Reales Lernen in virtuellen Hörsälen?

Die neuen Medien verändern die Bildungslandschaft auch in der Schweiz. Virtuelle Vorlesungen, verteilte Seminare und interaktive Lehrgänge werden derzeit an dem Schweizer Hochschulen konzipiert und entwickelt. Fachleute weisen darauf hin, die Erwartungen nicht zu hoch zu schrauben und die didaktischen Probleme nicht zu vergessen.

Big Brother an der Uni? Der mit modernen Kameras reichlich ausgestattete Vorlesungssaal im Medienzentrum der ETH Zürich weckt Assoziationen an die Voyeurshow – doch keine Angst: Die aufgenommenen Bilder werden nicht via TV-Sendeantenne der Nation dargeboten. Sie werden an die Universität Basel übermittelt. Es handelt sich hier um eine „verteilte Vorlesung“ der pharmazeutischen Institute der Universität Basel und der ETH Zürich. Die beiden Professoren, Beat Ernst und Gerd Folkers, teilen sich die Veranstaltung, welche „in natura“ jeweils in Zürich oder Basel gehalten und zugleich live an den anderen Vorlesungssaal gesendet wird. Interaktion zwischen den Studierenden und dem weit entfernten Professor ist gleichwohl möglich, wenden sich doch erstere via Bildschirm und Mikrofon an den Dozenten in der anderen Stadt.

Diese „verteilte Vorlesung“ ist nur ein aktuelles Beispiel, welches den rasanten Einbruch moderner Technologie in die universitäre Lehre zeigt (siehe Beitrag „Netz-Studenten“). Insbesondere das Internet wird die Bildungslandschaft umkrempeln, geben sich manche Experten überzeugt. Die fixe Bindung einer Lehrveranstaltung an eine bestimmte Zeit oder einen bestimmten Ort wird entfallen. Die Erwartungen sind hoch: Virtuelle Vorlesungen sollen dazu beitragen, die übervollen Hörsäle zu leeren. Sie sollen es den Studierenden ermöglichen, selbstbestimmt und ungebunden an fixe Stundenpläne ihre Lerninhalte zu erarbeiten. Und sie sollen schliesslich auch billig sein.

„Didaktische Steinzeit“

Um diese Ziele zu erreichen, müssen aber noch einige Steine aus dem Weg geräumt werden. Deutlich wurde dies an der Fachtagung NET 2000 „Neue Medien im Hochschulunterricht“, welche am vergangenen Freitag in Zürich stattgefunden hat. Viele neigen dazu, sich von den faszinierenden Möglichkeiten der Technik – wie Internet, Audio- und Videoübertragungstechnik oder CD-ROM – blenden zu lassen: „An vielen Fakultäten herrscht hochschuldidaktische Steinzeit, die nun auf eine hypermoderne Technik trifft“, hielt Christian Gertsch vom Institut für englische Sprachen und Literaturen der Universität Bern in seinem zuweilen von ätzender Kritik durchsetzten Vortrag fest.

Und er hat nicht unrecht. Im Angesicht der neuen Medien müssten die Dozenten von heute gleich drei Kompetenzen beherrschen: fachliches Wissen, didaktisches Können und technische Fertigkeiten. Die erfolgreiche Anpassung der Schweizer Hochschullandschaft an die virtuelle Welt hängt entscheidend davon ab, wie die unterschiedlichen Herausforderungen in diesen drei Gebieten bewältigt werden können.

Gefestigtes Wissen vermitteln

Auf der Ebene des zu vermittelnden Stoffes gilt die Erkenntnis, dass sich nicht jedes Wissen gleichermassen für die neuen Medien eignet. „Ungefestigtes Wissen, das mehrdeutig und kontextabhängig ist, eignet sich kaum für die neuen Methoden des e-learnings“, hielt etwa Peter Stucki, Professor für Informatik an der Universität Zürich, fest. Wissensvermittlung via Internet kann zwar von erläuternden Animationen oder eingebauten Multimedia-Elementen profitieren, das eigentliche Wissen bleibt aber dokumentengebunden. Dies ist der Bereich des „gefestigten Wissens“, das mit Hilfe von e-learning vermittelt werden könne, so Stucki.

Stucki sieht denn auch die ersten Semester als bevorzugtes Einsatzfeld für die neuen Medien. Einführungsvorlesungen könnten beispielsweise über gewisse Zeitperioden noch herkömmlich geführt werden. Einige Blöcke der Veranstaltung würden hingegen rein web-basiert zur Verfügung gestellt werden.

