Autor: Bert Zulauf

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Bildung Projekte

Kompetenzentwicklung bei der Nutzung von digitalen Werkzeugen

OER.Digichem.nrw

OER.Digichem.nrw: Digitale Kompetenzen in der Chemieausbildung fördern

Das Projekt OER.DigiChem.NRW ist ein gemeinsames Projekt der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, der Bergischen Universität Wuppertal und der Technischen Hochschule Köln. Es wird im Rahmen der Landesinitiative OER.Content.nrw vom 1.10.2020 bis zum 31.12.2022 durch das Land Nordrhein-Westfalen gefördert.

OER.Digichem.nrw

Die heutige Generation Studierender wird häufig als „Digital Natives“ bezeichnet. In der Realität offenbart sich jedoch häufig ein beachtenswertes Defizit an digitalen Kompetenzen. Insbesondere in der Chemie sind solche Fähigkeiten von zentraler Bedeutung, sei es im Umgang mit spezifischer Software oder bei der Anwendung von eher selten benötigten Funktionen von Standardsoftware in fachfernen Kontexten.

Was ist OER?

Open Educational Resources (OER) sind Bildungsmaterialien, die frei verfügbar sind und ohne finanzielle Barrieren genutzt, geteilt und angepasst werden können. Der Kerngedanke von OER besteht darin, den freien Zugang zu hochwertigen Lehr- und Lernressourcen zu fördern, um Bildung zugänglicher zu machen.

Diese Ressourcen können verschiedene Formen annehmen, darunter Texte, Multimedia-Inhalte, Software und interaktive Kurse. Der entscheidende Aspekt von OER liegt in der Lizenzierung, die es beispielsweise andere Lehrenden erlaubt, die Materialien für ihre eigenen pädagogischen Bedürfnisse zu verwenden, zu teilen und sogar zu verändern, um sie an die individuellen Bedürfnisse anzupassen. Dies fördert nicht nur die Verbreitung von Wissen, sondern auch die Kreativität und Zusammenarbeit in der Bildungsgemeinschaft. Das bedeutet, dass ein/eine Lehrende*r Materialien erstellt, und andere Lehrende können diese Materialien frei für ihre Lehrtätigkeit nutzen.

OER Lizenzierung

In der Regel erfolgt die Lizenzierung von OER-Materialien nach dem CC-Modell (Creative Commons). Dieses Modell, das auch von Wikipedia genutzt wird, ermöglicht es, Inhalte unter bestimmten Bedingungen zu teilen. CC-lizenzierte Inhalte können von anderen ohne zusätzliche Einwilligung des Urhebers für unterschiedlichste Zwecke genutzt werden. Diese Form der Lizenzierung ist nicht ausschließlich auf den Bildungssektor beschränkt, wird jedoch auch im OER-Bereich häufig angewendet.

Bei CC-Lizenzen finden sich oft Zusätze wie CC BY, CC SA, CC BY SA, usw. Doch was bedeuten diese Ergänzungen? CC BY steht für „Attribution“ und erlaubt die Nutzung, Veränderung und Verbreitung, solange der Urheber korrekt genannt wird. CC SA bedeutet „ShareAlike“ und erfordert, dass abgeleitete Werke unter derselben Lizenz veröffentlicht werden. CC BY SA kombiniert beide Bedingungen, sodass abgeleitete Werke sowohl genutzt als auch geteilt werden können, solange der Urheber genannt und dieselbe Lizenz beibehalten wird. Diese Ergänzungen bieten verschiedene Grade an Freiheit und Kontrolle über die Verwendung von OER-Materialien.

OER spielen eine wichtige Rolle in der Förderung von Offenheit, Chancengleichheit und Innovation in der Bildung. Durch die Beseitigung von Kostenbarrieren und die Erleichterung des freien Austauschs von Bildungsinhalten tragen OER dazu bei, Bildung für eine breitere Bevölkerungsschicht zugänglich zu machen und bieten die Möglichkeit, die Qualität von Lehr- und Lernmaterialien zu verbessern.

