Überlegungen zur Entwicklung der Bauingenieurausbildung

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Link to English version: Thoughts on the evolution of Civil Engineering education


In den letzten Jahren wurde die Arbeitsweise der Hochschuleinrichtungen auf zweierlei Weise disruptiv beeinflusst: erstens durch die Beschränkung der physischen Anwesenheit während der Pandemie und zweitens durch die rasanten Fortschritte beim maschinellen Lernen (ML) und der künstlichen Intelligenz (KI). Die erste Störung war abrupt und erforderte eine rasche Anpassung an Online-Lehrmethoden, während die zweite sich schnell und unvorhersehbar entwickelt. Beide Entwicklungen stellen traditionelle Ansätze für das Lernen, Lehren und Bewerten in Frage. Diese Veränderungen haben mich dazu veranlasst, über meinen eigenen Bildungsweg nachzudenken, der mit einem früheren Umbruch zusammenfiel: der Internet-Revolution der 1990er und frühen 2000er Jahre. In diesem Blogpost1 möchte ich diese Erfahrungen in ihren spezifischen zeitlichen und institutionellen Kontext einordnen und sie mit meinen neueren Perspektiven an der ETH Zürich vergleichen, sowohl als Student als auch als Lehrer.  

Mein Bildungsweg umfasst drei öffentliche Universitäten mit langjähriger Tradition im Bauingenieurwesen: ein Grundstudium an der Nationalen Technischen Universität Athen (NTUA) von 1994 bis 1999, ein Aufbaustudium an der University of Texas in Austin (UT) von 2001 bis 2003 und ein Doktoratsstudium an der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH Zürich) seit 2020, alle mit einer Spezialisierung in Bauingenieurwesen. Obwohl diese Institutionen in ihrer akademischen Ausrichtung Gemeinsamkeiten aufweisen, unterscheiden sie sich über ihre geografische Lage hinaus in verschiedener Hinsicht erheblich. In den folgenden Abschnitten biete ich eine vergleichende Darstellung und eine kritische Reflexion über die unterschiedlichen Ausbildungsansätze der drei Hochschulen. 

Grösse, Budget und Finanzierungsquellen, Studiengebühren

Ein wichtiger Unterschied zwischen den drei Universitäten liegt in ihrem akademischen Spektrum: Während sich NTUA und ETH hauptsächlich auf MINT-Disziplinen (Mathematik, Ingenieurwesen, Naturwissenschaften, und Technik) konzentrieren, bietet die UT Abschlüsse in fast allen akademischen Bereichen an. Dieses breitere Spektrum spiegelt sich in der Grösse der Institution wider – die Studierendenzahl an der UT ist etwa doppelt so hoch wie an der NTUA und der ETH – und beeinflusst auch die Struktur des Lehrplans, wie später noch erläutert wird.

Hinsichtlich des Budgets und der Finanzierung fallen zwei wesentliche Unterschiede auf. Erstens sind die Jahresbudgets von UT und ETH etwa eine Grössenordnung höher als das der NTUA. Zweitens: Obwohl alle drei Institutionen öffentlich finanziert werden, unterscheiden sich ihre Finanzierungsmodelle: An der NTUA und der ETH stammen rund zwei Drittel des Budgets aus staatlichen Mitteln, während an der UT nur etwa ein Zehntel staatlich unterstützt wird. Dieser Unterschied spiegelt sich in den Studiengebühren wider. Während die NTUA keine und die ETH nur minimale Studiengebühren erhebt, sind die Studiengebühren an der UT deutlich höher – vor allem für Studierende, die nicht aus dem Staat kommen. Diese finanziellen Unterschiede beeinflussen nicht nur die Zusammensetzung der Studentenschaft, sondern bis zu einem gewissen Grad auch die Motivation und die Dringlichkeit der Studenten, ihr Studium abzuschliessen.

Vielfalt

Die Vielfalt unter den Studierenden und Dozenten an jeder Hochschule wird in erster Linie durch die Unterrichtssprache geprägt, aber auch durch das Forschungsumfeld und die Beschäftigungsmöglichkeiten, die die Hochschule und das Land bieten. Die folgenden Beobachtungen beruhen auf meinen persönlichen Erfahrungen, die ich während meiner Zeit an den jeweiligen Universitäten gemacht habe, wobei der Schwerpunkt auf den Fachbereichen Bauwesen und – in geringerem Masse – Geotechnik liegt.

An der NTUA, wo der Unterricht vollständig auf Griechisch abgehalten wurde, waren fast alle Studenten und Professoren griechischer Herkunft, mit nur wenigen Ausnahmen. Die meisten Professoren hatten ihr Grundstudium an der NTUA absolviert und eine postgraduale Ausbildung im Vereinigten Königreich, in Deutschland oder in den USA absolviert.

An der UT war das Masterprogramm mit Studierenden aus einer Vielzahl von Ländern, darunter China, Indien, Südkorea, Japan, Kenia, Chile, Costa Rica, der Türkei, der Schweiz und Griechenland, bemerkenswert vielfältig. Im Gegensatz dazu stammten die Studenten im Grundstudium überwiegend aus Texas, was auf die deutlich niedrigeren Studiengebühren im Bundesstaat zurückzuführen ist. Die meisten Fakultätsmitglieder waren in den USA geboren und hatten ihr Studium im Inland abgeschlossen – viele an der Universität von Illinois in Urbana-Champaign.

