Im Zentrum des Projektes steht die Untersuchung und Optimierung des neu entwickelten Lehr-/Lern-Szenarios der interaktiven Vorlesung. In diesem Szenario erlauben Wave-LAN -unterstützte Kommunikations- und Lerntechnologien den Studierenden und dem jeweiligen Dozierenden, während einer Vorlesungseinheit Rückmeldungen zu Vorlesungsinhalten und zum Vorlesungsverlauf zu geben. Die Herstellung von Interaktivität soll Lernvorteile für Studierende bewirken und dem Dozierenden eine Anpassung seines Verhaltens an das Wissen und die Beurteilungen der Studierenden ermöglichen.

Im pädagogisch-psychologischen Teil des Projektes werden aufbauend auf empirischen Befunden zur Feedbackforschung experimentelle Felduntersuchungen durchgeführt, in denen unterschiedliche Aspekte des Dozierenden-Feedbacks in Rückmelderunden zur Wissensabfrage variiert werden (z.B. der Elaborationsgrad).
Im informatischen Teil des Projektes werden die Software-Werkzeuge für die WaveLAN-unterstützten interaktiven Kommunikations- und Lernanwendungen entworfen, implementiert, praktisch erprobt und optimiert.

Die Vorlesung als Lehrmethode unter den Bedingungen deutscher Universitäten hat eine Reihe von Nachteilen gegenüber anderen Lehrformen. Ihr Hauptnachteil besteht in der geringen oder gänzlich fehlenden Interaktivität. Durch den Einsatz von Funktechnologien soll die Interaktivität in geeigneter Weise gesteigert werden, indem bei Studierenden Aufmerksamkeit und Motivation und im Ergebnis der Wissenserwerb gefördert werden.
Bisher wurden interaktive Vorlesungen an der Universität in den Fachbereichen Informatik und Erziehungswissenschaft eingesetzt. Prinzipiell ist eine Nutzung der Technologie zur Durchführung interaktiver Vorlesungen jedoch in allen Fachbereichen möglich, sofern die jeweiligen Wissensinhalte in Vorlesungsform vermittelt werden und die Hörerschaft umfangreich ist ("Massenveranstaltungen").

Konventionelle Vorlesungen sind mit den didaktischen Problemen fehlender Interaktivität und geringer Adaptivität verbunden. Neue Funktechnologien erlauben in Vorlesungen eine bidirektionale synchrone Kommunikation zwischen Lehrendem und Lernenden, so dass nun die Möglichkeit besteht, Interaktivität und Adaptivität auch in Vorlesungen zu realisieren.

Abb.: Studierende mit PocketPCs während einer interaktiven Vorlesung 

Hierzu werden Studierende mit mobilen Rechnern ausgestattet und durch WaveLAN-basierte Dienste (z.B. Wissenstest, Zwischenfragen und Verlaufsevaluation) aktiv in das Vorlesungsgeschehen einbezogen.

Abb.: Beispiele für Fragen an die Studierenden während einer Vorlesung

Es werden querschnittlich-repräsentative Meinungs-, Stimmungs- und Wissensabbilder der Studierenden erfasst und an den Lehrenden vermittelt, so dass dieser adaptiv reagieren kann. Die Studierenden ihrerseits erhalten kontinuierlich Leistungsfeedbacks zu den eingesetzten Wissenstests.

Abb.: Stimmungsbild-Abfrage während einer Vorlesung

Hinweise zu Vorlesungen und begleitende Diskussionen finden Sie in der Rubrik Lehrszenarien. Der Bereich Mediengestaltung gibt Ihnen weitere Informationen zu Interaktivität.

Interaktive Vorlesungen werden seit dem Wintersemester 2001/2002 regelmäßig an der Universität Mannheim durchgeführt. Bereits drei Mal wurde die Informatikvorlesung "Rechnernetze" interaktiv gestaltet; die erziehungswissenschaftliche Vorlesung "Pädagogische Psychologie" wird aktuell zum zweiten Mal interaktiv umgesetzt.

Zugang
Freier Download der Tools unter der o.g. Webadresse.