Die Unterscheidung zwischen „gefestigtem“ und „ungefestigtem“ Wissen wird zudem wichtig, wenn man die verschiedenen Anforderungen an die Studenten in den Natur- beziehungsweise den Geisteswissenschaften in Betracht zieht. Erstere befinden sich am Anfang ihres Studiums auf sicherem Grund, das zu lerndende Wissen ist verhältnismässig einfach durch die neuen Medien vermittelbar. Geisteswissenschaftler müssen sich aber weit mehr mit „ungefestigtem“ Wissen auseinandersetzen. Dies hat Auswirkungen auf die Ausgestaltung von Online-Kursen, wie anhand der in Zürich vorgestellten beiden Basler Projekte deutlich wurde (siehe Beitrag „Nano Labor und Historiker-Netz“).

Eine neue Didaktik?

Die neuen Medien halten Einzug in die Lehre – braucht es nun eine neue Didaktik? Patrick Kunz vom Network for Educational Technology (NET) der ETH Zürich beantwortet diese Frage mit einem Nein. Die heutige Didaktik besitze genügend Werkzeuge für die Behandlung neuer Medien. Wichtig ist vielmehr, dass man sich durch diese Technologien nicht dazu verleiten lasse, die Lernziele den neu zur Verfügung gestellten Mitteln unterzuordnen.

Mehrere Referenten machten aber deutlich, dass Widerstände gegen die Einführung neuer Medien in der Lehre vor allem von den Dozenten kommen. Braucht es neue Dozenten statt einer neue Didaktik? Für Christian Gertsch sind strukturelle Gründe ausschlaggebend dafür, dass die Dozenten das pädagogische Potenzial der neuen Medien nicht ausschöpfen: „Dozenten, welche die neuen Medien für ihren Unterricht einsetzen wollen, werden dafür bestraft, denn ihr zeitlicher Aufwand steigt. Auch Assistenten, die sich diesen Techniken widmen, haben weniger Zeit für die Forschung – doch nur diese zählt für die Karriere.“ Daraus lässt sich der Schluss ziehen, dass didaktische Innovationen ebenfalls als Leistungen innerhalb des Wissenschaftsbetriebs anerkannt werden müssten.

Hans Weder, Rektor der Universität Zürich, machte bereits zu Beginn der Tagung deutlich, dass man Bildung nicht mit dem Erwerben von Techniken für die effiziente Wissensgewinnung verwechseln dürfe. Gerade im Umfeld der sich rasant entwickelnden Informationstechnologie werde immer wieder betont, man müsse lernen, sich im Datendschungel zurecht zu finden. Das Beherrschen dieser Fähigkeit allein mache aber noch nicht Bildung aus.

Organisatorische Probleme

Von Seiten der Technik schliesslich stellen sich ebenfalls eine Reihe von Problemen: So müssen die Professoren die neuen Technologien zumindest soweit verstehen, damit sie mit den Entwicklern von virtuellen Lehrgängen zusammenarbeiten können. Zudem erlaubt die heutige Bandbreite der Informationsübertragung im Internet noch nicht jeden beliebigen Schnickschnack. Ein mehrere Megabyte umfassendes Vorlesungsdokument herunterladen zu müssen, kann man heute von den Studierenden noch nicht verlangen...

Trotzdem halten die Experten die meisten derartigen Probleme für lösbar. „Wir stehen nicht primär vor technischen, sondern vor organisatorischen Herausforderungen“, stellte Peter Stucki fest. Welche das sein können, wurde im Vortrag von Thomas Ottmann, Professor für Informatik an der Universität Freiburg i.Br. deutlich. „Verteilte Seminare mit Teilnehmern an verschiedenen Standorten sind organisatorisch sehr aufwändig: Stundenpläne müssen kompatibel sein und die dauernde technische Betreuung muss gewährleistet sein.“ Will man eine eigentliche virtuelle Universität aufbauen, so genügt es nicht, online-Kurse ins Netz zu stellen – „die gesamte organisatorische Struktur einer Universität muss im Netz abgebildet werden“, so Ottmann.

Sollten schliesslich dereinst auch Prüfungen via Internet durchgeführt werden, muss das Problem der Autentifizierung gelöst werden. Ansonsten sorgt der Klassenbeste dafür, dass keiner fliegt...

Nano-Labor und Historiker-Netz – zwei Basler Wege in die virtuelle Welt

Neue Lerntechnologien finden auch an der Universität Basel Anwendung. Zwei Projekte wurden an der Fachtagung Net 2000 vorgestellt: Nano World und hist.net.

