Cell Culture Techniques – ein studierendenzentriertes Modul mit hohem Anwendungsbezug

Lehrkonzept und Lernergebnisorientierung (siehe auch Anhang „Graphische Zusammenfassung“):

Die ILV Cell Culture Techniques und das Cell Culture Lab sind eng aufeinander abgestimmt. Alle Lehr- und Lernmaterialien werden in einander abwechselnden Selbststudium- und Präsenzphasen auf der FH-weiten Lernplattform Moodle zur Verfügung gestellt. Für jede der beiden Lehrveranstaltungen gibt es einen eigenen Kurs und eine in sich geschlossene Bewertung.

Zu Beginn jedes Kurses finden sich diverse Tools zur Kommunikation (mit Kolleg*innen bzw. den Lehrenden), die zu erreichenden Lernergebnisse und zu erwartenden Lerninhalte, eine Einführung in die Thematik samt Darstellung der Relevanz des Gelernten für den zu erwartenden Berufsalltag, eine detaillierte Darstellung der Leistungsbeurteilung und der Beurteilungskriterien sowie eine Übersicht über die Struktur des Kurses. Zudem führen Links zu diversen Serviceangeboten für Studierende (Lernberatung, psychosoziale Beratung, Schreibwerkstatt, International Office etc.).

Im Moodle-Kurs zur ILV werden die Studierenden von der Lehrenden in einem audio-kommentierten Screencast begrüßt, in dem sie einen Ausblick auf die spezifischen Inhalte der Lehrveranstaltung gibt und die ersten Schritte erklärt. Danach folgt die erste von vier Selbststudiums Phasen. In diesen Phasen eignen sich die Studierenden asynchron mit Hilfe von Lernpfaden und anhand vielfältiger Materialien jeweils selbst wesentliche Inhalte an. Für das erfolgreiche Absolvieren dieser Phasen ist eine aktive Beteiligung unumgänglich. Zu den selbsterstellten Videos bzw. Skripten oder Buchkapiteln wurden Selbstchecks und Questionnaires erstellt, die bei der Bewältigung des Stoffs unterstützen. Die Beantwortung der Fragen hilft beim Identifizieren wesentlicher Inhalte und macht auf wichtige Details aufmerksam; Unklarheiten und offene Fragen können in einem Forum mit Kolleg*innen diskutiert bzw. in Mails oder Fragensammlungen an die Lehrende gerichtet werden.

Zusätzlich zu den vier vorbereitenden Selbststudiums Phasen runden Nachbereitungsphasen den 3. und 4. Block ab: Nachdem die Lehrende in der 3. Präsenzeinheit typische Berechnungen, die beim Arbeiten in einem Zellkulturlabor anfallen und auch bei der Abschlussprüfung zu bewältigen sind, erklärt hat, werden weitere Rechnungen zum Üben bereitgestellt. Rechenwege und Lösungen zeigen sich nach Hochladen der eigenen Lösungen. Nach einer Fehlersuche und Hochladen einer Tabelle, die eigene und richtige Lösungen einander gegenüberstellt, kann ein zweites Set Rechnungen in ähnlicher Weise bearbeitet werden. Sollte auch beim zweiten Mal die eigene Lösung nicht mit dem dann sichtbaren Lösungsweg übereinstimmen, kann das Problem in einem Forum (bzw. in der nächsten Präsenz) geklärt werden. Den 4. Block (inklusive Poster Party) schließt das Verfassen eines Handouts ab (siehe Blick über den „Tellerrand“).

In den Präsenzblöcken der ILV werden Unklarheiten aus der jeweiligen Fragensammlung bzw. spontan auftretende Fragen diskutiert und geklärt. Danach gibt es einen 10-minütigen Moodle-basierten Eingangstest. Dieser Test erfüllt 3 Aufgaben: Er dient zur Motivation, sich das erforderliche Wissen im Selbststudium zeitgerecht anzueignen. Zudem werden die Studierenden darauf hingewiesen, dass die Eingangstestfragen sowohl vom Typus (Lückentext; wahr/falsch; multiple-choice; Zuordnungen etc.) als auch von der Tiefe her den Fragen, die bei der Abschlussprüfung zu erwarten sind, gleichen. Die Tests ermöglichen es den Studierenden daher, sich an die Art der Fragen zu gewöhnen und den eigenen Wissensstand richtig einordnen zu können - bzw. gegebenenfalls rechtzeitig genauer zu lernen oder z.B. beim Lernen mehr auf Querverbindungen zu achten. Schließlich stellen erfolgreich bestandene Tests kleine Erfolgserlebnisse dar. Nach dem Test werden, aufbauend auf die Inhalte des Eigenstudiums, vertiefende Inhalte und Anwendungen vorgestellt. In notenrelevanten Gruppenarbeiten werden diese Inhalte dann in Teams bearbeitet. Beim Tun (oder spätestens beim Durchsehen der abgegebenen Gruppenarbeiten) eröffnet sich für die Lehrende nochmals die Möglichkeit, Unklarheiten zu identifizieren und Irrtümer im direkten Gespräch oder durch schriftliche Rückmeldungen aufzuklären.

