One week of Corona online teaching: experiences and outlooks

The decreed transition from classroom to online teaching caught us off guard at the Department of Physics, as anywhere else. Within a few days, almost 25 central lectures together with five laboratory courses, covering over 3,500 students, had to be switched to online mode. It is due to the high engagement and cooperative commitment of all members from the department that this enormous challenge could be mastered without any transition. None of the courses had to be canceled and since last Monday, all teachers, lecturers as well as teaching assistants, are teaching online.

D-PHYS goes online

Now, after one week of online teaching, it is possible to review the impacts of this switch. In addition, a look into the near and even into the far future should be allowed. How will teaching develop in the coming weeks? What lasting impact will the online shift have on higher education?

In the first days following the shift, the focus was mainly linked to technical problems: What tools should I use to teach online? Here we benefited from the fact that ETH relied on the Zoom platform right from the start. Although other options for teaching, such as recording self-made videos or using Moodle were also recommended, we mainly advertised Zoom at our department and offered an appropriate support. With Zoom, all lectures can be streamed live and students can even ask questions during the event. For courses relying on blackboard writing and experiments, we have set up a special installation in our main lecture halls where lecturers can stream their lecture via Zoom (without students in the hall). Lecturers who do not rely on the large blackboards and on the experiments give their lectures from home by using Zoom as well.

streamed lecture
Live lecture streamed with Zoom from the lecture hall with 141 students in the virtual audience.

With the setting offered by Zoom, it was possible to transfer the concept of the traditional classroom lecture more or less smoothly to online teaching. This was particularly important in the initial phase because the lecturers did not have to redesign their courses. The shift to technical new ground was already demanding enough.

Now, with the lecturers gaining more confidence in using Zoom, didactic reflections are emerging.

Does it really make sense to teach online the same way I have done it before?
Should I try to redesign my course in a more appropriate way for online teaching?

Scenarios such as flipped classroom, question and answer sessions or small project assignments are coming on the agenda. After the technical shift, we now experience a merging didactic shift. Of course, technology still plays an important role, but the focus lies on didactic implications. Lectures profit from their research experience in using communication and cooperation tools. Now they start to transfer those or similar tools to teaching and learning.

At least, the didactic phase is no longer under imminent time pressure. Lecturers have time to plan and to think about creative didactic experiments. Thus, in the near future supporting lecturers in new didactic implementation will become paramount, be it through didactic expertise or by disseminating tested scenarios.

It may seem premature at this point to look at the post Corona period. However, it is already clearly noticeable that traditional teaching is moving to new grounds. An increased number of online courses will continue to be part in higher education when we switch back to face-to-face instruction. Lecturers are now gaining insight in new didactic settings that they will be able to transfer to regular classes. Even brand new ideas might pop up and at the end, students will profit from an increased portfolio of many different teaching and learning opportunities.

With the next exam period ahead in May, the problem of assessments still remains unresolved. Even if oral exams offer a short-term alternative in a few cases, we still have to think about further online alternatives. The next coming months will keep us busy, anyway …

Master Thesis Evaluation – a Web Tool

The problem

Grades do not tell anything precise about the student’s abilities in the areas of scientific work, project management, critical thinking and social skills. And, in Switzerland especially, they do not offer any meaning to non-Swiss.

The solution

Additionally to the grade, we offer a report that describes the student’s abilities thoroughly. Since report writing is arduous, we developed a web tool MTE (Master Thesis Evaluation) that will calculate the grade and produce a report in a few clicks. You can still individualize the report afterwards, deleting and adding parts.

Further Advantages

  • Compliance: Grade calculation and partition follow the study guidelines.
  • Fairness: The professors all assess along the same criteria.
  • Service to the student’s future: The report can be part of the student’s portfolio.


More info on MTE can be found in the moodle course “Master Thesis Evaluation“.

