Interaktive virtuelle Lernumgebung für die Biotechnologie (e-LearnBioTec)

In der biotechnischen und umwelttechnischen Ausbildung muss ein Verständnis für die meist insta-tionären Operationen und Prozessabläufe (z. B. der zeitliche Verlauf einer Kultivierung) geschaffen werden. Eine Vermittlung derartiger Kenntnisse allein mit den klassischen Methoden (Vorlesung, Seminar, Praktikum) ist nur bedingt möglich, auch vor dem Hintergrund der in diesem Bereich ra-sant steigenden Studierendenzahlen .

Durch die Kombination eines interaktiven Prozesssimulators mit einer E-Learning-Umgebung wird einerseits ein Angebot zur selbstständigen Erarbeitung fehlender Kenntnisse geschaffen. Anderer-seits ermöglicht das Konzept die gezielte Förderung der Studierenden entsprechend ihrem Kennt-nisstand. Insbesondere ausländische Studierende, etwa in den englischsprachigen Masterstudien-gängen der TU Hamburg-Harburg, können so gezielt angesprochen werden. Da die Studierenden z. T. über sehr unterschiedliche Vorbildungen (Bachelor-Abschluss) verfügen, benötigen sie zu-sätzliche Hilfen, um sich auf den Stoff der Vorlesungen vorzubereiten bzw. diese nachzuarbeiten. Hier kann über die geplante Lernumgebung entsprechendes Material oder gezielte Informationen bereitgestellt werden.

Darüber hinaus werden bisher nicht ausreichend vermittelbare Kompetenzen zur Prozessoperation und betrieblichen Praxis angeboten. Bisher liegt der Schwerpunkt der wissenschaftlichen Ingeni-eursausbildung auf planerischen und konzeptionellen Aspekten. Eine Stärkung der Kompetenzen hinsichtlich betrieblicher Optimierungsstrategien ist wünschenswert und kann durch das skizzierte Konzept realisiert werden.

Kernstück der geplanten Lernumgebung ist ein Trainingssimulator für biotechnologische Produkti-onsprozesse, der verschiedene Fermentationsprozesse abbildet und die komplexen Zusammen-hänge derartiger Prozesse zugänglich macht. Dieser Simulator soll in ein didaktisches Gesamt-konzept für die internetbasierte Lernumgebung integriert werden. Beispielhaft werden die indus-triell relevanten Themen Bio-Ethanolproduktion, Herstellung rekombinanter Wirkstoffe mit Mikroor-ganismen und Zellkulturen sowie immobilisierte Systeme (Enzyme, Abwasserreinigung) bearbeitet.

Durch die zu entwickelnde Lernumgebung sollen die Studenten besser als bislang möglich auf die betriebliche Praxis bei biotechnologischen und umwelttechnischen Prozessen vorbereitet werden.

Die didaktische Realisierung der E-Learning-Umgebung „Bioprozesstechnik“ wird sich auf die Lernplattform der antragstellenden Hochschule stützen (TUHH – STUDIP). Dabei wird mit Blick auf eine spätere Vermarktung auch auf die Portabilität auf andere Lernplattformen geachtet.

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• virtueller Bioreaktor