von Annette Kolb und Jana Seeger

Absolvent_innen von Universitäten müssen sich im späteren Berufsleben vielfältigen Anforderungen stellen. Dafür qualifiziert sie ein forschungsorientiertes Studium mit Raum und Zeit für die eigenständige, interessensgeleitete und wissenschaftliche Auseinandersetzung mit Fachinhalten und Problemstellungen. Im Rahmen des Projektes „Forschendes Lernen als Profil des Bachelor-Studiengangs Biologie“ wird der Studiengang hinsichtlich der curricularen Verankerung seiner Forschungsbezüge untersucht und weiterentwickelt. In diesem Beitrag werden für das Vollfach Ergebnisse einer umfassenden und auf qualitativen Interviews mit Lehrenden basierenden Studiengangsanalyse vorgestellt.

Hintergrund

Erklärtes Ziel des Bachelor-Studiengangs Biologie des Fachbereichs 02 (Biologie / Chemie) der Universität Bremen ist es, Studierende in die Lage zu versetzen, selbstständig wissenschaftlich zu arbeiten, d.h. eigenständig Fragestellungen und Versuchsanordnungen zu entwickeln und den wissenschaftlichen Diskurs zu führen. Das von der Universität Bremen aus Hochschulpaktmitteln geförderte Pilotprojekt „Forschendes Lernen als Profil des Bachelor-Studiengangs Biologie“ (2015-2017) hat zum Ziel, im Studiengang bereits enthaltene Elemente des forschungsnahen Lernens und Lehrens sichtbarer zu machen, diese modulübergreifend besser zu verknüpfen sowie neue Elemente zu integrieren. Ein wichtiger Meilenstein des Projektes ist die Analyse des bestehenden Studiengangs hinsichtlich seiner Forschungsbezüge, vorrangig basierend auf qualitativen Interviews mit den Lehrenden. Einzelne Module wurden im Rahmen des Projektes umstrukturiert (siehe z.B. Kolb et al. 2017). Diese Umstrukturierungen sind in den untenstehend aufgeführten Ergebnissen bereits erfasst.

Wichtige Leitfragen der Analyse sind:
• In welchen Modulen werden welche Forschungskompetenzen erworben?
• In welchen Modulen setzen sich die Studierenden mit aktueller Forschung auseinander?
• Wo wird der Forschungsprozess aktiv und selbstständig gestaltet, durchlaufen und reflektiert (Forschendes Lernen nach Huber 2009, 2014)?

Der Bachelor-Studiengang Biologie (Vollfach)

Schematisch lassen sich im Vollfach-Studium zwei Studienabschnitte mit eigenen inhaltlichen Schwerpunkten unterscheiden (s. Abbildung 1). In den Modulen des ersten und zweiten Studienjahres steht das Erlernen von biologischen (hellgrau hinterlegte Module in s. Abbildung 1) und allgemein-naturwissenschaftlichen Grundkenntnissen und Methoden (weiße Module in s. Abbildung 1) im Vordergrund. Theoretische und praktische Lehrformate sind dabei gleichermaßen wichtig. Im dritten Studienjahr wählen die Studierenden einen von vier fachlichen Schwerpunkten (Profilstudium, dunkelgraue Module in s. Abbildung 1): Ökologie, Meeresbiologie, Molekulare Biowissenschaften oder Neurobiologie. Die Profilmodule 2 und 3 beinhalten theoretische und praktische Lehrveranstaltungen in den jeweiligen Schwerpunktbereichen; das Profilmodul 4 ist in der Regel als ein individuelles Projekt konzipiert. Die Bachelorarbeit vervollständigt das Profil und hat einen besonderen Stellenwert in der Biologieausbildung in Bremen (12 CP, aber 25% der Gesamtnote des Bachelors). Ergänzt wird das Profilstudium durch den Profilmodulbereich 1, der eine Vielzahl erweiternder oder vertiefender Module zur Wahl anbietet. Im Vollfach wird die fachliche Ausbildung durch Module in den General Studies (GS, mittelgraue Module in s. Abbildung 1) ergänzt. Das Modul „Wissenschaftliches Arbeiten und Mentorenprogramm“ ist verpflichtend, während die übrigen GS-Module frei aus dem Angebot der Universität gewählt werden können. Im Wintersemester 2016/2017 haben ca. 100 Studierende das Vollfach-Studium aufgenommen, dazu kommen ca. 40 Studierende der in diesem Beitrag nicht berücksichtigten Lehramtsoption.