Here is an fictive report:

Teaching Scenarios: Interactive Lecture Material & Collaboration

eSkript, the platform for interactive lecture material at ETH Zurich was born in 2014 (cf. the interactive timeline about eSkript; new PolyBook link), and since then many scenarios have been used by many lecturers. (eSkript is available to all Switch AAI affiliated persons.)

The main goal of interactive lecture material is to engage students, which promises better learning outcomes. As a byproduct, it makes lecturers happier and have fun! 🙂 The following selection of scenarios have been used at least a few times each. Bear in mind, there are many more possibilities.

1 – Review

Students are the best judges of your material. Make it available for annotation and let students correct it and give you feedback. Already after one round, your material will be perfect!

2 – Collaborative Study Material

Many students or many groups of students create material together. Students experience collaboration and see its benefits. They have access to other students’ work and because the material is presented as a whole, the result is something they can be proud of. Furthermore, peer review and annotation by peers or assistants is then possible.

3 – Feedback

When students publish work (text, papers, exercise solutions, etc.), assistants and lecturers can easily give feedback and start discussions on very good points students came up with or problems they seem to have, on the spot.

4 – Working with Texts (Papers, Journals, Articles,…)

Students can answer predefined questions (by lecturers/assistants/peers), ask questions about difficult passages, paraphrase, discuss interesting points, attach complementary material, prove points with links to other research, reflect and form opinions right where it is relevant. This kind of assignments foster critical thinking and collaboration. It is much easier and more appealing than using a forum, which is the alternative for such tasks.

5 – Voting

Easily get feedback (students can append a star to parts of content of your choosing) on good/important/… content. You can even go further and let students collaboratively decide through their voting on…[depending on your scenario].

6 – Interactivity Modules

By far my favorite application in eSkript are the interactive modules. The possibilities are endless. You can enhance your material with interactive videos, drag and drops, timelines, interactive images (juxtapositions, sliders, info hotspots, hidden hotspots, and sequences), and many more. A scenario that has worked repeatedly well is the design of interactive modules by students. Check out a few examples of interactive modules (new PolyBook link)!

These and more scenarios in more details with detailed tasks, profit, caveat and real life cases can be found in the eSkript Scenarios (new PolyBook link).

Have fun and find new ways to engage and interact with your students! Open your first eSkript (new PolyBook link) today.

Note from May 2019: eSkript is not maintained anymore but PolyBooks are taking over! Contact LET for support.

Our First Virtual Laboratory: A success story!

Imagine a computer game where you click to get through. This is similar but better. The students follow instructions, manipulate samples, use machines, gather information and answer questions along the way to check their progress and understanding. A theory section with all relevant background material is available at all times. The setting looks very much like a real lab, and chemical reactions are shown in 2D or 3D videos. Finally, there is a mission (here: help a sports physician repair athletes’ damaged articular cartilage) that makes the virtual lab’s path and goal clear.

In 2015 we, Prof. Dr. M. Zenobi-Wong and her team, started developing the “Tissue Engineering Lab” (TEL) with Labster. The process was easy and rewarding. Since Fall 2016, after two pilot runs, the lab has been used by students every semester.

Here is the students’ evaluation from this spring (2017). Approximately 60% of the 60 participants filled out the survey at the end of the lab. Most of the students worked in pairs. (Source: Labster)


We are very happy about the results as the lab motivated students and they felt that they gained relevant knowledge.

Some screenshots, the learning goals and the techniques used can be found on the lab’s main page at Labster. And here is a short (and fast) screencast of the first hydrogel experiment.

What are the reasons for using virtual labs?

  1. lectures that haven’t got any physical lab time but would profit from lab work (exercise-/extra-material)
  2. experiments that have to be done by vast amounts of students
  3. experiments that are too dangerous to be performed by students
  4. experiments that are too costly to perform with students
  5. additional practice material
  6. not enough ressources (i.e. scarcity of lab spaces)

For this lab, it was the first reason, and now students can get lab work done in a one-hour exercise slot in the lecture hall. This is amazing!

