Fachhochschule Joanneum GmbH
Alte Poststraße 147 - 154, 8020 Graz
Weitere Beispiele der Hochschule

Kollaborative Entwicklungsprojekte im internationalen Hochschulraum

Würdigung der Jury

Mit diesem Projekt würdigt die Jury ein besonders gelungenes Modell für die Nutzung internationaler Kooperation durch Studierende, denen die Gelegenheit gegeben wird, ein ergebnisorientiertes Kollaborationsprojekt interkontinental zu realisieren und dabei die Abstimmungsnotwendigkeiten arbeitsteilig organisierter Produktentwicklungen in einem virtuellen Kommunikationsraum zu sondieren. Realisierbar wird dieses Projekt, das sich auf österreichischer Seite an Studierende eines Luftfahrt-Bachelor-Studiengangs richtet, durch die gut etablierte Zusammenarbeit mit der West Texas A&M University, die ihrerseits Studierenden des dortigen Masterstudiengangs Maschinenbau Beteiligungsmöglichkeiten eröffnet. Während die österreichischen Teams Aufgaben der Konstruktionsentwicklung verantworten, konzentriert sich die Leistung der US-amerikanischen Studierenden auf den Bau und die Integration der erforderlichen Messtechnik sowie der Durchführung der abschließenden Flugtests. Dem auf diese Weise arbeitsteilig angelegten Projekt liegt mit dem Produktziel der Entwicklung und Fertigung eines für Agraranwendungen ausgerichteten Fluggeräts eine klar umrissene Vorstellung der ingenieurwissenschaftlichen Kompetenzentwicklung zugrunde und es überzeugt die Jury in der Umsetzung des programmatischen Anspruchs, der selbstständigen Erarbeitung fachlicher und kollaborativer Problemlösungen den für modernes Lernen gebührenden Raum zu bieten.

Univ.-Prof. Dr. Michael Kämper-van den Boogaart
Humboldt-Universität zu Berlin

Ziele/Motive/Ausgangslage

Digitalisierung und Internationalisierung sind heutzutage aus unserer Gesellschaft nicht mehr wegzudenken und spielen in vielen Branchen, so auch in der Luftfahrt, eine wesentliche Rolle. Frühzeitig ermöglichte praxisnahe Erfahrungen in diesen Bereichen wirken sich besonders vorteilhaft auf den Erfolg im späteren Berufsleben unserer Studierenden aus. Als anwendungsorientierte Hochschule vereinigt die FH JOANNEUM praxisnahe Bildung und Ausbildung. So werden aktiv Aktionen im Bereich der Digitalisierung und Internationalisierung gesetzt. Der Grundstein für das vorgestellte didaktische Konzept wurde 2016 durch den Besuch von Dr. Roy Issa als Fulbright-Stipendiat gelegt. Dr. Issa ist Assistenzprofessor für Maschinenbau an der West Texas A&M University in Texas/USA. Am Institut für Luftfahrt/Aviation der FH JOANNEUM erkannte man die Chance daraus einen nachhaltigen Mehrwert für die Studierenden zu generieren. Aufbauend auf das Fulbright-Stipendium gab es daher wiederholt bilaterale Besuche, Gastvorlesungen, Projekte und gemeinsame Aktivitäten im Forschungsbereich. Schlussendlich ist aus der Zusammenarbeit ein hochschulübergreifendes Studierendenprojekt entstanden, welches bereits mehrfach erfolgreich durchgeführt wurde. Das vorgestellte Projekt ermöglicht den Studierenden hautnah erste Schritte in einem internationalen Projektteam zu tätigen. Ziel ist es, fachübergreifende Kompetenzen im Zuge eines kollaborativen Produktentwicklungsprojektes zu stärken. Diese neuartige Lehr- bzw. Lernmethode baut auf klar definierten Kompetenzen mit dem Fokus auf angewandte Konstruktionstechniken auf und stellt eine solide Brücke zwischen Theorie und Praxis dar. Abgerundet wird dieses Konzept durch den Einsatz von realitätsüberschreitenden Kommunikationsmöglichkeiten, wie beispielsweise virtuelle und augmentierte Realitäten. Ziele der vorgestellten Methode sind (1) die Fundierung der Fachkompetenz im Konstruktionsbereich, (2) das Sammeln von Erfahrungen im Bereich der kollaborativen Projektdurchführung, (3) die Stimulation der Fertigkeiten im Umgang mit digitalen Medien im Technikbereich und (4) die sinnvolle Verwendung von realitätserweiternden Technologien. Positive Nebeneffekte sind beispielsweise (1) Erfahrungen in heterogenen und internationalen Projektteams, (2) die Festigung der englischen Sprache, (3) die Förderung von fachübergreifenden Fertigkeiten und (4) die Stärkung der sozialen Kompetenzen.

