Projektbeschreibung

MAPS - Modeling Applied to Problem Solving (ETS287)

Kontakt

Name

Dr.-Ing. Okyay Altay

Lehrstuhl für Baustatik und Baudynamik

Telephone

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+49 (0)241 80-25863

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Steckbrief

Eckdaten

Veranstaltungsform:
Vorlesungen; Übungen; Tutorien und Arbeitsgemeinschaften
Format:
Sonstiges
Lernszenarien - Hauptkategorie:
Anreicherung
Studiengang:
Bauingenieurwesen / Dynamik
Fakultät:
3 - Bauingenieurwesen
Jahr:
2016

Idee und Ziel

Das Projektziel war die Anpassung des Curriculum-Designs der Lehrveranstaltung an die MAPS-Methode von MIT (Massachusetts Institute of Technology). Die modellierungsbasierte Lehrmethode MAPS (Modeling Applied to Problem Solving) wurde bereits erfolgreich insbesondere in den MIT-Grundfächer des Physikstudiums Mechanik sowie Elektronik angewendet, ist für die RWTH jedoch noch neu. Das innovative Lehrkonzept besteht aus der systematischen Anwendung einer neuentwickelten Problemlösungsstrategie. Dabei werden zunächst die relevanten physikalischen Systeme identifiziert und in hierarchisch angeordneten Modellen zugeordnet. Danach werden die relevanten Interaktionen (z.B. Kräfte oder Randbedingungen) mit Hilfe einer standardisierten Vorgehensweise erfasst. Der hierfür verwendete Lösungsweg SIM (System-Interaktion-Model) imitiert die methodische Vorgehensweise von Wissenschaftlern. Dabei wird das eigenständige Lernen gefördert, indem Studenten die Möglichkeit gegeben wird, Problemlösungen selbständig zu entdecken und ihre exploratorischen Fähigkeiten weiterzuentwickeln.

Projektverlauf

Im Rahmen einer Vorstudie hat Dr. Altay (Antragsteller und seit Januar 2016 Curricular-Verantwortlicher der Dynamik-Veranstaltung) zunächst die Anwendbarkeit der MAPS-Methode für die Dynamik-Veranstaltung überprüft und mit der bisher angewendeten klassischen Lehrmethode verglichen. Dabei wurden insbesondere die Ergebnisse bisheriger Anwendungen vom MIT sowie zahlreiche wissenschaftliche Publikationen analysiert.
Um eine Übertragbarkeit auf andere Mechanik-Vorlesungen zu ermöglichen wurden im Laufe des Projekts mit den anderen Mechanik-Lehrstühlen zwei Treffen organisiert. Dabei wurden insbesondere über Synergiepotenziale diskutiert.

Ergebnis

Der Inhalt der Vorlesungs- und Übungsveranstaltungen wurde vollständig überarbeitet. Die neue Themengliederung lautet:
- 1D-Bewegung
- 2D-Bewegung
- Kraft und Impuls
- Moment und Drall
- Mechanische Energie
- Schwingungen
Dabei wurden drei Systeme definiert: Massenpunkt, Massenpunktsystem sowie starre Körper. Die Themen wurden an diesen Systemen erläutert. Es wurden 9 Rechenmodelle definiert, die die Lösungswege entsprechend SIM systematisch erläutern. Die Beispiele der Vorlesung und Übung wurden überarbeitet. Die Präsentationsfolien der Veranstaltungen wurden neugestaltet.
Die neue Gliederung sowie Rechenmodelle wurden auf Lernplattform L2P mit Hilfe der Wiki-Seitenfunktion integriert. Derzeit wird zusätzlich auf Lernplattform auf dieser Basis des im Projekt vorbereiteten Rechenmodelle noch eine elektronische Aufgabensammlung erstellt.