lange im Aufbau und trägt auch keine schweren Spiegelreflexkameras sicher.
Das noch größere Stativ „290 Xtra Alu Stativ QPL mit Kugelkopf und 3 Segmenten“ von Manfrotto ist demgegenüber schon echt schwer und nicht ganz so transportabel, aber schneller aufzubauen und auch für schwere Kameras geeigneter.
Mikrofone:
Mein Arbeitspferd ist ein Kabel-Ansteckmikrofon SR-ULM10 von Saramonic. Das Mikrofon ist klein und leicht, ist portabel, bietet guten Klang und genügend Bewegungsfreiheit, wenn man vor dem Rechner stehen oder sitzen bleibt.
Für mehr Bewegungsfreiheit, z.B. für hybride Lehrveranstaltungen habe ich ein Funk-Ansteckmikrofon Go Mic Mobile® Lavalier Wireless System von Samson. Hier muss man natürlich mehr ein- und auspacken sowie mehr Kabel stecken und Schalter drücken bevor es läuft, trotzdem ist alles prima transportabel.
Für Diskussionsrunden, Fragen aus dem Publikum oder hybride Diskussionen eignet sich das Funk-Handmikrofon Go Mic Mobile® – Professional Wireless System for Mobile Video von Samson. Trotz Pelicase für den mobilen Einsatz, oft benutzt habe ich es leider noch nicht.
Früher, vor der Pandemie, nutze ich für Erklärvideos und wichtige Webinare oft ein portables USB-Tischmikrofon Go Mic Portable USB Condenser Microphone von Samson als Tipp von Jörn Loviscach. Trotz der Verpackung in einem Pelicase nutze ich es kaum noch, auch weil die Tonqualität nicht immer optimal ist.
Zum Streamen nutze ich mittlerweile auch gern ein NT-USB bzw. NT-USB Mini von RØDE Microphones. Diese bieten eine sehr gute Tonqualität. Allerdings muss man immer schön brav vor dem Mikrofon sitzen und darf sich nicht zu sehr bewegen, damit die Lautstärke nicht schwankt. Außerdem sind die Mikrofone aufgrund der Größe und Masse, selbst in der Mini-Variante, nicht wirklich für den mobilen Einsatz geeignet.
Von Mikrofonen mit analogem Klinkenstecker würde ich wegen möglichem Rauschen abraten, ebenso von anderen professionellen Mikrofonen mit XLR-Stecker, die weitere Adapter benötigen und damit für den mobilen Einsatz eher ungeeignet sind.
Zeichentabletts:
Ich nutze sehr gern die Wacom Intuos in den Größen S und M, in der kabelgebundenen Variante bei der Größe S und mit eingebauten Akku und Bluetooth in der Größe M. Die kleine Variante ist auch super portabel, dafür kann man auf der größeren natürlich schöner und feiner schreiben und zeichnen, was bei mir insbesondere für Indizes an Formelzeichen wichtig ist. Dass man zunächst mal „blind“ schreibt und das Ergebnis nur indirekt auf dem Bildschirm sieht, ist am Anfang natürlich gewöhnungbedürftig, aber eigentlich ein großer Vorteil, weil man so gezwungen ist, immer den Bildschirm im Blick zu behalten und damit auch den Augenkontakt zur Kamera nicht zu sehr zu verlieren.
Die Zeichentabletts mit eingebauten Display, z.B. das Wacom One, sind deutlich teurer, schwerer, unhandlicher, benötigen viel mehr Kabel sowie Adapter und sind damit aus meiner Sicht nichts für den mobilen Einsatz. Außerdem verleitet das Display auf den Zeichentablett nach unten und damit nicht mehr in die Kamera zu schauen, was für die Zuschauer*innen einfach nicht gut aussieht. Wenn man unbedingt direkt sehen muss, was man zeichnet, kann man zur Not man natürlich auch einfach mit dem passenden Zeichenstift direkt auf das Display des Microsoft-Surface-Tabletts schreiben, was aber auch nicht besser funktioniert, wenn man die eingebaute Kamera nutzt, da die Hand dann oft bedrohlich nah vor der Kamera hantiert.
Jörn Loviscach hat auch eine tolle Software-Sammlung für Online-Lehrformate auf seiner Homepage.
Koffer:
Ich bin ein großer Fan von Pelicases, auch wenn diese absurd teuer sind. Es gibt aber alle möglichen und unmöglichen Größen, und die Haptik ist sehr gut.
Aus dem Handwerkerbedarf kann ich ebenso Systainer und L-Boxxen empfehlen.
Hier freue ich mich gern auf Austausch, verweise auf die vielen guten Vorträge von Jörn Loviscach und unser Wiki als umfangreiche Materialsammlung an der Otto-von-Guericke-Universität in Magdeburg.
Licht und Greenscreen:
Spätestens bei Licht und Greenscreen wird es schwierig, etwas wirklich gutes und leistungsfähiges mobil dabei zu haben. Reflexionsfreies Licht benötigt große Leuchtflächen oder indirekt angeleuchtete große Diffusoren. Hier kann man sich eigentlich nur auf gutes Licht im Seminarraum verlassen oder einfach die Sitzposition so anpassen, dass man natürliche Lichtquellen wie Fenster optimal nutzt (zumindest tagsüber). Ich habe im Sommer z.B. viele Lehrveranstaltungen von meinem nach Norden ausgerichteten Balkon gestreamt, was beleuchtungstechnisch nahezu optimal war. Für den dunklen Winter habe ich mir dann zwei Tageslicht-Softboxen von Walimex mit entsprechenden Stativen besorgt. Diese lassen sich in den mitgelieferten Taschen auch gut verpacken und transportieren, wirklich mobil ist man damit aber nicht mehr.
Das gleiche gilt für einen Greenscreen, wenn man ihn braucht. Eine Aufzeichnung ohne Greenscreen zeigt den Zuschauer*innen und Teilnehmenden ein bisschen Kontext durch den sichtbaren Hintergrund. Deshalb wurde ich Greenscreen-Aufnahmen nur dann nutzen, wenn es technisch notwendig und sinnvoll ist, z.B. für Bild-in-Bild-Formate. Als mobile Notvariante eignet sich ein grünes Bettlaken oder Handtuch und einige Wäscheklammern. Richtig glücklich wird man aber erst mit einem professionellen und schnell aufbaubaren Standmodell, z.B. von Elgato, das dann aber eben nicht mehr portabel ist.
Was kann man mit der Technik aus dem Koffer tun?