Ziele des Projekts

Das OER.Digichem.nrw Projekt hat sich zum Ziel gesetzt, diesem Defizit entgegenzuwirken und digitale Kompetenzen in der chemischen Bildung gezielt zu fördern. Ein Schlüsselaspekt liegt in der Erstellung von interaktiven Videotutorials. Diese Tutorials werden flexibel auf den gängigen Lernplattformen wie Ilias und Moodle bereitgestellt. Zudem werden sie in curricularen Lehrveranstaltungen eingeführt und modulübergreifend genutzt, um einen nachhaltigen Lerneffekt zu erzielen.

Ann-Kathrin Mertineit und Bert Zulauf bei der Konferenz EDULEARN22 in Palma de Mallorca. /©iated.org/edulearn22
Ann-Kathrin Mertineit und Bert Zulauf auf der Konferenz EDULEARN22
© iated.org/edulearn22

Im Fokus steht dabei nicht nur die Vermittlung von Kenntnissen im Umgang mit fachspezifischer Software, sondern auch die Förderung von digitalen Fähigkeiten in einem breiteren Kontext. Das Projekt OER.Digichem.nrw trägt dazu bei, Studierenden nicht nur die erforderlichen Werkzeuge an die Hand zu geben, sondern auch ihre digitale Souveränität in der komplexen Welt der Naturwissenschaften zu stärken.

Videotutorials aus dem Projekt

Im Rahmen des Projekts wurden Videotutorials und entsprechende Lernräume (ILIAS, Moodle, scheLM) für die folgenden Tools erstellt:

Veröffentlichungen aus dem Projekt

  • E-Tutorien zur Kompetenzentwicklung bei der Nutzung digitaler Werkzeuge in der Chemie
    A.K. Mertineit
    ViTeach 2021 (Virtuell), 14.7.2021 bis 15.07.2021
    Barcamp und Videopräsentation
  • Collaborative Development of Open Educational Resources for Building Competencies in the Use of Digital Tools in Chemisty
    A.K. Mertineit, K. Schaper, C. Bohrmann-Linde, D. Burdinski, B. Zulauf,
    Proceedings of ICERI2021 Conference 2021, 1111 – 1118,
    Paper und virtuelle Präsentation
    doi: 10.21125/iceri.2021.0325, ISBN: 978-84-09-34549-6
  • Teaching Software Skills Using a Freely Accesible Learning Space – An OER Approach
    A.K. Mertineit, K. Schaper, C. Bohrmann-Linde, D. Burdinski, B. Zulauf , N. Meuter, H. Hackradt, R. Kremer,
    EDULEARN 2022, Palma de Mallorca, Spanien,
    doi: 10.21125/edulearn.2022.1661
    EDULEARN22 Proceedings, pp. 7073-7081
  • Helping digital natives to become digital natives through production standards, research and quality systems?,
    A.K. Mertineit, D. Burdinski, B. Zulauf, H. Hackradt, N. Meuter, C. Bohrmann-Linde, K. Schaper, ICERI 2022, Sevilla, Spanien,
    doi:10.21125/iceri.2022.0949
    ICERI2022 Proceedings(2022) , pp. 3913-3920.

Berichte über das Projekt

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Technologie

Nachhaltige Forschung über Laborgrenzen hinaus durch den Einsatz von Elektronischen Laborbüchern

Laborbuch
Laborbuch

Ein Beitrag zur Postersesion auf der DINI Jahrestagung 2021

https://dini.de/veranstaltungen/jahrestagungen/22-dini-jahrestagung-2021/postersession/

Der akademische Weg in den Naturwissenschaften führt durch die Labore der Disziplinen. Daher ist in den Naturwissenschaften das Laborbuch bekannt und etabliert. Auch heute in Zeiten der Digitalisierung ist die häufigste Art der Labordokumentation immer noch die Papierform. Doch was passiert mit diesen Büchern, wenn sie voll sind? Wenn Forschende die Arbeitsgruppe wechseln oder für einen Zeitraum an einem anderen Standort forschen? Handschrift zu entziffern ist für Mensch und Maschine keine leichte Aufgabe, viel gesammeltes Wissen geht verloren, viele Experimente werden wieder und wieder gemacht, anstatt auf Erkenntnissen aufzubauen und sich auf Innovationen zu konzentrieren. Das alles kann man mit der Verwendung eines elektronischen Laborbuchs (ELB) erreichen.