Kurzzusammenfassung des Projekts in deutscher Sprache

Erfahrungen im Bereich der Digitalisierung und Internationalisierung zählen heutzutage in vielen Branchen zu den wesentlichen Erfolgsfaktoren. Das vorgestellte didaktische Konzept ermöglicht den Studierenden hautnah erste Schritte in einem internationalen Projektteam zu tätigen. Ziel ist es, fachübergreifende Kompetenzen im Zuge eines kollaborativen Produktentwicklungsprojektes zu stärken. Diese neuartige Lehr- bzw. Lernmethode baut auf klar definierten Kompetenzen mit dem Fokus auf angewandte Konstruktionstechniken in den Ingenieurwissenschaften auf und stellt eine solide Brücke zwischen Theorie und Praxis dar. Abgerundet wird diese Methode durch den Einsatz von realitätsüberschreitenden Technologien, wie beispielsweise virtuelle und augmentierte Realitäten. Die Projektinhalte werden jedes Jahr gemeinsam mit einer ausgewählten internationalen Partnerhochschule definiert. Studierende von beiden Hochschulen müssen kollektiv eine klar definierte Aufgabenstellung im Projektteam bearbeiten. An der FH JOANNEUM ist das Projekt Teil der Konstruktionsübung „Angewandte Konstruktion“, welche im 5. Semester des Luftfahrt-Bachelorstudiums abgehalten wird. Die involvierten Lehrenden nehmen im Zuge der Projektarbeit eine beobachtende Rolle im Sinne des didaktischen „Shift from teaching to learning“ ein und unterstützen die Studierenden bei der selbstständigen Erarbeitung der jeweiligen Thematik. Somit gelingt ein Wechsel vom weitverbreiteten rezeptiven zu einem aktiven Lernprozess.

Kurzzusammenfassung des Projekts in englischer Sprache

Experience in the field of digitization and internationalization is one of the key success factors in many industries today. The didactic concept presented enables students to take their first steps in an international project team at first hand. The goal is to strengthen interdisciplinary competencies during a collaborative product development project. This novel teaching respectively learning method builds on clearly defined competencies with a focus on applied design techniques and provides a solid bridge between theory and practice. This method is topped off using cross-reality technologies, such as virtual and augmented realities. The project content is defined each year in collaboration with a selected international partner university. Students from both universities are working collectively on a clearly defined task in the project team. At FH JOANNEUM, the project is part of the design exercise "Applied Design", which is held in the 5th semester of the aviation bachelor’s program. The involved teachers take an observing role during the project work in the sense of the didactic "shift from teaching to learning" and support the students in the independent elaboration of the respective topic. Thus, a change from the widespread receptive to an active learning process succeeds.