Lehrveranstaltungen aufzeichnen und archivieren (z.B. für YouTube oder eine Mediasite)
Lehrveranstaltungen live streamen (z.B. auf Twitch oder YouTube)
hybride oder Online-Lehrveranstaltungen in Videokonferenzsystem (z.B. Zoom) übertragen
eine analoge Tafel, ein Flipchart, ein Experiment oder die Lehrperson mit der Kamera abfilmen
Podcasts und kleine Erklärvideos (auch als Screencast oder in Legetechnik) produzieren
In unserer zweisemestrigen Lehrveranstaltung „Grundlagen der Elektrotechnik“ gibt es schon seit Menschengedenken eine Leistungskontrolle bzw. Übungsscheinklausur zur Mitte bzw. zum Ende des Semesters. Früheres Ziel war, die Studierenden in einer gewissen Prüfungssituation mit ähnlichen, klausurtypischen Aufgaben auf die tatsächliche Prüfung vorzubereiten, semesterbegleitende Rückmeldung zum Kompetenzstand zu geben und natürlich vielleicht auch die Durchfallquote in der eigentlichen Prüfung zu senken.
Bedingt durch die Corona-Pandemie konnte die Leistungskontrolle nicht wie geplant im Dezember 2020 in Präsenz stattfinden, sondern wurde auf Januar 2021 verschoben, damit mehr Vorbereitungszeit möglich war. Da ein Format mit vielen numerischen Zahlenwert-Aufgaben und wenigen Multiple-Choice-Fragen geplant war, das nur sehr wenig Korrekturaufwand erfordert, war dadurch auch keine größere Verzögerung der Meldung der Übungsscheine an das Prüfungsamt zu erwarten.
Vorbereitung:
Natürlich machte ich mir schon im Laufe des Semesters ein paar Gedanken und sammelte erste Ideen, aber richtig Zeit für die Vorbereitung der Online-Leistungskontrolle fand ich erst in der Pause zwischen Weihnachten und Neujahr. Auf Basis einiger alter Zusatzaufgaben, einiger Aufgaben von Kolleg*innen anderer Hochschulen und einigen neu konzipierten Aufgaben stellte ich einen Test im Moodle zusammen. Die Vorgehensweise war dabei etwa wie folgt:
eine passende Aufgabe finden (solides Einstiegsniveau, in möglichst wenig Teilschritten und mit wenig Herleitungsaufwand lösbar, weil sich diese sowieso nicht bewerten lassen)
eine Musterlösung entwickeln, noch mal den Lösungsaufwand überprüfen
die Aufgabe und Lösung außerhalb des Moodle verschriftlichen (Ich nutze dafür LaTeX-Quelltexte in einem Subversion-Repository.)
die Aufgabentext ins HTML-Format überführen, was bei Formelzeichen, mathematischen Ausdrücken usw. einigen Aufwand macht
die Lösung in eine Antwortformel überführen, randomisierte Eingangswerte erzeugen
ein sinnvolles Feedback überlegen, z.B. mit einem Link auf einen Wikipedia-Artikel, der Hinweise zu korrekten Lösung gibt
die Frage im Fragenkatalog des Moodle-Kurses anlegen
die Fragen aus dem Fragenkatalog des Moodle-Kurses in den eigentlichen Moodle-Test übernehmen
den Test zunächst durch ein Passwort schützen und zum Testen an passende Kolleg*innen weiterleiten
Außerdem habe ich eine Test-Leistungskontrolle mit wenigen ähnlichen Fragen im Moodle-Kurs angelegt und inklusive kurzer Informationen zum Prozedere der geplanten Leistungskontrolle an die Studierenden weitergeleitet.
Die Rückmeldung der Kolleg*innen zur eigentlichen Leistungskontrolle, die nach einigen Tagen eintrafen, waren dann extrem wertvoll, um:
Tippfehler und Unklarheiten in der Formulierung zu finden, die durch eine gewisse eigene Betriebsblindheit entstanden sind
einen realistischen Zeitaufwand für die Lösung abzuschätzen
In der Woche vor der Leistungskontrolle habe ich die Studierenden dann in den Online-Lehrveranstaltungen mehrfach an die Leistungskontrolle erinnert, das Prozedere erklärt, auf die Test-Leistungskontrolle hingewiesen und Fragen zum „Was hätte, wäre, wenn …“ beantwortet.
Etwa einen Tag vor der Leistungskontrolle habe ich den Test im Moodle dann „scharfgeschaltet“, also das Passwort entfernt, die Zahl der Versuche auf einen Versuch eingeschränkt sowie den Zugriffszeitraum und die Bearbeitungsdauer eingeschränkt.
Ankündigung:
Außerdem habe ich die Studierenden etwa einen Tag vor der Leistungskontrolle mit folgendem Text noch mal über alle Details informiert.
Werte Studierende, wie heute im Online-Plenum besprochen, sind hier alle Informationen zur morgigen Leistungskontrolle. Die Leistungskontrolle wird als Online-Test über das Moodle durchgeführt und verschiedene numerische Fragen und Multiple-Choice-Fragen umfassen. Zugriffslink: https://elearning.ovgu.de/mod/quiz/view.php?id=xxxxx Die Leistungskontrolle ist am Mittwoch, den 20. Januar 2021, verfügbar zwischen 19:00 und 21:00 Uhr. Die reine Bearbeitungszeit ist allerdings auf 1 Stunde und 30 Minuten begrenzt, so dass 30 Minuten Puffer für eventuelle technische Probleme verbleiben. Sie haben für die Lösung einen erlaubten Versuch, alle knapp 30 Fragen zu beantworten. Alle Teilnehmenden bekommen die gleichen Fragen, jedoch in unterschiedlicher Reihenfolge und mit unterschiedlichen Zahlenwerten. Durch die Randomisierung der Reihenfolge werden möglicherweise ähnliche Teilaufgaben von zusammengehörigen Aufgabentypen voneinander getrennt. Deshalb ist es sinnvoll, Zwischenwerte zu notieren, um mehrfach gleiche Rechnungen zu vermeiden, denn die Zahlenwerte sind bei diesen zusammengehörigen Teilaufgaben jeweils immer gleich. Um ein Raten der Lösung zu unterbinden, ist die Toleranz bei den Zahlenwerten auf +- 1% eingestellt, weshalb Sie nicht zu stark runden sollten. Insgesamt sind in der Leistungskontrolle maximal 30 Punkte erreichbar. Die Prüfungszulassung wird erteilt, wenn aus beiden Leistungskontrollen und allen Zusatzaufgaben insgesamt 40 Punkte erreicht werden Zur Online-Leistungskontrolle sind praktisch alle Hilfsmittel (Skripte, Formelsammlungen, Online-Lexika, Übungsunterlagen, Simulationswerkzeuge, etc.) zugelassen. Auch eine Kommunikation über Online-Medien ist nicht verboten. Der einzige beschränkende Faktor ist die Bearbeitungszeit. Es ist deshalb empfohlen, zur Vorbereitung ein A4-Blatt mit einer eigenen Auswahl an Formeln zu beschreiben. Außerdem sind eventuell ein klassischer wissenschaftlicher Taschenrechner sowie Stifte und Notizzettel empfohlen. Eine Anmeldung zur Leistungskontrolle ist nicht erforderlich. Eine Test-Leistungskontrolle mit einigen bespielhaften Fragen ist verfügbar. Während der Leistungskontrolle ist technischer Support über das Zoom-Meeting der GET-Sprechstunde (https://ovgu.zoom.us/j/91829526001, Passwort: xxxxxx) und telefonisch unter 0391-67-52195 verfügbar. Bitte achten Sie bei der Leistungskontrolle darauf:
an einem Ort mit möglichst zuverlässiger Internetverbindung zu sein
den Akku eines mobilen Computers vorher aufzuladen bzw. das Gerät am Netzteil zu betreiben
eventuelle Betriebssystemupdates vorher durchzuführen bzw. zeitweise zu deaktivieren
Abschließend wünsche ich viel Spaß und viel Erfolg bei der Bearbeitung der Aufgaben! Viele Grüße, Mathias Magdowski
Durchführung:
Etwa 30 Minuten vor der Prüfung bin ich dann vom Home-Office ins Büro gefahren, um dort mit etwas sicherer Internetverbindung im Zoom-Meeting und web-unabhängig über meine Bürotelefonnummer erreichbar zu sein. Das Zoom-Meeting hätte ich auch von Zuhause aus durchführen können, wollte aber meine Home-Office-Telefonnummer nicht preisgeben. Auch ein dienstliches Mobiltelefon ist leider nicht vorhanden.
