eLearning an der LFU Innsbruck

(Beginn 1.10.2012 Ende 31.12.2012)

 

Abschlussbericht

Projektziel

 

Grundfertigkeiten der “Guten Labor-Praxis (GLP)” sind neben der Good Scientific Practice Voraussetzung für einen erfolgreichen Start in den Experimentalwissenschaften. Bisher wird die Ausbildung in diesem Bereich mit einem gedruckten Skriptum während der Großlehrveranstaltung “Labormethoden” in der Biologie unterstützt. Neben Routinemethoden sollen in dieser Lehrveranstaltung aber auch Fertigkeiten erlernt werden die einer regelmäßigen Überarbeitung bedürfen. Weiterhin ist es oft nur durch Diskussion mit den Studierenden möglich Verständnisprobleme im Lehrmaterial effizient zu beseitigen. Ziel dieses Projektes ist es daher in einer bereits gut etablierten MediaWiki Umgebung neben dem bereits existierenden Skriptum unterstützende Materialien zu schaffen, die der hochdynamischen Methodik in den Life Sciences gerecht werden und durch Verwendung der wikitypischen Diskussionsseiten Feedback und Fragen der Studierenden zu behandeln um dieses Material zu verbessern. Es sollen Medien geschaffen werden durch die die Grundfertigkeiten der “Guten Labor-Praxis (GLP)” leichter erlernt und vertieft werden. Denn oftmals kommen die StudentInnen der UE Labormethoden das erste mal mit dem Umgang mit Chemikalien in Berührung. Ein Tutorial soll den Einstieg erleichtern und für zukünftige Arbeiten das Verständnis vorbereiten. Aber neben diesen generellen Qualifikationen sollen auch spezifische Beispiele für die Übungen des Kurses UE Labormethoden zur Verfügung stehen um die Nachbearbeitung im Rahmen des Protokolls zu erleichtern. Das selbstständige Arbeiten und eine kritische Betrachtung verschiedener Hypothesen soll mittels dieser Medien durch Problem Based Learning auf das zukünftige Arbeiten im Labor vorbereiten. Durch das Einbinden der Medien in das bereits gut etablierte MediaWiki ( siehe Vorprojekte 2010/2011 “Informations- und Projektmanagement live” und “Wikipedia (MediaWiki) als Lernumgebung für wissenschaftliches Schreiben”) werden bereits bestehende Ressourcen der Datenverarbeitung mittels neuester Software, Möglichkeiten des Data-Sharing und auch Programme für die Literaturrecherche zugänglich. Diese Datenbank soll stetig mit neuer Information gefüllt und durch Evaluationen zu einem zielorientierten Informationspool verarbeitet werden. Die erste Einsatz dieser Medien soll durchgehend von einem/r eTutorIn und den Lehrveranstaltungsleitern betreut werden. Durch die Kommunikation über die Diskussionsseiten zu den Themengebieten wird eine stetige Qualitätssicherung gewährleistet. Dadurch haben die Nutzer (Studiernede, Tutoren und die Lehrveranstaltungsleiter) die Möglichkeit ihre neue Vorschläge und Verbesserungen einzubringen. Beispielsweise die Frage “Welcher Puffer eignet sich am Besten für ein Experiment?” kann so auf einfache und transparente Weise beantwortet werden. Diese Interaktion soll die kritische Betrachtung der Information beibehalten und den Transfer der Kernkompetenz der bereits im Labor arbeitenden Personen an die TeilnehmerInnen der UE Labormethoden erleichtern. So soll traditionelles Wissen von Personen die schon im Labor arbeiten aufgegriffen werden und in dieses stets aktuelle Wiki einfließen, um für Studierende und Wissenschaftler jedes Ausbildungstandes von nachhaltigem Nutzen zu sein. Dies sind zum Beispiel Rezepte für die wichtigsten Lösungen und Puffer, Präparationstechniken aber auch Tafeln der R- und S-Sätze. Dadurch wird das grundlegende Wissen transportiert und das Zeitmanagement im Laboralltag erleichtert. Der Studierende lernt durch die in diesem Projekt erstellten Medien ganz nebenbei, wie Wissenmanagement in großen “Unternehmen”, wie es eine Universität darstellt, funktioniert.

