Angewandte Mikrobiologie Übungen - UE

Umgesetztes Projekt

Ziele

Die Pflicht-Lehrveranstaltung "Angewandte Mikrobiologie Übungen" ist im Bachelor Lebensmittel- und Biotechnologie angesiedelt und folgt im Themengebiet der Mikrobiologie auf die Pflicht-Übung "Allgemeine Mikrobiologie Übungen", in der die Grundlagen des mikrobiologischen Arbeitens gelernt und geübt werden. Die Studierenden haben bis hierher Basiswissen und keine bis wenig Praxiserfahrung. Ziel dieser Lehrveranstaltung ist es, die Studierenden so anzuleiten, dass sie im Zuge dieser Übungen

 

*) die davor gelernten Grundkenntnisse und erworbenen Fertigkeiten aus den unterschiedlichen Fachgebieten selbständig anwenden können und mit neuen Methoden erweitern, so wie es in der beruflichen Praxis erwartet wird.

 

*) lernen, wie sie auf das Wissen und die Fertigkeiten, die sie schon erworben haben, zurückgreifen können, wenn sie in Zukunft - sei es in Forschung oder Industrie - wieder vor einer neuen Aufgabe stehen.

 

Sie sollen also anhand eines industrienahen Versuchsaufbaues/biotechnologischen Produktionsprozesses üben, sich zunächst alle nötigen Informationen zu beschaffen, danach einen Plan zu machen, diesen korrekt umzusetzen, die Ergebnisse richtig zu interpretieren und diese dann adäquat in einem Bericht zusammenzufassen.

 

Kurzzusammenfassung

Ziel dieser Lehrveranstaltung ist es, Studierende optimal auf ihre berufliche Praxis im Bereich der Lebensmittel- und Biotechnologie vorzubereiten. Ausgehend von den Lernzielen wurden Stufen der Leistungsüberprüfung definiert und ein Übungsprogramm gestaltet, nach dessen Absolvierung sie in der Lage sind

 

*) Vorwissen zu aktivieren und mit den neuen Inhalten zu verknüpfen, was wir durch ein umfassendes Angebot an Unterlagen und Proseminaren unterstützen (Lernplattform) und mit einem Einstiegstest überprüfen

*) Vorschriften und Standards einzuhalten, weshalb ein wesentlicher Teil der Übungen die eigenständige Erstellung eines Versuchsplans nach Richtlinien und Normen ist

*) Ein mehrtägiges Versuchsprogramm, in dem neben schon bekannten auch neue Einrichtungen, Methoden und Geräte zum Einsatz kommen, selbständig und fehlerfrei abzuarbeiten, dabei im Team Verantwortung zu übernehmen und sich mit anderen abzustimmen, und die Ergebnisse kritisch zu evaluieren

*) Mit KollegInnen alle Aspekte eines Versuches zu diskutieren auch unter Einbeziehung angrenzender Fachrichtungen und abschließend in einem Endbericht die Ergebnisse so zu präsentieren, wie es in der Praxis gefordert wird.

 

Durch den mehrteiligen Aufbau und ein Betreuungsteam aus Lehrenden und TutorInnen haben wir auf verschiedenen Ebenen die Möglichkeit zu evaluieren, ob die Lernergebnisse erreicht werden, und können noch während des Kurses eingreifen, um Feedback, Hilfestellungen und vertiefende Informationen zu geben.

Summary

The aim of this course is to prepare students for their future professional practice in the field of food and biotechnology. Based on the learning objectives, stages of assessment were defined and a program was designed, after completion of which they will be able

 

*) to activate previous knowledge and link it to the new contents of the exercises, which we support with a comprehensive range of documents and proseminars (e-learning platform BOKUlearn) and check with an entry test

*) to comply with regulations and standards, which is why an essential part of the exercises is the independent preparation of a test plan according to guidelines and standards

*) to work independently and without errors on an experimental program lasting several days, in which new facilities, methods and equipment are used in addition to those already known, to take on responsibility in the team and in the group and to coordinate with others, and finally to evaluate the results critically

*) to discuss all aspects of an experiment with colleagues and supervisors, also involving related disciplines, and finally to present the results in a final report as required in practice.

 

Due to the multi-part structure and a support team of teachers and tutors, we are able to evaluate on different levels whether the learning outcomes are achieved and can intervene during the course to provide feedback, support and in-depth information.

 

Nähere Beschreibung

Die "Angewandten Mikrobiologie Übungen" sind seit den Anfängen der Studienrichtung ein fixer Bestandteil der Grundausbildung für Lebensmittel- und BiotechnologInnen. Ziel dieser Lehrveranstaltung war es von Beginn an bis heute, es den Studierenden zu ermöglichen, sich alle nötigen Kenntnisse und Fertigkeiten anzueignen, die in der Folge im beruflichen Umfeld der Lebensmittel- und Biotechnologie von Relevanz sind und sie sowohl in Forschung als auch in der Industrie zu wertvollen AkteurInnen machen.

