In zahllosen technischen Anwendungen spielen dynamische Systeme eine zentrale Rolle, z.B. bei autonomen Fahrzeugen, Flugzeugen, oder beim Energienetz. Auf diesem Gebiet haben datenbasierte Verfahren in den vergangenen Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen, sodass Interdisziplinarität eine immer zentralere Rolle spielt. So kamen Jun.-Prof. Dr. Sebastian Peitz und Dr.-Ing. Oliver Wallscheid, welche schon lange eng auf wissenschaftlicher Ebene kooperieren, auf die Idee, auch im Bereich der Lehre interdisziplinär zusammen zu arbeiten.
Gemeinsam entwickelten sie eine online Lehrveranstaltung für mehrere Studiengänge, die in der Schnittstelle zwischen Mathematik, Ingenieurwissenschaften und Informatik angesiedelt ist. Dank der finanziellen Förderung als digiFellows ("Fellowships für Innovationen in der digitalen Hochschullehre“) konnten sie in ein Lightboard investieren. Dabei handelt es sich um eine Tafel, die jedoch aus Glas besteht und mit speziellen Markern beschriftet werden kann. Somit können die Dozenten von vorne gefilmt werden.
Die Wahl fiel aus mehreren Gründen auf das Lightboard. Auch heute noch bieten sich klassische Tafelvorträge zur Vermittlung mathematischer Inhalte hervorragend an. Das Lightboard hebt diese Tafel-Vorlesung allerdings auf ein ganz neues Level. Die dabei entstandenen Videos sind nicht nur optisch sehr ansprechend, als viel wichtiger sehen Wallscheid und Peitz an, dass man direkten Augenkontakt zu den Zuhörer*innen aufbauen kann, anstatt seinem Publikum wie üblich den Rücken zuzuwenden. Außerdem erlaubt das Video-Format auf einfache Weise Lehrinhalte anzupassen, zu erweitern und zu ergänzen, was insbesondere auf einem so schnell voranschreitenden Gebiet wie Data Science sehr wichtig ist.
In erster Linie sind die Videos für alle Studierenden der Universität Paderborn gedacht, die ein MINT-Fach belegen. Der im Wintersemester 23/24 angebotene Kurs „Data Science for Dynamical Systems“ ist für gleich sieben Studiengänge aus insgesamt drei Fakultäten verfügbar. Darüber hinaus „ist unsere Hoffnung, dass wir so möglichst viele Menschen erreichen, die sich für unsere Themen interessieren, z.B. Studierende oder auch Doktorand*innen bzw. PostDocs. Weiterhin erlaubt es die Open-Access-Lizenz anderen Dozent*innen, Kurse auf Basis unseres Materials zu entwickeln“ ergänzt Peitz.
Obwohl sie zu Beginn den Arbeitsaufwand einer solchen Produktion etwas unterschätzten, machte ihnen sowohl das Drehen der Videos großen Spaß als auch die Interaktion mit den Studierenden in dem Flipped-Classroom-Konzept. Herr Peitz resümiert:
„Die Produktion war tatsächlich extrem aufwendig, wenn dadurch allerdings qualitativ hochwertige Materialien entstehen, die den Lernerfolg verbessern und noch dazu wiederverwendbar sind, dann lohnt sich der Aufwand definitiv.“
Alle Videos sind frei über YouTube zugänglich (https://www.youtube.com/@UPB_DS4DS-bu8ec). Weiterhin sind zahlreiche Kursmaterialien auf GitHub unter einer Open-Access-Lizenz veröffentlicht (https://github.com/DS-4-DS/DS4DS_Course).