Nähere Beschreibung des Projekts

Internationale Zusammenarbeit in Projektteams verschiedener Größe ist heutzutage aus vielen Berufsfeldern nicht mehr wegzudenken. Essenzielle Themen wie Digitalisierung und Internationalisierung stellen in vielen Branchen, so auch in der Luftfahrt, einen wesentlichen Erfolgsfaktor dar. Es gilt, exzellente fachliche Kompetenzen mit einer Vielzahl weiterer Fertigkeiten wie beispielsweise Konzeptionsstärke, systematisches und methodisches Vorgehen, Wissensorientierung, analytische und fachübergreifende Fertigkeiten und ein ausgeprägtes Beurteilungsvermögen zu verbinden. Fachliche Kompetenzen stehen nach dem erfolgreichen Abschluss eines Hochschulstudiums außer Frage. Die weiteren vorhin genannten erforderlichen Fertigkeiten werden mitunter indirekt in verschiedenen Lehrveranstaltungen adressiert, können aber meist nicht kollektiv praktisch bearbeitet und gefestigt werden. Im Fokus einer einzelnen Lehrveranstaltung stehen in der Regel die Erarbeitung und die Festigung von klar definierten Inhalte der jeweiligen Fachdisziplin. Das vorgestellte Projekt ermöglicht es, Studierenden der FH JOANNEUM ein Semester lang hautnah Erfahrungen in einem internationalen Projektteam zu sammeln. Ziel ist es, fachübergreifende Kompetenzen im Zuge eines kollaborativen Produktentwicklungsprojektes zu stärken. Diese in den letzten Jahren konzipierte Lehr- oder vielmehr Lernmethode baut auf klar definierten Kompetenzen mit dem Fokus auf angewandte Konstruktionstechniken auf und stellt eine solide Brücke zwischen Theorie und Praxis dar. Abgerundet wird diese durch den gezielten Einsatz von realitätsüberschreitenden Technologien wie beispielsweise virtuelle und augmentierte Realitäten, die speziell im internationalen Umfeld die Zusammenarbeit im Zuge von Entwicklungsprojekten erleichtern. Im Speziellen spielt der didaktische Ansatz der forschungsgeleiteten Lehre eine wesentliche Rolle in dem vorgestellten Konzept. An den involvierten Hochschulen werden neben diversen kooperativen Forschungsprojekten, aus denen die Inhalte für die Studierendenprojekte extrahiert werden, auch gezielt Innovationsprojekte im Digitalisierungsbereich durchgeführt. Dadurch wird sichergestellt, dass aktuelle zukunftsweisende Themen bestmöglich für Lehrzwecke genutzt werden können. Als Beispiel kann hier ein von der FFG gefördertes COIN-Projekt (ICON - Immersive Co-Creation Hub) genannt werden, dessen Ergebnisse direkt in das vorgestellte Konzept einfließen. Dies betrifft speziell das Thema der immersiven virtuellen Zusammenarbeit durch die Verwendung von realitätsüberschreitenden Technologien und deren sinnvolle Integration in die praxisorientierte Lehre. Darüber hinaus werden „klassische“ Kommunikations- und Kollaborationslösungen wie beispielsweise Microsoft Teams, Webex, Microsoft Project oder Git eingesetzt. Hierdurch wird einerseits der Umgang oder vielmehr die konkrete Anwendung neuer digitaler Möglichkeiten gestärkt und andererseits die effiziente Abwicklung des internationalen Projektes sichergestellt. Der Grundstein für das vorgestellte didaktische Konzept wurde 2016 durch den Besuch von Dr. Roy Issa als Fulbright-Stipendiat an der FH JOANNEUM gelegt. Dr. Issa ist Assistenzprofessor für Maschinenbau an der West Texas A&M University in Texas/USA. Die sich durch das Fulbright-Stipendium gebotene Chance einer intensiven und langfristigen internationalen Kooperation wurde erkannt und ausgebaut. Aufbauend gab es bilaterale jährliche Besuche, Gastvorlesungen und gemeinsame Aktivitäten im Forschungsbereich, woraus schlussendlich ein hochschulübergreifendes Studierendenprojekt entstand. Das Projekt ist jeweils fest in die Curricula der beiden Hochschulen integriert. An der FH JOANNEUM ist es Teil der Konstruktionsübung „Angewandte Konstruktion“, welche im 5. Semester des Luftfahrt-Bachelorstudiums abgehalten wird. Bei dem internationalen Partner, der West Texas A&M University, ist das Projekt Bestandteil der Lehrveranstaltung „Senior Design“ des Maschinenbau-Masterstudiums. Basierend auf aktuellen Inhalten aus praxisnahen Forschungsprojekten der beiden Hochschulen, wird jährlich ein für sich abgeschlossener und im Umfang angepasster Teil als Studierendenprojekt extrahiert. Die involvierten Lehrenden definieren klare Projektziele und nehmen im Zuge der Projektarbeit eine beobachtende Rolle im Sinne des