 

Ursprünglich wurden die einzelnen Beispiele mit praxisrelevanten Inhalten in beliebiger Reihenfolge absolviert. Im Laufe der Zeit sind einzelne Teile aufgrund thematischer Kriterien in andere Lehrveranstaltungen integriert worden. Die Angewandten Mikrobiologie Übungen konzentrieren sich seither auf die eigentlichen Kernthemen, die für einen biotechnologischen Produktionsprozess repräsentativ sind, nämlich die Produktion selbst, die anschließende Produktanalytik und die Qualitätssicherung durch geeignete Monitoringmaßnahmen.

 

Mit den Beispielen Fermentation (entspricht Produktion), ELISA (entspricht Produktanalytik) und Monitoring (Qualitätssicherung) bieten diese Übungen also ein Gesamtkonzept, mit dem die Arbeit in lebensmittel- und biotechnologischen Produktionsanlagen simuliert wird, und machen die Absolventinnen und Absolventen somit zu gefragten AkteurInnen in ihrer künftigen Karriere.

 

So wie auch in der industriellen Praxis wird im Beispiel „Fermentation“ ein Produkt hergestellt – in diesem Fall ein rekombinantes, fluoreszierendes Protein: green fluorescent protein (GFP). Dieses wird anschließend im Beispiel „ELISA“ immunchemisch quantifiziert. Weil alle technologischen Prozesse in der Pharmaindustrie und der Lebensmittelproduktion unter GMP (good manufacturing practice) Bedingungen betrieben werden müssen und auch für Arbeiten in Reinräumen, Spitälern, bei der Kosmetikherstellung, … Qualitätsstandards eingehalten werden müssen, wird im Beispiel „Monitoring“ die mikrobiologische Qualität von Wasser, Luft und Oberflächen geprüft.

 

Entsprechend der Methode des Constructive alignment wurde bei der Erstellung des Übungsprogrammes zuerst definiert, was die Studierenden nach dem positiven Abschluss der Lehrveranstaltung wissen und können müssen:

 

*) Vernetzen von bereits gelernten Inhalten und Methoden: technisches und naturwissenschaftliches Basiswissen und Fertigkeiten aus vorangegangenen Lehrveranstaltungen und angrenzenden Disziplinen (Mikrobiologie, Chemie, Physik, Biochemie, Verfahrenstechnik, …) soll gebündelt und in praxisnaher, industrierelevanter Anwendung umgesetzt werden

*) Zurückgreifen auf Grundlagen und diese selbständig für neue, herausfordernde Aufgabenstellungen anwenden können

*) Verantwortungsvoll sowohl eigenständig wie auch im Team Versuche durchführen können

*) Methoden anwenden, wie sie im Berufsalltag in der Industrie und Forschung eingesetzt werden.

*) Kritische, reflektierte Diskussion der Ergebnisse mit KollegInnen und Lehrenden bzw Vorgesetzten

*) Selbständige Erstellung von Versuchsplänen, Protokollen und Berichten

 

Es wurde ein Aufbau gewählt, bei dem an mehreren Stufen die Erreichung dieser Lernziele überprüft werden kann mit der Möglichkeit, zwischendurch immer wieder Feedback zu geben.

 

1. UMFASSENDE INFORMATIONEN vor der Anmeldung (BOKUonline und BOKUlearn) und jederzeit die Möglichkeit, mit dem BetreuerInnen-Team zu kommunizieren.

 

2. UNTERLAGEN UND PROSEMINAR: auf der e-learning-Plattform BOKUlearn werden alle Unterlagen, die für die Absolvierung der Übungen benötigt werden, und ein Proseminar digital bereitgestellt.

 

3. EINSTIEGSTEST: Dieser Test dient als Aufforderung, das Basiswissen aus vorangegangenen Lehrveranstaltungen aufzufrischen und sich mit den Voraussetzungen und einigen wesentlichen Inhalten der Beispiele auseinanderzusetzen. Wer 70% der Punkte erreicht hat, ist berechtigt, am Kurs teilzunehmen. Wir setzen also ein hohes Niveau voraus, was nötig ist, damit die Studierenden während der Übungen den maximalen Lernerfolg erzielen können. All jene, die diesen Einstiegstest nicht bestehen, haben die Möglichkeit, persönlich mit den Lehrenden offene Fragen abzuklären und dabei Feedback abzugeben und es einzuholen. Der Test kann dann wiederholt werden.