An der ETH ist Deutsch die offizielle Unterrichtssprache auf der Bachelor-Stufe, während der Master-Studiengang letztes Jahr offiziell auf Englisch umgestellt wurde – obwohl viele Kurse auf Master-Stufe bereits vor der Umstellung auf Englisch abgehalten wurden. Dementsprechend sind rund drei Viertel der Bachelor-Studierenden Schweizerinnen und Schweizer. Auf der Master-Stufe nimmt der Anteil der internationalen Studierenden zu und kehrt sich auf der Doktoratsstufe um, wo der Anteil der Schweizer Studierenden rund ein Viertel beträgt. Speziell im Bauingenieurwesen ist der Anteil der Schweizer Studierenden etwas höher als im ETH-Durchschnitt. Die Dozierenden an den Instituten für Konstruktion und Geotechnik sind mehrheitlich europäischer Herkunft, Schweizerinnen und Schweizer sind in der Minderheit. Ihr Bildungshintergrund reicht von der Schweiz über die Nachbarländer bis hin zu Griechenland, Israel und den USA.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ich an der UT die vielfältigste Studentenschaft angetroffen habe, während die ETH derzeit die international vielfältigste Gruppe von Professoren beherbergt. Im Gegensatz dazu hatte die NTUA die homogenste Studenten- und Fakultätsbevölkerung.

Zulassungsverfahren

Die Zulassungsverfahren für das Grundstudium sind in den drei Ländern sehr unterschiedlich und spiegeln unterschiedliche Bildungsphilosophien und institutionelle Strukturen wider.

In Griechenland werden die Zulassungen durch landesweite Prüfungen zentral vom Bildungsministerium verwaltet. Während sich die Einzelheiten im Laufe der Zeit geändert haben, ist die Kernstruktur seit Jahrzehnten erhalten geblieben. In den letzten beiden Jahren der Sekundarstufe wählen die Schüler einen von vier akademischen Bereichen: (a) Geistes-, Rechts- und Sozialwissenschaften, (b) MINT, (c) Gesundheits- und Lebenswissenschaften oder (d) Wirtschafts- und Informationswissenschaften. Jeder Bereich ermöglicht den Zugang zu den entsprechenden Universitätsprogrammen. Für den Zugang zu den Ingenieurwissenschaften ist beispielsweise der Abschluss des MINT-Bereichs erforderlich. Nach Abschluss der Sekundarschule legen die Schüler landesweite Prüfungen in vier Fächern ab; in der MINT-Bereich sind dies Mathematik, Physik, Chemie und Sprache/Literatur (letzteres ist für alle Schienen gleich). Die Schüler reichen ausserdem eine Rangliste ihrer bevorzugten Studiengänge ein (z. B. Bauingenieurwesen an der NTUA). Das Ministerium weist dann die Plätze auf der Grundlage von Prüfungsleistungen, Präferenzen und verfügbaren Plätzen pro Studiengang zu. Die Universitäten haben nur minimalen Einfluss auf die Zulassungen, da sie lediglich Aufnahmequoten und Mindestnoten festlegen. Dieses Verfahren ist weitgehend anonymisiert und standardisiert und fördert die Fairness, indem es sich auf einheitliche nationale Prüfungen und nicht auf unterschiedliche Schulnoten stützt. Die starke Abhängigkeit von einem einzigen Prüfungstag kann jedoch prüfungsstarke Studierende begünstigen und andere benachteiligen. Ausserdem hat es einen grossen privaten Nachhilfesektor gefördert, der die angestrebte sozioökonomische Inklusivität des öffentlichen Bildungswesens möglicherweise untergräbt. Nach ihrer Zulassung unterliegen die Schüler keinen Leistungs- oder Zeitbeschränkungen, so dass sie ihr Lerntempo flexibel gestalten können und die Möglichkeit haben, neben ihrer Ausbildung zu arbeiten.

In den USA verwaltet jede Universität ihre Zulassungen unabhängig durch ein umfassendes Bewerbungsverfahren. Schüler bewerben sich in der Regel in ihrem letzten High-School-Jahr bei mehreren Einrichtungen und reichen Unterlagen wie Zeugnisse, persönliche Erklärungen und optional Testergebnisse, Empfehlungsschreiben und Aufzeichnungen über ausserschulische Aktivitäten ein. Die Bewerber geben in der Regel ein bevorzugtes Studienfach an, das den Prüfungsprozess leitet, obwohl ein späterer Wechsel des Studienfachs oft möglich ist. Dieser ganzheitliche Ansatz zielt darauf ab, die Bewerber über die Noten und Testergebnisse hinaus zu bewerten und so eine umfassendere Beurteilung zu ermöglichen. Kritiker bemängeln jedoch, dass es dem Verfahren an Transparenz mangelt und es zu Verzerrungen kommen kann. An der UT werden etwa 75 % der für Bewerber aus Texas reservierten Studienplätze automatisch mit den besten 6 % der Absolventen jeder texanischen High School besetzt, um die Vielfalt zu fördern und die regionale Demografie zu repräsentieren. Die übrigen Stellen werden nach einem ganzheitlichen Verfahren besetzt.

