Methoden des forschenden Lernens

Die Lehrmethoden werden am Beispiel der aktuellen Veranstaltung "Adaptive Systeme der Signalverarbeitung" genauer erläutert. Die Veranstaltung richtet sich an Master-Studierende der Elektrotechnik und Informationstechnik in den Schwerpunkten Kommunikationstechnik (Pflichtfach) und Automatisierungstechnik (Wahlfach). Eine Auslastung der Veranstaltung mit etwa 20 Hörern ermöglicht ein optimales forschendes Lernen nach folgendem Ablauf:

Bild: Elemente und Ablauf der Lehrveranstaltung „Adaptive Systeme der Signalverarbeitung“.

Der Charakter der Lehrveranstaltung und der entsprechende Lernerfolg ist vielfältig. Sie setzt einerseits auf das Format der "Lehrorientierung" zur Vermittlung von algorithmischem Basiswissen und aktuellen Anwendungsfeldern in der Akustiksignalverarbeitung (erstens und drittens im Bild). Andererseits wird parallel und leicht zeitversetzt das Format der "Lernorientierung" angewendet, indem die Studierenden in Tafelübungen und Programmier-Praxisprojekten am PC die vermittelten Kenntnisse zum Einsatz bringen können (drittens und viertens im Bild). Die Studierenden erwerben mit den Praxisprojekten die wichtige Fähigkeit, diejenigen Algorithmen aus dem wachsenden Kenntnisfeld  auszuwählen, welche in der Praxisaufgabe aus ihrer Sicht den bestmöglichen Erfolg versprechen. Dabei wählen unterschiedliche Studierende mitunter unterschiedliche Algorithmen für dieselbe Aufgabe aus. Eine obligatorische Abschlusspräsentation der individuellen Projektergebnisse vor der gesamten Lerngruppe vermittelt dann einen direkten Leistungsvergleich der verschiedenen Verfahren. Durch die vergleichende Erfahrung korrigieren oder bestätigen die Studierenden in wechselseitiger Kommunikation ihre Auswahl und der Lerneffekt ist nachhaltig. In den Praxisprojekten, die in 2er oder 3er Gruppen durchgeführt werden, üben die Studierenden zudem Soft-Skills wie Teamfähigkeit und Arbeitsteilung in der Gruppe auf natürliche Weise ein. Die genannten Tafelübungen dienen als Brücke zwischen vorlesungsbasierter "Lehrorientierung" und praxisbasierter "Lernorientierung". Die Tafelübungen werden in Abstimmung mit den Lehrenden von den Studierenden präsentiert. Durch die Betätigung der Studierenden wird auch hier ein nachhaltiger Lernerfolg erzielt. Dabei setzt ein Bonussystem zusätzliche Anreize für die aktive Mitwirkung der Studierenden.

Die Lehrmaterialien für „Adaptive Systeme“ werden in englischer Sprache bereit gestellt, während die Arbeits- und Unterrichtssprache typischerweise Deutsch ist. Dieses Verfahren erreicht insgesamt eine gute Kompatibilität für deutsche und internationale Studierende und schränkt die Zielgruppe weder auf die eine noch die andere Weise ein.

Die obligatorische studentische Evaluierung zur Laufzeit der Lehrveranstaltung reflektiert regelmäßig die Freude der Studierenden an der abwechslungsreichen Gestaltung von „Adaptive Systeme“. Insbesondere das Zusammenspiel der Lehrenden in Vorlesung und Übung wird gelobt. Gleichermaßen wird auch der Praxis-Charakter der Projekte geschätzt. Die veranstaltungsbegleitende Mitwirkung der Studierenden in den Übungen und die entsprechend erzielten Bonuspunkte erweisen sich in der mündlichen Abschlussprüfung als doppelter Vorteil im Hinblick auf den Lern- und Prüfungserfolg.