Knapp 10 Minuten vor Beginn der Leistungskontrolle wählen sich dann die ersten Studierenden ins Meeting ein, die FOMO-mäßig schauten, ob es dort noch einige wichtige Last-Minute-Informationen gibt. Ich verwies dort einfach noch mal auf den Link zur Leistungskontrolle und wünschte viel Erfolg, worauf die Studierenden das Meeting verließen.
Zu Beginn der Leistungskontrolle schaute auch ich gespannt auf die Anzeige im Moodle, ob der Test sich fristgerecht aktiviert und begann nebenbei damit, einige erste Erfahrungen bei Twitter zu teilen.
Nach 10 Minuten meldeten sich dann die ersten Studierenden via Zoom, die alle Fragen durchklickten und sich nun wunderten, warum sie diese nicht mehr beantworten können. Ich löschte die jeweiligen Versuche und die Studierenden begannen erneut.
Es gab weitere Rückfragen, z.B. zum Umgang mit Rundungsfehlern oder zur Interpretation mathematischer Ausdrücke, die sich aber alle schnell per Zoom, übers Telefon oder per E-Mail klären ließen. Etwas verwirrend aus studentischer Sicht war z.B. die Darstellung zu starker Rundungsfehler.
Beispiel für ein Problem mit Rundungsfehlern: Wie kann es sein, dass 0,8 Ohm als falsch und doch als richtig angezeigt wird? Die exakte Lösung beträgt 7,6 V/9,6 A, also 0,791666 Ohm. Der vom Studenten eingegebene gerundete Wert von 0,8 Ohm hat einen relativen Fehler von 1,05 %, der eben größer als +- 1% ist, und damit nicht akzeptiert wird. Leider ist die Angabe des korrekten Ergebnisses in Moodle selbst zu stark gerundet. Das ist aber nur ein Problem der Anzeige, intern wird korrekt gerechnet.
Zur Mitte der Bearbeitungszeit gab es dann noch einige Rückfragen, ob man zu bisher unbearbeiteten Aufgaben zurückkehren kann, die ich verneinte. Einige Studierende entschlossen sich daraufhin, Ihren Versuch komplett von mir löschen zu lassen und neu zu beginnen, andere entschieden dafür, ihre bisher erreichten Teilpunkte zu akzeptieren.
Zum Ende gab es dann kaum noch Fragen, der Zugriff zur Leistungskontrolle wurde vom Moodle automatisch abgeschaltet und alle Studierenden, die noch nicht abgegeben hatten, mussten automatisch ihren Versuch beenden und abgeben.
Nachbereitung:
Einer der entscheidenden Vorteile von elektronischen Tests mit randomisierten Zahlenwert- und Multiple-Choice-Fragen ist die schnelle, weil automatische Korrektur und die direkte Rückmeldung an die Studierenden. Direkt nach der Leistungskontrolle konnte ich die Gesamtpunkte aus dem Moodle exportieren, mit anderen Zusatzpunkten kombinieren und entsprechende Übungsscheine an das Prüfungsamt melden.
Etwas problematisch ist dabei, dass man eine Tabelle mit den Testergebnissen, aber ohne Matrikelnummern, oder eben eine Tabelle mit Matrikelnummern, aber ohne Testergebnisse exportieren kann. Verbindenes Element beider Tabellen ist aber die eindeutige E-Mail-Adresse der Studierenden, so dass sie sich in einer Tabellenkalkulation per SVERWEIS-Funktion miteinander verbinden lassen.
Außerdem werde ich noch eine kleine Auswertung mit der Gesamtpunktverteilung an die Studierenden verteilen, eventuell auch noch ein Video davon erstellen, in dem ich die Aufgaben löse und kurz erkläre, denn meines Erachtens sind die Aufgaben zumindest für das nächste Semester sowieso „verbrannt“.
Auswertung und Ausblick:
Online-Leistungskontrollen mit Zahlenwert-und-Einheit- oder Multiple-Choice-Fragen erfordern einiges an Vorbereitungsaufwand, insbesondere beim Fragendesign, senken aber den Korrekturaufwand enorm. Das lohnt sich aus meiner Sicht ab etwa 50 bis 100 Studierenden.
Über Online-Leistungskontrollen mit Zahlenwert-und-Einheit- oder Multiple-Choice-Fragen lassen sich nicht alle Kompetenzen abbilden und abprüfen, die über handschriftliche Leistungskontrollen möglich sind. Deshalb sollten man vielleicht noch anderen semesterbegleitenden Assessments wie z.B. personalisierte Aufgaben mit Peer Review im Portfolio haben.
Man kann Studierende, inbesondere jene mit wenig Erfahrungen in solchen Prüfungsformaten, nicht oft und intensiv genug über das anstehende Online-Leistungskontrollformat informieren, um Unklarheiten, Rückfragen und Frustration vorzubeugen.
In diesem Sinne ist eine Test-Leistungskontrolle für die Studierenden auf der gleichen Plattform, mit ähnlichen Aufgabentypen, der gleichen Eingabeschnittstelle und vergleichbaren Auswertungsalgorithmen eine sehr gute Idee.
