Neue Medien in der Lehre, ein Versuch

Friedrich Stuhl, Physikalische Chemie I, Ruhr-Universität Bochum

Interaktives Lehren und Lernen

Die exakte Sprache der Naturwissenschaft ist die Mathematik. Wissenschaftliche Sachverhalte werden in mathematische Gleichungen (Formeln) gekleidet, mit denen die Studentin und der Student möglichst schnell umzugehen lernen müssen. Den Studierenden fällt dieses anfangs in der Regel nicht leicht. In der Vorlesung 'Physikalische Chemie I' wurde für die Studienanfänger im Wintersemester 1998/99 gelegentlich ein tragbarer Rechner mit (ausgeliehenem) Projektor eingesetzt, um an ausgewählten Beispielen den Umgang mit solchen Formeln zu zeigen, die anhand von physikalisch-chemischen Konzepten in der Vorlesung entwickelt oder plausibel gemacht wurden. Beispiele dafür waren die dreidimensionale Maxwell-Boltzmann-Geschwindigkeitsverteilung, die Zustandsflächen des Idealen Gases oder nach der van der Waals-Gleichung. Mit solchen und ein paar anderen Beispielen sollte die aktive Auseinandersetzung mit dem Vorlesungsstoff attraktiv gemacht werden. Grundlage für diese Veranschaulichung waren das Mathcad Computerprogramm, welches die benutzten Formeln anschaulich darstellt, 2D- und 3D-Auftragungen zuläßt und zu Studentenpreisen erworben werden kann.

Videos

Zur weiteren Auflockerung des Unterrichts wurden zwei Kurzvideos gezeigt, eins von der Feuerlöschübung, die im ersten Semester durchgeführt wurde, und eins von der letzten Entwicklung des Ozonloches von August bis Dezember 1998 über der Antarktis.

Begleitmaterial im Internet

Wie bei physikalisch-chemischen Vorlesungen üblich, wurde reichlich Begleitmaterial in den Vorlesungsstunden in Form von Overhead-Folien gezeigt, welches meistens illustrierendes Tabellenmaterial und Auftragungen in Form von Diagrammen oder auch Zusammenfassungen betraf. Dieses Material wurde wie bisher üblich, den Studierenden in einer Kopie übergeben, damit es im Lawinenprinzip weiter kopiert werden konnte. Gleichzeitig wurde zusätzlich das Begleitmaterial auf der Home-Page unserer Arbeitsgruppe im PDF-Format (Adobe) angeboten. Es war dort nach Angabe eines Namens und eines Kennwortes (Bekanntgabe in der Vorlesung) jederzeit innerhalb der Universität oder von überall per Rechner + Telefon + Modem abrufbar. Das PDF-Format (Acrobat Reader, Adobe) wurde gewählt, weil es derzeit für uns das technisch optimale Format darstellt. Leider konnte ich den Service des Rechenzentrums nicht dazu bewegen, den Acrobat Reader in diesem Semester für die PCs der Universität zur Verfügung zu stellen.
Ein wenig Statistik in Form von Anzahl der Zugriffe von außerhalb des lokalen Netzwerkes auf die einzelnen Pakete des Begleitmaterials, die seit dem SS 98 angeboten werden. Im SS 98 wurden zur Vorlesung "Physikalische Chemie II" drei Pakete zur Verfügung gestellt und im WS 98/99 bisher fünf.
 
 

Begleitmaterial zu den 
Vorlesungen PC I und PC II
Anzahl der Zugriffe von 
außerhalb
Paket 1 1175
Paket 2 842
Paket 3 978
Paket 4 216
Paket 5 90

 

Termine und Beratung im Internet

Auf der Home-Page unserer Arbeitsgruppe wurde schon sehr früh vor Beginn der Vorlesungszeit ausführliches Informationsmaterial zur Erstsemester-Vorlesung ‚Physikalische Chemie I‘ angeboten. Diese Vorlesung wird von einer Übung, die sechszügig durchgeführt wird, und einem Praktikum begleitet. Das Praktikum wird durch eine gesonderte Veranstaltung (1 Stunde pro Woche) eingeführt. Die Vorlesung wird beendet durch eine Klausur mit Wiederholungsmöglichkeit. Die Logistik einer solchen stark verzahnten Veranstaltungsreihe kann bei geringer Hilfe ein Problem werden. Alle Termine dieser Veranstaltungen wurden deshalb auf unserer Home-Page veröffentlicht und ständig aktualisiert, was eine große Erleichterung war. Das email-System erlaubte Fragen der Studierenden zu beantworten.

Fragebogen Nr. 3
zu

"Computer in der Lehre"

Vorlesung "Physikalische Chemie I" im WS 1998/99
(Es wurden 81 Fragebögen ausgewertet)

            1. Studiengang?

Biochemie: 51     Chemie: 22     Chemie LA: 4     Keine Antw.: 4

            2. Besitzen Sie einen PC (Personal Computer) oder haben Sie Zugang zu einem Rechner?

Ja: 69     nein: 12

            3. Wie schätzen Sie Ihre Erfahrung im Umgang mit Rechnern ein?
            ( Vergeben Sie eine Note von 1 (sehr gut) bis 6 (ungenügend)

Notze 1: 4     Note 2: 29     Note 3: 23     Note 4:     13 Note 5: 9     Note 6: 3