Basel ist ein Kompetenzzentrum für Nanotechnologie. Damit der Nachwuchs richtig ausgebildet werden kann, wird aufs Internet gesetzt: Nano World heisst dieses Unterfangen, eines der drei Basler Projekte des virtuellen Campus. Die Macher von Nano World, derzeit drei Personen, stehen dabei vor dem Problem, überhaupt einmal bestimmen zu müssen, wie man ein solch neues Gebiet lehrt. Denn Nanotechnologie, die Analyse und Beherrschung des ganz Kleinen, ist eine junge, sich rasch entwickelnde und zweifellos eine künftig sehr bedeutsame wissenschaftliche Disziplin.

Ein zentrales Instrument der Nanotechnologie ist das Rasterkraftmikroskop. Dieses erlaubt es, Strukturen von atomarer Grössenordnung sichtbar zu machen. Nanotechnologen müssen diese komplexe und teure Apparatur beherrschen können. Studierende haben aber nur selten die Möglichkeit, an solchen Geräten arbeiten zu können. Nano World will dem mit der Schaffung eines virtuellen Labors abhelfen.

„Wir liessen uns von der Idee des Flugsimulators leiten“, erklärte Projektleiter Tibor Gyalog. Ein solcher ermöglicht es angehenden Piloten, in rascher Zeit schwierige Flugphasen wie die Landung üben zu können. Das virtuelle Labor soll nun dasselbe leisten, indem ein Rasterkraftmikroskop-Simulator entwickelt werden soll, der online bedient werden kann.

Das künftige Lernszenario sieht wie folgt aus: Mehrere Studierende sind durch eine Art „online-Konferenzschaltung“ mit dem virtuellen Labor verbunden. Sie haben die Möglichkeit, weit über zwanzig Parameter des virtuellen Mikroskops ändern zu können. Die Auswirkungen auf das Bild des Mikroskops werden in Echtzeit den Studierenden via Internet übermittelt. Diese können dann die Resultate und mögliche Anpassungen der Parameter besprechen. „Die Studierenden erhalten damit nicht nur ein Gefühl für die komplexe Apparatur. Sie trainieren gleichzeitig auch Teamwork“, so Gyalog. Es wird also eine kooperative Lernumgebung geschaffen.

Damit nicht genug: Geplant ist die Einrichtung eines Tele-Labors: Experimente sollen ferngesteuert an realen Messgeräten durchgeführt werden können. Damit lässt sich beispielsweise die Ausnutzungszeit der teuren Apparate erhöhen. Währenddem die Basler Forscher schlafen, könnten Wissenschaftler aus den USA die Rasterkraftmikroskope benutzen. Um ein Gefühl für die Technik der Fernsteuerung zu erhalten, haben die Mitarbeiter von Nano World eine via WAP-Handy ferngesteuerte Modelleisenbahn aufgebaut.

Nano World soll schliesslich zu einem eigentlichen Portal für die Basler Nanowissenschaft werden, in welches das virtuelle Labor integriert würde. Das Projekt wird in enger Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Informatik und dem Institut für Physik entwickelt. Für die Finanzierung stehen in den kommenden drei Jahren gut eine Million Franken zur Verfügung.

Vor einer ganz anderen Herausforderung stehen Peter Haber und Jan Hodel, die beiden Projektleiter von hist.net. Sie errichten derzeit eine Plattform für neue Medien in den Geschichtswissenschaften und sehen sich mit der Aufgabe konfrontiert, die sehr unterschiedlichen inhaltlichen Bedürfnisse von Historikerinnen und Historikern zu befriedigen. „In den Geschichtswissenschaften gibt es keinen Wissenskanon“, erläutert Peter Haber. Auch wenn Studierende das gleiche Seminar besuchen, benötigen sie später für Ihre Seminararbeit sehr unterschiedliche Quellen. Die Nutzung von online-Angeboten ist demnach viel stärker individualisiert als in den Naturwissenschaften.

In einer „history toolbox“ wollen Haber und Hodel bewertete Ressourcen für die historische Forschung bereit stellen – beispielsweise Links zu Bibliotheken oder Online-Fachzeitschrif¬ten. Sie wollen sich dabei auf jene Gebiete konzentrieren, in welchen das Historische Institut der Universität Basel stark ist, wie etwa in der Gender-Forschung.

Dabei müssen sie die Dozierenden und Studierenden von den Möglichkeiten von hist.net überzeugen. Insbesondere die „history toolbox“ soll einen festen Platz in den Lehrveranstaltungen des Instituts erhalten. Studierende sollen zum Aufbau der Datenbank beitragen.

Die beiden Projektleiter teilen sich eine auf zwei Jahre befristete 80-Prozent-Stelle. Die Finanzierung läuft über den „Neuerungsfonds“ der Universität Basel.

Netz-Studenten

Ob „Virtual Campus“ oder „ETH World“: Derzeit laufen viele Projekte an den Schweizer Hochschulen. Millionen werden investiert, um sie in die virtuelle Welt zu bringen.