Während der Leistungskontrolle sollten die Studierenden möglichst mehrere, niederschwellige und redundante Möglichkeiten zum Stellen von Rückfragen haben (z.B. per Zoom-Meeting, per Telefon, per E-Mail).
Die Befürchtung, dass Studierende aufgrund der Nutzbarkeit des Internets, numerischen Berechnungswerkzeugen wie MATLAB/Octave oder Simulationsprogrammen wie LTspice sowie durch die Möglichkeit der Kommunikation über Online-Medien nun deutlich besser abschneiden bzw. es viel schwieriger wird, die eigene Leistung zu bewerten, hat sich nicht bestätigt, denn die Verteilung der Gesamtpunktzahl ist sehr gut vergleichbar mit bisherigen Leistungskontrollen in Präsenz.
Punkteverteilung der Online-Leistungskontrolle vom 20.01.2021:
Punkteverteilung der Präsenz-Leistungskontrolle vom 11.12.2019:
Aufgrund dieser Vorteile werden wir auch nach den Einschränkungen durch die Corona-Pandemie nicht zu einer klassischen Präsenzleistungskontrolle zurückkehren sondern weiter beim Online-Format bleiben, auch wenn dafür jeweils neue Fragen nötig sind.
Für die Weiterentwicklung des Formats ist aber eine gemeinsame Auswertung mit den Studierenden z.B. in Form einer Evaluation mit einem Fragebogen, mittels Interviews oder durch informelle Gespräche nötig. Hierfür freue ich mich insbesondere auch über studentische Rückmeldung.
Außerdem wäre es wünschenswert, wenn sich Lehrende über Hochschulgrenzen hinaus über passende Fragenformate austauschen, gemeinsame Fragenkataloge pflegen sowie gegenseitig begutachten, um mit überschaubarem Aufwand zu guten Testinhalten zu gelangen. Hierfür braucht es natürlich einen übergeordneten Organisations- und Vernetzungsaufwand sowie entsprechende technische Austauschplattformen.
Als eventuelle Anregung für andere Prüfungen ist hier mal meine Prüfungsidee für das zweisemestrige Modul „Grundlagen der Elektrotechnik I und II“ an der Fakultät für Elektro- und Informationstechnik aus inhaltlicher, fachlicher und didaktischer Sicht. Den rechtlichen sowie datenschutzrechtlichen Rahmen kann und möchte ich an dieser Stelle nicht erörtern. Aus meiner Sicht wäre folgende Vorgehensweise und Kommunikation gegenüber den Studierenden denkbar:
Die für Donnerstag, den 18.02.2021 im Zeitraum von 14 Uhr bis 17 Uhr geplante Prüfung zur Lehrveranstaltung „Grundlagen der Elektrotechnik 1, 2“ (ÜS 800011) wird als Online-Klausur bzw. Open-Book-Klausur durchgeführt. Für Sie als Student*in bedeutet dies, dass Sie an der Prüfung von zuhause aus und damit entsprechend ohne Aufsicht teilnehmen.
Vor der Prüfung melden Sie sich wie üblich im LSF bzw. über das Prüfungsamt zur Prüfung an. Voraussetzung dafür ist der Übungsschein.
Kurz vor der Prüfung (etwa 15 min) bekommen Sie die Prüfungsaufgaben als PDF-Datei per E-Mail an Ihre studentische E-Mail-Adresse zugeschickt. Die Prüfungsklausur besteht aus Aufgaben, die ähnlich wie die Übungsaufgaben aufgebaut sind. Die Themen der Aufgaben entsprechen den Übungsthemen, die in beiden Semestern behandelt wurden. Das Aufgabenblatt ist dabei maximal 500 kB groß und sollte sich somit auch über langsame Internetverbindungen in kurzer Zeit herunterladen lassen.
Während der Prüfung lösen Sie die Aufgaben und notieren Ansatz, Lösungsweg sowie Zwischen- und Endergebnisse nachvollziehbar und handschriftlich. Zur Überprüfung oder Kontrolle können Sie natürlich gern Numerikprogramme wie MATLAB/Octave, Computeralgebrasysteme wie Maxima oder Netzwerksimulatoren wie LTspice oder EasyEDA nutzen, bewertet wird am Ende allerdings die handschriftlich notierte Lösung. Weitere Hinweise dazu:
Berechnungen nicht mit Bleistift schreiben
für jede Aufgabe eine neue Seite beginnen
auf jeder Seite unten links ein Rechteck in der Größe des Studierendenausweises freilassen (siehe unten)
Punkte für einzelne Aufgaben siehe Aufgabenblatt
es ist die vorgegebene Berechnungsmethode zu verwenden, sonst 0 Punkte
richtiges Ergebnis gilt nur, wenn der Lösungsweg plausibel ist
Aufgabenunterteilung in a), b), … beibehalten, ist meist hilfreich
Endergebnisse nach Möglichkeit hervorheben
Zur Feststellung Ihrer Identität behalten wir uns auch vor, Ihre Schrift stichprobenartig in Form einer Schriftprobe mit den handschriftlichen Lösungen in den zwei Leistungskontrollen bzw. den personalisierten Zusatzaufgaben zu vergleichen.
Gegenüber den üblichem Präsenzklausuren sind die Aufgabenblätter individualisiert, d.h. jede(r) Teilnehmer*in bekommt eigene Aufgaben, die aber in der Schwierigkeit, im Umfang und in den Themenbereichen vergleichbar sind. Da Sie bei der Lösung zuhause mehr Möglichkeiten (z.B. Software, siehe oben) nutzen können, steigt der Aufgabenumfang gegenüber den bisherigen Präsenzklausuren von 9 auf 10 Aufgaben. Die Bearbeitungszeit beträgt wie bisher 180 min bzw. 3 h.
Während der Prüfung steht Ihnen technischer Support über das Zoom-Meeting der GET-Sprechstunde (https://ovgu.zoom.us/j/123456789, Passwort: xxxxxx) und telefonisch unter 0391-67-52195 verfügbar.
Am Ende der Prüfung fotografieren Sie Ihre handschriftlichen Lösungen ab bzw. scannen diese ein und laden sie hoch. Dabei muss auf jedem abfotografierten Lösungsblatt Ihr Studierendenausweis in der linken unteren Ecke deutlich sichtbar sein.
Für das Abfotografieren/Einscannen und Hochladen haben Sie weitere 30 min Zeit. Falls Ihre Internetverbindung sehr langsam ist, genügt es auch, zunächst eine MD5-Prüfsumme ihrer Dateien zu erzeugen (z.B. mit http://onlinemd5.com/) und diese fristgerecht hochzuladen. Danach laden Sie dann die eigentliche Datei nach der Frist hoch, die aber natürlich der gleichen Prüfsumme entsprechen muss. Außerdem müssen Sie eine Erklärung zur eigenständigen Lösung ausfüllen und unterschrieben einreichen.
