Interdisziplinäre und interlinguale Bildungsmodule mit praktischen Anwendungs- und Forschungsprojekten auf Basis der Innovationsplattform “InnoBioDiv“.

• Projekttitel: Plant Innovation Platform Cologne-Ukraine (“Plant-Ukraine”)
• Förderkennzeichen: AV-LL22-Koe
• Fördermittelgeber: Stiftung Innovation in der Hochschullehre
• Laufzeit: 01.06.2022-31.12.2024
• Förderprogramm: Lernen und Lehre sichern. Fokus Ukraine
• Forschungsschwerpunkt: Entwicklung von Bildungsmodulen zu Klimawandel und Klimaanpassung
• Tags: Boden, Mikroorganismen, Pflanzen, Wasser- und Nährstoffverfügbarkeit, Trockenstress, Klimawandel, Internet of Things, automatisierte Pflanzenforschung, Robotik, Sensorik
• Zielgruppen: Hochschulen, Forschende, Studierende (insb. aus der Ukraine), Gesellschaft
• Fakultät: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
• Institut und Arbeitsgruppe: Institut für Pflanzenwissenschaften, AG Bucher
• Projektpartner Deutschland: Technische Hochschule Köln (Institut für Nachrichtentechnik (INT), AG Dettmar)

Projektpartner in der Ukraine:

Nationale Universität für Radioelektronik (Charkiw), W. N. Karazin,Charkiw Nationale Universität, Staatliche Universität für Biotechnologie (Charkiw), Jurij Fedkowytsch Czernowitz Nationale Universität (Czernowitz), O. M. Beketow Nationale Universität für städtische Wirtschaft (Charkiw), Offene Internationale Universität für menschliche Entwicklung "Ukraine" (Kyiw), V.Y. Yuriev Institut für Pflanzenindustrie (Сharkiw)

Konzept

Das Projekt Plant-Ukraine zielt darauf ab, ein innovatives, interdisziplinäres Bildungsmodul für Biologie und Ingenieurwissenschaften in Zusammenarbeit zwischen der Universität zu Köln, der Technischen Hochschule Köln und derzeit sechs ukrainischen Universitäten aufzubauen. Eine weitere Partnereinrichtung ist das Institut für Pflanzenproduktion, benannt nach V. Ya. Yuriev.

Das Projekt Plant-Ukraine knüpft an das bereits etablierte BMUV-Projekt Innovationsplattform für Bildung und Forschung zum Einfluss des Klimawandels auf die Wachstumsleistung von Pflanzen und die Biodiversität im Boden (InnoBioDiv) an. In diesem Projekt wird eine Innovationsplattform aufgebaut, die auf Basis neuester Forschungsergebnisse aus dem Exzellenzcluster für Pflanzenwissenschaften (CEPLAS) und unter Einsatz modernster Technologie aus den Bereichen Sensorik, Robotik, Übertragungstechnik und Signalverarbeitung den Einfluss von Klimaparametern auf die Wachstumsleistung von Pflanzen und die Biodiversität im Boden erfahrbar macht. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung von Konzepten zur Anpassung von Nutzpflanzen und Ökosystemen an den Klimawandel, die Biodiversität im Boden sowie der ressourcenschonende Einsatz von Wasser und Nährstoffen beim Anbau von Nutzpflanzen und die Versorgungssicherheit der Bevölkerung.

Das von der Stiftung für Innovation in der  Hochschullehre (stiftung-hochschullehre.de) geförderte Projekt Plant-Ukraine erweitert das InnoBioDiv-Projekt durch die Einbindung ukrainischer Wissenschaftler und Studierende, die durch die Teilnahme an studentischen Lernprojekten akademische Credits erwerben können.

Durch die intensive Zusammenarbeit mit ukrainischen Lehrenden bei Gastaufenthalten an der Universität zu Köln wurde der Grundstein für Online-Vorlesungen im Wintersemester 2022/23 für ukrainische Studierende gelegt, die auch die Vorbereitung auf die Teilnahme am Bildungsmodul beinhalteten. Im Rahmen der gemeinsamen Lernprojekte fanden im Januar 2023 Vor-Ort-Besuche ukrainischer Studierender statt.

Hauptziele

In unseren Lernmodulen entwickeln Studierende und Forschende aus Deutschland und der Ukraine eigene Ideen und Konzepte zur Erforschung des Klimawandels und dessen Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum und die Biodiversität im Boden. Im Mittelpunkt steht dabei die   interdisziplinäre und interkulturelle Zusammenarbeit mit Studierenden der Technischen Hochschule Köln, der Universität zu Köln und den beteiligten ukrainischen Universitäten und Institutionen. Grundlage ist die Verknüpfung von modernen Technologien wie Robotik und Internet-of-Things mit vertieften Kenntnissen des Pflanzenwachstums und der Pflanzen-Mikroorganismen-Interaktionen, um innovative Fragestellungen, Experimente und Lösungsansätze zu entwickeln.

Im Rahmen des von der Stiftung für Innovation in der Hochschullehre geförderten Projekts Plant-Ukraine werden die Projektpartner Universität zu Köln und TH Köln neben den praxisorientierten Lehrmodulen weitere Vernetzungs- und Kooperationsmöglichkeiten für ukrainische Studierende und Wissenschaftler:innen erkunden.

Bildungsmodule

Pädagogisches Konzept

Die Bildungsmodule basieren auf dem didaktischen Modell des „Constructive Alignment“, wonach bei der Planung einer Lehrveranstaltung Lernziele, Lehr- und Lernmethoden sowie die Prüfungsform(en) aufeinander abgestimmt sind. Um die Lernziele zu erreichen, wird viel Wert auf Teamarbeit in den interdisziplinären und international zusammengesetzten Gruppen gelegt. Um das Lernergebnis (Learning outcome) im Ansatz greifbar zu machen, werden mit allen Teilnehmern Prä- und Posttests sowie eine Selbstevaluation durchgeführt.

Damit die Modul-Teilnehmenden lernen, sich zu vernetzen und zu interagieren – wo auch immer sie sich befinden –, werden verschiedene digitale Lern- und Kommunikationswerkzeuge eingesetzt (ZOOM als zentrale Verbindungsplattform, SLACK zur Kommunikation innerhalb von Arbeitsgruppen, Lern-Lehrvideos, Google Docs Editor für die Bearbeitung von Online-Dokumenten und der Cloud- Speicherdienst Sciebo für den Austausch und die Bearbeitung von Daten).

Modulaufbau

Das Modul gliedert sich in drei Blöcke. Im ersten Block werden kursbezogene Lehrinhalte in Online- Seminaren auf Ukrainisch und Englisch vermittelt. Im zweiten Block bilden die Teilnehmenden interdisziplinäre Teams und entwickeln gemeinsam Konzepte zur Anpassung von Nutzpflanzen und Ökosystemen an den Klimawandel und planen dazu detaillierte Experimente. In Block 3 folgt die experimentelle Phase, in der die Teams ihre individuell geplanten Experimente in den Räumlichkeiten der Universität zu Köln und der TH Köln selbstständig durchführen können.