Zusammenfassend bestehen die Vorteile dieses Ablaufs im Vergleich zur zuvor abgehaltenen Frontalvorlesung darin, dass (1) die Studierenden motiviert sind, kontinuierlich mitzulernen und daher mehr von der Präsenz profitieren, (2) in der Präsenz mehr Zeit für individuelle Erklärungen und Anwendungsbeispiele vorhanden ist und (3) die Lehrende Unklarheiten unmittelbar identifizieren (Fragensammlung, Eingangstests, Gruppenarbeiten) und klären kann.

Im LAB haben die Studierenden die Gelegenheit, selbstständig im Zellkulturlabor zu arbeiten. Zeitlich startet der Kurs nach dem zweiten Block der Theorie-Lehrveranstaltung, sodass die Studierenden in der Theorie bereits mit den erforderlichen Methoden und Geräten vertraut sind. Zu Beginn gibt es eine Präsenzeinheit, in der ein Überblick über das zu erwartende Programm, Aufgaben und Beurteilungskriterien gegeben wird. Nach einer Vorbereitungsphase, in der sich die Studierenden asynchron anhand unterschiedlicher Lehrmaterialien auf die Arbeit mit den Zellen und das korrekte Führen eines Laborbuches vorbereiten, muss ein notenrelevanter Moodle-basierter Test absolviert werden. Erst nach Bestehen dieses Tests darf mit der Arbeit im Labor begonnen werden.

Nun werden die Zellen aufgetaut und den Teams übergeben, es folgt eine Phase intensiven Arbeitens, in der die Studierenden mehrere Wochen lang die ihnen überantworteten Zellen am Leben erhalten, expandieren und unterschiedlichen Experimenten unterziehen. Zudem müssen sie die Arbeit tagesaktuell in einem Laborbuch nach allgemein gültigen Richtlinien dokumentieren und Ergebnisse analysieren - all dies sind die täglichen Aufgaben in Forschungs- oder Routinelabors in jeglichen Bereichen der biologischen Forschung. Die Laborbuchaufzeichnungen werden am Ende jedes Labortages kontrolliert – die Studierenden sollen sich daran gewöhnen, während des Arbeitens zu protokollieren und nicht erst nachträglich Einträge für das Laborbuch verfassen – und fließen in die Gesamtbeurteilung ein. Oft ist es, wie im Berufsalltag, auch notwendig, mehrere Aufgaben parallel zu erledigen. Es gilt, rechtzeitig zu planen, im Team zusammenzuarbeiten und unterschiedliche Probleme zu lösen. Das eben erworbene theoretische Wissen und eine tägliche Vorbereitung mit Hilfe der auf der Moodle Plattform zur Verfügung gestellten Unterlagen sind unabdingbare Voraussetzungen für ein Gelingen und effizientes Arbeiten. Die Lehrenden stehen bei Problemen als kompetente Ansprechpartner jederzeit zur Verfügung und gewährleisten ein kontinuierliches Weiterentwickeln der Kompetenzen der Studierenden.

Praktische Fähigkeiten und Wissen über Geräte, Reagenzien etc. werden in mehreren mündlichen Teilprüfungen von den Lehrenden überprüft. Die Studierenden können sich, sobald sie sich vorbereitet fühlen, im Laufe der Übung jederzeit bei einer/m der Lehrenden melden und vor Ort z.B. die Verwendung einer Zentrifuge oder das Arbeiten in der Sicherheitswerkbank erklären und eine solche notenrelevante Teilprüfung ablegen. Damit können auch Wartezeiten, die sich im Labor z.B. beim Einwirken von Substanzen immer wieder ergeben, sinnvoll mit dem Ablegen von Prüfungen (bzw. dem Zuhören bei Kolleg*innen) genutzt werden. Das Bestehen aller Teilprüfungen ist eine Voraussetzung für den erfolgreichen Abschluss der Laborübung.

Abschließend werden Methoden und Ergebnisse in einem kleinen wissenschaftlichen Bericht zusammengefasst. Davor gibt es ein abschließendes Treffen aller mit einer/m Lehrenden, bei dem die Resultate diskutiert und auf Richtlinien, die beim Verfassen des notenrelevanten Berichts zu beachten sind, hingewiesen wird. Den Studierenden wird eine Checklist zur Verfügung gestellt, anhand derer sie selbst überprüfen können, ob ihr Bericht die erforderlichen Kriterien erfüllt.