Elektronische Laborbücher sind effektive Werkzeuge um kollaborativ und nachhaltig im Labor zu arbeiten. Dabei stehen sie ihren Vorgängern in Papierform in nichts nach: Allgemeine Prinzipien wissenschaftlicher Arbeit werden verfolgt, Resultate werden dokumentiert und Ergebnisse können konsequent selbst angezweifelt werden, alle Arbeitsschritte werden anhand eines Datensatzes protokolliert, Datenlöschung ist nicht möglich, Unveränderlichkeit wird durch Zeitstempel gewährleistet und das alles ist digital durchsuchbar über verschiedene Experimente hinweg. Mit der richtigen Archivierung kann so Mehrarbeit im Labor verhindert werden, die organisatorische Struktur im Laboralltag wird vereinheitlicht, wodurch sich ein Qualitätsgewinn ergibt und es kann transparenter kollaborativ gearbeitet werden.

Wir kommen an unserer Universität auf einen Laboranteil von 70 % innerhalb der Neubauten in den Naturwissenschaften, und wir haben in Gesprächen mit Wissenschaftlern festgestellt, dass man bei der Planung bereits ansetzen muss. Die Labore müssen mit geeignet ausgestattet werden, die Schnittstellen von Laborgerätschaften zum ELB müssen etabliert werden, außerdem ist es ist möglich mit eigenen auch mobilen Geräten direkt Beiträge in einem ELB zu bearbeiten. Die Vorteile der elektronischen Variante ergeben sich erst mit der Nutzung nach einiger Zeit und nicht in allen Bereichen findet sich sofort die Bereitschaft zu ELB. Es muss aufgeklärt werden welche Möglichkeiten zur Verfügung stehen und es besteht Unterstützungsbedarf insbesondere bei der Einführung. Nachwuchswissenschaftler sind hier der Punkt, an dem angesetzt werden muss, und das am besten schon am Anfang des Curriculums.

Um einen Kulturwechsel hin zu elektronischen Laborbüchern zu gestalten, kann man beispielsweise in der Biologie bereits im dritten Semester Studierende ihre verpflichtenden Laborarbeiten in elektronischer Form dokumentieren lassen. So lernen junge Wissenschaftler früh den Umgang mit elektronischen Laborbüchern und werden in der Forschung an diese neuen Standards anknüpfen. Aber auch in anderen Fächern, wie Medizin, Physik, Chemie, Pharmazie, Psychologie und den Ingenieurwissenschaften kann früh in der Lehre angesetzt werden, um dahingehende Standards in der Forschung zu etablieren. Insbesondere Open Source ELB Plattformen spielen aufgrund der Kosten für den Einsatz in der Lehre eine große Rolle. Als Baustein zur Stärkung der Daten- und Informationskompetenz kann der Einsatz von ELB in den Naturwissenschaften analog zum Einsatz von E-Portfolio-Systemen in den Geistes- und Sozialwissenschaften gesehen werden.

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Strategie

Benchmark

Benchmarks als Managementintrument für IT-Portfolios am Beispiel von Universitäten

Universitäten sind als öffentlicher Raum Teil der Gesellschaft, die sich durch technikgestützte Kommunikation und ubiquitäre Verfügbarkeit von Informationen zu einer Informationsgesellschaft gewandelt hat. Der zukunftsorientierte Einsatz von Informationstechnologie (IT) ist für Universitäten von existenzieller Bedeutung. Durch den Einsatz von IT als wichtiges Werkzeug bzw. Dienstleister für die Prozessunterstützung haben sich Anzahl, Umfang und Anforderungen an IT-Services an Universitäten deutlich vergrößert. Innovationen, die in der IT in immer kürzeren Abständen an Relevanz gewinnen, und der zunehmende Einsatz und die Nutzung möglichst sicherer IT-Umgebungen an Universitäten fordern das IT-Management heraus.