Dabei würde ich zum Hochladen für jede Einzelaufgabe ein eigenes Einreichungsformular im Moodle anlegen, so dass die Studierenden für jede Aufgabe eine separate Rückmeldung zum Upload-Erfolg bekommen. Der Link zum jeweiligen Uploadformular würde ich direkt auf der Aufgabenstellung (auch als QR-Code) verlinken. Erlaubte Dateiformate wären wie schon im Laufe des Semesters PDF, JPEG und PNG.
Die Vorgehensweise hat z.B. gegenüber einem Test mit reinen Multiple-Choice- oder Zahlenwert-Aufgaben einige Vorteile:
Es wird keine gute Internetverbindung vorausgesetzt. Studierende benötigen auch nicht notwendigerweise einen Drucker und einen Scanner, sondern nur ein Smartphone/Tablet-PC bzw. alternativ eine Digitalkamera und einen Laptop oder PC.
Man kann den für uns sehr wichtigen Ansatz sowie Rechen- und Lösungsweg mit bewerten, was mit reinen Multiple-Choice- und Zahlenwert-und-Einheit-Aufgaben nur schwer abprüfbar ist und sehr gut gestaltete Fragen voraussetzt.
Wenn wir erst mal weiter beim jahrelang etablierten Aufgabenformat bleiben, ist das für die Studierenden nur eine geringe Umstellung, die entsprechend wenig Unsicherheiten hervorruft. Außerdem ist die Vergleichbarkeit mit den vorherigen Jahrgängen sehr gut möglich.
Bei handschriftlichen Lösungen kann man eine Schriftprobe machen. Ich bin da wenig paranoid, aber es hilft natürlich etwas, eine gewisse Authentizität sicherzustellen, die sonst bei reinen Online-Formaten schwer zu prüfen ist. Auch eine technisch, administrativ sowie personell aufwendige und datenschutzrechtlich äußerst bedenkliche Fernüberwachung mit Audio- und Videosignalen durch Online-Proctoring wird durch viele mögliche Angriffsvektoren nicht viel dagegen helfen und eher das Vertrauen und die Transparenz im Umgang mit den Studierenden aufs Spiel setzen.
All das ist mir in der Übungsscheinklausur bzw. Leistungskontrolle, die als reiner Multiple-Choice-Test bzw. mit Zahlenwert-Aufgaben stattfindet, egal bzw. nicht so wichtig. Außerdem haben wir ja noch das Format der semesterbegleitenden personalisierten Zusatzaufgaben, mit anonymem Peer Review, über die wir auch schon viele Kompetenzen vermittelt und geprüft haben.
Perspektivisch ist das für mich eigentlich auch der Königsweg, eine summative Prüfung durch viele kleine formative Assessments zu ersetzen, die kontinuierliche Rückmeldung geben und gleichzeitig ein dauerhaftes „Outsourcen der Prüfungsleistung“ aufwendiger machen. Trotzdem gibt man durch reine Multiple-Choice- oder Zahlenwert-Aufgaben schon sehr viel vom Rechenweg vor und gibt den Studierenden keine Möglichkeit, individuelle Fehler zu machen, von denen ich hier einige gesammelt habe:
Nachteilig beim beschriebene Take-Home-Format ist:
Man benötigt für die individuelle Zusammenstellung der Aufgaben einen großen Katalog an Prüfungsaufgaben, der aber bei uns vorhanden ist. Außerdem lässt sich bei Online-Prüfungen natürlich nicht ausschließen, dass Studierende die Prüfungsaufgaben danach sammeln, weitergeben und studiengangsintern veröffentlichen.
Der Korrekturaufwand ist natürlich recht hoch. Da es es sich in diesem Semester aber „nur“ um eine Nachschreibeklausur handelt und der Korrekturaufwand gegenüber einer klassischen Präsenzklausur nicht vergrößert ist, ist das aber für kleine Kohorten irrelevant.
Einen großen Vorteil in Online-Klausuren sehe ich aber zusammenfassend auch darin, endlich lebensnahe Kompetenzen wie die numerische Rechnung in MATLAB oder die praxisrelevante Simulation in einem Netzwerksimulator abzubilden. Ich hoffe mal, dass die Studierenden dann schon allein dafür sorgen werden, dass die wichtigen 4K-Kompetenzen Kommunikation, Kolloboration, Kreativität und kritisches Denken dabei auch nicht zu kurz kommen.
Es ist ja bald Weihnachten und man darf sich vielleicht etwas wünschen. Basierend auf den Erfahrungen der ersten sieben Semesterwochen im Corona-Wintersemester 2020/2021 und passend zur Jahreszeit formuliere ich deshalb mal ein paar didaktisch motivierte Wünsche an das Videokonferenzsystem Zoom, die aber sinngemäß natürlich auch für andere solcher Systeme für die videobasierte Distanzlehre gelten. Vielleicht liest ja ein*e Entwickler*in von Zoom oder der Weihnachtsmann mit.
Breakout-Räume zur freien Auswahl sollten auf eine maximale Teilnehmenden-Anzahl begrenzbar sein. Ich nutze Breakout-Räume oft und gern für die Kleingruppenarbeit, z.B. zum Diskutieren und Lösen von kurzen Übungsaufgaben während des Online-Plenums oder der regulären Online-Übungstermine. Beim Online-Plenum habe ich die Studierenden anfangs einfach wahllos und automatisch in Kleingruppen von etwa 4 bis 5 Personen zugeordnet. Die Studierenden kannten sich nicht notwendigerweise und so ließ ich ihnen immer etwas Zeit für eine kurze Vorstellungsrunde innerhalb der Session. Das funktionierte einige Wochen ganz okay. Problem: Nach einigen Wochen verließen immer einige Studierende das zentrale Zoom-Meeting sobald ich die Arbeit in Kleingruppen und Breaktout-Sessions ankündigte. Die Ursache dafür waren nicht die Übungsaufgaben oder die Kleingruppenarbeit an sich, sondern die zufälligen Gruppen. Die Studierenden hatten sich mittlerweile kennengelernt und wollten in und mit ihrer etablierten und angestammten Lerngruppe arbeiten. Also verließen sie das zentrale Meeting, um sich in einem anderen Videokonferenzsystem ihrer Wahl (Skype, Discord, Google Meet, …) wieder zusammenzuschalten. Die Lösung dafür waren Breakout-Räume, in denen sich die Studierenden selbst einwählen konnten. Ich öffnete genügend Räume und bat per privatem Chat um „selbstorganisierendes Chaos“ für die Zuordnung der vorhandenen Lerngruppen zu den Räumen. War ein gewählter Raum schon „besetzt“, sollte sich die Lerngruppe einfach einen anderen, noch freien Raum suchen. Neues Problem: Die Studierenden neigen zu „Grüppchenbildung“ und es gibt nun Räume mit 15 bis 20 Studierenden, die das Konzept der Kleingruppenarbeit natürlich ad absurdum führen. Eine Lösung dafür wäre eine einstellbare maximale Teilnehmendenanzahl für Breaktout-Sessions. Ist eine Session und damit eine Lerngruppe „voll“, dürfen und müssen die überzähligen Studierenden eine neue, eigene Session und Lerngruppe aufmachen. Das ist natürlich eine gewisse Bevormundung, aber mir kann niemand erzählen, dass in einer Lerngruppe von 20 Personen alle gleichsam aktiv und beteiligt sind.