In der Schweiz erhalten Studierende mit einer Matura im Inland in der Regel einen direkten Zugang zum Hochschulstudium ihrer Wahl. Unabhängig von der Vorbildung gilt die Zulassung zur ETH als provisorisch und wird erst nach erfolgreichem Abschluss der Prüfungen des ersten Studienjahres bestätigt, die als wichtiger akademischer Filter dienen. Bei internationalen Bewerbern hängt die Zulassung von ihrem Herkunftsland ab und kann eine vorherige Hochschulzulassung in einem verwandten Fachbereich oder eine Aufnahmeprüfung voraussetzen.

Studiengänge

Die Studiengänge an den drei Universitäten unterscheiden sich erheblich, insbesondere in Bezug auf Format und Dauer. Diese Unterschiede können den Wechsel zwischen den Einrichtungen erschweren – insbesondere für Studierende, die ein Grund- und Aufbaustudium an verschiedenen Universitäten absolvieren möchten – und können zu Unklarheiten hinsichtlich der relativen Wertigkeit der verliehenen Abschlüsse führen.

In den 1990er Jahren absolvierte ich an der NTUA ein fünfjähriges Programm, das mit einem Diplom in Bauingenieurwesen abschloss. Das Programm bestand aus neun Semestern Kursarbeit und einem Semester für die Diplomarbeit. Nach dem sechsten Semester wählten die Studenten eine Spezialisierung – Konstruktion, Verkehrswesen oder Wasserbau -, die für die letzten drei Semester des Studiums massgeblich war. Die spezifischen Kurse, die ich in der Vertiefungsrichtung „Konstruktion“ besuchte, sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Tabelle 1: Musterstudienplan des Bauingenieurwesens an der NTUA, der in den 1990er Jahren für eine Spezialisierung auf Konstruktion angeboten wurde. Kursiv gedruckte Kurse waren Wahlfächer.

Der Studienplan war in drei Phasen gegliedert:

  • Semester 1-4: Schwerpunkt auf Mathematik und Mechanik, um die Grundlage für die späteren technischen Kurse zu legen.
  • Semester 5-6: Kernfächer in allen Disziplinen des Bauingenieurwesens, um den Studierenden eine breite Basis für die Wahl ihrer Spezialisierung zu bieten.
  • Semester 7-9: Konzentriert sich auf die gewählte Spezialisierung, enthält jedoch auch einige interdisziplinäre Inhalte.

Mit Ausnahme des neunten Semesters waren die meisten Kurse obligatorisch. Die Voraussetzungen waren minimal, so dass die Studierenden die Kurse in flexibler Reihenfolge belegen konnten. Die Anwesenheitspflicht in den Vorlesungen war, ausser bei den Laborsitzungen, sehr locker.

Vergleicht man dies mit dem aktuellen Programm des NTUA (siehe Tabelle 2), so werden mehrere Aktualisierungen deutlich. Während die Gesamtstruktur ähnlich bleibt, sind folgende Änderungen bemerkenswert:

  • Ein komprimierter Studienplan für Mathematik und Mechanik, der einen früheren Einstieg in die Themen des Bauingenieurwesens ermöglicht.
  • Die Einführung eines projektbasierten Kurses im letzten Semester.
  • Jährliche Laborkurse in den ersten vier Jahren zur Vertiefung der theoretischen Inhalte.
  • Ein obligatorisches zweimonatiges Praktikum im letzten Semester in einer Organisation des öffentlichen oder privaten Sektors.

Mit diesen Überarbeitungen sollen offenbar bestimmte Mängel des früheren Programms behoben werden – mehr dazu im folgenden Abschnitt.

Die NTUA hat keine formale Begrenzung der Studiendauer oder der Anzahl der Versuche, einen bestimmten Kurs zu bestehen. Die Studierenden können theoretisch die meisten Lehrveranstaltungen in beliebiger Reihenfolge absolvieren, und die Leistungen werden in drei jährlichen Prüfungssitzungen bewertet:

  • Wintersession: Mitte Januar bis Mitte Februar
  • Sommersession: Anfang Juni bis Anfang Juli
  • Septembersession: Ende August bis Ende September (für Wiederholungen oder Notenverbesserungen)

Die Absolventen erhalten den Diplomabschluss, müssen aber auch eine mündliche Prüfung vor der Technischen Kammer Griechenlands ablegen, um eine Berufszulassung als Ingenieur zu erhalten. Diese Prüfung stützt sich in der Regel auf die Diplomarbeit; vorher ist keine betreute Berufserfahrung erforderlich.

Tabelle 2: Musterstudienplan des Bauingenieurwesens an der NTUA, der laufend für die Spezialisierung auf Konstruktion angeboten wird. Kursiv gedruckte Kurse sind Wahlfächer.

An der UT dauert das Studium, wie in den USA üblich, vier Jahre und schliesst mit dem Bachelor of Science (BSc) ab. Obwohl viele Beratungsunternehmen einen postgradualen Abschluss bevorzugen oder voraussetzen, ist es dennoch möglich, eine Karriere im Bauingenieurwesen nach dem Erwerb eines BSc-Abschlusses zu beginnen. Ein Muster für einen BSc-Studienplan ist in Tabelle 3 dargestellt. Das Programm ist in zwei Arten von Kursen gegliedert: Kernkurse, die eine breite Allgemeinbildung in Fächern wie Geschichte, Literatur und Politik vermitteln, und Hauptkurse, die auf das Bauingenieurwesen ausgerichtet sind. Die Studierenden geniessen ein gewisses Mass an Flexibilität bei der Gestaltung ihres Studiums, wobei sie häufig von einem akademischen Berater unterstützt werden. Dazu kann auch die Belegung eines Nebenfachs in einer anderen Disziplin gehören. Die Sommerpausen werden in der Regel für Praktika, Auslandsaufenthalte oder zusätzliche Lehrveranstaltungen genutzt.