 

4. KURS: Bei der Kurseinteilung wird soweit wie möglich Rücksicht auf den straffen Stundenplan der Studierenden genommen. Beim Kurs ist eine Woche der Produktherstellung (Fermentation) und der Produktanalytik (ELISA) gewidmet, die Qualitätskontrollmaßnahmen für Wasser, Luft und Oberflächen werden im Monitoring-Beispiel in der zweiten Woche durchgeführt.

Wir werden nun das Konzept dieser Lehrveranstaltung am Beispiel „Monitoring“ genauer beschreiben.

 

Am Beginn wird ausgehend von der untersuchten Wasserprobe im 2er-Team nach den Vorgaben der Trinkwasserverordnung ein VERSUCHSPLAN erstellt. Dieser muss so verfasst werden, dass danach jede geschulte Person alle Aufgaben der gesamten Woche fehlerfrei bearbeiten kann. Alle anderen Unterlagen dürfen nicht mehr ins Labor mitgenommen werden. Wir motivieren die Studierenden sich vorzustellen, wie sie im späteren Berufsleben als Akademikerinnen und Akademiker vor genau dieser Aufgabe stehen könnten und sie genau diese Fähigkeit brauchen werden, einen genaues Prozedere zu formulieren, wonach jede geschulte Person arbeiten kann.

 

Bei der DURCHFÜHRUNG DER VERSUCHE, die teilweise auch von TutorInnen begleitet wird, steht für uns im Mittelpunkt, dass Einrichtungen, Methoden und Geräte verwendet werden, so wie sie die Studierenden später im beruflichen Alltag antreffen werden.

Die TeilnehmerInnen lernen, sich an gültige Guidelines zu halten, an gesetzliche Vorschriften und Verordnungen, die standardisiert und verpflichtend im Laboralltag eingehalten werden müssen. Zu Beginn können die Orte der Probenahme frei ausgewählt werden, was einen zusätzlichen Anreiz für die exakte Durchführung aller Test darstellt. Eine Trinkwasserprobe aus der eigenen Wohnung wird mit größerer Motivation bearbeitet, ebenso Proben von Luft und Oberflächen, die für die Studierenden von eigener Bedeutung sind.

 

Das mehrtägige Versuchsprogramm, in dem neben schon bekannten auch neue Einrichtungen, Methoden und Geräte zum Einsatz kommen, ist selbständig und fehlerfrei abzuarbeiten. Die Arbeiten werden im 2er-Team durchgeführt, wobei einige Versuche von jedem/r TeampartnerIn einzeln und andere gemeinsam auszuführen sind. Die Teams sind in Gruppen zusammengefasst, innerhalb derer ebenfalls gewisse Aufgaben aufgeteilt sind. So übernimmt jede/r Studierende einerseits Verantwortung innerhalb der Gruppe und des Teams, muss aber andererseits einige Ergebnisse auch selbständig verantworten.

Durch dieses interaktive Setting ist Raum für Austausch, Feedback, Fragen stellen und Diskussionen auf unterschiedlichen Ebenen möglich: zum einen können sich die Studierenden untereinander besprechen, weiters stehen ihnen TutorInnen zur Seite (Peer learning), die zwar gleichaltrig aber schon erfahrener sind, da sie diese Lehrveranstaltung schon abgeschlossen haben, und schließlich stehen noch die Lehrenden jederzeit dafür zur Verfügung.

 

Die Lehrenden besprechen alle Ergebnisse teilweise einzeln mit den Teams, teilweise mit allen Kursmitgliedern und legen auch da größten Wert darauf, dass die Studierenden angrenzende Fachrichtungen und schon Gelerntes miteinbeziehen und so mit ihrem Vorwissen vernetzen. So haben die Lehrenden ständig die Möglichkeit zu evaluieren, ob die Lernergebnisse erreicht werden, und können noch während des Kurses eingreifen, um Hilfestellungen und vertiefende Informationen zu geben.

 

Anschließend an den praktischen Teil folgt eine ENDBESPRECHUNG über alle praktischen Arbeiten und die theoretischen Hintergründe des gesamten Beispiels und darüber, wie all das akkumulierte Wissen in der Praxis eingesetzt werden kann. Die Studierenden können dabei gemeinsam mit einem weiteren Lehrenden, der nicht Teil des BetreuerInnenteams während der Woche ist und so objektiver und unvoreingenommener die Studierenden beurteilen kann, ihr Wissen ergänzen und vervollständigen.

Für die Lehrenden ist das die letzte Möglichkeit zu überprüfen, ob die Lernziele des praktischen Teils erreicht wurden. Wir bemühen uns sehr, diese Besprechung ohne Prüfungscharakter angenehm zu gestalten, dass die Studierenden noch einmal das Gesamtbild abrunden können, um mit fundiertem Wissen auch über den Kontext zu angrenzenden Fächern diese Lehrveranstaltung abzuschließen.