Aktivität in Breakout-Sessions sollte von außen sichtbar sein. Oft passiert es, dass fünf Studierende in einer gemeinsamen Breakout-Session sind, aber trotzdem nicht zusammenarbeiten. Leider erkennt man als Lehrperson nicht von außen, in welchen Breakout-Sessions Aktivitäten erfolgen (z.B. gesprochen oder der Bildschirm freigegeben und darauf gezeichnet wird) und in welchen nicht. In anderen Videokonferenzsystem wie Yotribe/Wonder erkennt man so etwas z.B. an pulsierenden Avataren oder Sprechblasen. Es geht an der Stelle auch nicht darum zu wissen, was in den Breakout-Räumen gesprochen wird, sondern nur darum, dass dort überhaupt gesprochen wird. Eine solche Funktion in Zoom wäre sehr wünschenswert, um als Lehrperson schneller die inaktiven Sessions zu identifizieren und dort noch mal zur Mitarbeit anzuregen, ein*e Student*in zur Übernahme der Moderation zu überzeugen oder eventuelle technische Probleme zu lösen.
Beim Eintritt in Breakout-Sessions sollte man virtuell anklopfen können. Wenn ich als Lehrperson virtuell von Raum zu Raum „hüpfe“, um z.B. Fragen zu beantworten, bin ich sofort im Raum und höre und sehe alles, was die Studierenden gerade tun und was natürlich nicht unbedingt zur Lehrveranstaltung gehören muss. Das führt schon mal zu Irritationen und zu dem einen oder anderen peinlichen Moment. Schönes wäre es, wenn ich virtuell anklopfen könnte und die Studierenden eine Meldung im Sinne von „Achtung, in 3, 2, 1 betritt der Host die Session“ sehen.
Zoom-Umfragen sollten Freitextfragen ermöglichen. Die Umfrage-Funktion in Zoom ist toll für Icebreaker, für Feedback sowie zur generellen Aktivierung und Mitbestimmung. Bisher sind in Zoom aber nur Single-Choice- und Multiple-Choice-Fragen möglich. Immerhin sind diese aber auch anonym nutzbar. Offene Fragen mit Freitextantworten lassen sich damit natürlich nicht ermöglichen, weshalb ich dafür momentan auf externe Werkzeuge und Plattformen wie Mentimeter ausweichen muss.
Zoom-Umfragen sollen sich im- und exportieren lassen. Ich nutze Umfragen oft und gern. Natürlich erstelle und sammle ich passende Umfragen in externen Werkzeugen wie z.B. den LaTeX-Quelltexten der anderen Lehrveranstaltungsunterlagen. Ein „Import“ der vorhandenen Umfragen in Zoom ist nur händisch per Kopieren und Einfügen möglich. Ein Im- und Export über strukturierte Textdateien oder z.B. XML-Dateien wäre wünschenswert, so dass man Umfragen einfacher speichern, zwischen Meetings austauschen kann und damit nachnutzen kann.
Skizzen im Zoom-Whiteboard sollten sich schrittweise freigeben lassen. Die Kommentieren-Funktion im Zoom-Whiteboard bzw. in der Bildschirmfreigabe lässt sich super für grafisches Audience Response nutzen. Ein Problem dabei ist: Alle Teilnehmenden sehen sofort alle anderen Zeichnungen. Wenn ein*e Student*in etwas zeichnet, was richtig erscheint, zeichnen das alle anderen Studierenden nach, ohne selbst weiter darüber nachzudenken. Besser wäre es aber, wenn wie beim Wall-Programm von Jörn Loviscach erst mal alle Teilnehmenden nur ihre eigene Skizze sehen. Als Host kann man dann zunächst alle studentischen Skizzen verbergen und diese dann einzeln oder gemeinsam zur Diskussion freigeben. Das erzeugt eine ganz andere didaktische Dynamik als das simultane gemeinsame Zeichnen.
Es sollte einen Lurker-Mode (Idee von Nele Hirsch) geben. Diesen Modus könnten Menschen für sich einstellen, wenn sie in einer Videokonferenz nur lurken, d.h. passiv bleiben und nur zuschauen oder zuhören möchten. Wer diesen Modus einstellt, würde dann z.B. für interaktive Phasen bzw. Gruppenarbeiten bei der Zufallseinteilung in Breakout-Räume nicht mit berücksichtigt werden. Das wäre entspannter für die Person selbst, schließlich muss sie sich nicht für ihre Passivität entschuldigen – und auch für die lehrende Person und alle Mitlernenden, weil nur die Teilnehmenden in Breakout-Räumen landen, die auch tatsächlich aktiv mitdiskutieren und mitarbeiten möchten. Die freie Breakoutraum-Auswahl ist dabei nur bedingt eine Alternative, weil oft ja gerade die Zufallsauswahl das Spannende ist.
Ihr habt weitere Ideen und Wünsche für Zoom im Speziellen oder Videokonferenzsystem im Allgemeinen? Formuliert sie gern in den Kommentaren!
Im Rahmen einer personalisierten Zusatzaufgabe sollen unsere Studierenden den Ersatzwiderstand ihres individuellen Schaltbildes im Online-Netzwerksimulator EasyEDA berechnen. Leider ist das im Herbst 2018 von mir erstellte Video https://youtu.be/VahQoXCAdG8 zur Berechnung des Ersatzwiderstandes einer einfachen Schaltung nicht mehr ganz aktuell, weil sich dessen Oberfläche geändert hat. Deshalb möchte ich in diesem Artikel kurz auf die Neuerungen eingehen.
Zunächst erst mal muss man auf der Webseite https://easyeda.com/editor links oben den Modus von ‚Std‘ auf ‚Sim‘ wechseln.