Die akademischen Leistungen werden genau überwacht. Wenn die Leistungen eines Studenten unter einen bestimmten Schwellenwert fallen, kann dies zu einer akademischen Bewährung oder sogar zur Entlassung führen. In der Regel besteht Anwesenheitspflicht, und eine schlechte Anwesenheit kann zum Nichtbestehen eines Kurses führen. Ausserdem können die meisten Kurse nur einmal wiederholt werden. Die Abschlussprüfungen finden in der Woche nach dem Ende des Semesters statt. Das Herbstsemester dauert von Ende August bis Anfang Dezember, während das Frühjahrssemester Mitte Januar beginnt und Ende April endet. 

Ein Vergleich zwischen den Studiengängen der NTUA und der UT zeigt einen relativen Mangel an Breite und Tiefe im Angebot der UT. Dies ist grösstenteils auf die kürzere Studiendauer und den erheblichen Zeitanteil für die Allgemeinbildung zurückzuführen. Dieser Unterschied wird jedoch durch zwei Faktoren teilweise gemildert:

  1. Eine postgraduale Ausbildung ist die Norm für den Einstieg in das Bauingenieurwesen.
  2. Die Berufszulassung ist in den USA streng geregelt.

In den USA beginnt das Zulassungsverfahren in der Regel mit der Prüfung Grundlagen des Ingenieurwesens (Fundamentals of Engineering: FE), die in der Regel im letzten Jahr des Bachelorstudiums abgelegt wird. Das Bestehen dieser Prüfung verleiht den Status: Ingenieur in Ausbildung (Engineer-in-Training: EIT). Um die Zulassung als Professioneller Ingenieur (Professional Engineer: PE) zu erlangen, muss man mehrere Jahre unter der Aufsicht eines PE arbeiten und eine zunehmende Verantwortung nachweisen. Die Anforderungen sind von Staat zu Staat unterschiedlich, umfassen aber in der Regel Referenzen und eine formale Bewerbung, um sich für die Prüfung zu qualifizieren. In einigen Staaten ist eine weitere Zulassungsstufe erforderlich, z. B. der Status Bauingenieur (Structural Engineer: SE) für Ingenieure, die komplexe Projekte wie Hochbauten oder weit gespannte Brücken leiten. Auch hierfür ist eine mehrjährige Aufsicht durch einen SE erforderlich. Ausserdem verlangen die meisten US-Bundesstaaten eine kontinuierliche Weiterbildung, um die Zulassung aufrechtzuerhalten. Trotz dieser gesetzlichen Schutzmassnahmen bin ich der festen Überzeugung, dass ein postgradualer Abschluss eine Mindestanforderung für die Ausübung des Bauingenieurwesens sein sollte. Wie ein UT-Professor bemerkte (hoffentlich etwas scherzhaft): „Es ist möglich, einen BSc-Abschluss in Bauingenieurwesen zu machen und dabei den Eindruck zu haben, dass die Welt statisch und elastisch ist.“ Ein Masterstudium an der UT ist in hohem Masse individuell gestaltbar und auf den Hintergrund und die Ziele des Studierenden zugeschnitten. Mein eigenes Masterstudium in den frühen 2000er Jahren (Tabelle 3) war flexibel, zum Teil aufgrund der umfassenden Grundlagen, die ich an der NTUA erworben hatte. Ich konnte die Kurse frei wählen, vorausgesetzt, ich belegte mindestens zwei Kurse ausserhalb des Fachgebiets „Konstruktion“. Im Gegensatz dazu würden Absolventen eines typischen amerikanischen BSc-Studiengangs ein starreres Programm mit Pflichtkursen in Mechanik, Baustatik sowie Beton- und Stahlbau absolvieren. Eine Schlüsselkomponente des Programms war die Forschungsarbeit im Master, die neben den Kursen durchgeführt wurde und in einer Masterarbeit gipfelte. Obwohl die Studierenden die Möglichkeit hatten, sich durch die Belegung zusätzlicher Kurse von der Masterarbeit zu befreien, wählten die meisten den Weg der Forschung. Viele der Forschungsprojekte wurden durch Drittmittel finanziert, die die Studiengebühren abdeckten und ein Stipendium zur Deckung der Lebenshaltungskosten boten.

Tabelle 3: Musterstudienpläne des Bauingenieurwesens an der UT: laufend angebotener BSc-Studiengang & MSc-Studiengang in Konstruktion, den ich in den frühen 2000er Jahren besucht habe. Kursiv gedruckte Kurse sind Wahlfächer.

