Hands-On-Experimente vs. Simulation

Allgemein lässt sich feststellen, dass die praktische Hands-on-Arbeit der Studenten im Labor einen wesentlichen Einfluss auf die Lernergebnisse der Studenten haben kann. Dennoch führen viele Universitäten und Berufsbildungseinrichtungen simulierte Experimente in den Laboratorien durch, um Kosten einzusparen. Die praktische Ausbildung an echten Geräten und Versuchsobjekten erfordert dagegen eine kostenintensive Laborausstattung. Ein weiterer Grund, der gegen eine praktische Hands-on-Durchführung spricht, ist der höhere Überwachungsaufwand, um eine sichere Durchführung in den praktischen Laboratorien, insbesondere wenn der Versuchsgegenstand potentiell gefährlich ist wie z.B. Lithium-Ionen-Batteriezellen, zu gewährleisten.

Dafür wird eine Querschnittsstudie durchgeführt bei der unterrichtbegleitende Praktika in zwei verschiedene Lernmodi unterteilt werden. Dabei führen zwei homogene Gruppen identische Versuche durch. Die eine Gruppe arbeitet dabei praktisch an Hands-on-Equipment, während die andere Gruppe eine rechnergestützte Simulation zur Bearbeitung der Aufgaben des Praktikums verwendet. Die Bedienung der grafischen Oberfläche bei beiden Lernmodi ist dabei identisch, um daraus resultierende Störfaktoren ausschließen zu können.

Abbildung 1: Batterietestsystem für den Praktikumseinsatz. Studierende stärken ihr Grundverständnis für elektrochemische Speicher und erfahren praktisch das Verhalten von Batteriezellen.