Studierendenzentrierung und Heterogenität:

Die Aufbereitung wesentlicher Inhalte für das begleitete Selbststudium ermöglicht es den Studierenden, sich viele Inhalte zeit- und ortsunabhängig anzueignen. Das kommt einerseits Studierenden in fordernden Lebenssituationen (z.B. mit Kinderbetreuungs- bzw. Pflegeverpflichtungen, Nebenjobs oder langen Fahrtwegen) entgegen, darüber hinaus ermöglicht diese Struktur es aber auch allen Studierenden, ihre Zeit entsprechend dem eigenen Lerntempo, Tagesrhythmus und Vorwissen zu investieren. Die Erreichbarkeit der Lehrenden auch in diesen Selbststudiumphasen, in überschaubaren Abständen geplante Präsenzeinheiten und das regelmäßige Abprüfen des in den Selbstlernphasen erworbenen Wissens tragen wesentlich zum Erreichen der Lernziele in der geplanten Zeit bei. Hinweise auf Lernmaterialien, mit Hilfe derer Wissenslücken geschlossen werden konnten, ermöglichen es auch Studierenden mit abweichenden Bildungsbiografien gut vorbereitet in die Präsenzeinheiten zu gehen.

Ein unterschiedliches Lerntempo wird auch bei Gruppenarbeiten berücksichtigt. Teams, die mehr Zeit brauchen, können ihre Arbeit auch bis zur nächsten Präsenz fertigstellen. Es besteht zudem immer die Möglichkeit, bei begründeter Abwesenheit die Gruppenarbeit über die Moodle Plattform alleine zu erledigen. Eingangstests können zwar nur vor Ort erledigt werden, der am schlechtesten benotete (z.B. aufgrund von Krankheit versäumte) Eingangstest wird jedoch nicht in die Gesamtnote eingerechnet. Die Größe des Teams variiert bei den unterschiedlichen Gruppenarbeiten.

Vor allem bei der Arbeit im Zellkulturlabor sind die Studierenden gefordert, Teamgeist zu entwickeln. Das Team muss selbständig planen, was zu tun ist bzw. wer was in welcher Reihenfolge übernimmt. Teams, die sich gut absprechen, in denen alle ihre Fähigkeiten einbringen und jede*r einzelne Aufgaben übernimmt, können Tätigkeiten parallel durchführen, die erforderlichen Arbeiten effizient erledigen und ev. Zeit sparen. Aufgrund der Möglichkeit, selbst zu gestalten und des hohen Maßes an Selbstständigkeit entwickeln Teams oft großen Ehrgeiz und Engagement, mit „ihren“ Zellen besonders schöne Ergebnisse zu erzielen.

Kompetenzorientierung und Blick über den „Tellerrand“:

Das Modul wird durchgängig in englischer Sprache abgehalten, um den Arbeitsalltag im Bereich Life Science realitätsnah widerzuspiegeln.

Im Rahmen der ILV nehmen die Studierenden an einer Poster Party zum Thema Cell & Tissue Engineering teil (siehe auch Anhang “Newsletter Poster Party”). Anhand studentischer Projekte von Masterstudierenden des Studiengangs Tissue Engineering & Regenerative Medicine und Präsentationen von Bachelor- und Masterprojekten aus dem Life Science Bereich können sie sich ein Bild von den vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten von Zellkulturtechniken in der Grundlagenforschung, der Krebsforschung, der Virologie, der Herstellung und Erprobung von Arzneimitteln, im Tissue Engineering, der Entwicklung von Krankheitsmodellen sowie in gen- und zelltherapeutischen Ansätzen machen. Eine internationale Jury wählt die besten Poster.

Die Studierenden haben die Möglichkeit, die Projekte mit Höhersemestrigen, Lektor*innen und externen Expert*innen aus der Praxis bei Getränken und Buffet zu diskutieren und ein erstes Netzwerk aufzubauen. Darüber hinaus haben sie den Auftrag, aus einer vorgegebenen Auswahl drei Anwendungen und drei Methoden zu wählen, je passende Poster zu identifizieren und in einem notenrelevanten Handout zusammenzufassen und zu diskutieren. Sie müssen sich daher einen Überblick über die Vielzahl an Projekten verschaffen, mit den Forscher*innen ins Gespräch kommen und Informationen erfragen. Das zuvor erworbene Wissen befähigt sie dazu, in diesen Diskussionen erstmals als kompetente Gesprächspartner teilzunehmen.