            4. Haben Sie auf welche Weise auch immer Zugang zum Internet?

Ja: 62     nein: 19

            5. Wie beurteilen Sie den Einsatz von Rechnern in der Vorlesung?
            (Mehrfache Antworten möglich)

                wichtig: 7     unwichtig: 12     interessant: 31     langweilig: 12     veranschaulichend: 32     unnötig: 12

            

                            zusätzliche Bemerkungen:

- nervig (2)

- Der Professor spielt und wir lernen nichts

- Wenn wenigstens der Umgang mit den Programmen genauer erklärt würde und nicht nur gespeicherte Daten abgerufen werden

- Da man dabei nichts lernt, man sollte besser den Umgang damit erklären

- Vielleicht mehr Ausdrucke davon verteilen, oder Unterlagen ins Internet
 
 

  6. Wie beurteilen Sie die zusätzliche Möglichkeit, Informationen wie Literatur, Abbildungen, Tabellen ,         etc. im Internet vorzufinden?
  (Vergeben Sie eine Note von 1 (sehr gut) bis 6 (ungenügend)


Note 1: 15     Note 2: 27     Note 3: 21     Note 4: 10     Note 5: 5     Note 6: 1

keine Antwort: 2

           7. Wie könnte man den Einsatz von Rechnern in der Lehre noch effektiver gestalten?

            Stichworte:

- Mehr kostenlose Nutzungsmöglichkeiten des Internetzuganges an der Uni. (Diese paar Rechner sind doch ein Witz an dieser Uni, man muß oft länger als eine Stunde auf einen Rechnerplatz warten! Da vergeht die Neugier sehr schnell.

- Besserer Zugang zu "schnelleren" Rechnern

- Mehr Internetzugänge in der Uni (dringend) und im Hörsaal für direkte Vorführung

- Programme in Übungen einbauen, Problem: Es müßten allgemein mehr Rechner zur Verfügung stehen

- Computerkurse für Laien anbieten

- Kurse anbieten

- Einführung in die Materie geben

- Einführung ins konkrete Arbeiten

- Den Umgang damit erklären

- Kurse zur praktischen Datenverarbeitung

- PC-Kurse im Studium (Exel, Word)

- Zusatzvorlesung für naturwissenschaftliche Software

- Keine Fachausdrücke

- Sagen wo man genaue wissenschaftliche Infos herkriegt, nicht so unpraktisch sein

- Mehr wichtige und interessantere Websites

- Mehr wichtige Adressen

- Gezielte Angaben von Adressen, wo man weitergehende Informationen im Internet finden kann

- Aufgabensammlung ins Netz

- Passende Programme anbieten

- Umgang mit Programmen sollte geübt werden

- Simulation von Vorgängen (wie über Ozonloch)

- Nicht nur mit Mathcad arbeiten, sondern evtl. auch Programme benutzen, die man auch noch als Chemiker/Biochemiker gebraucht

- Übungsblätter ins Netz

- Keine PDF-Dateien, da diese sehr groß sind und es lange dauert diese down zu laden

- Übungen

- Unkomplizierte Praxisnähe

- Die Idee, Folien ins Internet zu setzen ist sehr gut. Leider sind die Folien meistens nicht sonderlich lehrreich

- Aussagekräftigere, besser konzipierte Folien ins Netz

- Hinweise auf lohnende Themenzusammenstellung ins Netz

- Rechnerbenutzung oft unsignifikant, wenn auch illustrativ

- Relativ großer Zeitaufwand, Leerlauf -> Hilfkraft

- Mehr Dichte (dann kommt zwar der Bedienungsteil als Vorlesungselement zu kurz, aber mehr inhaltliche Dichte)

- Bin dagegen

- Es ist effektiv genug, man kann es nicht besser machen (wie im Leben)

- Zu müde, um zu Antworten (Anmerkung des Dozenten: Die Vorlesung findet von 10:15 bis 11:00 Uhr statt.)

Interpretation der Ergebnisse:

85 % der Studierenden hatte Zugang zu einem Rechner und 77 % zum Internet. Dies sind überraschend hohe Anteile, denn Befragungen während der Vorlesungen durch Handaufheben gab ein wesentlich ungünstigeres Bild. (Nach diesen Befragungen hätte ich nie gewagt, Übungsaufgaben per Internet zugänglich zu machen, wie ich es ursprünglich vorhatte.) Allerdings schätzen zu viele ihre Fähigkeiten im Umgang mit Computern noch als zu gering ein. Wichtig war herauszufinden, ob die 'Neuen Medien' auch angenommen werden. Der Eindruck aus dieser Befragung und der großen Anzahl der Zugriffe auf das Begleitmaterial ist, daß dies größtenteils der Fall ist. Besonders erfreulich sind die vielen Kommentare. Diese zeigen ganz eindeutig einen Schwachpunkt bei den Lehrmitteln an: Die Ausrüstung an Rechnern, die innerhalb der Universität oder konkret in der Fakultät für Chemie für die Studierenden zugänglich sind, ist eindeutig ungenügend. Hier müssen offensichtlich noch 'Lichtjahre' überwunden werden. Auch fehlen offenkundig praxisbezogene Lehrveranstaltungen, in denen die Studierende mit nützlichen Computerprogrammen vertraut gemacht werden.

Danksagung

Für die Benutzung des Projektors danke ich meinem Kollegen Herrn Prof. Dr. Ch. Wöll.


Erstellt durch H.W.Zwingmann, AG Stuhl, Laser- und Luftchemie, RUB
Letzte Änderung: 15.061999