Nutzung
Die "LectureLab"-Software sieht eine Vernetzung zwischen einem Server (i.d.R. dem Rechner des Dozenten) und einer Vielzahl von mobilen Geräten, die von den Studierenden verwendet werden, vor. Diese Vernetzung wird über Wireless LAN hergestellt, dadurch ist keine Verkabelung oder sonstige Vorbereitung in den Hörsälen notwendig.
Die Kommunikation zwischen den Clients der Studierenden und dem Server geschieht über ein proprietäres, ressourcenschonendes Protokoll, das über TCP -Verbindungen läuft. Auf Serverseite werden alle Daten im XML -Format abgelegt und sind somit leicht portierbar.
Zur Zeit bietet die Software drei Interaktionsmöglichkeiten: Call-In (Zwischenfragen während der Vorlesung, werden dem Dozierenden in der Software auf Abruf bereitgestellt), Quiz (Quizrunden, um den gerade behandelten Stoff abzufragen und so festzustellen, ob alles verstanden wurde) sowie Feedback (kontinuierliches Feedback in verschiedenen Kategorien, mit dem Studierende auf die Vorlesung einwirken können). Weitere Interaktionsmöglichkeiten können dank der modularen Struktur der Software mit moderatem Programmieraufwand selbst ergänzt werden.

Benötigte Software
An Software werden lediglich eine aktuelle Java Laufzeitumgebung (1.4.0 und höher für den Server, 1.1.8 für die Studierendenclients) sowie die LectureLab-Software benötigt. Die Client-Software ist sehr klein und zieht sich alle notwendigen oder aktualisierten Klassen selbstständig vom Server. Werden PocketPCs als Studierendenclients eingesetzt muß ggf. auf eine kommerzielle Java-Umgebung zurückgegriffen werden.

Entwicklung
Die Software ist komplett Java-basiert, entsprechend kamen bei der Entwicklung das Java Software Development Kit (Java2-SDK) von Sun zum Einsatz. Zur Speicherung der Daten und zur serverseitigen Kommunikation wird XML verwendet.
 

Gegebenenfalls ist die Anschaffung von PocketPCs für die Studierenden notwendig; diese kosten ca. 300-500 Euro pro Stück; Studierende können aber, falls vorhanden, eigene mobile Endgeräte verwenden. Darüber hinaus ist ein handelsüblicher Mittelklasse-Laptop als Server und ein Access Point (ca. 50 Euro) notwendig. Infrastrukturelle Änderungen an den Hörsälen müssen nicht vorgenommen werden. Jegliche benötigte Software ist frei verfügbar. Je nach dem, wie intensiv das System genutzt wird, muss dem Dozierenden durch eine Hilfskraft oder einem Mitarbeiter assistiert werden. 

Das Ziel des Projekts "LectureLab" ist nicht inhaltlicher, sondern prozessualer und struktureller Natur. Das Szenario kann in beliebigen Fachbereichen realisiert werden und zielt auf eine höhere Motivierung, Aufmerksamkeit und größeren Lernerfolg auf Studierendenseite in Vorlesungen ab. Eine Eignung ist daher für alle Zielgruppen gegeben, bei denen Wissensinhalte frontal (durch Vorlesungen) vermittelt werden sollen.

Jeder Kurs mit mehr als 30 Studierenden kann von dem System profitieren; spezielle Räume sind nicht notwendig.

Bisher wurden insgesamt sieben quasiexperimentelle Untersuchungen in den betreffenden interaktiven Vorlesungen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen generell eine hohe Akzeptanz des Szenarios bei den Studierenden sowie eine gesteigerte Lernwirksamkeit durch die interaktiven Elemente.
Zudem entstanden zwei Magisterarbeiten im Rahmen des Projektes.

Pädagogisch-psychologischer Bereich:
Dipl-Psych. Anja Wessels, E-Mail: wessels@uni-mannheim.de, Tel. 0621-181/3573

Informatischer Bereich:
Dipl.-Wirtsch.-Inf. Nicolai Scheele, E-Mail: scheele@lecturelab.de, Tel: 0621-181/2604

Das Projekt "LectureLab" wurde 2003 gemeinsam durch die Lehrstühle der Universität Mannheim für Erziehungswissenschaft II (Pädagogische Psychologie) und Praktische Informatik IV initiiert. Die Dauer des Kooperationsprojektes, welches von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanziert wird, beträgt zwei Jahre.