Das Studienprogramm der ETH Zürich ist demjenigen der NTUA philosophisch sehr ähnlich, insbesondere in Bezug auf die starke technische Grundlage und die akademische Strenge. Ein wichtiger struktureller Unterschied ist jedoch die vollständige Umsetzung des Bologna-Prozesses an der ETH Zürich, die das Studium in einen dreijährigen Bachelor-Abschluss und einen zweijährigen Master-Abschluss gliedert. Im Gegensatz zum UT-System gilt der Bachelor-Abschluss allein nicht als berufsqualifizierend – dieser Status wird erst nach Abschluss des Masters erreicht. Dennoch entscheiden sich viele Studierende dafür, zwischen den beiden Abschlüssen eine Pause einzulegen, um Praktika zu absolvieren oder Erfahrungen in der Industrie zu sammeln – ein Weg, der sowohl üblich als auch empfohlen ist.

Der Studienplan des BSc an der ETH besteht fast ausschliesslich aus obligatorischen Kursen, die vorwiegend in deutscher Sprache unterrichtet werden. Diese vermitteln die theoretischen Grundlagen für das Masterstudium. Das Studium schliesst im sechsten Semester mit einer projektbezogenen Arbeit ab. Im Gegensatz dazu ist der Studienplan für den MSc grösstenteils wahlfrei und wird hauptsächlich in englischer Sprache unterrichtet, so dass die Studierenden ihr Studium durch die Wahl von zwei aus sechs Spezialisierungsbereichen individuell gestalten können: Konstruktion, Geotechnik, Verkehrssysteme, Wasserbau und Wasserwirtschaft, Werkstoffe und Mechanik, oder Bau- und Erhaltungsmanagement. Die abgehaltenen Kurse werden durch Projektarbeiten ergänzt und schliessen mit einer forschungsorientierten Masterarbeit im letzten Semester ab.

Die akademischen Leistungen sind streng geregelt. Im Allgemeinen dürfen die Studierenden eine nicht bestandene Prüfung nur einmal wiederholen, und es gibt keine Möglichkeit, eine bestandene Prüfung zu wiederholen, um die Note zu verbessern. Diese strengen Bewertungsregeln werden durch die Organisation bestimmter Kurse in Blöcken etwas ausgeglichen, bei denen es ausreicht, einen genügenden Notendurchschnitt für den gesamten Block zu erreichen. Dies bedeutet, dass schlechte Leistungen in einem Kurs durch gute Leistungen in einem anderen Kurs desselben Blocks ausgeglichen werden können.

Tabelle 4: Musterstudienplan des Bauingenieurwesens an der ETH für die Vertiefungsrichtung Konstruktion und Geotechnik. Kursiv gedruckte Kurse sind Wahlfächer.

Vergleicht man die drei Studienpläne, so könnte man argumentieren, dass – zumindest in der Theorie – die ETH eine Mischung aus dem umfassenden Studienplan der NTUA und der strengen akademischen Aufsicht der UT bietet.

Persönliche Überlegungen und rückblickende Bewertung

Insgesamt war meine Erfahrung an der NTUA positiv, und im Rückblick erkenne ich, dass der Studiengang mir die notwendigen Grundlagen für eine erfolgreiche Karriere im Bauingenieurwesen vermittelt hat. Nichtsdestotrotz haben einige Aspekte des Studienplans und seiner Umsetzung diese positive Erfahrung beeinträchtigt. 

Nach zwei intensiven Jahren in dem Gymnasium, in denen ich mich auf die Aufnahmeprüfungen für die Universität vorbereitete – mit Schwerpunkt auf Mathematik und Physik – erwartete ich einen Perspektivenwechsel und eine Einführung in die angewandte Welt des Bauingenieurwesens. Stattdessen wurden die ersten beiden Jahre an der NTUA weitgehend in der gleichen theoretischen Richtung fortgesetzt und boten wenig bis gar keinen Zusammenhang zwischen dem Stoff und der technischen Praxis. Dieser Mangel an Integration war besonders überraschend, da alle Studenten in diesen Kursen das gleiche disziplinäre Interesse hatten, was eine massgeschneiderte, auf das Bauingenieurwesen ausgerichtete Vermittlung der Inhalte ermöglicht hätte. 

Ausserdem schien der Ansatz, theoretisches Wissen vor der Einführung praktischer Anwendungen zu vermitteln, kontraintuitiv. In dem Gymnasium zum Beispiel hinkte unser mathematischer Hintergrund oft hinter dem Studienplan für Physik hinterher. Dennoch gelang es uns, die Kernkonzepte der Physik – wie Bewegung, Energie und Elektromagnetismus – zu verstehen, obwohl wir Probleme nur begrenzt rigoros lösen konnten. Sobald wir fortgeschrittenere mathematische Werkzeuge wie lineare Algebra oder Differentialrechnung lernten, wurde ihre praktische Relevanz sofort deutlich. An der Universität hingegen war diese Logik umgekehrt: Abstrakte Konzepte wurden ohne begleitende Anwendungen gelehrt. Infolgedessen war es schwierig, den Nutzen von Kursen über Informatik (2. und 4. Semester) und numerische Methoden (3. Semester) zu erkennen, da die meisten Probleme, mit denen wir bis dahin konfrontiert waren, analytisch gelöst wurden. Bis heute kann ich nicht verstehen, warum man ein ganzes Semester dem Studium komplexer Funktionen widmet. Diese „Frontloading“-Strategie hatte zwei wesentliche Konsequenzen:

  • Einige Studenten verloren ganz das Interesse an ihrem Studium, während andere diese theoretischen Kurse als Pflichtübung betrachteten und sie oft auf spätere Semester verschoben;
  • Am Ende des zweiten Jahres hatten die meisten Studenten den Stoff noch nicht „im Griff“, so dass die Professoren der technischen Studiengänge gezwungen waren, ihre Lehrpläne zu überarbeiten, um die wesentlichen Voraussetzungen erneut zu vermitteln. So wurden wir im Kurs Hydrologie an Statistik, im Kurs Bodenmechanik an Elastizität und den Mohrschen Kreis und in den Kursen Beton und Stahl an die Festigkeit von Werkstoffen „erinnert“. Die Trennung von Theorie und Anwendung mag zwar einige logistische Vorteile haben, aber ich glaube, dass sowohl die Zeit der Studenten als auch die der Professoren durch einen stärker integrierten und vielleicht gestrafften Studienplan effektiver genutzt werden könnte (mehr dazu im nächsten Abschnitt). 

Diese Annahme wird auch durch die offiziellen Kursstatistiken gestützt, die in den einführenden Mechanikkursen häufig Bestehensquoten von weniger als 15 % ausweisen – trotz deutlich höherer Bestehensquoten (>50 %) in späteren Kursen wie Bodenmechanik oder Stahlbau, wo erstere theoretisch Voraussetzung ist.

Das Arbeitspensum und die Intensität des Studiengangs haben in den letzten drei Jahren erheblich zugenommen. Ein typisches Semester umfasste etwa 35 Stunden Vorlesungen, Kolloquien oder Laborsitzungen pro Woche. Obwohl die Anwesenheit in der Regel nicht verpflichtend war, wurde sie immer wichtiger. Hausarbeiten und Semesterprojekte, die häufig in den Weihnachts- und Osterferien angefertigt wurden, erhöhten das Arbeitspensum zusätzlich. Ein grosser Teil des Lernens fand während der einmonatigen Prüfungszeiträume statt, da es fast unmöglich war, während des Semesters in allen Kursen den Überblick zu behalten. Infolgedessen schloss nur ein kleiner Prozentsatz der Studenten das Studium rechtzeitig ab; die meisten brauchten sechs oder sieben Jahre, um den Studiengang abzuschliessen, ein Trend, der wahrscheinlich anhält.

Ein Aspekt, den ich besonders schätzte, war das Spektrum der praktischen Projekte, die wir durchführten: ein Autobahnabschnitt, ein kleines Hydrauliksystem, Wohn- und Industriegebäude aus Stahlbeton, ein Stahlhangar, Spannbeton- und Stahlfachwerkbrücken, ein Holzhaus und eine Hafenmole. Diese Projekte förderten zwar nicht die Kreativität, ermöglichten aber die praktische Anwendung von Entwurfs- und Analyseprinzipien. Insbesondere wurden alle Berechnungen manuell durchgeführt (mit Ausnahme einiger Tabellenkalkulationen), und alle Zeichnungen wurden von Hand erstellt.

Angesichts der Erdbebenanfälligkeit Griechenlands konzentrierten sich viele der Konstruktions- und Geotechnikkurse auf erdbebensicheres Design. Folglich haben wir uns eingehend mit dynamischem und unelastischem Verhalten befasst, wobei der Schwerpunkt auf duktilen Details lag. Vielleicht hat dieser seismische Kontext dazu geführt, dass ein konservativer Ansatz bei der Konzeptionierung vorherrschte. Die Studenten wurden oft auf einfache und robuste Struktursysteme verwiesen, die mit relativ einfachen Mitteln analysiert, entworfen und gebaut werden konnten. Damit sollte wahrscheinlich sichergestellt werden, dass die Absolventen zunächst vorhersehbare und sichere Entwürfe erstellen würden. Dies mag jedoch auch zu dem etwas eintönigen und wenig inspirierenden Erscheinungsbild vieler griechischer Städte beigetragen haben.

Zu den Höhepunkten meines Studiums gehörten Studienreisen ins Ausland – nach Mitteleuropa, Japan und in den Nordosten der USA – während des dritten und fünften Studienjahres. Diese Erfahrungen boten wertvolle Einblicke in verschiedene Ansätze der Ingenieurpraxis, ästhetische Werte, Baumaterialien und Umweltbedingungen.

Zwischen meinem Abschluss an der NTUA und dem Beginn meines Studiums an der UT (1999-2001) änderte sich die Art und Weise, wie auf Informationen zugegriffen wurde, mit dem Aufkommen des Internets dramatisch. Google war gerade auf den Markt gekommen (1998), die Dot-Com-Blase erreichte ihren Höhepunkt und die Web 2.0-Ära begann. An der NTUA bezog ich meine Informationen hauptsächlich von Professoren, der Universitätsbibliothek und einigen nahe gelegenen Fachbuchläden. Ich nutzte das Internet zum ersten Mal systematisch, um nach Graduiertenprogrammen in den USA zu suchen und mich dort zu bewerben. Als ich an der UT ankam, erhielten wir von einem Bibliothekar einen kurzen Kurs über die Nutzung von Online-Recherchetools – eine Erfahrung, die meine Studien- und Forschungsgewohnheiten im Vergleich zu dem eher geschützten akademischen Umfeld an der NTUA erheblich veränderte.

