DTM – Digitale Technische Mechanik

Kompetenzorientierte Lehr- und Lernmaterialien für die Grundlagen der Technischen Mechanik

Im vom MKW NRW geförderten Projekt „DTM – Digitale Technische Mechanik“ wurden offene digitale Lehr- und Lernmaterialien für das Grundlagenfach Technische Mechanik entwickelt. Im Mittelpunkt stand dabei nicht zuerst die Frage, welche Inhalte traditionell in einer Mechanik-Veranstaltung behandelt werden, sondern welche Kompetenzen Studierende am Ende einer solchen Veranstaltung erworben haben sollen: Was sollen sie verstehen, beurteilen, berechnen und anwenden können?

Ausgehend von dieser Perspektive entstanden Materialien, die zentrale Inhalte der Technischen Mechanik anwendungsnah, modular und kompetenzorientiert aufbereiten. Die Aufgabenstellungen sind in realistische technische Kontexte eingebettet und zeigen, wofür Mechanik in ingenieurwissenschaftlichen Berufsfeldern benötigt wird. So sollen Studierende nicht nur Rechenverfahren einüben, sondern mechanische Modelle entwickeln, Zusammenhänge erkennen und Ergebnisse fachlich einordnen können.

DTM ist ein Verbundprojekt der Technischen Universität Dortmund, der Hochschule Hamm-Lippstadt, der Ruhr-Universität Bochum, der Universität Paderborn, der Bergischen Universität Wuppertal, der Universität Duisburg-Essen, der Hochschule Rhein-Waal und der Westfälischen Hochschule.

Der im Projekt DTM entwickelte Moodle-Kurs enthält digitale Materialien für die Grundlagen der Technischen Mechanik. Dazu gehören unter anderem Lernvideos, interaktive H5P-Elemente, anwendungsorientierte Problemstellungen, Fallbeispiele sowie digital unterstützte Aufgabenformate.

Ein besonderer Fokus liegt auf realitätsnahen Problemstellungen. Die Aufgaben sind in technische und berufsfeldbezogene Situationen eingebettet und sollen deutlich machen, wie Mechanik zur Analyse, Modellierung und Bewertung konkreter ingenieurwissenschaftlicher Fragestellungen eingesetzt wird. Dadurch wird Mechanik nicht nur als abstraktes und rechnerisch anspruchsvolles Grundlagenfach erfahrbar, sondern als Werkzeug, mit dem technische Systeme verstanden, beschrieben und beurteilt werden können.

Zugleich wird der Fokus bewusst über die reine Durchführung vorgegebener Handrechnungen hinaus erweitert: in Richtung der vor- und nachgelagerten Schritte mechanischer Problemlösung. Dazu gehören das Erkennen relevanter Einflussgrößen, die Entwicklung geeigneter Modelle, die Auswahl passender Lösungswege sowie die Interpretation und Plausibilitätsprüfung der Ergebnisse. Damit unterstützen die Materialien eine kompetenzorientierte Lehre, in der nicht allein das Rechnen im Mittelpunkt steht, sondern der gesamte Prozess der Problemlösung.

Der Kurs ist modular aufgebaut. Die Materialien können daher einzeln genutzt, gezielt in bestehende Veranstaltungen integriert oder in größerem Umfang als Grundlage für eigene Lehrkonzepte eingesetzt werden. Über die Filterfunktion im Moodle-Kurs lassen sich die Inhalte zudem gezielt nach einzelnen Projekten und spezifischen Lernzielen auswählen.

Zielgruppe

Die Materialien richten sich an Studierende und Lehrende in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen, insbesondere in Grundlagenveranstaltungen zur Technischen Mechanik.

Studierende können die Materialien zur Vor- und Nachbereitung, zur Prüfungsvorbereitung oder zum Selbststudium nutzen. Im Mittelpunkt steht dabei nicht nur das Einüben von Rechenverfahren, sondern auch der Aufbau eines grundlegenden mechanischen Verständnisses: Studierende sollen lernen, technische Situationen zu analysieren, mechanische Modelle zu entwickeln, geeignete Lösungsschritte auszuwählen und Ergebnisse fachlich einzuordnen.

Lehrenden bieten die Materialien nicht nur zusätzliche Übungsaufgaben, sondern auch Impulse, Leitfäden und Designvorlagen für eine anwendungsnahe und kompetenzorientierte Mechanik-Lehre. Die Fallbeispiele können vollständig übernommen, angepasst oder als Ausgangspunkt für eigene Aufgaben- und Veranstaltungskonzepte genutzt werden.

Lizenz

Die entstandenen Inhalte stehen, wenn nicht anders gekennzeichnet, unter der Lizenz CC BY-SA 4.0 – Teilen und Bearbeiten unter Namensnennung.

Verfügbare Materialien

Der Kurs versteht sich als wachsendes Angebot. Auch nach der Erstveröffentlichung sollen weitere Projekte, Materialien und insbesondere digitale Werkzeuge ergänzt werden. Ziel ist es, langfristig eine flexibel nutzbare Materialsammlung bereitzustellen, die kompetenzorientierte Mechanik-Lehre unterstützt und zur Weiterentwicklung eigener Lehrformate anregt.

Für die Einbindung des Kurses in Ihr lokales Lernmanagementsystem können Sie die Moodle-Backup-Datei hier herunterladen.

Ansprechpersonen

Prof. Dr. Constanze Niederhaus

Prof. Dr. Constanze Niederhaus

Universität Paderborn
Dr. Mareike Müller

Dr. Mareike Müller

Universität Paderborn
Dr. Matthias Prikoszovits

Dr. Matthias Prikoszovits

Universität Paderborn
Lydia Böttger

Lydia Böttger

Universität Paderborn

Logo Universität Paderborn

PD Dr. Corinna Peschel

PD Dr. Corinna Peschel

Bergische Universität Wuppertal
Sofian Kaci

Sofian Kaci

Bergische Universität Wuppertal

Logo Bergische Universität Wuppertal

Prof. Dr. Tobias Schroedler

Prof. Dr. Tobias Schroedler

Universität Duisburg-Essen
Prof. Dr. Heike Roll

Prof. Dr. Heike Roll

Universität Duisburg-Essen
Lea Wöhning

Lea Wöhning

Universität Duisburg Essen