Qualitative Interviews mit den Lehrenden des Studiengangs

Zwischen Mai und November 2016 wurden 21 Lehrende des Studiengangs in 1- bis 2-stündigen Interviews zum Forschungsbezug ihrer Module bzw. Lehrveranstaltungen befragt (nicht befragt wurden die Lehrenden der Module Mathe 1, Che 1 und Physik 1). Alle Gespräche wurden aufgezeichnet, transkribiert und anschließend nach definierten Kriterien ausgewertet (siehe unten). Die gewählte Methode dient dabei hauptsächlich dem pragmatischen Überblick und beinhaltet eine gewisse Subjektivität.

Erfassung des Forschungsbezugs des Studiengangs … nach inhaltlichem Schwerpunkt und Aktivitätsniveau der Studierenden

Der Analyse der Interviews wurde u. a. eine Klassifizierungsmatrix von Ruess et al. (2016) zugrunde gelegt, welche neun Gruppen forschungsbezogener Lehre unterscheidet, jeweils in Abhängigkeit des inhaltlichen Schwerpunkts und des Aktivitätsniveaus der Studierenden (s. Abbildung 2). Einzelne Kategorien wurden dabei durch weitere inhaltliche Aspekte ergänzt: die Kategorie „Forschungsergebnisse anwendend“ wurde um den Aspekt „Studierende setzen sich aktiv mit lebendem Material oder Präparaten auseinander und/oder machen Beobachtungen“ ergänzt, und die Kategorie „Forschungsprozess anwendend“ wurde um den Aspekt „Studierende durchlaufen den Forschungsprozess nach klaren Vorgaben“ erweitert. Alle Module bzw. darin enthaltene Lehrelemente konnten so mindestens einer Kategorie zugeordnet werden. Die Kategorie „Forschungsprozess rezeptiv“ beinhaltet nach Ruess et al. (2016) auch den Aspekt „Studierende bekommen Techniken wissenschaftlichen Arbeitens vermittelt“. Da Elemente des wissenschaftlichen Arbeitens gesondert erfasst wurden (Daten werden in diesem Beitrag nicht im Detail vorgestellt), wurde dieser Aspekt hier nicht berücksichtigt und das Hauptaugenmerk auf den eigentlichen Forschungsprozess gelegt.

 

… nach der Teilhabe an aktueller Forschung

Die Teilhabe an aktueller Forschung wurde semiquantitativ anhand einer dreistufigen Skala erfasst (wenig, mittel, viel). Module wurden mit „wenig“ eingestuft, wenn Lehrende in einer Grundvorlesung beispielhaft aktuelle Forschungsergebnisse präsentieren oder auf Lücken im Wissensstand aufmerksam machen, oder wenn Studierende in einem Praktikum aktuelle Methoden kennen lernen und anwenden. Module wurden mit „mittel“ eingestuft, wenn Studierende in einem Seminar aktuelle Forschungsartikel lesen und darüber referieren, oder wenn die im Praktikum durchgeführten Versuche an die Forschung der das Praktikum betreuenden Arbeitsgruppe(n) angelehnt sind. Die Teilhabe an aktueller Forschung wurde als am höchsten eingestuft („viel“), wenn Studierende bei Versuchen laufender Forschungsprojekte assistieren oder wenn im Rahmen von Ringvorlesungen oder Kolloquien externe Wissenschaftler_innen über ihre Forschung berichten. Mit aktueller Forschung ist hier also die von professionellen Wissenschaftler_innen durchgeführte Forschung gemeint. Studierende generieren beim Forschenden Lernen und in ihren Projekt- und Abschlussarbeiten natürlich auch neues Wissen und tragen zu aktueller Forschung bei. Dieser Aspekt wird in der Kategorie „Forschungsprozess forschend“ erfasst (s. Abbildung 2).