Dann ändert sich das Menü ‚EELib‘ auf der linken Seite, so dass man eine ideale Spannungsquelle bzw. Stromquelle und z.B. ein Multimeter als Anzeigewerkzeug auswählen kann.
Nach einem Klick auf den Button ‚Starten Sie Ihre Simulation‘ erscheint dann auf dem Schaltbild erst mal die hier unnötige Anweisung .tran 10m für eine transiente Simulation über einen Zeitraum von 10 Millisekunden.
Diese ändert man dann einfach in die korrekte Anweisung .op für eine Bestimmung des Gleichspannungsarbeitspunktes (engl. operating point).
Und schon bekommt man die korrekten Simulations- bzw. Berechnungsergebnisse.
Im letzten Sommersemester 2020 wurde aufgrund der Corona-Pandemie auch die Lehre an der Otto-von-Guericke-Universität als reines Online-Angebot durchgeführt. Diese Art der Lehre stellte alle Beteiligten vor neue Herausforderungen, sowohl die Studierenden als auch die Dozent*innen mussten sich in diese neue Situation erst einarbeiten. Es galt kurzfristig neue Konzepte für die Lehre zu finden und umzusetzen. Vorlesungen und Übungen wurden z.B. als synchrone Online-Veranstaltungen oder auch als asynchrone Videoaufzeichnungen realisiert.
Eine besondere Herausforderung war die Umsetzung von Praktika, die in den Ingenieurwissenschaften ein fester Bestandteil der Lehre sind. Praktika dienen der Festigung von theoretisch vermitteltem Vorlesungsstoff. Zusätzlich werden Kompetenzen im Beschreiben von technischen Sachverhalten vermittelt.
Es galt auch diese Art der Lehrveranstaltungen virtuell anzubieten. Hierfür wurde für die Grundlagenveranstaltung „Allgemeine Elektrotechnik“ eine auf MATLAB-basierende App entwickelt, die das Bedienen einer spannungsgesteuerten Gleichstrommaschine virtuell nachbildet.
Spannungsgesteuerte Gleichstrommaschine
Die Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg verfügt über eine umfangreiche MATLAB-Campuslizenz, die es allen Studierenden ermöglicht, MATLAB entweder lokal zu installieren oder über die MATLAB-Online-Plattform zu nutzen. Hierdurch kann eine hohe Verfügbarkeit realisiert werden. Erweitert durch die Möglichkeiten der E-Learning-Plattform konnten die Studierenden den Versuch mit Antestat, Versuchsdurchführung, Protokollerstellung und Bewertung komplett online durchführen und erhielten abschließend ein persönliches Feedback zu ihren Ausarbeitungen.
Die Nachbildung des dynamischen Verhaltens der spannungsgesteuerten Gleichstrommaschine ermöglichte den Studierenden das virtuelle Experimentieren. Die Änderungen der Eingangsgrößen wie Ankerspannung, Erregerstrom und Widerstandsmoment beeinflussten direkt das Drehzahlverhalten der Maschine und über das zusätzlich nachgebildete thermische Verhalten können deren Einflüsse auf die Erwärmung des Motors direkt dargestellt werden. Damit kann man den Motor sogar virtuell überlasten und überhitzen, was in der Praxis aus Sicherheitsgründen nicht möglich ist. Trotzdem fehlt natürlich die Anmutung, die Haptik und der Geräuschpegel eines echten Antriebsversuchsstandes.
Diese Art des Praktikums führt die Studierenden frühzeitig an die Nutzung von MATLAB heran und festigt ihre Kompetenzen im Bereich der Auswertung von technischen Sachverhalten. Im kommenden Wintersemester wird diese Art des Praktikums auch für die Umsetzung des aktiven und passiven Zweipols und des Schwingkreises genutzt. In der folgenden Abbildung ist der Aufbau der Versuche gezeigt.
Version EE01 – GrundstromkreisVersuch EE02 – Parallelschwingkreis
Zukünftig wird das Angebot noch erweitert, so dass sich noch mehr Anwendungsmöglichkeiten ergeben. Denkbar ist unter anderem die Nutzung der Versuche mit individuellen Parametern oder auch die Verwendung im Bereich der Studienwerbung. Hierbei ist auch eine Überführung in Python und Qt für die Visualisierung denkbar.
Text: Thomas Schallschmidt (mit kleinen Ergänzungen von Mathias Magdowski)
die Prüfungsklausur in den Grundlagen der Elektrotechnik ist jetzt fertig kontrolliert sowie ausgewertet und die Lehrveranstaltung in diesem etwas ungewöhnlichen Corona-Online-Semester damit mehr oder weniger offiziell abgeschlossen. Ich möchte das als Gelegenheit nutzen, noch mal ein persönliches Fazit zu ziehen.
Der Semesterstart im April war für uns alle sicherlich sehr ungewohnt, aufregend, etwas improvisiert und unvorhersehbar in der weiteren Planung. Für die Grundlagen der Elektrotechnik gab es aber schon seit langer Zeit ein gutes Skript und Buch zum Selbstlernen, einige Video mit Beispielaufgaben, ein gutes Übungsheft und zahlreiche weitere interaktive Materialien wie Quizfragen oder Simulationsbeispiele, die sich eigentlich sehr gut zum Selbstlernen eignen sollten. Diese haben wir dann versucht, im Moodle noch mal etwas strukturierter und mit einer Wochenplanung versehen bereitzustellen.
Außerdem gab es ja eine Online-Vorlesung mit einem gewissen Anteil zur Wissensvermittlung und ebenfalls vielen interaktiven Elementen, Quizfragen, gemeinsamem Zeichnen, etc. Statt Übungsterminen, in denen vorgerechnet wird, gab es täglich zwei Online-Sprechstundentermine zum Stellen von Fragen und zur Diskussion zu den Inhalten.
Zunächst möchte ich allen Teilnehmer*innen danken, die sich regelmäßig aktiv in diesen Formaten eingebracht haben. Leider waren das meiner Meinung nach aber viel zu wenige. Ein Satz der mich in der Evaluierung wirklich gestört hat, war die Aussage „Übungen sollten auch live angeboten werden. Auch wenn einfach nur eine Aufgabe vorgerechnet wird, ist dies besser, als die Aufgaben komplett alleine lösen zu müssen.“.
Das ist meines Erachtens leider komplett falsch. Ich kann mir die ganze Tour de France im Fernsehen anschauen, in denen die besten Radfahrer der Welt ihr Können zeigen, gut Fahrradfahren lerne ich dadurch sicher nicht. Ich kann mir ganz viele Kochsendungen im Fernsehen anschauen, ein guter Koch wird trotzdem nicht aus mir werden, wenn ich nicht vor oder nach jeder Kochsendung mal jedes Rezept selbst ausprobiere.
