SoSe24 AK Laborpraktika

Vorstellung des AKs

Verantwortliche*r: Frowin (TU München)

Einleitung und Ziel des AK
Ich würde gerne unsere Laborpraktika überarbeiten, da ich nicht der Meinung bin, dass man gerade besonders viel (zumindest an unserer Uni) dabei lernt. Dafür würde ich gerne zunächst einmal über die bereits bestehenden Modelle Austauschen und insbesondere auch herausarbeiten, wie gut die verschiedenen Modelle funktionieren. Weiterhin gibt es ja vielleicht sogar neue Ideen zur Umsetzung, die noch nicht existieren. Orientieren würde ich mich dabei an den Positionspapieren der vergangenen ZaPFen, in denen bereits ausgiebig darüber diskutiert welche Lernziele die Praktika verfolgen sollten. Das ganze soll also eher in Richtung Didaktik und wie man die Inhalte am besten vermittelt und weniger um Organisation und Rahmenbedingungen gehen

Handelt es sich um einen Folge-AK?
Nein

Wer ist die Zielgruppe?
Alle ZaPFika

Wie läuft der AK ab?
Erst Austauschen, dann Ideen sammeln

Voraussetzungen (materielle und immaterielle)
Keine notwendig - Wer motiviert ist kann gerne die Positionspapiere zu den Lernzielen lesen (verlinkt unter "Materialien und weitere Informationen")

Materialien und weitere Informationen
PosPapier Lernziele Fortgeschrittenenpraktika
PosPapier Lernziele Anfängerpraktika

Arbeitskreis: AK_Laborpraktika

Protokoll vom 18.05.2024

Beginn

13:35 Uhr

Ende

15:20 Uhr

Redeleitung

Frowin Wild (TU München)

Protokoll

(?)

Anwesende Fachschaften

Humboldt-Universität zu Berlin,

Universität Bielefeld,

Ruhr-Universität Bochum,

Heinrich Heine Universität Düsseldorf (Physik und Medizinische Physik),

Emmy-Noether-Universität Göttingen,

Universität Greifswald,

Universität Hamburg,

Leibniz Universität Hannover,

Universität Heidelberg,

Friedrich-Schiller-Universität Jena,

Karlsruher Institut für Technologie,

Universität zu Köln,

Universität Konstanz,

Universität Leipzig,

Ludwig-Maximilians-Universität München,

Technische Universität München,

Universität Münster,

Carl von Ossietzky Universität Oldenburg,

Universität Regensburg,

Eberhard Karls Universität Tübingen,

Julius-Maximilians-Universität Würzburg,

Protokoll

Verlaufsprotokoll vom Austausch insbonders positiver Beispiele

Ablauf des Praktikums an der TUM: Man bekommt eine Anleitung, in der die Durchführung und Auswertung beschrieben ist. Man kann den gesamten Versuch durchführen, ohne zu wissen, was man da misst und auswertet. Das F-Praktikum läuft ähnlich, die Versuche sind aber aufwändiger. Die Struktur ist aber die selbe.

Bochum läuft ähnlich. Die Fachschaft hat eine große Altprotokollsammlung, die beim Verstehen des Versuchs und schreiben des Protokolls hilft. Problem an Altprotokollen ist, dass man weniger Eigenleistung bringt und potentiell weniger lernt. Der Effekt zeigt sich im F-Praktikum nicht, wo wenig Altprotokolle existieren. Wenn keine Altprotokollsammlung existieren, holen sich viele Protokolle selber von Leuten aus höheren Semestern. Es gibt ein Kolloquium.

Halle: nur 4 Versuche im Grundlagenpraktikum, viel Zeit um auszuwerten und zu schreiben. Nicht benotet. Am anfang wird nicht erwartet, es in Latex abzugeben. Experimente sind relativ einfach und können Spaß machen.

Chemnitz: Jede Woche Versuche, im Grundpraktikum einfach und nicht bewertet, um das schreiben von Protokollen zu lernen. Beim Praktikum 2 unbewertetes Kolloquium.

Konstanz: Grundpraktikum: Es gibt Anleitungen. Im F-Praktikum ist die Anleitung nicht mehr so feinschrittig und es muss viel selber gemacht werden. Genaues Messen muss man sich selbst erarbeiten.

Hamburg: In Hamburg gab es eine Anleitung. Sie haben das Konzept überarbeitet zu einem interims Praktikum und sind jetzt wieder beim ursprünglichen Konzept. Im Interimspraktikum ging es mehr darum um Sachen aus einem Arduino Baukasten zu bauen (Einführung, kleine Versuche, dann selbst erarbeitetes Projekt). Weniger um Messen von Größen. Greifswald hat ein ähnliches Konzept nur für das Elektronikpraktikum.

