Blickpunkt Prozess

Prof.Dr.


<p>Das Akronym Mooc (gesprochen mu:k) steht für massive open online course. Grob übersetzt bedeutet dies: ein Kurs im Internet (online), der keine formellen Zugangsbeschränkungen aufweist und kostenlos ist (open), bei dem es einen festen Start- und Endtermin sowie eine in Lerneinheiten aufgeteilte Gliederung gibt (course) und an dem typischerweise einige Tausend bis Zehntausend Studierende teilnehmen (massive). Den Rekord mit mehr als 160 000 Teilnehmern hält der Kurs “Introduction to Artificial Intelligence” aus dem Jahr 2011. Der Direktor der Google-Forschungsabteilung Peter Norvig und der Stanford-Professor Sebastian von Thrun bieten ihn auf der Online-Lehrplattform Udacity an (<ext-link ext-link-type="uri"><a href="https://www.udacity.com/course/cs271" target="_blank">www.udacity.com/course/cs271</a></ext-link>).</p>
<p>Online-Akademien wie Udacity, Coursera und Edx, alles Ausgründungen der amerikanischen Unis Stanford, Harvard und MIT, haben ihre digitalen Türen für Studierende aus der ganzen Welt geöffnet. Nun schwappt diese Bewegung nach Europa [<i>Nachr. Chem.</i> 2013, <i>61</i>, 1087]. Und es wird bei der größten europäischen Plattform Iversity im April den Kurs “Faszination Kristalle und Symmetrie” geben.</p>


<h2>Faszinierende Kristalle für alle</h2>
<p>Den Startpunkt für den Mooc zur Kristallchemie (Crystal-Mooc) bildete der Wettbewerb “Lehren und Lernen im Web”, den Iversity und der Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft im Frühjahr 2013 initiierten. Der Crystal-Mooc basiert auf einer Vorlesung, die seit einigen Semestern im Rahmen des Master-Studiengangs am Fachbereich Chemie der Uni Hamburg läuft. Im Zentrum dieses Kurses — sowohl in der Offline- als auch der Online-Variante — steht die Schaffung einer Basis kristallographischen Wissens. Sie soll die Studierenden in die Lage versetzen, die mitunter kryptisch anmutende Sprache und die recht abstrakten Konzepte der Kristallographie zu entschlüsseln und zu verstehen. Dies schafft eine Grundlage für fortführende Vorlesungsstoffe in der Festkörperchemie und -physik, der Materialwissenschaft, der Kristallographie und der Mineralogie.</p>
<p>Der Kurs erklärt das Konzept der Elementarzelle, erläutert sämtliche mikroskopischen und makroskopischen Symmetrieelemente und -operationen an Beispielen und klassifiziert die Kristalle gemäß ihrer unterschiedlichen Hierarchiestufen (Kristallsystem, Kristallklasse, Bravaisgitter, Raumgruppe). Darüber hinaus geht es aber auch darum, die Leidenschaft für die Schönheit von Strukturen und Symmetrie insgesamt zu teilen — auch außerhalb der Festkörperchemie — sei es durch Gleitspiegelebenen in Ruderbooten, Gemälden von M. C. Escher oder durch Penrose-Muster (Abbildung 1) in islamischen Kachelungen aus dem Mittelalter.</p>
<p>Der Online-Kurs bietet zudem praktische Übungen, um das Wissen zu vertiefen. Mithilfe von kostenlosen Kristallbetrachtungsprogrammen wie Mercury und Vesta erhalten die Studierenden Gelegenheit, die unzähligen Kristallstrukturen, die im Internet als CIF-Dateien zur Verfügung stehen, am Bildschirm dreidimensional zu entdecken. Zur Bedienung der Programme gibt es beim Crystal-Mooc Tutorien.</p>
<p>Gerade wenn es um Kristalle und ihre Strukturen geht, bietet das Internet eine Fülle neuer Möglichkeiten und Tools: beispielsweise durch Java-Applikationen, die den Zusammenhang zwischen der äußeren Kristallmorphologie und der inneren Kristallstruktur verdeutlichen.</p>