Grundlagen der Arbeit im Labor 50h

Dieses Kapitel soll einen Leitfaden für die wichtigsten Basics bieten. Neben Erklärungen sollen aber auch die konkreten Beispiele zu einer Sensibilisierung der diversen Themengebiete stattfinden, denn nur allzu oft wird die richtige Führung des Laborjournals, die Laborsicherheit und das Datenmanagement von den StudentInnen nicht als konkretes Problem erachtet und erst in der Nachbereitungsphase der Übung wird ersichtlich wie sehr ein strukturiertes Arbeiten Probleme lösen kann. Bisher wurde im Rahmen der Skills Vorlesung eine erstmalige Erläuterung der diversen Selbst- und Projektmanagement- Aspekte durchgeführt, welche mittels zunehmendem Ausbau diverser Multimedia-Tutorials aus eLearning Vorprojekten unterstützt wurde. Doch da es sich bei der UE Labormethoden konkret um das selbstständige Arbeiten im Labor dreht, sollten diese bereits erlernten wissenschaftlichen Fähigkeiten durch klar strukturierte und themenbezogene Beispiele ausgebaut werden. Konkret bedeutet dies, dass in dem Unterpunkt “Grundlagen der Arbeit im Labor” neben Verweisen auf die bereits bestehenden Tutorials des Knowledge Management und Text Skills, explizite Aufschlüsselungen der Laborsicherheit erklärt werden sollen und mittels dynamischem Feedback erweitert werden. Vor allem in diesem Bereich ist es wichtig die Transparenz und Bedeutung der Basics hervorzuheben und mittels Beispielen, digitalen Medien und interaktiven Diskussionen mögliche Unklarheiten zu beseitigen, sowie eine Bewusstseinschaffung für eigene Sicherheit und klar definierte Arbeitsweise zu schaffen.

1. Einleitung -”roter Faden”

2. Laborordnung für Biologie Praktika

3. Laborjournale

4. Laborsicherheit

a. Grundsätzliches

b. Gefährliche Arbeiten

c. PSA

d. Gefahrstoffe

e. Gefahrenzeichen

f. R - und S- Sätze

g. GHS-Kennzeichnung, sowie H- und P-Sätze

h. Brandschutz

i. Erste Hilfe

1. Wahrung der Arbeitssicherheit beim Umgang mit Chemikalien, Mikroorganismen und Geräten

2. Entsorgung

3. Labor-Wasserqualitäten

4. Kunststoffe

5. Reinigung

Übersicht der Basics 20h

Oft wird angenommen das es sich bei diesen Basics um selbstverständliches Wissen handelt, doch tatsächlich werden von den Lehrenden oftmals massive Lücken des Wissens in diesem Bereich wahrgenommen. Denn auch wenn die StudentInnen aus unterschiedlichen Schulsystemen kommen und ihr Ausbildungsgrad in unterschiedlichem Maße anzusetzen ist, wird im Laufe des Studiums leider nur selten darauf Rücksicht genommen und als “bereits erlernt” wahrgenommen. Diverse Tabellen, Beispiele und Tutorials sollen hier den erforderlichen Standard komprimiert darstellen und damit Studierenden aller Bildungsschienen ermöglichen, bereits erworbenes Wissen aufzufrischen oder Lücken zu erkennen und mit Hilfe anderer Lehrbücher und Medien zu füllen. Auch die wichtigsten Einheiten aller Naturwissenschaften werden durch “spielerisches Lernen” zu einer verständlicheren Materie und sollen den zukünftigen BiologInnen einerseits Wissen vermitteln und andererseits auch deren Fähigkeit zu einem vernetzten Denken innerhalb der Naturwissenschaften erleichtern.

1. Übersicht wichtiger Einheiten

2. Gerät-Kalibrierung

3. Zusammenstellung der wichtigsten Puffer & Lösungen

4. Knowledge Management und Datenverarbeitung

Grundlagen des Chemischen Rechnens 30h

Da der praktische Zugang der BiologInnen zu der Chemie meist eher spät erfolgt, soll in diesem Kapitel eine erste Sensibilisierung entstehen, welche es den StudentInnen ermöglicht in ihrer persönlichen Lerngeschwindigkeit selbstständig Beispiele der Chemie durchzurechnen. Um dies von dem bereits bestehenden Skriptum der UE Labormethoden zu differenzieren sollte vollständigerweise erklärt werden, dass das erlernte Wissen durch eigenständiges Rechnen und Probieren in der MediaWiki, sowie einer in der UE Labormethoden erfolgenden Ergebnisdiskussion zu einem neuen Zugang für das Verständnis für die Chemie führen soll.

1. Chemisches Rechnen - Stöchiometrie

2. Chemische Formeln

3. Chemische Reaktionsgleichung

4. Energieumsatz - Thermodynamik

5. Wärme & Temperatur

6. Reaktionskinetik

7. Chemisches Gleichgewicht

8. Übungen zu den Kapiteln

Labormethoden-Übungen 20h

Speziell auf die UE Labormethoden abgestimmte Tutorials, Erklärungen, Diskussionen und Beispielprotokolle sollen die Übung unterstützen und den StudentInnen das Verständnis erleichtern. In diesem Kapitel ist vor allem der ergänzende Teil im Rahmen der Nachbearbeitung sehr dynamisch und wird erst durch den Ablauf der Übung vollständig, denn erst durch die FAQ und Evaluation werden die Themenbereiche zu einer auf die StudentInnen angepassten Lernplattform.

1. Masse- und Volumsbestimmung

2. Physikalische Separationstechniken (Filtration, Zentrifugation)

3. Aufschluss von Geweben und Zellen

4. Photometrie (UV/Vis)

5. chromatographische Verfahren (insb Flüssigchromatografie)

6. Elektrochemische Grundlagen (Elektrolyte, pH)

7. Sauerstoffmessung (chemisch, gasometrisch, elektrochemisch)

8. Protokoll

Diskussion 5h

1. verwendete und weiterführende Literatur

2. Inspiration für neue Themenbereiche

3. Informationspool