Oldenburg: Grundpraktikum ähnlich, in der zweiten hälfte vom GPR 2 soll man sich mehr überlegen wie man an ein Ergebnis kommen kann. Das beginnt in der Regel etwa um Pfingsten herum. In Engeneering physics gibt es ein Laborprojekt, welches sich aber auch mehr auf das bauen von Dingen bezieht mit bestimmten Vorgaben. Ahnlich zum interimspraktikum in Hamburg, gibt es das Messtechnikprojekt im Modul Messtechnik.

z.B. Spektroskop mit Basis eines Michaelson Interferometer zu bauen

Köln: Das Prakikum funktioniert ähnlich wie bei den anderen. Die Dozenten haben aber wenig Interesse etwas zu ändern. Außerdem variieren die Ziele nach Dozent. Bei verschiedenen Assistenten machen die Praktika Spaß und bei anderen nicht. Sie sind gerade dabei herauszufinden, warum. Aktuell wird an den Antestaten gearbeitet, da eine “Prüfungssituation” direkt ein anderes Verhältnis zur Lernsituation hervorruft. Ein Plan, der nach Covid langsam verfällt, ist das Testat und den Versuch zu trennen. Außerdem wird Versucht Routine aus dem Praktikum zu nehmen. Ein weiteres Problem ist, dass manche Versuche so alt sind, dass sie nicht mehr funktionieren oder niemand mehr weiß, wofür die Versuche sind. Da alle an ihrer Belastungsgrenze sind, kann es sein, dass Menschen länger nicht erreichbar sind und keine Korrekturen o.ä. zurück kommt.

In Zukunft sollen die Tutor*innen besser geschult werden, da aktuell viele selber keine Ahnung haben, was die Studis in den Versuchen erreichen sollen.

Hannover: Vor jedem Versuch werden Fragen gefragt, um zu prüfen, ob die Praktikumsanleitung gelesen wurde und ein Grundversändnis für die Theorie vorhanden ist(Gleiches in Greifswald, Würzburg auch, Tübingen auch).

Die Organisator*innen der Praktika können sich vernetzen oder sind es schon. So können gute Versuche und Konzepte effizient weitergegeben werden.

“Offenes Experiment”: Es wird eine Frage aus einem Pool bearbeitet (Elektronik, Arduino). Es werden die Ideen zum Aufbau/Messung vorgestellt und wenn das gut klingt, wird das so aufgebaut und gemessen. Das kommt dann in den Praktikumsbericht.

Bochum: Es gibt auch ein selbstorganisiertes Praktukum. Man bekommt eine Fragestellung und wird in Gruppen eingeteilt. Für jede Gruppe gibt es auch zwei Master Leute, die das ganze betreuen. Geräte kann man bei der Werkstatt bekommen. Man schreibt drei Vorschläge um die Frage zu lösen und verfolgt dann nach Bewertung der Organisator*innen einen Versuch. Am Ende werden Daten gemessen und die Ergebnisse in einem Poster vorgestellt. Die Einführung zum Praktikum ist nicht gut. Probleme mit Sprache (internationale Betreeung im Deutschsprachigen Bachelor)

LMU: Es gibt im F-Praktikum auch Vorgespräche. Die Tutoren werden angehalten die inhaltliche Ausfragung und die Besprechung des Versuchs zu trennen, funktioniert aber nur bedingt. Es wird gerade ein Projektpraktikum eingeführt, wo Studierende selbst einen Versuch entwickeln können und von erfahreneren Studierenden betreut werden. Details sind aber noch unklar, da es gerade erst engeführt wird.

In Tübingen gibt es ein Punktesystem, bei dem für jeden Teil Punkte vergeben werden und am Ende müssen 50 Punkte über 10 Versuch gesammelt werden.

KIT: ähnlich wie bei Andere. Wir kriegen ein für die Versuche Vorbereitungsmaterial, zu dem wir in den Praktikas abgefragt werden. Wir kriegen eine Jupyternotebook mit Anleitung in der auch die Auswertung stattfindet. Fortgeschritten Praktikum findet in Latex statt und hat keine Anleitung. Unsere Fokus ist momentan auf Datenauswertung mit Python, was sehr gut ist. Unser Versuche Dauern lange (max. 4h für die Durchführung).