didaktischen „Shift from teaching to learning“ ein. Dadurch werden die Studierenden bei der selbstständigen Erarbeitung der jeweiligen Thematik unterstützt. Es wird gezielt die Selbsttätigkeit gefördert und es gelingt ein Wechsel von dem weitverbreiteten rezeptiven hin zu einem aktiven Lernprozess. Die wechselnde Rolle zum Moderator oder vielmehr zum Lernhelfer erfordert besonders bei internationalen Projekten umfassende Planung und Abstimmung zwischen den verantwortlichen Lehrenden. Auf diesem Wege wird nicht nur ein intensiver Austausch zwischen den Studierenden, sondern auch der didaktische und fachliche Wissenstransfer der involvierten Lehrpersonen gefördert. Dieser weitet sich auch automatisch hochschulintern und somit auf andere Lehrveranstaltungen aus. Anwendungsmöglichkeiten neuer Technologien werden innerhalb des Lehrkörpers weitergetragen, wodurch etwaige existierende Hemmschwellen gesenkt werden. Unterschiedliche Ausgangssituationen und Erfahrungen der einzelnen Studierenden erfordern eine individuelle Betreuung, die sich im Laufe des Projektes flexibel anpassen muss. Dadurch wird sichergestellt, dass jede bzw. jeder einen möglichst großen und nachhaltigen Lerneffekt erzielt. Als konkretes Beispiel werden im Folgenden die Inhalte des letzten Projektes kurz dargestellt. Das Projekt startete an der FH JOANNEUM mit einem gemeinsamen Kick-off-Meeting, in welchem die übergeordneten Projektziele skizziert wurden. Ziel für das österreichische Studierendenteam war es, ein auf Agrar-Anwendungen optimiertes, unbemanntes Fluggerät auszulegen und zu konstruieren. Der Bau, die Integration der notwendigen Messtechnik und die abschließenden Flugtests waren Aufgaben des amerikanischen Teams. Alle Entwicklungsphasen erforderten aufgrund der unterschiedlichen Kompetenzen der involvierten Studierenden eine intensive Abstimmung innerhalb der beiden Projektteams. Hier wird hervorgehoben, dass diese Kompetenzunterschiede herausfordernd sind, aber sich schlussendlich aufgrund eines spürbaren Wissenstransfers durchaus als befruchtend für beide Seiten herausstellten. Die fertigen Konstruktionen wurden von den amerikanischen Studierenden aufgegriffen und in enger Abstimmung mit dem der FH JOANNEUM in die Realität umgesetzt. Im Zuge einer Gastvorlesung an der West Texas A&M University erfolgte die Inbetriebnahme des Fluggerätes unter physischer Teilnahme der involvierten Lehrenden. Das österreichische Projektteam war über eine Video-Kommunikationsplattform zugeschaltet. Die Projektergebnisse wurden in englischsprachigen Berichten dokumentiert und vor einem breiten Auditorium, bestehend aus den beteiligten Studierenden und Lehrenden der involvierten Hochschulen, im Zuge einer Abschlussveranstaltung präsentiert. Eine gemeinsame Bewertung und Reflexion rundete das Projekt ab und sicherte einen nachhaltigen Lerneffekt. Dies stellte einen wesentlichen Schritt am Ende der Anwendung oder vielmehr der Integration des erlernten theoretischen Wissens dar. Besonders positiv sind die physischen bilateralen Besuche der involvierten Lehrenden hervorzuheben, wodurch Motivation innerhalb der Projektteams und somit die Qualität der Ergebnisse gesteigert wurde. In Zukunft ist geplant, anschließend an die Projektarbeiten die Zusammenarbeit im Zuge eines Auslandssemester oder Praktikums von Studierenden weiter zu vertiefen. Hauptziele des vorgestellten didaktischen Konzeptes sind (1) die Fundierung der Fachkompetenz im Konstruktionsbereich, (2) das Sammeln von Erfahrungen im Bereich der kollaborativen Projektdurchführung, (3) die Stärkung der Fertigkeiten im Umgang mit digitalen Medien (Videokonferenzen, Datenaustausch und Versionsverwaltungstools) und (4) die sinnvolle Verwendung von realitätserweiternden Technologien wie virtuelle und augmentierte Realitäten. Positive Nebeneffekte sind beispielsweise (1) die Zusammenarbeit in heterogenen und internationalen Projektteams, (2) die Festigung der englischen Sprache, (3) die Förderung von fachübergreifenden Fertigkeiten und (4) die Stärkung der sozialen Kompetenzen. Am Ende des Projektes werden Gespräche mit den Studierenden geführt und anonyme Feedbackbögen eingesammelt. Die Rückmeldungen werden ausgewertet und in einem kritischen Selbstreflexionsgespräch der involvierten Lehrenden verwertet. Dadurch wird die stetige Verbesserung des didaktischen Konzeptes sichergestellt.