Man muss schon mal selbst den Mut haben, sich seines eigenen Verstandes zu bedienen und selbst nach Bearbeitung der Einstiegsaufgaben wagen, vielleicht auch mal an einem Lösungsweg zu scheitern. Dann kommt man in die Online-Sprechstunden, fragt und bekommt Hilfe angeboten. Man muss aber schon mal selbst aktiv werden, selbst nachdenken und selbst eine Lösungsidee entwickeln, nur vom Zurücklehnen und Konsumieren von vorproduzierten Videos oder der bloßen Teilnahme an einer Online-Vorrechnen-Übung wird man nicht viel Kompetenzen in den Grundlagen der Elektrotechnik erlangen und aufbauen.
Dabei haben wir versucht, Ihnen viele Brücken zu bauen, sich selbst auszuprobieren und auch direkt Rückmeldung und Feedback zu bekommen. Leider wurden auch die Quizze im Moodle viel zu wenig genutzt (nur von etwa 10% der Studierenden), das Suche-Biete-Forum war bis auf einen Eintrag komplett tot. Auch das Fragenforum wurde kaum genutzt, außer von mir, um dort Fragen und die zugehörigen Antworten zu sammeln, die mir per E-Mail geschickt wurden.
Auch der Chat in Zoom wurde viel zu selten genutzt, um Rückfragen zu stellen, wobei ich das genau wie im Moodle-Forum noch verstehen kann, wenn man als Studierende(r) keine vermeintlich „dumme Frage“ für immer und ewig mit dem eigenen Namen verknüpft in einem Forum oder Chatverlauf zu stehen haben möchte. Die anonyme Variante über Pigeonhole wurde aber leider auch nicht viel besser angenommen.
Weiterhin haben wir mit dem personalisierten Aufgaben versucht, Ihnen zu zeigen, wie sinnvoll es sein kann, sich gegenseitig über Ihre Lösungsideen auszutauschen und mögliche Verbesserungen zu diskutieren. Ob das außerhalb der Aufgaben viel genutzt wurde, kann ich nicht einschätzen, vermute es aber eher nicht. In der Aufgabe zum Zeigerbild haben wir Ihnen auch versucht zu vermitteln, wie man selbst ganz einfach ein Erklärvideo aufnehmen kann, wenn man mal eine Lösung oder ein Verfahren verstanden hat. Außerhalb der Aufgabe hat das aber meines Wissens auch niemand getan, auch wenn es technisch sehr einfach und dem Verständnis des Stoffes extrem zuträglich ist.
Auch das GETcamp, das leider etwas mit technischen Startschwierigkeiten zu kämpfen hatte, hätte inhaltlich aktiver von studentischer Seite ausgestaltet werden können, wenn mehr Studierende mehr Eigeninitiative zeigen würden und mehr Engagement über das Pflichtprogramm hinaus an den Tag legen würden. Leider haben viele die personalisierten Zusatzaufgaben, die ja immer wieder für den dadurch gewonnenen Erkenntnisgewinn sowie die gute und langfristige Prüfungsvorbereitung gelobt werden, nur exakt so lange bearbeitet, bis sie genug Punkte für die Prüfungszulassung zusammen hatten, um dann mangels gründlicherer Vorbereitung in der Klausur zu scheitern. Da fragt man sich als Lehrender manchmal zurecht, warum man so viel Aufwand investiert, solche Aufgaben zu konzipieren und bereitzustellen, wenn sie am Ende kaum genutzt werden.
Noch ein paar Worte zur Klausur und der kleinen Evaluierung dazu. Natürlich wird eine Klausur immer aus einem Anteil „komplett neuer“ Aufgaben bestehen, die es genau so noch nicht in vorherigen Klausuren oder im Übungsheft gegeben hat. Wir möchten nämlich nicht, dass Sie kochrezeptartig Lösungswege auswendig lernen, sondern die grundlegenden Berechnungskonzepte (Knotensatz, Maschensatz, Strom-Spannungs-Beziehungen, etc.) verstehen. Es geht in der Klausur auch nicht um eine reine Wissensabfrage, sondern um den Nachweis von Kompetenzen, also der Handlungsfähigkeit in Situationen mit offenem Ausgang. Das geht naturgemäß nur mit Aufgaben, die man exakt genau so noch nicht vorher gesehen hat.
Es geht also nicht um das „Auswendiglernen“, sondern um das „Können“. Wie viel von dem vorherigen Stoff „auswendig gelernt“ wurde, zeigte leider die Aufgabe 1 zu Ladung und Strom, bei der sehr viele fälschlicherweise irgendeine Art von Exponentialfunktion vermuteten, die wir vorher häufig in Aufgaben besprochen hatten, obwohl dort eine sehr einfache bzw. die einfachste Wurzelfunktion gegeben war. Wenn der eigene Horizont durch das Memorieren von Musterlösungen so verengt ist, dass man nur noch in e-Funktionen denkt und keine Wurzelfunktion mehr erkennt, ist das natürlich ein Problem. So ist das in der Evaluierung geäußerte Statement „Wenn schon eine etwas schwierigere Funktion als Graph dargestellt ist (Aufgabe 1), dann sollte wenigstens noch dazu stehen, welchem allgemeinen Muster der Graph folgt.“ zurückzuweisen. Es war eine einfache Wurzelfunktion, natürlich sollte man diese erkennen, ohne dass es dransteht.
Warum sich andererseits Studierende in der Evaluation z.B. eine Aufgabe zur Fourierreihe in der Klausur gewünscht haben, meines Erachtens eines der schwierigsten und aufwendigsten Themen überhaupt, erschließt sich mir auch nicht so ganz. Insgesamt, und da sind wir wieder bei der Aktivität und dem Engagement, war die Teilnahmequote in den vier semesterbegleitenden Befragungen aber auch sehr gering (es gab jeweils 23, 19, 12 und 19 Rückmeldungen von etwa 150 Studierenden, die im Kurs aktiv sein müssten). Stärker und aussagekräftiger kann man aus studentischer Sicht eigentlich nicht zurückmelden, dass einem herzlich egal ist, was dort in der Lehrveranstaltung so passiert.
In diesem Sinne wünsche ich mir von Ihnen, die Sie ihr Studium erfolgreich abschließen möchten, für die kommenden Semester mehr Engagement, mehr Eigeninitiative über das „Prüfungsrelevante“ und unbedingt Notwendige hinaus, mehr Aktivitäten und mehr Einbringen Ihrer Ideen in die Lehrveranstaltungen. Ihre ebenso engagierten Lehrenden, Professor*innen, Tutor*innen sowie Übungs- und Seminarleiter*innen werden es Ihnen danken.
Lernen kannst du nur mit deinem Kopf! 