Viele andere Unterschiede zwischen NTUA und UT waren ebenfalls auffällig. An der NTUA war der Unterricht meist einseitig und vorlesungslastig, mit wenig Gelegenheit zum aktiven Lernen. Die Studierenden arbeiteten individuell, und das Lernen fand hauptsächlich kurz vor den Prüfungen statt, oft mit einem kurzfristigen, auswendig gelernten Schwerpunkt. Bestnoten waren fast unmöglich zu erreichen; in einigen Kursen schien sogar ein Bestehen erstrebenswert. Im Gegensatz dazu verfolgte die UT ein eher interaktives Lehrmodell. Die Vorlesungen umfassten nur 9-12 Stunden pro Woche, ergänzt durch regelmässige Lektüre und obligatorische Hausaufgaben, die dreimal so viel Arbeit ausserhalb des Unterrichts erforderten. Teamprojekte waren üblich. Da während des gesamten Semesters kontinuierlich gelernt wurde und Zwischenprüfungen Teil der Bewertung waren, waren Abschlussprüfungen für Studenten, die konsequent gearbeitet hatten, oft eine reine Formalität, bei der eine flüchtige Wiederholung des Stoffes normalerweise ausreichte, um die Höchstnote zu erreichen. Wöchentliche Seminare mit Fachleuten aus der Industrie und Ehemaligen boten ebenfalls nützliche Gelegenheiten zum Kennenlernen und Networking.

Der vielleicht bemerkenswerteste Unterschied lag in der Verwendung von Computern und Industriestandards in den Konstruktionskursen. An der NTUA wurde der Schwerpunkt auf manuelle Berechnungen gelegt, und der Zugang zu Computern war minimal. An der UT wurden die Studenten ermutigt, symbolische Mathematiksoftware zu verwenden, und hatten universellen Zugang zu Computern. Sogar im Grundstudium wurde Software für finite Elemente in die Strukturanalysekurse integriert. Während an der NTUA das grundlegende Verhalten neben den Anforderungen der Konstruktionsvorschriften gelehrt wurde, konzentrierten sich die Bachelor-Kurse an der UT auf die Anwendung der Konstruktionsvorschriften  und behielten die theoretischen Grundlagen für die Master-Ebene vor. Dieser Ansatz ist teilweise durch die Erwartungen der Industrie geprägt: US-Arbeitgeber suchen Absolventen – auch auf BSc-Ebene -, die bereit sind, an Entwurfs- und Dokumentationsaufgaben unter Verwendung von Standardsoftware und Normen mitzuwirken.

An der UT hatte ich auch mit offeneren Aufgabenstellungen zu tun, bei denen die Studenten strukturelle Systeme unter vorgegebenen Bedingungen konzipieren und Alternativen ganzheitlich bewerten sollten. Meine in den USA ausgebildeten Studienkollegen zeigten Qualitäten, die hervorstachen: effektive Teamarbeit, Initiative, Präsentationsfähigkeiten und Selbstvertrauen beim Vorschlagen von Konzepten – auch wenn diese nicht immer auf einer soliden technischen Grundlage beruhten. Ich führe diese Stärken auf die Betonung von Initiative und Innovation im amerikanischen Bildungssystem, den frühen Kontakt mit der Industrie und die allgemeine unternehmerische Kultur zurück. 

Die Unterrichtsphilosophie der ETH ist eng an die der NTUA angelehnt. Die Semester sind um die Vorlesungen herum strukturiert und das Lernen konzentriert sich auf die Zeit vor den Prüfungen. Die Teilnahme während des Semesters – der Besuch von Vorlesungen oder die Abgabe von Hausaufgaben – ist in der Regel freiwillig. Die ETH-Vorlesungen sind in der Regel noch weniger interaktiv als die der NTUA, und die Studierenden neigen eher zum passiven als zum aktiven Lernen. Die Umstellung auf Online-Vorlesungen auf Abruf während der Pandemie könnte die Lerngewohnheiten weiter beeinflusst haben. Innovation und kritisches Denken werden an der ETH jedoch stark gefördert. Die Studierenden können sich in praxis- und forschungsorientierten Projekten engagieren, insbesondere im Rahmen von Projekt- und Masterarbeiten oder durch Assistenzfunktionen in der Laborforschung. 

Während meiner Lehrtätigkeit an der ETH, die sich in erster Linie auf den Brückenbau konzentrierte, aber auch Kollegen aus dem Departement für Architektur in Lehrveranstaltungen zum Tragwerksentwurf unterstützte, wurde schnell deutlich, dass grossen Wert auf den Entwurf von Bauwerken mit hoher ästhetischer Qualität gelegt wird – weit mehr als an der NTUA oder UT. Dies wird deutlich, wenn man die optischen Qualitäten vieler Schweizer Brücken mit den eher zweckmässigen Gegenstücken in Griechenland und den USA vergleicht. Darüber hinaus sind Effizienz- und Nachhaltigkeitskonzepte in den Vordergrund des Studienplans gerückt – eine Veränderung gegenüber den 1990er und frühen 2000er Jahren.