Mehrwert

Das vorgestellte didaktische Konzept ermöglicht den Studierenden hautnah ein Semester lang erste Schritte in einem internationalen Projektteam zu tätigen und fachübergreifenden Kompetenzen zu stärken. Daraus resultiert nicht nur ein Mehrwert für Studierende, sondern auch für die involvierten Lehrenden. Grund hierfür ist der zur Konzeption des Projektes notwendige intensive Austausch auf didaktischer und fachlicher Ebene. Unterschiedliche Prozesse und Methoden verschiedener Hochschulen wirken befruchtend und horizonterweiternd für die beteiligten Personen (Lehrpersonal und Verwaltung). Die Kombination aus praktischer Anwendung, Bewertung und Reflexion sowie einer offenen Feedbackkultur spiegelt sich in einem nachhaltigen Lernerfolg bei den Studierenden wider. Durch den gezielten Fokus der Lehrenden auf einzelne Personen resultiert eine individuelle Betreuung, welche sich positiv auf den persönlichen Lerneffekt auswirkt. Hier wäre grundsätzlich von einem erhöhten Zeitbedarf auszugehen, der aber durch die gesteigerte Motivation und Selbsttätigkeit sowie die intensive Unterstützung von Kommilitonen kompensiert wird. Die Initiierung eines hochschulübergreifenden Projektes erfordert naturgemäß einen nicht unwesentlichen Zeitaufwand. Der generierte Mehrwert relativiert den sich bei einer wiederholten Durchführung ohnedies abflachenden Aufwand eindeutig.

Übertragbarkeit/Nachhaltigkeit

Das vorgestellte didaktische Konzept kann weitgehend auf andere Lehrveranstaltungen und Institutionen übertragen werden. Notwendige Voraussetzungen, wie eine Kooperation mit einer internationalen Hochschule, ein intensiver Austausch der involvierten Lehrenden und die Möglichkeit, ein Projekt in die jeweilige Lehrveranstaltung zu integrieren, müssen jedoch erfüllt sein. Die Behandlung einzelner Aspekte aus verwandten Lehrveranstaltungen stärkt die fachübergreifenden Kompetenzen und ermöglicht es, Inhalte aus dem Grundlagenbereich in die Projektarbeit indirekt zu integrieren. Dies ist insofern vorteilhaft, da dadurch das Verständnis und die Notwendigkeit für sonst oft schwer greifbare theoretische Themengebiete gefördert wird. Der Fokus auf den Bereich der angewandten Konstruktion ermöglicht beispielsweise indirekt die Integration von Teilen aus der Festkörpermechanik, Festigkeitslehre, Physik oder Werkstoffkunde. Selbstverständlich können auch Wirtschaftswissenschaften oder Managementthemen adressiert werden. Dies unterstreicht die Skalierbarkeit und die fachübergreifenden Möglichkeiten des vorgestellten didaktischen Konzeptes. Ein gewisses Maß an Forschungsaktivitäten der involvierten Hochschulen erleichtert die Definition der Projektziele und stellt automatisch einen spannenden Praxisbezug dar. Das vorgestellte Konzept wird seit 2016 stetig weiterentwickelt und konnte bereits mehrfach positiv durchgeführt werden. Durch die vermehrte Verwendung von digitalen Kommunikationsmöglichkeiten ist es auch geplant, trotz aktuell herrschender COVID-19-Pandemie, an den internationalen und hochschulübergreifenden Projekten festzuhalten.

