Modellierung und Evaluation technischer Problemstellungen

Mathematische Modellbildung und Einsatz der Modelle

Matthias M. Kniebusch ist Lehrkraft für besondere Aufgaben und lehrt an der Hochschule Bremerhaven Technische Mechanik und Mathematik.

Herr Kniebusch hatte bereits das Online-Assessment-System Maple TA im Fach Mathematik an der Hochschule ins Leben gerufen. Dies wird er nun auf neue Fachgebiete, wie z. B. Technische Mechanik und Anlagentechnik ausweiten.
Im Rahmen des Projektes „Aufwind“ wird das Authoring-Tool „Möbius“ eingesetzt, um zunächst Inhalte für Mathematik und Technische Mechanik im Rahmen eines Blended-Learning-Konzeptes zu entwickeln. Möbius baut direkt auf Maple TA auf. Ein Element sind hierbei sogenannte MathApps.

Das Vorhaben basiert auf den bisherigen Arbeiten und soll folgende Ziele erreichen:

  1. Erweiterung der Kompetenzen der teilnehmenden Studierenden im Rahmen einer Wahlpflichtveranstaltung. Die Studierenden erhalten Credits/Bewertungen, basierend auf Seminararbeit und Kolloquium.
  2. Wenn immer möglich sollen die studentischen Arbeiten in die Online-Umgebung überführt bzw. für die Präsenzlehre zur Verfügung gestellt werden.

Das Projekt beinhaltet folgende Teile:

  1. Mathematische Modellbildung und Realisierung des Modells in Maple/Möbius - Innerhalb der Lehrveranstaltung wird die Seminararbeit zugunsten von E-Learning- und Projektarbeit weitgehend reduziert. Langfristig sollen unterstützende Online-Materialien erarbeitet werden.
  2. Einsatz der Modelle in Maple TA als Basis von Fragen/Assignments (Tutor_innenvertrag)
  3. Vorbereitung des Einsatzes der Modelle in der Präsenzlehre und in Möbius (Tutor_innenvertrag)

Herr Kniebusch regt an, denkbare Fragestellungen aus der Technischen Mechanik zu entlehnen (z. B. die Visualisierung des Zusammenhanges zwischen Schubspannung und Normalspannung). In der
Lehrveranstaltung Kältetechnik sei auf Basis von Maple auch die Entwicklung von Berechnungsmodellen für spezielle Prozessführungen bzw. vollständige Kreisprozesse denkbar. Berechnungsverfahren und zugehörige Visualisierungen im Bereich von Pumpen und Kompressoren könnten ein weiteres Arbeitsfeld eröffnen.

Das Projekt wendet sich an insgesamt fünf Studierende, mit oder ohne Vorkenntnisse, die eine stabile nachgeordnete Arbeitsgruppe bilden. Es wird angestrebt, die Wahlpflichveranstaltung, die ohne Teilnehmendenbeschränkung ist, in jedem Semester anzubieten, um eine kontinuierliche Erweiterung der Online-Materialien zu gewährleisten.


Herr Kniebusch lädt seine Kolleg_innen herzlich ein, sich mit Themen zu beteiligen, um langfristig die Vielfalt zu gewährleisten. Zudem strebt er einen Austausch über die engen Grenzen der Fachgebiete hinaus an.