We are happy to announce that the second virtual lab @ETH Zurich is on its way. In the physical setting, this lab can only be performed by an assistant. To offer the opportunity to students to try it out themselves, Prof. Dr. L. Nyström with Dr. M. Erzinger will develop the “Kjeldahl Lab” starting this summer.

Digitale Trends 2025

Bericht vom Symposium Digitale Trends 2025 – Entwicklungen in der akademischen Bildung



Das KIT (Karlsruher Institut für Technologie) lud am 15. Oktober 2015 zu dem Symposium „Digitale Trends 2025 – Entwicklungen in der akademischen Bildung“ ein. Organisiert wurde die Tagung vom kürzlich gegründeten ZML (Zentrum für Mediales Lernen).Gidion_IMG_1015

“Das ZML führt derzeit gemeinsam mit der Universität Stuttgart die Studie Mediale Hochschulperspektiven 2020 in Baden-Württemberg durch. Sie befasst sich mit aktuell relevanten Themen medialen Lehrens und Lernens in der akademischen Bildung und wird im Herbst abgeschlossen sein. Aus diesem Anlass veranstaltet das ZML ein Symposium zum Thema Digitale Trends 2025 – Entwicklungen in der akademischen Bildung. Das Symposium liefert Ergebnisse der Studie und beschäftigt sich mit Entwicklungstrends digitaler Anwendungen im Hochschulbereich.“ (aus dem Ausschreibungstext).


Insgesamt 9 relevante Trends konnten in dieser Studie identifiziert werden:

  1. Integrierte IT-Systeme: das zukünftige System erfasst und offeriert sämtliche digitalen Daten, welche das Studium betreffen. Als Ziel wird eine Vernetzung bzw. Integration von Campus-Management und Learning Management Systemen gesehen.   Relevanz: Rollen und Prozesse müssen für das elektronische System klar definiert werden, was wiederum Einfluss auf die realen Abläufe hat.
  2. Blended Learning als Standard: Hohe Durchmischung elektronischer Lerninhalte mit klassischen Lernsettings aufgrund geänderter Gewohnheiten und Ausstattungen (cloud computing, hyper targeting, internet of things). Relevanz: Bedarf an den Lehrenden ausgerichtet.
  3. Internetbasierte Lehre: prägt die digitalen Märkte der akademischen Bildung. Relevanz: MOOCs.
  4. Student Life Cycle: Dokumentation des individuellen Bildungsverlaufs, nicht auf das Studium beschränkt (Brückenkurse, Weiterbildung). Relevanz: ePortfolios.
  5. Selbstorganisation im Studium: kooperatives und selbstorganisiertes Lernen in digitalen Umgebungen. Relevanz: Austausch (sharing) von Wissen ermöglichen (analog zu Uber, AirBnB).
  6. Forschungsorientierte Lehre: mediale Verknüpfung von Theorie und Praxis in Wissenschaftlichen Laborlandschaften. Relevanz: Ortsunabhängigkeit.
  7. Sprachtransfer: Lecture Translator (Projekt am KIT). Relevanz: Einbezug der Nutzer bei Übersetzungen.
  8. Digitalisiertes Wissen: On-demand Aufbereitung wissenschaftlicher Inhalte (bwSync&Share, Projekt am KIT). Relevanz: wissenschaftliche Kooperation.
  9. Learning Analytics. Relevanz: Datenschutz


Die Trends (1) bis (3) sind zum jetzigen Zeitpunkt bereits weit fortgeschritten, (4) bis (6) befinden sich in der Entwicklungsphase, (7) und (8) sind spezifisch für das KIT und mit entsprechenden Projekten verknüpft. Trend (9) bedarf einer vertieften Diskussion im Rahmen der (in Deutschland) geltenden Datenschutzbestimmungen.

Nach der Vorstellung dieser Trends durch den Leiter des ZML, Gerd Gidion, folgten Referate zum aktuellen Status von Akteuren aus Wirtschaft und Bildung. Wirklich neue Einsichten brachte jedoch keiner der Vortragenden und die von den Referenten geäusserten Entwicklungstendenzen waren dann auch sehr subjektiver und persönlicher Natur.