Die in einem abgelegenen Weiler in den Freibergen wohnhafte Physik-Studentin wird dereinst nicht mehr für nur eine Vorlesung an die Uni Basel fahren müssen. Sie schaltet zu Hause den Computer an, loggt sich in die online-Vorlesung ein und verfolgt die Veranstaltung via Video. Die Tafelnotizen des Dozenten erhält sie automatisch zugeschickt, zusammen mit dem mit Links bestückten Vorlesungsskript. Dies ist eine der Visionen des virtuellen Campus.

So weit ist man noch nicht. Im Juni dieses Jahres wurde die erste Phase des Projektes „virtual campus“ abgeschlossen. 27 Projektgruppen konnten mit ihrer Arbeit beginnen, 19 davon stammen aus Universitäten, eines von der ETH Zürich und sieben von diversen Fachhochschulen. Als Startkapital stellte der Bund in einer ersten Tranche 15 Millionen Franken zur Verfügung, ebensoviel müssen die beteiligten Hochschulen aufbringen – wobei die beiden ETH und die Fachhochschulen ihre Projekte vollständig selbst finanzieren müssen. Die Ausschreibung für die zweite Phase ist derzeit im Gang.

Das Projekt „virtual campus“ wurde als Folge eines Berichtes einer Expertengruppe der Schweizerischen Hochschulkonferenz lanciert. Im Jahr 1997 ging der nationale Web-Server www.edutech.ch ans Netz. Dieser soll alle Forschergruppen vereinen, welche sich mit der Anwendung der neuen Informationstechnologien in der Hochschulbildung befassen.

Der virtuelle Campus Schweiz soll auch dazu dienen, Kooperationen zwischen den einzelnen Universitäten zu fördern. Denn die finanzielle Unterstützung ist an die Forderung geknüpft, dass sich an jedem Projekt mindestens drei Hochschulen beteiligen müssen. Der virtuelle Campus Schweiz wird damit zu einem Kristallisationskeim einer „Hochschule Schweiz“, einer der Visionen vom Staatssekretär für Wissenschaft und Forschung Charles Kleiber.

Die ETH Zürich verfolgt ein eigenes, ambitioniertes Projekt: „ETH World“ soll gleich fünf Zielsetzungen erreichen: Die ETH World soll als Plattform für Informations-Management, e-learning und Forschung (z.B. durch virtuelle Laboratorien) dienen. Zudem soll via dieser virtuellen ETH Kontakte nach Aussen (Industrie) und zu ehemaligen Absolventen geknüpft werden. In einem Projektwettbewerb wurden zu Beginn über 300 Vorschläge eingereicht. Das Siegerprojekt soll am 13. November bekannt gegeben werden. Wie viel Geld die ETH dafür ausgeben will, ist derzeit noch nicht festgelegt. Nach Aussage von Projektleiter Christof Hanser sind für dieses Jahr 3,5 Millionen Franken budgetiert – und in den kommenden Jahren werden es je nach realisiertem Projekt noch mehr sein. Die Gelder stammen aber nicht aus dem Forschungsbudget, sondern aus dem Bereich Infrastruktur.

Mit einem „Fonds Filep“ fördert das Rektorat der ETH zudem seit November vergangenen Jahres lehrbezogene Projekte. In einer ersten Runde wurden acht Projekte ausgewählt, Mitte November sollen weitere gekürt werden. In den kommenden zwei Jahren stehen vier Millionen Franken zur Verfügung, ab 2003 sind es dann jährlich fünf Millionen.

Für die Förderung neuer Technologien im Hochschulbereich ist das Network for Educational Technologies zuständig, ebenfalls an der ETH Zürich beheimatet und Organisatorin der NET-Tagungen.

Auch an anderen Universitäten ist man aktiv: Sämtliche Materialien für die ersten zwei Jahre des Medizinstudiums an der Uni Bern ist via Internet zugänglich. Dieses wird auch als Informationsdrehscheibe für die Studierenden genutzt. Der massive Einstz des Internets ging dabei einher mit einer Änderung des Studienplans. An der Universität St. Gallen unterhält das Institut für Medien und Kommunikationsmanagement die Plattform NetAcademy. Die Projekte in der Westschweiz sind hingegen noch nicht sehr weit gediehen.

Fachleute sehen schliesslich die künftigen Universitäten als eigentliche „content provider“. Die Universitäten müssten sich zu einem Informations-Portal wandeln, meinte kürzlich August Wilhelm Scheer, Leiter des Institutes für Wirtschaftsinformatik an der Universität des Saarlandes an der European Conference on Informations Systems. Die traditionellen Hochschulen stünden dabei in einem zunehmenden Konkurrenzkampf mit privaten Universitäten.