<h2>Anders als Präsenzveranstaltungen</h2>
<p>Moocs zu produzieren, bedeutet nicht, konventionelle Vorlesungen abzufilmen und sie hinterher ins Netz zu stellen; Moocs erfordern eine neue didaktische Herangehensweise: Die Inhalte einer klassischen 45- oder 90-minütigen Vorlesung werden in kleine Abschnitte zerlegt, wobei Videos von zirka fünf Minuten Länge ein wesentliches Element darstellen. Hierbei gibt es neben speziell erstellten 3-D-Animationen viele Screencasts. Das sind durch Audiokommentare begleitete Aufzeichnungen von Bildschirmpräsentationen, die zusätzlich mit handschriftlichen Kommentaren versehen werden können. Quizfragen oder Diskussionsangebote begleiten die Lerneinheiten. Solche Quizfragen (Abbildung 2) dienen zum einem den Studierenden, um ihren Lernfortschritt zu überprüfen; zum anderen gewinnen die Dozenten einen Einblick, ob der Stoff bei den Studierenden ankommt. Und zwar nicht erst am Ende des Semesters durch die Auswertung der Abschlussklausur, sondern unmittelbar und direkt bei jeder Einheit, welche die Studierenden gerade bearbeiten.</p>
<p>Auch hinsichtlich der Interaktivität der Lehrenden mit den Lernenden unterscheiden sich Moocs von Präsenzveranstaltungen. Das ergibt sich bereits aus der hohen Teilnehmerzahl bei Moocs: Die Kursleiter können nicht jede Aufgabe persönlich überprüfen und jede Frage einzeln beantworten. Deswegen gibt es Peer-to-peer-Mechanismen. Dabei bewerten die Kursteilnehmer ihre Aufgaben untereinander. Fragen können sie in ein Diskussionsforum posten, als besonders drängend gekennzeichnete Fragen beantwortet der Dozent in einer Online-Sprechstunde.</p>
<p>Weitere belebende Elemente liefern die Aufgaben selbst. So sollen die Nutzer auf die Suche nach Symmetrien in ihrer Umgebung gehen, diese fotografieren und hochladen, um ein einzigartiges Fotoalbum zu erschaffen — bestückt aus allen Ecken der Welt.</p>
<p>Die Kursstruktur kommt in einem Mooc dadurch zustande, dass die Inhalte in Kapitel unterteilt sind: Nach dem Start des Kurses wird jede Woche ein neues Kapitel freigeschaltet. Dahinter steckt die Idee, dass möglichst viele Studierende gleichzeitig an den selben Aufgaben arbeiten. Jedoch sind die Inhalte während des gesamten Kurses und eine Zeit lang über das Kursende hinaus verfügbar. Die Studierenden können daher die Videos wieder und wieder ansehen. Sie können sie nach Belieben unterbrechen und sogar langsamer oder schneller abspielen.</p>


<h2>Mehr Moocs</h2>
<p>In den Naturwissenschaften werden und sollten Moocs Präsenzveranstaltungen nicht ersetzen. Aber Moocs können Grundlagen gut vermitteln, und die gesparte Zeit lässt sich effektiver mit Diskussionen über das Erlernte oder mit Experimenten in den Laboren nutzen.</p>
<p>Ein weiterer Aspekt, der die Produktion eines Moocs für uns reizvoll macht: Moocs stellen Online-Kurse auf universitärem Niveau für alle Menschen bereit — Internetzugang vorausgesetzt. Wir hoffen, dass sich weitere Universitäten dazu entschließen, Moocs anzubieten, denn eine Universität sollte mehr sein, als eine Einrichtung zur bloßen Berufsausbildung oder verwertungsnahen Forschung.</p>
<p>Frank Hoffmann, promovierter Chemiker, leitet den Röntgenservice des Fachbereichs Chemie der Universität Hamburg. Der Diplomchemiker Michael Sartor forscht als Doktorand auf dem Gebiet der metallorganischen Gerüstverbindungen am Institut für Anorganische Chemie der Universität Hamburg. An diesem Institut ist Michael Fröba Inhaber des Lehrstuhls für anorganische Festkörperchemie/Materialwissenschaften. <a href="mailto:frank.hoffmann@chemie.uni-hamburg.de">frank.hoffmann@chemie.uni-hamburg.de</a></p>


<h2>Auf einen Blick</h2>
<p>Der Mooc “Faszination Kristalle und Symmetrie” startet im Sommersemester 2014. Eine Vorschau der Inhalte steht im Internet. Dort schreiben sich Interessierte bereits jetzt ein. Für die Teilnahme genügt ein Browser nach persönlicher Vorliebe (Chrome, Internet Explorer, Safari, Firefox etc.). Die Videos gibt es in unterschiedlicher Auflösung, darunter eine stark reduzierte, um sie sogar mit einem internetfähigen Mobiltelefon ansehen zu können.</p>
<p><ext-link ext-link-type="uri"><a href="https://www.iversity.org/c/4" target="_blank">www.iversity.org/c/4</a></ext-link></p>