Rostock: Versuche werden vorgegeben. Es gibt 4 Stunden zum Daten aufnehmen und dann wird dazu ein Protokoll geschrieben. Dafür gibt es 3 ECTS. In der Vergangenheit kamen Leute mit weniger Zeit aus. Manche müssen das Praktikum allein machen, da Gruppenmitglieder nicht mitarbeiten oder den Studiengang wechseln.

Leipzig: Teil des Praktimums 1 mit Vorleistung, in der Versuch vorgeschlagen wird. Wenn an der Uni im Labor durchgeführt werden kann, wird das durchgeführt. Am Ende Poster dazu erstellen und aushängen.

Bielefeld: Aktuell wird das Praktikum überarbeitet. Es soll viel auf das GP vorbereitet werden. Der Fokus liegt am Anfang auf LaTex und Python um überhaupt vernünftig arbeiten zu können.

Heidelberg: Das G-PRaktikum hat die üblichen Probleme. Das F-Praktikum ist freier, da das in den Arbeitsgruppen statt findet und man eine große Auwahl hat. Der Zeitrahmen ist größer, wodurch man nicht stumpf Altprotokolle abschreibt. Von 8 Versuchen muss man 2 Auswerten, dafür sind die Auswertungen sehr ausführlich.

Oldenburg: Es gibt ein Pool um neue Geräte anzuschaffen, ist aber schwierig weil es erst abgenommen werden muss. Es gibt einen LaTex Kurs von der Fachschaft, wofür das Institut sogar bezahlt. Das F-Praktikum ist ähnlich wie in Heidelberg.

Viele Praktika mit klassischer Anleitung Oft auch Projektpraktika mit eigener Erarbeitung des Versuchs

Ideen von uns, um Praktika zu verbessern:

Köln: Spannend wird es, wenn der Versuch nicht funktioniert und man herausfinden wuss wieso. Aber im aktuellen Praktikum werden die Studierenden nach Hause geschickt. Idee: Extra Versuche haben wo etwas nicht funktioniert und dann herausfinden wieso nicht. Das ist eine gute Vorbereitung für die BA

Chemnitz: Wenn Proben schlecht, kommt das ins Protokoll

Bielefeld: Nicht im jedem Versuch das gleiche verlangen (also immer Grundlagenteil + Auswertung), das Lernziel klarer festlegen

Oldenburg: Es sollte mehr trainiert werden zu erkennen ob Ergebnisse plausibel sind.

Hamburg: Auswertungspromgramme lernen, Zitieren lernen

Kaiserslautern: Literatur öfters verwenden (Literatur nutzen lernen)

Greifswald: Diskussion des fertigen und korrigierten Berichts und Abfrage des Berichts (Was wurde gemacht? Warum?)

Bielefeld: Auf keine Fall: am Ende des gesammten Praktikums eine Prüfung über die Berichte schreiben

Karlsruhe: Nur Juypiter Notebook als Auswertung abgeben

Göttingen: Kompetente Tutoren sind auch wichtig also am Besten Masterstudenten, Doktoranten

Greifswald: Weniger Grundlagenteile

Generelle Fragen:

Frage (Chemnitz): Wie stehen eure Unis zu einer Stutzung des Praktikums, bei uns fehlt das Geld?

• Bielefeld: Man kann die Versuche z.B. mit Werbung verbinden, sodass mehr Geld fürs AP da ist
• TUM: Geldtöpfe, die zur Verbesserung des Studiums vorgesen sind
• Götttingen: Es fehlt an Betreuungskräften

Frage (Göttingen): Wie sieht es mit Fehlerrechnung?

• TUM: Unsere Fachschaft hat ein PDF, wo eine Anleitung für die Fehlerrechnung ist
• LMU: Bevor man ins Praktikum geht, gibt es 30-Seiten Zeug zum durcharbeiten, der Erfolg wird abgeprüft
• Heidelberg: 1,5 h Youtube-Video das man durcharbeiten kann
• Regensburg: Infoveranstaltung, mit 0,5 h Erklärung für Fehlerrechnung
• Würzburg: 2 Semster Fehlerrechnunsvorlesung
• Greifswald: 2 ETCS Vorlesung
• Chemnitz: Seminar im 1. Semester, im 1. Praktikum dann sehr genaue Rechnung
• Bielefeld: Vorlesung die Fehlerrechnung
• Bremen: erste 2 Wochen 2 Seminare “durchgerattert”
• HUB: Halbes Semester Einführungspraktikum (Fehlerrechnung, Sicherheit, …)
• Of Topic: in LMU gibt es einfache Home-Versuche, sie sind relativ beliebt

Frage: Gefahrenabschätzung im Praktikum?