Aufwand

Die Vorbereitung eines internationalen hochschulübergreifenden Projektes erfordert naturgemäß zu Beginn zusätzliche Zeitressourcen. Dies betrifft im Wesentlichen die detaillierte Abstimmung zwischen den involvierten Lehrenden. Unterschiedliche universitäre Systeme und Prozesse kommen hier erschwerend in der Anfangsphase hinzu. Klare gemeinsame Ziele müssen definiert und sauber für die Studierenden aufbereitet werden, um einen reibungslosen Projektverlauf sicherzustellen. Während des Projektes fokussiert sich der Aufwand auf die individuelle Betreuung der einzelnen Studierenden sowie Projektbesprechungen (physisch und online). Hier wäre grundsätzlich von einem erhöhten Zeitbedarf auszugehen, der aber durch die gesteigerte Motivation und Selbsttätigkeit sowie die intensive Unterstützung von Kommilitonen kompensiert wird. Der generierte Mehrwert relativiert den sich bei einer wiederholten Durchführung ohnedies abflachenden Aufwand eindeutig. Bei optionalen physischen Besuchen der Partnerhochschule verursacht das Projekt aufgrund des internationalen Charakters Reisekosten. Diese können aber teilweise von Förderstellen gedeckt werden (auch für die involvierten Studierenden). Hierzu gab es bereits eine konkrete gemeinsame Einreichung bei der amerikanischen Förderschiene „International Research Experiences for Students (IRES)“ der National Science Foundation. Alternativ ist es auch möglich, die Reisen durch interaktive online Meetings zu ersetzen, wodurch keine wesentlichen Zusatzkosten entstehen. Dieses Format ist aufgrund der herrschenden COVID-19-Pandemie für den nächsten Durchlauf vorgesehen.

Positionierung des Lehrangebots

Das in den letzten Jahren entwickelte Lehrangebot mit dem Titel „Kollaborative Entwicklungsprojekte im internationalen Hochschulraum“ wurde in Kooperation zwischen der FH JOANNEUM und der West Texas A&M University konzipiert und bereits mehrfach erfolgreich durchgeführt. Das vorgestellte Projekt ist jeweils fest in die Curricula der beiden Hochschulen integriert. An der FH JOANNEUM ist es Bestandteil der Konstruktionsübung „Angewandte Konstruktion“, welche im fünften Semester des Luftfahrt-Bachelorstudiums abgehalten wird. Bei dem internationalen Partner, der West Texas A&M University, ist das Projekt Teil der Lehrveranstaltung „Senior Design“, welche im ersten Semester des Maschinenbau-Masterstudiums stattfindet. Weiterführend ist geplant das Lehrangebot auf Kooperationen mit weiteren Hochschulen auszubauen. Derzeit richtet sich das Angebot an rund 40 Studierende an der FH JOANNEUM und 20 Studierende an der Partnerhochschule.

Das Beispiel wurde für den Ars Docendi Staatspreis für exzellente Lehre 2021 nominiert.
Ars Docendi
Nominiert 2021
Kategorie: Kooperative Lehr- und Arbeitsformen
Ansprechperson
Reinhard Puffing, PhD
Luftfahrt/Aviation
0043 316 5453 6437
Nominierte Person(en)
Reinhard Puffing, PhD.
Luftfahrt/Aviation
Themenfelder
  • Neue Medien
  • Didaktische Methode
  • Kommunikation/Plattform
  • Curriculagestaltung – Inhalt
  • Erfahrungslernen
  • Internationalisation@home
Fachbereiche
  • Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik/Ingenieurwissenschaften