Kompetenzen digital fördern und messen: Ergebnisse für den gewerblich-technischen Bereich im Überblick

Wie können das Programmieren von Steuerungen und die Fehlersuche in technischen Systemen gefördert werden? Und was beeinflusst die Schwierigkeit von (Prüfungs-)Aufgaben? Zu diesen Fragen liefert das Projekt TechKom Antworten für die Wissenschaft und wirksame Trainings für die Praxis.

Was waren die wichtigsten Erkenntnisse der Projektarbeit? Aus Sicht der Wissenschaft? Für die Praxis?

Aus Sicht der Wissenschaft: Im Projekt TechKom wurden digitale Trainings zum Programmieren von Steuerungen entwickelt, bei denen verschiedene Lösungsbeispiele zur Anwendung kamen. Es wurde jeweils ein vollständiges, ein unvollständiges und ein animiertes Lösungsbeispiel eingesetzt. Die Evaluation der Trainings zeigte, dass die Wirksamkeit von Lösungsbeispielen unter anderem von individuellen Voraussetzungen und vom Lerngegenstand abhängt.

Weiterhin entwickelte das Projektteam ein Training für die Fehlersuche in technischen Systemen. Auch dieses Training erwies sich als wirksam, Kompetenz zu fördern. Zusätzlich eingebautes Feedback erzielte jedoch keine Kompetenzsteigerung.

In einem weiteren Teilprojekt wurden Prüfungsaufgaben analysiert. Sie wurden hinsichtlich sprachlicher Merkmale und der Text-Bild-Integration gezielt variiert und es wurde der Einfluss der Varianten auf die Aufgabenschwierigkeit untersucht. Wir konnten feststellen, dass die untersuchten Merkmale die Aufgabenschwierigkeit beeinflussen, allerdings in verschiedene Richtungen. Die Schwierigkeit von Prüfungsaufgaben wird durch weitere Merkmale beeinflusst, die noch zu identifizieren sind.

Für die Unterrichtspraxis stehen wirksame Trainings für das Programmieren von Steuerungen und für die Fehlersuche in technischen Systemen zur Verfügung, eine digitale Lernumgebung sowie Fortbildungsunterlagen, die ortsunabhängig Kompetenzen von Auszubildenden fördern. 

Bei der praktischen Prüfungsaufgabenerstellung ist zu berücksichtigen: Neben Fachwissen sind auch weitere (z.B. sprachliche) Kompetenzen erforderlich, damit (Prüfungs-)Aufgaben richtig gelöst werden können.

Welche Ergebnisse der Projektarbeit haben Sie besonders überrascht?

Überraschenderweise konnten wir die erwartete zusätzliche positive Wirkung von Feedback bei der Fehlersuche in technischen Systemen nicht feststellen.

Die Bedeutsamkeit sprachlicher Aufgabenmerkmale für die Lösungshäufigkeit von Prüfungsaufgaben zeigte sich erwartungsgemäß. Allerdings waren wir überrascht, dass durch das Hinzufügen einer Abbildung die Lösungshäufigkeit manchmal stieg, manchmal aber auch sank.

Welche Instrumente, Materialien und Konzepte bleiben auch nach Ende der Projektlaufzeit für Interessierte verfügbar?

Zur Förderung der konstruktiven und analytischen Problemlösekompetenz sind folgende digitale Produkte verfügbar:

Programmieren von Steuerungen
• Digitale Lernplattform
• SCORM-Pakete (SCORM=Sharable Content Object Reference Model, internationaler Standard für E-Learning)
• Digitale Lehrerfortbildung zur Anwendung der Lernumgebung

Fehlersuche in technischen Systemen
• Digitale Lernplattform
• Simulierte Industrie-Anlage (SINA)
• Fehlerfälle (als SCORM-Pakete)
• Digitale Lehrerfortbildung zur Anwendung der Lernumgebung

Alle Produkte finden Sie unter dem folgenden Link www.digilearn.tech.
Um Zugangsdaten zu dieser digitalen Plattform zu erhalten, melden Sie sich bitte bei uns per Mail. Unsere digitalen Fortbildungsunterlagen können Sie ebenfalls via Mail anfordern: Techkom.ew@uni-hamburg.de

Die digitalen Produkte aus Teilprojekt 3 wurden in Zusammenarbeit mit der Prüfungsaufgaben- und Lehrmittelentwicklungsstelle der Industrie- und Handelskammern (PAL-IHK) entwickelt.

Überarbeitete Prüfungsaufgaben und der Einfluss von Schwierigkeitsmerkmalen
• Variierte Prüfungsaufgaben
• Handreichung für die Aufgabenentwicklung
• Webinar zur Aufgabenentwicklung

Für eine weitere Nutzung der Aufgaben nehmen Sie bitte mit uns oder der PAL Kontakt auf.

(Prof. Dr. Felix Walker, Dr. Elmar Dammann, Christopher Klupak)

Projektbeteiligte

Prof. Dr. Felix Walker, Universität Hamburg