• Kaiserslautern: Wenn nicht vorbereitet, (z.B. bei Strahlenschutz) wird man im Zweifel nach Hause geschickt und muss das nochmal machen
• Greifswald: wer sich nicht auf die Versuche vorbereitet wird nach hause geschickt (bei Strahlenschutz in Würzburg auch der Fall)
• Sicherheitseinweisungen zum Beginn des Semesters

Frage: Programme zur Datenauswertung

• In vielen Unis wird Python verwendet
• KIT: Python(Fits mit Kafe2 oder Scipy)
• Oldenburg: Origin und Matlab, im FPR z.T. Python
• Rostock: Matlab, Octave (ähnlich wie Matlab)
• Bochum früher, Regensburg weiterhin aus Lizenzgründen: QTI Plot
• HUB: QTI Plot wird von der Uni vorgestellt und Python von der Fachschaft im Mentoring-Programm im ersten Semester und von der Uni im 4. Semester als allgemeines Programmiermodul
• Greifswald: bis vor kurzem ein selbst programmiertes Auswertungstool für Regressionen des ehemaligen Praktikumleiters, anschließend plotten in Latex. Einführungskurse für Python ab dem nächsten Semester.
• LMU: Python, Gnuplot, LaTex :-(
• Tübingen: Bei uns wird unter anderem CassyLab verwendet, weil viele Aufbauten Cassy-Geräte verwenden. Aber die Software funktioniert nur selten gut. Ansonsten wird im 1. Semester python über einen separaten python Kurs eingeführt.
• Konstanz: Zu Beginn des Praktikums wird kein Auswertungsprogramm eingeführt (in der neuen Prüfungsordnung Phyton im 2. Semseter, in der alten wird nie ein Plot-Programm verplichtend gelernt) daher benutzt man Origin, Labplot, Phyton, Matlab und teilweise am Anfang Excel. Mit der neuen PO hat sich das Problem aber erledigt.

Frage: Wie sieht es mit Unterstützung bei Praktika aus? Was passiert wenn es schief geht/der Versuch nicht funktioniert?

• Bochum: Viele Aufbauten sind alt und kaputt. Es ist normal dass etwas nicht funktioniert. Dann wird darüber geschrieben, warum es nicht funktioniert hat. Wichtig ist, dass es ein Ergebnis gibt.

Das Praktikum hat das Potential sehr gut aber auch sehr schlecht sein. Es steht und fällt mit dem Projektleiter.

Frage: Wo kam die Initiative her, Projektpraktika einzuführen?

• LMU: Der Praktikumsleiter will Leute zu einen Physik Wettbewerb (German Physics Tournament) schicken und, dass sie dafür Credits bekommen. Der Wettbewerb besteht u.a. aus einer Projektarbeit.
• Bochum: Studienberater für Bachelor, außerdem zuständig für Praktikum

Zusammenfassung

Fazit

Praktika sollten insbesonders divers sein. Nicht jedes Praktikum muss auf die selben Lernziele abstimmen (Am Anfang vom Studium sind Ziele wie LaTeX und Plotten lernen zB sehr viel wichtiger, am Ende zB die Auswertung). Generell soll das Ziel der Praktika nicht sein "es muss funktionieren", sondern "so ist es passiert" und "hier ist warum". Grundsätzlich ist das benoten von Praktika eher schädlich für den Lernerfolg.

Modelle

• klassisches Modell, man bekommt eine Anleitung und führt diese Schritt für Schritt aus.
• Mündliche Vor- und Nachbesprechung der Versuchsdurchführung und Auswertung in Form eines Kolloqiums
• Projektpraktikum: Man sucht sich selber ein Thema und bespricht vor der tatsächlichen Durchführung mit den Tutoren die Fragestellung, die Durchführung und den Aufbau. Am besten wäre den Studis auch ein kleines Budget dafür zu Verfügung zu stellen.
• Man stellt ein Inventar an Geräten zu Verfügung und die Aufgabe ist es Messe eine Größe deiner Wahl
• Einen "kaputten Versuch" durchführen um dann als Arbeitsauftrag insbesondere zu schauen, was nicht funktionert hat.
• spezifische Module (oder auch Vorlesungen) in Bezug auf Fehlerrechnung, Plot-Programmen und LaTeX die nicht unbedingt mit einer eigenen Versuchsdurchführung verbunden sind
• Home Versuche, die man Zuhause durchführen kann

Material von Fachschaften bezüglich Praktikavorbereitung

Bitte überlege vorher, ob der AK vielleicht in eine bereits existierende Kategorie einordbar ist (im Kategorienbaum unter Inhalte). Falls nicht kann die Sonstige Kategorie verwendet werden ([1]).