STACK.nrw – Digitale Aufgaben für die Lehre der Zukunft

Mit dem zukunftsweisenden Tool STACK beteiligt sich die Hochschule Bielefeld (HSBI) aktiv an einem Projekt zur digitalen Unterstützung von Lehre und Lernen. Gemeinsam mit der Ruhr-Universität Bochum (RUB) als Konsortialführerin und der Technischen Hochschule Köln (TH Köln) wird eine offene, qualitätsgesicherte Aufgabenbank aufgebaut, die die Lehre nicht nur in Nordrhein-Westfalen, sondern bundesweit und international bereichern soll.

Gefördert wird STACK.nrw vom Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes NRW. Die Projektlaufzeit erstreckt sich von Juni 2024 bis Ende 2027.

Was verbirgt sich hinter STACK?

STACK ist ein Open-Source-Plug-In für die Lernplattformen Moodle und ILIAS. Es ermöglicht das Erstellen und automatische Bewerten komplexer, mathematischer und naturwissenschaftlicher Aufgaben mit Hilfe eines Computer Algebra Systems (Maxima). Eine Besonderheit von STACK ist die Fähigkeit, zufällige Aufgabenvarianten automatisch zu generieren und den Studierenden ein differenziertes sowie adaptives Feedback zu geben, wobei äquivalente Lösungen als gleichwertig anerkannt werden. Dies erlaubt nicht nur exakte Rückmeldungen zu Studierendenantworten, sondern auch die Identifikation individueller Schwächen. Die Einbindung interaktiver Grafiken (JSXGraph) erhöht die Attraktivität des Lernprozesses bei der Bearbeitung von STACK-Aufgaben.

„Im Kern geht es beim Projekt STACK.nrw um digitale Aufgaben, die dem Self Assessment der Studierenden dienen. Auf diese Weise können sie ihre Aufgaben zur beliebigen Zeit bearbeiten und Feedback direkt beim Lernen auch außerhalb der Hochschule erhalten“, erklärt Prof. Dr. Jörg Horst, Projektverantwortlicher seitens der HSBI. Er selbst lehrt im Studiengang Angewandte Mathematik und ist davon überzeugt, dass STACK ein Gewinn für die Lehre ist. Ebenfalls hervorzuheben sei das breite Anwendungsspektrum des Tools. Ursprünglich für die Mathematik konzipiert, ist STACK inzwischen auch in Physik, Statistik, Elektrotechnik und Technischer Mechanik im Einsatz. Lehrende können damit individuelle, randomisierte Aufgabenformate erstellen, die sich ideal zur Vorbereitung, Übung und perspektivisch auch für digitale Prüfungen eignen.
 

Phasenweise Umsetzung: Von der Vernetzung zur Unterstützung

Das Projekt STACK.nrw ist klar in mehrere Entwicklungsphasen gegliedert:

1. Konsolidierung von sogenannten Open Educational Resources (OER)-Materialsammlungen: Im ersten Schritt liegt der Fokus auf dem Zusammentragen und der Kategorisierung von digitalen Aufgaben aus den bereits existierenden OER-Aufgabenpools.
2. Definition einheitlicher Qualitätskriterien: Im weiteren Verlauf wird ein Kriterienkatalog erarbeitet, der festlegt, was eine gute digitale Aufgabe ausmacht.
3. Aufbau der Infrastruktur: Durch zahlreiche Umfragen werden Anforderungen für ein nutzerfreundliches Frontend gesammelt. Danach werden sowohl das Frontend als auch die Schnittstellen zu anderen Systemen (ILIAS, Moodle u.a.) ausgearbeitet. Außerdem wird die Anbindung an (vorhandenes NRW-) Git-Repository entwickelt – den späteren Aufbewahrungsort für die entstehende Aufgabendatenbank.
4. Vernetzung und Öffentlichkeitsarbeit: Das Projekt wird in zahlreichen Medien und bei verschiedenen akademischen Events vorgestellt – es soll ein Netzwerk interessierter Lehrender aber auch der Betreiber:innen von OER-Materialsammlungen aufgebaut werden.

Ziel, Herausforderungen und Ausblick

Ziel des Projekts ist der Aufbau einer offenen, qualitätsgesicherten Aufgabendatenbank für alle STACK-Nutzer:innen. Lehrende in ganz Deutschland sind eingeladen, bestehende Aufgaben beizusteuern und so Teil eines wachsenden Netzwerks zu werden.

Noch gibt es technische Hürden – etwa durch Systemupdates oder Schwierigkeiten bei der Aufgabenqualität. Doch die Projektteams der teilnehmenden Hochschulen arbeiten eng mit den Entwickler:innen von Moodle und ILIAS zusammen und bieten aktive Unterstützung für Lehrende an.

Langfristig sollen auch adaptive Aufgaben entwickelt werden, die noch gezielter auf individuelle Lernstände eingehen können.

Die in STACK.nrw entwickelte Aufgabendatenbank wird auch über die Laufzeit des Projektes hinaus bestehen: Die Fakultät für Mathematik an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) übernimmt den dauerhaften Betrieb und die technische Wartung. Durch die langfristige Pflege wird der Fortbestand der Aufgabendatenbank gewährleistet. „Wir wünschen uns mehr Kolleginnen und Kollegen, die mitmachen, Aufgaben einreichen oder einfach mit uns in den Austausch treten. Die Aufgaben sollen lizenzfrei und Open Source verfügbar sein – mit namentlicher Nennung der Autor:innen. Wir möchten dabei nicht nur Aufgaben sammeln, sondern Lehrende aktiv begleiten und ihnen dabei mit Rat und Tat zur Seite stehen– von der Idee bis zur einsatzbereiten Aufgabe“, so der Aufruf von Prof. Horst und Tatiana Schenck, wissenschaftlicher Mitarbeiterin im Projekt. (th)

Weitere Informationen unter: stack.nrw