Remote Teaching im (Laser-)Labor

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Während des Wintersemesters wurde am Lehrstuhl für Photonik und Terahertztechnologie ein Modellversuch durchgeführt, um trotz Corona praktische Lehre anbieten zu können: Remote Teaching.

In den Lehrplänen der Studiengänge Elektro- und Informationstechnik und Lasers and Photonics sind zahlreiche praktische Elemente wie Praktika, Praxisprojekte und Abschlussarbeiten enthalten, um den Studierenden eine hervorragende Ausbildung nicht nur in der Theorie, sondern auch in der Praxis zu ermöglichen. Diese praktischen Elemente umfassen grundsätzlich eine intensive Betreuung der Studierenden, welche mit persönlichen Kontakten zwischen Betreuenden und Studierenden einhergehen. Durch die Corona-Pandemie können diese wichtigen Praxiselemente jedoch nur eingeschränkt oder gar nicht durchgeführt werden, da Kontaktbeschränkungen, Abstandsregelungen und eine maximale Personenanzahl pro Raum eingehalten werden müssen. Ein wichtiger Teil des Studiums geht somit für die Studierenden verloren oder muss lange aufgeschoben werden.

Während des Wintersemesters wurde am Lehrstuhl für Photonik und Terahertztechnologie ein Modellversuch durchgeführt, um trotz Corona praktische Lehre anbieten zu können: Remote Teaching im Laserlabor. Hierbei wurde unter Verwendung mehrerer digitaler Kommunikationsgeräte eine kontaktlose Betreuung eines Praxisprojektes und Teilbetreuung einer Masterarbeit durchgeführt. Der Modellversuch hatte den Anspruch, eine zur persönlichen Betreuung gleichwertige, virtuelle Betreuung zu erreichen. Dabei sind Studierende (unter Einhaltung der Corona-Regeln) im Labor, um dort ihren praktischen Versuch durchzuführen. Ihnen steht eine „digitale Laserschutzbrille“ zur Verfügung, mit deren Hilfe die Ego-Perspektive der Studierenden an den Betreuenden über das Netzwerk übertragen und eine Sprachverbindung hergestellt wird (oben links: Studierender im Labor, oben rechts: Betreuer im Büro). Auf diese Weise können Studierende live während ihres Laborpraktikums mit dem Betreuer über den aktuellen Stand des Versuchs diskutieren. Es hat sich herausgestellt, dass es vorteilhaft ist, als weitere Kommunikationsplattform einen Tablet-PC zur Verfügung zu stellen, welcher ein Live-Bild vom gesamten Arbeitsbereich überträgt. In dieses Live-Bild können Betreuende Kommentare und Skizzen zu den Komponenten einzeichnen (untere Bilder). Auf diese Weise kann eine ausgezeichnete Kommunikation mit detaillierten Erläuterungen erreicht werden, als wären Betreuende im Labor anwesend.

Durch die Nutzung dieses Remote Teaching-Konzeptes konnte das Praxisprojekt des Modellversuchs sehr kontaktarm durchgeführt werden. In einem dreitägigen Praktikum sollten die Studierenden Einflüsse von optischen Komponenten auf die Polarisation von Laserlicht messen und analysieren. Dabei war teils eine intensive Betreuung, aber auch Phasen der selbstständigen Arbeit vorgesehen. Sicherheitshalber war der Betreuer bei der Durchführung in seinem Büro anwesend. Die Studierenden konnten sich entweder über die dauerhaft bestehende Sprachverbindung melden, oder es wurde ausgemacht, dass beispielsweise zu jeder vollen Stunde ein digitales Meeting über die genannten Kommunikationskanäle stattfindet, sodass Fragen und Fortschritt diskutiert werden konnten. Persönliche Kontakte entstanden nur bei der Übergabe der Systeme und beim Aufsuchen und Öffnen der Laborräume mit den Studierenden sowie bei einer Diskussion über Programmierung der Laborautomatisierung, welche an einem PC ohne Netzwerkanbindung stattfand. Zum Teil konnte die Betreuung sogar von den digitalen Möglichkeiten profitieren, da mittels Screen-Sharing z.B. Live-Demonstrationen via MATLAB besser für alle Beteiligten sichtbar waren. Durch entsprechende Vorbereitungen und die neu gewonnenen Erfahrungen können zukünftige Praxisprojekte auch vollständig kontaktlos stattfinden (abgesehen von der Material- und Schlüsselübergabe).

Auch die Betreuung einer Masterarbeit hat von diesem Konzept profitiert: Der Betreuer konnte eine vollständige Kontaktvermeidung durch Arbeiten aus dem Home-Office erzielen und dennoch den Studierenden Marlon Tranelis im Labor konstruktiv bei seinen Experimenten begleiten, indem er durch die Ego-Perspektive des Studierenden ein gutes Bild des aktuellen Zustandes des Experiments erlangen und hilfreiche Tipps und Analysen geben konnte. Auch Marlon Tranelis lobt das Konzept: „Die Möglichkeiten zur Kommunikation, "Fernwartung" beziehungsweise Betreuung und Besprechung aus der Ferne […] bieten in der aktuellen Lage natürlich zusätzlich auch eine tolle Lösung für das Problem der Betreuung beziehungsweise Zusammenarbeit im Coronabetrieb. Die Brille ist gerade für ein ganz neues Produkt in erster Generation meiner Meinung nach schon sehr gut in ihrer Nutzbarkeit. Man muss sicherstellen, dass sie richtig eingestellt ist und richtig sitzt, aber dann sind ohne große Eingewöhnung auch feinmechanische und präzise Arbeiten möglich.“ Die „digitale Laserschutzbrille“ steht am Lehrstuhl zur Verfügung, da sie dort im Rahmen eines laufenden Startup-Hochschulausgründungsprojektes entwickelt wurde.

Für die Zukunft denkbar wären weitere Praxisprojekte wie oben beschrieben, oder sogar das Schnüren von „Praxispaketen“, welche die Studierenden für ein paar Tage mit nach Hause nehmen könnten. Darin enthalten wären Materialien für Experimente und die digitalen Komponenten für die Betreuung. Außerdem ist eine Anwendung des Konzepts auch in anderen Laboren ohne Laser möglich. Im Sommersemester könnte so der Lehrbetrieb mittels weiterer Modellversuche von den hier beschriebenen Möglichkeiten zur kontaktlosen Praxis-Betreuung profitieren.

(Fotos: RUB/Zeitel)