Curriculare Verankerung von Forschungsbezügen und „Forschendem Lernen“ im Studiengang

Erwartungsgemäß setzen sich die Studierenden bereits ab dem 1. Studienjahr in Basismodulen mit Forschungsergebnissen auseinander und wenden in praktischen Kursen Forschungsmethoden an (s. Abbildung 3a). In den Modulen Bio 1, 2, 3 und 4 bekommen die Studierenden in den Vorlesungen Forschungsergebnisse vermittelt; in den dazugehörigen Praktika setzen sie sich mit lebendem Material und/oder Präparaten auseinander und erwerben basale methodische Kompetenzen z.B. in den Bereichen Mikroskopie, Präparation sowie Tier- und Pflanzenbestimmung. Beim Verfassen von Versuchsprotokollen machen die Studierenden erste Erfahrungen im wissenschaftlichen Schreiben – vom richtigen Zitieren bis hin zu formalen und stilistischen Aspekten. Im verpflichtenden GS-Modul „Wissenschaftliches Arbeiten und Mentorenprogramm“ bekommen die Studierenden basale Kenntnisse wissenschaftlichen Arbeitens vermittelt und kommen in kleinen Gruppen in unmittelbaren Kontakt zu einem Hochschullehrer bzw. einer Hochschullehrerin.

Der Forschungsprozess spielt vor allem ab dem 2. Jahr in vielen Modulen eine Rolle (s. Abbildung 3a, s. Abbildung 4), wobei er theoretisch nachvollzogen, nach klaren Vorgaben praktisch durchlaufen, zum Teil aber auch an eigenen Fragestellungen erprobt wird. In vielen praktischen Kursen durchlaufen die Studierenden den gesamten Forschungsprozess, von der Fragestellung bis hin zur Präsentation der Ergebnisse (z.B. Module MBW 2, NHZ 2, Pflanzphys). Im „Grundkurs Ökologie“ (Öko 2) wird der Forschungsprozess sowohl in strukturiertem Format eingeübt („Hauptversuche“) als auch eigenverantwortlich und selbstständig vollzogen („Wahlversuche“) (siehe Kolb et al. 2017 für eine ausführliche Beschreibung des Kurses). Die Studierenden forschen hier selbst und können, wenn auch innerhalb eines vorgegebenen Rahmens, ihrer eigenen Neugier folgend forschend lernen.

An aktueller Forschung nehmen die Studierenden ab dem 3. Jahr intensiv in Veranstaltungen des Profilstudiums teil (s. Abbildung 3b). Hier lernen sie in Gruppen von ca. 20 Studierenden die Arbeitsgruppen und deren Forschungsgebiete durch theoretische und praktische Kurse kennen. In allen vier fachlichen Profilen ist die Teilhabe an aktueller Forschung in einem Modul mit „viel“ eingestuft worden: Die Studierenden setzen sich mit aktuellen Forschungsthemen auseinander (PM 2 Mol: Aktuelle Forschungsthemen der Molekularen Biowissenschaften), kommen in Kontakt mit externen Wissenschaftler_innen und erfahren aktuelle Forschungsergebnisse (PM 2 Öko: Ecological Seminar, PM 2 Mar: Ocean Science Kolloquium, Marine Research in Bremen) oder assistieren bei laufenden Forschungsprojekten (PM 3 Neuro: Übungen Neurobiologie). In den praktischen Kursen wird der Forschungsprozess zumeist nach klaren Vorgaben durchlaufen („Prozess anwendend“ in s. Abbildung 3a), doch zeigen Detailinformationen aus den Interviews, dass dabei insgesamt mehr Eigenständigkeit und selbstständiges Handeln gefordert wird. Ein selbstständiges Erproben des Forschungsprozesses findet in der Ökologie statt (PM 3
Öko: Ökologisches Fortgeschrittenenpraktikum, „Prozess forschend“), wo die Studierenden wie schon in Öko 2 in Wahlversuchen die Gelegenheit bekommen, eigenen Forschungsfragen nachzugehen. Auch in den Molekularen Biowissenschaften (PM 3 Mol: Bestimmung von Biomolekülen) bekommen die Studierenden eine Aufgabe, die sie selbstständig und in Einzelarbeit in einem Forschungslabor lösen müssen („Methoden forschend“, s. Abbildung 3a).