Vortraege_IMG_1029Einige Vorträge sind unter folgendem Link  als Video verfügbar:


Der im Symposium gelieferte Ausblick auf das Jahr 2025 bot jetzt keine Überraschungen und deckt sich zum Teil mit kurzfristigeren Voraussagen, wie jenen etwa aus dem NMC Horizon Report. In der Diskussion wurde dann auch die Frage nach zu Zulänglichkeit solcher Prognosen gestellt. Immerhin gehen sämtliche Prognosen davon aus, dass die organisationale Einheit (Hochschule) keiner Entwicklung unterliegt. Dass unser Verständnis von Hochschule variiert und doch sehr stark durch digitale Entwicklungen beeinflusst werden kann, hat sich z.B. mit der Diskussion zu MOOCs gezeigt. Zunehmend werden die beiden Standpfeiler Lehre und Leistungskontrolle jetzt ausgelagert. Beides Entwicklungen, die vor zehn Jahren noch undenkbar waren. Laut Kommentar einer Teilnehmerin sind die im Symposium vorgestellten Trends daher zu kurz gefasst und man sollte die viel weitreichenderen institutionellen Folgen einer zunehmenden Digitalisierung in der akademischen Bildung nicht ausblenden.


  • An der RWTH leitet Marcus Gerards die zentralen Einheit „Medien für die Lehre“, welche Blended Learning und Flipped Classroom erfolgreich unterstützt und ausbaut. Insbesondere praktiziert die RWTH ein Leistungskontrollsystem, in dem Studierende während des Semester 0.3-0.4 Notenpunkte an die Leistungskontrolle am Semesterende erarbeiten können. Dies unterstütze das kontinuierliche und nachhaltige Lernen. Die RWTH sieht in der vermuteten Kollaboration der Studierenden während des Semesters einen Lern-Mehrgewinn. Ein Blick nach Aachen wäre sicher auch für die ETH von Gewinn.
  • Fabian Schumann (iversity) bot einen interessanten Einblick in die erforderlichen Zeitaufwendungen bei der Erstellung eines MOOC. Dabei werden knapp 75% der benötigten Zeitressourcen für Videoproduktion und Medienerstellung aufgebraucht. Für didaktische (Instructional Design) und inhaltliche (Instructor) Aufbereitung bleiben lediglich 25% übrig. Dieses Verhältnis steht invers zum Aufgebot für Präsenzveranstaltungen und wirft daher einige Fragen bezüglich der Lehrintention auf.


Exams over WLAN?

It may just be possible!


Last Friday (22 May 2015), thanks to lecturer and study coordinator Dr. Roland Müller, first year D-HEST students could take part in a mock exam as a preparation for the real exam in August. This exam has been done at the computer for several years now. Long ago, when we planned this, people would warn us that the WLAN may crash and that (many) other problems would occur. This did not scare us! 🙂

Key numbers:

  • 160 students with their own devices (133 computers and 27 tablets)
  • moodle exam (not too complex, mostly kprime and text questions)
  • 4 access points (HPH G1 standard installation)

We also instructed everybody to switch every other device they had brought along onto airplane mode or to switch them off. At the beginning, I helped three students to get onto a wireless network, and one student had real problems with his laptop. Stephan Walder from ID NET oversaw the traffic and found out a few irregularities. For example, one access point took over half of the clients, and the other three access points shared the rest. The mock exam went on smoothly and students worked in absolute silence. It was a wonderful experience.

Doing exams with portable devices may further:

  • flexibility (especially with rooms)
  • hand drawing capabilities
  • silence! (in contrast to the keyboards in the computer rooms which are incredibly loud)

It is not planned to go into BYOD for real exams but the use of tablets or portable computers for ‘exams at the computer’ may well be in the near future at ETH Zurich.


