Neue Form der Wissensvermittlung

Sie sind beispielhaft für die sinnvolle und praxisnahe Verwendung von Studiengeldern und die Optimierung in der Lehre: die neue mobile Experimentier-Plattform (MEP) und das Animationsmodul Spannung und Verformung (ASV) übersetzen theoretische Formeln in praktische Anschauung. Beide Projektarbeiten wurden von Studierenden für Studierende des Fachbereiches Ingenieurwissenschaft und Mathematik der Fachhochschule Bielefeld entwickelt und zu einem Teil durch Studienbeiträge finanziert. Sowohl das MEP als auch das ASV werden in Vorlesungen, Seminaren und Tutorien der »Technischen Mechanik« eingesetzt, also bei Vermittlung von Grundlagenwissen für angehende Ingenieurinnen und Ingenieure. Bei der Einführung in die Theorie folgen zwischendurch praktische Beispiele mittels der beiden Module. »Wir erhoffen uns vom Einsatz der beiden anwendungsorientierten Projekte, dass das Verständnis um die Zusammenhänge im Maschinenbau steigt und der Zugang zur Materie erleichtert wird«, so Professor Dr. Lothar Budde, Dekan des Fachbereichs. Durch die Simulation wird der Stoff leichter zugänglich. Dadurch können die Durchfallquoten bei den Klausuren und die Abbrecherquoten sinken und auch die Studiendauer kann sich verkürzen.

Animationsmodul mit Kran
Das Animationsmodul ist ein von einem Studententeam neu entwickeltes Visualisierungsprogramm, das am Beispiel eines virtuellen Krans und seiner Lasten die Verformungen und Spannungen während der Belastung darstellen kann. Zur Veranschaulichung ist die Krankonstruktion in vier verschiedenen Profilen wählbar, die wiederum durch Zug, Druck oder Biegung unterschiedlich belastet und beansprucht werden können. So wird durch grafische Elemente und Animation beispielsweise die Verformung durch Biegen sichtbar gemacht.

Experimentier-Plattform mit Kamera
Die »Mobile Experimentier-Plattform« mit verschiedenen Versuchsaufbauten soll anhand praktischer Demonstrationen Größenordnungen, Kraftdimensionen, Abmessungen und Werkstoffverhalten unter Belastung im Maschinenbau verdeutlichen. Dazu wurden 13 Versuche mit unterschiedlichen Profilen kreiert. Das gesamte Versuchsgeschehen am Experimentiertisch wird über ein integriertes Laptop per Webcam auf die Hörsaal-Leinwand übertragen. Studierende können die Ergebnisse ihrer Übungsaufgaben, die sie zuvor berechnet haben, auf diese Weise direkt anschauen.

»Wir bieten den Studentinnen und Studenten des Maschinenbaus damit Technik zum Anfassen, von Studierenden für Studierende«, erläutert Professor Dr. Ralf Hörstmeier als Projektleiter die beiden praktischen Anwendungen. »Mit dieser Methode lassen sich Auffassungsvermögen und Schnelligkeit des Lernens steigern.« Sie würden auch den unterschiedlichen Vorkenntnissen der Studienanfängerinnen und -anfänger Rechnung tragen, die zum Teil mit abgeschlossener Fachausbildung, zum Teil mit Abitur zur Fachhochschule Bielefeld kämen. ASV und MEP seien in sich geschlossene Module, die aber den Blick über den Tellerrand, den Weitblick über die Festigkeitslehre hinaus auf verschiedene Themenfelder des Maschinenbaus ermöglichten - auf Messtechnik, Maschinenelemente oder Informatik.

Die Idee zur mobilen Experimentier-Plattform und zum Animationsmodul Spannung und Verformung kam von Studierenden. Von der Initialzündung über die Planung bis zur Realisierung ist ein Jahr vergangen. Den Wert von ASV und MEP beziffert Professor Hörstmeier mit rund 100.000 Euro insgesamt: 30.000 Euro wurden aus Studiengeldern finanziert, 70.000 Euro wurden von Kooperationspartnern eingebracht.