Im Anschluss an die Kurse des Profilbereichs führen die Studierenden in einer Arbeitsgruppe ihrer Wahl (am Fachbereich oder in einem der in Bremen bzw. Bremerhaven ansässigen Forschungsinstitute wie AWI, ZMT oder MPI) ein eigenständiges Projekt (PM 4) und die Bachelorarbeit (Th 1+Th 2) durch. Die Projekte können dabei je nach individuellen Voraussetzungen, Vorlieben und Gegebenheiten sehr unterschiedlich ausgestaltet werden. Die Studierenden können das Modul z.B. nutzen, um sich anhand einer eigenen Fragestellung in die für die Bachelorarbeit benötigten Methoden einzuarbeiten oder um von der Bachelorarbeit losgelöste Forschungsarbeiten im Labor oder Freiland durchzuführen (s. Abbildung 3a). Der Grad der Anbindung der Projekt- und Bachelorarbeiten an die Forschung der jeweiligen Arbeitsgruppe ist ebenfalls variabel (s. Abbildung 3b). Viele Arbeiten sind an aktuelle Forschungsfragen angelehnt oder unmittelbar in aktuelle Forschungsprojekte eingebunden. In diesen Fällen sind Fragestellungen und Methoden naturgemäß weitestgehend vorgegeben. In anderen Fällen bearbeiten die Studierenden selbst gewählte Themen und Fragestellungen, diese Arbeiten haben dann oft eine geringere Anbindung an die aktuelle Forschung der Arbeitsgruppe.

In ihren Abschluss- und Projektarbeiten liefern die Studierenden häufig wesentliche wissenschaftliche Beiträge, die durch Erst- oder Koautorenschaften in Publikationen gewürdigt werden (s. Abbildung 5; eine Liste von Publikationen mit Studierenden befindet sich auf den Internetseiten des Fachbereichs, http://www.uni-bremen.de/fb2.html).

Durch den Besuch verschiedenster Veranstaltungen im Wahlbereich (Profilmodulbereich 1 und General Studies) können die Studierenden ihr individuelles Profil komplettieren und in Abhängigkeit der gewählten Kurse weitere Forschungskompetenzen erwerben, wie z.B. in den PM 1 Veranstaltungen „Experimentalplanung und -design“, „Methoden der mikrobiellen Ökologie“ oder „Aktuelle Probleme der Hirnforschung“. In vielen dieser Veranstaltungen lesen und präsentieren die Studierenden aktuelle wissenschaftliche Artikel und vollziehen so den Forschungsprozess nach, den andere durchlaufen haben. Besonders hervorzuheben ist auch das GS-Modul „Faszination Biowissenschaften“, welches im ersten Fachsemester von fast allen Studierenden besucht wird. In dieser Veranstaltung wird von den Lehrenden ein erster Überblick über das gesamte Spektrum der am Fachbereich betriebenen Forschungsrichtungen gegeben.

Forschendes Lernen außerhalb des Curriculums

Seit dem Wintersemester 2016/2017 läuft am Fachbereich 02 mit dem Pilotprogramm „Lab-Top“ ein neues Exzellenzangebot, welches besonders leistungsstarken Studierenden einen „early career“ Einstieg in die wissenschaftliche Forschung ermöglicht. Im Rahmen des Programms werden ausgewählte Studierende über einen Zeitraum von bis zu 1.5 Jahren in Arbeitsgruppen integriert, wo sie an aktuellen Forschungsprojekten mitarbeiten. In regelmäßigen Abständen finden wissenschaftliche Symposien statt, in denen die Studierenden ihre Arbeiten allen Beteiligten vorstellen. Im ersten Jahr haben sich elf Bachelor-Studierende für das Programm qualifiziert.