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Couch statt Hörsaal

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<p>Mit “vorsichtigem Optimismus” blickt die deutsche chemische Industrie nach vorn. “Die Mehrheit der Unternehmen rechnet”, sagt VCI-Präsident Karl-Ludwig Kley, “in den kommenden Monaten mit einer Belebung des Chemiegeschäfts.” Kley stellt sich auf ein weiterhin niedriges Wachstum in Europa ein. In den USA werden das Ende des Haushaltsstreits, die expansive Geldpolitik und das billige Schiefergas weiter “das Wachstum beflügeln”. Aus den Schwellenländern Asiens und Südamerikas erwartet die deutsche Chemie geringere Wachstumsimpulse als in den vergangenen Jahren; im Binnenmarkt sollte die Konjunktur dagegen “mehr Fahrt aufnehmen”. Dabei will die Chemie aus ihrem starken Netzwerk und aus ihren Exporten Vorteile ziehen.</p>
<p>In Zahlen erwarten die Mitgliedsfirmen des VCI im Jahr 2014, dass die Produktion um 2 % steigt und die Preise um 0,5 % sinken. Am Exportüberschuss der Chemie (54 Mrd. Euro im vergangenen Jahr) wird sich nichts ändern. Der Wert der Exporte lag bei 165 Mrd Euro (+2 % gegenüber 2012), während die Importe bei 111 Mrd. Euro stagnierten.</p>
<p>Der Außenhandelsüberschuss der Chemie könnte dazu beitragen, dass die EU-Kommission Sanktionen in Milliardenhöhe verhängt, weil sie im Industrienetzwerk zum Leistungsüberschuss Deutschlands beiträgt, der nach Ansicht der EU die Stabilität in Europa gefährden könnte.</p>


<h2>Styrol legt zu</h2>
<p>China und Südamerika produzieren und verbrauchen mehr.</p>
<p>Der globale Styrolmarkt betrug im Jahr 2012 etwa 41,8 Mrd. US-Dollar. Die Polystyrolherstellung war mit etwa 40 % der wichtigste Absatzmarkt, der um ungefähr 2 % jährlich zulegen wird. Der zweitwichtigste Absatzmarkt ist expandierbares Polystyrol (EPS) wie in Dämmstoffen. EPS und ein weiterer großer Posten, Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) für die Automobil- und Elektronikindustrie, werden bis zum Jahr 2020 um etwa 4 % pro Jahr zunehmen. Weitere Anwendungen für Styrol sind Butadien-Kautschuk (SBR), Styrol-Butadien-Latex (SBL) und ungesättigte Polyesterharze (UPR).</p>
<p>Hohes Verbrauchspotenzial ist in Schwellenländern mit hohem Wirtschaftswachstum und steigenden Einkommen vorhanden. Die Rahmenbedingungen ziehen Investoren für die Styrol nachgelagerten Industrien an. So wuchs in China in den vergangenen acht Jahren der Styrolverbrauch um fast 10 % pro Jahr. Damit ist China mit einem Anteil von knapp 32 % der weltweit größte Verbraucher. Es folgen die USA, wo der Verbrauch um etwa 2 % pro Jahr sank. Die höchsten Wachstumsraten erwarten die Analysten von Ceresana in Südamerika und im Nahen Osten. Die südamerikanische Produktion wird um durchschnittlich 13 % pro Jahr steigen.</p>
<p><ext-link ext-link-type="uri"><a href="http://www.ceresana.com/de/Marktstudien/Chemikalien/Styrol" target="_blank">http://www.ceresana.com/de/Marktstudien/Chemikalien/Styrol</a></ext-link></p>


<h2>Agrochemikalien</h2>
<p>Mehr als 850 Unternehmen stellen in China etwa 1100 verschiedene Agrochemikalien her. Die damit genutzte landwirtschaftliche Fläche beträgt etwa zehn Millionen Hektar. Der Marktwert bioorganischer, mikrobiologisch aufgewerteter und anderer bioaktiver Düngemittel beträgt etwa 10 Mrd. Yuan, das sind ungefähr 1,2 Mrd. Euro.</p>


<h2>Natriumglutamatmarkt</h2>
<p>Die chinesische Natriumglutamatindustrie steht vor einer neuen Übernahmewelle. Überangebote und steigende Umweltauflagen bringen vielen der derzeit elf Hersteller bereits Verluste. Die Marktführer Fufeng und Meihua werden wohl nach der Marktbereinigung ihre Produktionskapazität von einer bzw. einer halben Million Tonnen weiter ausweiten.</p>


<h2>Korruption mit Forschungsmitteln</h2>
<p>China prüfte sein staatliches F+E-Budget des Jahres 2012 von 560 Mrd. Yuan (etwa 67 Mrd. Euro) und fand: Die in den letzten sieben Jahren jährlich um 28 % gestiegenen Mittel sind außer Kontrolle geraten; sie werden in erheblichem Ausmaß durch Korruption und persönliche Bereicherung zweckentfremdet. Das Wissenschaftsministerium kündigte Verfahrensänderungen an.</p>


<h2>China wünscht Nobelpreise</h2>
<p>Eine interministerielle Arbeitsgruppe zur Bildung von Wissenschafts- und Wirtschaftseliten diskutiert das Programm “100 chinesische Nobelpreisträger”. Gezielte Auswahl und umfangreiche finanzielle Förderung soll die lange ersehnten Nobelpreise nach China holen.</p>
<p><ext-link ext-link-type="uri"><a href="http://www.window-to-china.eu" target="_blank">http://www.window-to-china.eu</a></ext-link></p>



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