Ein wesentlicher Unterschied zwischen UT und ETH ist die Rolle der Doktorierenden in der Lehre. An der UT kümmerten sich vor allem Lehrassistenten um die Benotung und die Labore, während die Professoren die Masterarbeiten betreuten. An der ETH sind die Doktorierenden stärker involviert: Sie entwickeln Kursmaterial, leiten Übungen, entwerfen Prüfungen und betreuen Bachelor-, Projekt- und Masterarbeiten. Die Lehre auf der Bachelorstufe wird zusätzlich durch Masterstudierende unterstützt. Doktorierende an der ETH sammeln daher typischerweise viel mehr Lehr- und Betreuungserfahrung als jene an der UT. An der NTUA waren die Aufgaben der Doktoranden je nach betreuendem Professor sehr unterschiedlich, ähnelten aber im Allgemeinen eher dem ETH-Modell.

Ideen für die Zukunft

Mit Blick auf die Zukunft der Bauingenieurausbildung haben sich die jüngsten Diskussionen zunehmend auf die technologischen Entwicklungen im Bereich des maschinellen Lernens und der künstlichen Intelligenz (ML/KI) konzentriert und darauf, wie diese sowohl die Lehre als auch die Praxis des Ingenieurwesens beeinflussen könnten. Meiner Ansicht nach verstärken solche Fortschritte jedoch nur die Bedeutung eines soliden Fundaments an grundlegenden Konzepten, die durch einen klassischen Studienplan vermittelt werden, der in der Ingenieursmechanik und der Strukturtheorie verwurzelt ist und den Schwerpunkt auf manuelle und intuitive Berechnungsmethoden legt. Während sich die Materialwissenschaft, die Konstruktionsverfahren und die Berechnungswerkzeuge weiterentwickeln und die Art und Weise, wie wir Bauwerke analysieren, entwerfen, konstruieren und überwachen, verändern werden, bleiben die Kernprinzipien wesentlich und dienen als Grundlage für sinnvolle Innovationen.

Bei der Gestaltung künftiger Studiengänge ist es wichtig, zwischen Fächern zu unterscheiden, die sich am besten für die akademische Ausbildung eignen, und solchen, die eher für die Weiterbildung oder die Ausbildung am Arbeitsplatz geeignet sind. Kein akademischer Studiengang kann vollständig auf die breite Palette möglicher Karrierewege zugeschnitten sein, noch kann er mit jeder technologischen Entwicklung Schritt halten. Was er jedoch tun kann, ist, den Studierenden ein tiefes Verständnis der Grundlagen zu vermitteln und eine Einstellung zum lebenslangen Lernen zu kultivieren, die es ihnen ermöglicht, sich an neue Herausforderungen anzupassen und neue Methoden mit Zuversicht anzunehmen.

Was die Reihenfolge der Lehrveranstaltungen angeht, würde ich den herkömmlichen Ansatz in Frage stellen, den Studienplan in den ersten Semestern mit theoretischen Kursen zu füllen, die oft ohne Bezug zur realen Welt angeboten werden. Ich glaube, dass es sowohl machbar als auch ansprechender ist, Kurse, die keine fortgeschrittene Mathematik oder Berechnungswerkzeuge erfordern – wie einführende Mechanik und Statik sowie Themen der allgemeinen Bauplanung, Infrastrukturelemente und zugehörige Bauverfahren – bereits im ersten Jahr einzuführen. Auf diese Weise würden die Studierenden schon früh mit der Art von Problemen konfrontiert, mit denen sie im Laufe ihres Studiums konfrontiert werden, was den Kontext für die nachfolgenden, anspruchsvolleren Kurse schafft. Dieser Ansatz hat das Potenzial, das Engagement der Studierenden zu steigern und die Lernergebnisse zu verbessern.

Da die meisten von uns besser lernen, indem sie etwas tun, als zuzuhören, würde ich eine relative Verringerung der Vorlesungsstunden und eine entsprechende Erhöhung des aktiven Lernens durch zugewiesene Lektüre, Laborarbeit und obligatorische Einzel- und Gruppenaufgaben unterstützen. Gleichzeitig würde ich den Schwerpunkt weg von den anspruchsvollen Prüfungen am Ende des Semesters verlagern und mehr Gewicht auf kontinuierliches Lernen legen. Dies könnte dadurch erreicht werden, dass der Einfluss der Abschlussprüfung auf die Gesamtnote des Kurses verringert wird und mehr Gewicht auf wöchentliche Aufgaben und Semesterprojekte gelegt wird.

Abschliessend wäre ich sehr daran interessiert zu erfahren, wie meine Erfahrungen an der Universität im Vergleich zu denen anderer Universitäten in der ganzen Welt und über verschiedene Zeiträume hinweg aussehen, und mich darüber auszutauschen, wie sich die Bauingenieurausbildung so weiterentwickeln könnte, so dass sie unseren Gemeinschaften besser dient.

“Bildung ist das, was übrig bleibt, wenn man vergessen hat, was man in der Schule gelernt hat.”
“Bildung bedeutet nicht das Erlernen von Fakten, sondern die Schulung des Denkens.”

Albert Einstein

Haftungsausschluss

Ohne Verlust der Allgemeingültigkeit wurden die Informationen und Statistiken zu den oben genannten Hochschulprogrammen vereinfacht und/oder gerundet, um einen Vergleich und eine bessere Lesbarkeit zu ermöglichen. Sie spiegeln möglicherweise nicht die aktuellsten Daten wider, die zum Zeitpunkt der Veröffentlichung dieses Blogbeitrags verfügbar waren.


George Klonaris

  1. The cover image was created on 16.10.2024 with DALL-E. ↩︎