Fazit

Die obigen Ausführungen machen deutlich, dass Fach-, Forschungs- und Problemlösekompetenzen im Bachelor-Studiengang Biologie der Universität Bremen sukzessive aufgebaut werden. Am Anfang stehen der Erwerb von Fachwissen sowie das Erlernen methodischer Basiskompetenzen im Vordergrund. Trotzdem erfahren die Studierenden schon früh, wie Forschung funktioniert und durchlaufen in angeleiteter Form in vielen Praktika den Forschungsprozess, von der Fragestellung bis hin zur Präsentation der Ergebnisse. Eigenverantwortlicheres Handeln und selbstständigeres Forschen erfolgen dann vor allem am Ende der Ausbildung, im Profilstudium und in der Bachelorarbeit: „Man braucht einfach eine sehr gute biologische Basis und Hintergrundwissen, um interessante Forschungsfragen stellen zu können!“ (Aussage eines Hochschullehrers im Rahmen des Interviews). Die Integration von „echtem“ Forschendem Lernen, im Sinne eines selbstständigen Durchlaufens des Forschungsprozesses („Prozess forschend“ in s. Abbildung 3a; Huber 2009, 2014), stellt naturwissenschaftliche Studiengänge vor eine besondere Herausforderung, da Studierende in praktischen Kursen ausgebildet werden, in denen komplexe Methoden im Labor angewandt werden, Verbrauchsmaterialien teuer sind und auch Sicherheitsaspekte berücksichtigt werden müssen. Gerade in den Pflichtpraktika der ersten beiden Studienjahre müssen oft über 100 Studierende bei komplexen Forschungsarbeiten im Labor intensiv angeleitet, betreut und begleitet werden. Dazu kommen, z.B. im Bereich der Neurobiologie, tierschutzrechtliche Bestimmungen, die es den Studierenden nicht erlauben, eigenständig Versuche durchzuführen. Daher verwundert es nicht, dass Forschendes Lernen (Huber 2009, 2014) – mit Ausnahme der Projekt- und Bachelorarbeiten (Module PM 4 und Th 1 / Th 2) – besonders im Fachgebiet der Ökologie, in den Modulen Öko 2 und PM 3 Öko, vertreten ist (s. Abbildung 3a). In der Ökologie können manche der aktuellen Forschungsfragen auch mittels vergleichsweise „einfacher“ Methoden bearbeitet werden, weshalb sich dieses Fachgebiet in besonderem Maße für Forschendes Lernen anbietet (Kolb et al. 2017). In der noch laufenden Diskussion mit den Lehrenden wird überlegt, wie auch in den Kursen der anderen Fachrichtungen mehr selbstständiges und eigenverantwortliches Arbeiten integriert werden kann.

Eine besondere Stärke des Biologie-Studiums an der Universität Bremen ist das Profilstudium. Das Lernen in kleinen Gruppen, die unmittelbare Anbindung an die beteiligten Arbeitsgruppen und deren Forschung sowie die Möglichkeit zum selbstständigeren und eigenverantwortlicheren Forschen in den Kursen und im Projekt bereiten die Studierenden gut auf die Bachelorarbeit sowie auf die Lösung von Problemstellungen in ggf. nachfolgenden Masterstudiengängen sowie im späteren Berufsleben vor.

 

Über die Autorinnen:

Annette Kolb und Jana Seeger vertreten das Projekt „Forschendes Lernen als Profil des Bachelor-Studiengangs Biologie“ am Fachbereich 02.

 

Literatur:

• Huber, L.: Warum Forschendes Lernen nötig und möglich ist, in: Huber, L., Hellmer, J., Schneider, F. (Hrsg.) (2009): Forschendes Lernen im Studium. Aktuelle Konzepte und Erfahrungen, Bielefeld: Universitätsverlag Webler, 9-35.
• Huber, L.: Forschungsbasiertes, Forschungsorientiertes, Forschendes Lernen: Alles dasselbe? Ein Plädoyer für die Verständigung über Begriffe und Unterscheidungen im Feld forschungsnahen Lehrens und Lernens, in: Das Hochschulwesen 62 (2014), 22-29.
• Kolb, A., Seeger, J., Thiel, A., Warrelmann, J., Diekmann, M.: Forschungsnahes Lernen und Lehren in der Biologie: Wie Studierende lernen, ökologisch zu forschen – ein Praxisbeispiel, in: Resonanz. Magazin für Lehre und Studium an der Universität Bremen (Sommersemester 2017), 4-10. Online: https://blogs.uni-bremen.de/resonanz/2017/04/18/praxisbeispiel-biologie/.
• Ruess, J., Gess, C., Deicke, W.: Forschendes Lernen und forschungsbezogene Lehre – empirisch gestützte Systematisierung des Forschungsbezugs hochschulischer Lehre, in: Zeitschrift für Hochschulentwicklung 11/2 (2016), 23-44.

 

Bildnachweis:

• Autorinnenfoto: Kathrin Litza
• Abb. 1-3: Annette Kolb; Jana Seeger
• Abb. 4-5: Annette Kolb