Critical Thinking im Flipped Classroom

Hintergrund: Im Rahmen der Critical Thinking Initiative der ETH Zürich haben Dozierende des Department Physik (D-PHYS) und des Departement Geistes- Sozial- und Staatswissenschaften (D-GESS) im FS2015 eine gemeinsame Lehrveranstaltung entwickelt.
ctiFlankierend zur parallel angebotenen Physik-Einführungsvorlesung werden die dort behandelten physikalischen Themen nun im historischen und philosophisch-systematischen Hintergrund eingebettet und kritisch reflektiert. Fragen nach der Relevanz physikalischer Modelle, nach dem Erklärungspotential von Metaphern, nach dem Stellenwert physikalischer Theorien usw. werden hier anhand von Originaltexten erarbeitet und gemeinsam diskutiert.
Mit dieser Veranstaltung sollen die Studierenden befähigt werden, unterschiedliche Ansätze und Problemstellungen aus der Physik kritisch zu bewerten und dies auch souverän kommunizieren zu können. Reflexion und Kommunikation sind also die beiden Hauptpfeiler dieser neuen Veranstaltung. Entsprechend wird auch ein umfassendes Aktivitätsspektrum eingesetzt, um diese Fähigkeiten einzuüben.

Aufbau: Während des Semesters finden 7 Veranstaltungen statt, die jeweils im Team-Teaching von drei Dozenten (1 D-PHYS, 2 D-GESS) geleitet werden. Jede dreistündige Veranstaltung besteht aus einem Input (45 Minuten), einer Debatte der 3 Dozenten (25 Minuten) und einer Plenumsdiskussion (25 Minuten).


Debatte (3 Dozenten vertreten 3 konträre Standpunkte)

Anschliessend wird die Diskussion in Kleingruppen (mit jeweils einem Assistenten) in separaten Räumen weitergeführt (45 Minuten). Im Vorfeld sind die Studierenden aufgefordert, die einführenden Originaltexte während zwei Wochen in einem Diskussionsforum (in Moodle) aufzuarbeiten.
Die Veranstaltung ist mit 3 ECTS ausgewiesen, wobei die aktive Teilnahme in den Diskussionsforen eine Voraussetzung zum Leistungsnachweis darstellt.

Diskussionsgruppe (unter Leitung eines Assistenten)

Diskussionsgruppe (unter Leitung eines Assistenten)

Ca. 70 Studierende (mehrheitlich im 2. Studiensemester) sind in der Veranstaltung eingeschrieben und besuchen diese auch regelmässig. Davon beteiligen sich nahezu 60 Studierende in den Diskussionsforen.


  • Die Beiträge im Diskussionsforum sind äusserst vielseitig und ausführlich (im Schnitt 150 Wörter/Beitrag). Teilweise finden dort auch echte Diskussionsstränge statt. Eine Moderation oder ein Eingreifen der Dozenten/Assistenten ist nicht nötig.
  • Über die Diskussionsbeiträge erhalten die Dozenten bereits vor der eigentlichen Veranstaltung einen Überblick über Verständnisschwierigkeiten und problematische Themenbereiche.
  • Da die Studierenden die Thematik vor der eigentlichen Veranstaltung bereits intensiv aufgearbeitet haben (Lektüre, Foren), entsteht in der Veranstaltung selber eine erhöhte Diskussionsbereitschaft. Zusätzlich animiert die Debatte, in welcher jeder Dozent einen konträren Standpunkt vertritt, die Studierenden dazu, sich eine eigene Meinung zu bilden und diese dann in den anschliessenden Diskussionsgruppen einzubringen.

Fazit: Das Format der Veranstaltung bietet Abwechslung und die Vielfalt der Diskussionskanäle (Forum, Plenumsdiskussion, Kleingruppen) erlaubt es allen Studierenden, sich aktiv einzubringen. Wie im nachfolgenden Kommentar von einem Studierenden beschrieben, werden dabei die Ziele der Critical Thinking Initiative sehr schön umgesetzt:

„Es ist spannend zu sehen, wie verschiedene Menschen verschiedene Ansprüche an die Physik stellen. Man lernt sich dadurch selbst besser kennen.“