 

Die letzte Aufgabe in dieser Lehrveranstaltung ist das Verfassen eines ENDBERICHTes so wie es auch in der beruflichen Praxis gefordert wird. Wir stellen dazu Richtlinien auf der e-learning-Plattform BOKUlearn zur Verfügung, die auf den Dokumentationsrichtlinien basieren, wie sie in der Industrie verlangt werden. Die Studierenden lernen so, wie Ergebnisse von Versuchen professionell präsentiert werden.

 

Mit der ENDNOTE werden die Leistung und der Einsatz der Studierenden in dieser Übung bewertet. Dafür werden drei Hauptkomponenten in formativer Leistungsüberprüfung herangezogen: die Benotung des Einstiegstests, das Engagement während der gesamten Übung und die Qualität des Endberichtes bzw. der Endpräsentation. Dieser Vorgang ist für jede/n Studierende/n dokumentiert und kann jederzeit eingesehen werden. Sollten Einzelteile negativ beurteilt werden, können diese einzeln wiederholt und ausgebessert werden.

 

Analog zum hier dargestellten Beispiel „Monitoring“ sind auch „Fermentation“ und „ELISA“ konzipiert, so dass alle Studierenden die Lernziele erreichen können und bestens gerüstet sind für ihren Einsatz im späteren Berufsleben in Forschung und Industrie.

 

 

Ist das Konzept auf andere Lehrveranstaltungen bzw. Lehrsituationen übertragbar? Wird das Konzept längerfristig eingesetzt und weiterentwickelt?

Aus unserer Sicht ist dieses Konzept auch gut auf weitere praxisrelevante Lehrveranstaltungen übertragbar.

Ist die Akzeptanz des Projekts gegeben? Welche Evidenzen (z.B. Evaluierungsergebnisse) gibt es hierfür?

Im Zuge der Endbesprechung können die Studierenden ein konklusives Feedback zu den von ihnen absolvierten Übungen abgeben. Es ist meist sehr positiv.

Fast alle Studierenden betonen, wie sehr sie schätzen, dass sie nun zum ersten Mal verstehen, wie die in den Grundvorlesungen gelernten Inhalte und in den Basisübungen geübten Methoden in der Praxis angewandt werden können.

Sie betonen, dass ihnen hier klar wird, dass es wichtig ist, Wissen aus unterschiedlichen Fachgebieten zu vernetzen, um es dann für eine praktische Fragestellung anwenden zu können.

 

Da an der BOKU die Lehrveranstaltungen im Turnus evaluiert werden und leider die Rücklaufquote meist unter 10% liegt, möchten wir hier nur einige positive Kommentare zitieren:

 

Super Betreuung während der Labor-Zeiten!

 

Die Betreuer*innen sind sehr freundlich und die Atmosphäre im Labor ist auch sehr gut.

 

Arbeit in Gruppen, Verknüpfung zu früheren Übungen (Mol Bio I)

 

Diejenigen, die am ersten Labortag nicht gut vorbereitet sind, haben eine weitere Chance bekommen sich zu beweisen, was ich wirklich toll finde.

 

… habe ich das Gefühl gehabt, dass es ihr wichtig war, dass wir verstehen warum die Nachweise funktionieren und nicht nur, dass wir sie korrekt ausführen. TOP!…

 

Der Tutor ……. war auch sehr sympathisch, immer hilfsbereit und entgegenkommend.

 

Was mir allgemeint sehr gut gefallen hat, ist dass sich alle Betreuer den Studenten gegenüber respektvoll verhalten haben. Ich habe das Gefühl gehabt, ich werde wie eine Person auf gleicher Augenhöhe behandelt

 

… finde ich es wirklich toll, dass sich bei meiner Gruppe ALLE Betreuer freundlich und entgegenkommend verhalten haben

 

Die Lehrunterlagen waren sehr gut und durch den Einstiegstest war man gut auf die Übung vorbereitet.

 

Die Tutoren beim Fermentationsbeispiel waren sehr hilfreich

 

… haben Sachen sehr gut erklärt und waren geduldig (und nicht sofort genervt, wenn etwas nicht sofort verstanden wurde).

 

Ich möchte besonderes Lob für Tutor … aussprechen (Nachname weiß ich leider nicht), denn bei den Rechnung hat er zuerst Hinweise gegeben, um einem die Chance zu geben, selbst auf das Ergebnis zu kommen. Wenn jmd. etwas nicht verstanden hat, hat er es anschaulich und gut erklärt.

 

 

Positionierung des Lehrangebots

Bachelor Lebensmittel- und Biotechnologie - 4. Semester

Weiterführende Information


Das Beispiel wurde für den Ars Docendi Staatspreis für exzellente Lehre 2020 nominiert.