Die Anwendung operativer und strategischer Instrumente bei der Planung, Verbesserung und Effizienzsteigerung des Einsatzes von IT ist eine gute Grundlage für Managemententscheidungen.

Studierende informieren sich über Studienangebote und Services an Universitäten, Regierungen vergleichen die Angebote und die Auslastung ihrer Universitäten, Lehrende wägen bei Berufungen Universitätsstandorte gegeneinander ab, und für die Forschung spielt der Standortfaktor zunehmend eine größere Rolle. Vergleiche dienen seit jeher neben der Messung auch der Verbesserung und Effizienzsteigerung. Benchmarking ist eine systematische Vorgehensweise zur vergleichenden Analyse von Ergebnissen, die normiert in Kennzahlen beschrieben sind.

In der Informationstechnologie sind zwei Varianten von Benchmarks gebräuchlich: Computer Benchmarks, mit deren Hilfe die Leistung von IT-Systemen verglichen wird, und IT-Benchmarks, auf deren Basis die wirtschaftlichen Aspekte der IT-Infrastruktur verglichen werden. Während Computer-Benchmarks im Wesentlichen Informationen für das operative Geschäft bereitstellen, zielen IT-Benchmarks sowohl auf die Verbesserung und Effizienzsteigerung des operativen IT-Betriebs als auch auf die Unterstützung strategischer Entscheidungen ab.

IT-Benchmarking bietet Analyse-Optionen zu grundlegenden Fragestellungen, die sich im IT-Management auf der Suche nach dem effizientesten IT-Portfolio stellen: Welche IT-Dienstleistungen und IT-Produkte sollten in welchem Umfang, mit welchen Ressourcen ausgestattet, und in welchem Zeitraum an Universitäten angeboten werden?

IT-Benchmarking soll Antworten auf diese Frage liefern und zur Effizienzsteigerung beitragen. Mit einem kontinuierlichen Vergleich von IT-Dienstleistungen und IT-Produkten verschiedener Universitäten sowie vergleichbaren Kennzahlen und IT-Budget-Kategorien kann IT-Benchmarking als Methode zur Verbesserung der Kostentransparenz und damit als Instrument für Managemententscheidungen eingesetzt werden. Durch den Vergleich von IT-Dienstleistungen und IT-Produkten lassen sich für den operativen Betrieb Best Practice Beispiele identifizieren und zur nachhaltigen Verbesserung nutzen.

Die vorliegende Beitrag analysiert, welches Potential Benchmarking an Universitäten entwickeln kann. Dazu werden zunächst Rahmenbedingungen zur Entwicklung von IT-Strategien dargestellt und darauf aufbauend wird ein Analyseschema entwickelt, mit dem diese Fragestellung aus den unterschiedlichen Perspektiven untersucht werden kann. Weiterhin werden IT-Benchmarking-Konzepte dargestellt, die lokal im Bereich von Universitäten Anwendung finden. Ein wesentlicher Aspekt liegt dann in der Bewertung von IT-Benchmarks an Universitäten und in der Beantwortung der Frage, ob IT-Benchmarks geeignete Werkzeuge zur Unterstützung einer effizienten und nachhaltigen Portfolio Gestaltung an Universitäten sein können? Grundlage für diese Bewertung und Einordnung bilden Daten einiger deutscher Universitäten aus dem Jahr 2015, die ich 2020 auf der Internationalen Konferenz für Technologie, Bildung und Entwicklung (INTED2020) vorgetragen habe. In die Bewertung wurde der Benchmark-Prozess, die Qualität, die Aussagekraft und der Umfang der Kennzahlen und Ergebnisse einbezogen. Kritikpunkte und Verbesserungspotentiale für zukünftige Erhebungen werden abschließend dargestellt.

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