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LEHRSTUHL UND INSTITUT FÜR ALLGEMEINEKONSTRUKTIONSTECHNIK DES MASCHINENBAUS

RWTH AachenUniv.-Prof. Dr.-Ing. J. Feldhusen

Steinbachstraße 5452074 Aachen

Die Lehre zur maschinenbaulichen Konstruktion im Bachelorstudium

an der RWTH Aachen

Dr.-Ing. Alex Brezing

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ikt - Profil

Lehre

o Vom 1. Semester bis zur Diplom-/Masterarbeit

o Kurse von 10 –1500 Studenten

Forschung

o Konstruktionsmethodiko PLM/PDMo Hybride Struktureno Biomedizinische Technik

Dienstleistung

o Produktentwicklungo Einführungsunterstützung

für PDMSo Schulung

o Gegr. 1974, Prof. R. Koller o Seit 2000 Prof. J. Feldhuseno ~ 15 wiss. Angestellteo 5 nichtwiss. Angestellteo ~ 20 Hiwis in der Lehre

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“Konstruktionstechnik” am ikt

• Maschinengestaltung I

• CAD-Einführung

• Konstruktionslehre I/II

• Machine Design Process

• Angewandte Konstruktionslehre

• Konstruieren von Maschinen und Geräten

• Industrial Design (für Konstrukteure)

• Kollaborative Produktentwicklung

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Collaborative Product Development

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Collaborative Product Development

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Dr.-Ing. Alex Brezing

• Studium an der RWTH; Maschinenbau/Konstruktionstechnik

• Seit Januar 2000 wissenschaftlicher Mitarbeiter am ikt

• Seit 2001 verantwortlich für die Neugestaltung „Maschinenzeichnen“ wg. Übernahme vom LuFG ME

• Seit 2003 Moderation der Arbeitsgruppe „Ingenieurwissenschaftliche Grundlagen und Konstruktionstechnik“

• Promotion 2005

• Seit 2006 Oberingenieur am ikt, u. a. Lehrkoordination

• Vertreter der wiss. Mitarbeiter im Fakultätsrat der Fakultät für Maschinenwesen und der Kommission für Lehre

• Lehre in den Kursen MG1, KL1/2, MDP, ID, KoPro

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Lehrpreis 2006

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Themen

• Konzept und Aufbau des BA MB in Aachen- Start im WS 2007/2008 (aktuell Ende 4. Semester)

- Immatrikulationszahlen WS08/09: MB 1150, Wi/MB 350

• Wandel des Prüfungswesens vom Diplom zum Bachelor

• CAD-Ausbildung und Prüfung

• Neue Medien und Lernmaterialien

• Neue Medien und Betreuung

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Beschluss der KonsAG (Juli 2004)

0%-18%2424berufsfeldbezogene Module

330Kommunikations- und Organisationsentwicklung

312Projektmanagement 3%37%

312BWL für IngenieureGesellschafts-wissenschaftliche Grundlagen

3431Messtechnik + Labor

-422Regelungstechnik

-642Simulationstechnik+Programmiert. (Matlab, Maple)

-312Mathematische Modellbildung

11%

7

18%

642Technische Informatik + Programmiertechnik (C++)

Systemwissen-schaftlicheGrundlagen

3422Physik

3312Chemie

5422Numerische Mathematik27%

15

20%

1569Mathematik I-IIIMathematisch-Naturwissen-schaftlicheGrundlagen

-422Wärme- und Stoffübertragung I

-422Strömungslehre I

7633Thermodynamik

5523Elektrotechnik + Elektronik

161055Maschinenelemente I, II (MZ??? V2/Ü4!!!)

10633Werkstofftechnik I

151358Mechanik I, II, III

59%

3

37%

000Vorstellung Berufsfelder / Vertiefungsrichtungen

Ingenieur-wissenschaftliche Grundlagen

Alt: %Alt:AnteileSummeÜV

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Kompromiss der Arbeitsgruppe

23Mechanik III (Dynamik)

22Mechanik II

(Festigkeitslehre)

22Mechanik I (Statik)

12WKII (Kunststoffe, Keramik)

23WK I (Metalle)

22Maschinengestaltung II/III

22Maschinengestaltung II/III

1CAD-Einführung

21Maschinengestaltung I

ÜVÜVÜVÜV

4. Sem.3. Sem.2. Sem.1. Sem.(11.05.2005)

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Pflichtbereich des BA Maschinenbau

1061065056180180Summen

10 Wochen20Bachelorarbeit20 Wo. inkl. 6 Wo. Vorprakt.10Praktikum

6 Wochen1040

Projektarbeit

3213Qualitäts- und Personalmanagement3123Managementgrundlagen für Ingenieure 93123

9Kommunikation und Organisationsentwicklung

6336Simulationstechnik5237Regelungstechnik4314Messtechnik

20

5325

22

Informatik im Maschinenbau3124Physik3123Chemie4225Numerische Mathematik

25

156921

33

Mathematik I-III4227Wärme- und Stoffübertragung I4227Strömungsmechanik I6339Thermodynamik I, II5236Elektrotechnik + Elektronik111CAD-Einführung116514Maschinengestaltung I, II, III83510Werkstoffkunde I, II136722Mechanik I, II, III

5276

Vorstellung Berufsfelder∑ SWS∑ SWSÜ/LV∑ LP∑ LP

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Berufsfelder im BA

• Energie- und Verfahrenstechnik- Energietechnik

- Verfahrentechnik

• Kunststoff- und Textiltechnik- Kunststofftechnik

- Textiltechnik

• Verkehrstechnik- Luftfahrttechnik

- Fahrzeugtechnik

• Produktionstechnik

• Konstruktionstechnik

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Konzept Maschinengestaltung I/II/III

MG I (V1/Ü2; ikt, Feldhusen)• „Qualitative Konstruktion mit Maschinenelementen“, d. h.

• Zeichnungsnormung, Gestaltung und Darstellung von Maschinenelementen, Bemaßung und Tolerierung

• 1. Semester f. MB bzw. 2. Sem. f. Wirt.-Ing.

• Standardisierte Übungsaufgaben mit geringem Umfang (2-3/Woche)

• Betreute Saalübungen, dazu Tutorengruppen

• Klausur 120 Minuten

MG II/III (V2/Ü2; IME, Jacobs und IGM, Corves)• „Quantitative Konstruktion mit Maschinenelementen“, d. h.

• Rechnerische Dimensionierung von Maschinenelementen

• 3. und 4. Semester f. MB und Wirt.-Ing.

• Wechselnde Übungsaufgaben mit mittlerem Umfang (4/Semester)

• Saalübungen frontal, dazu betreute Praktika

• Klausur 180 Minuten; IME/IGM=75/25

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BA Maschinenbau: persönliches Fazit

• Maschinenbau in Aachen bleibt bei 7+3

• Betonung auf „konsekutiv“

• Verpasste Chance: „Projektmanagement“-Kontingent den Ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen zuteilen.Grund: Allgemein „Konstruktionsfeindliche“ Konstellation

• Verpasste Chance: CAD als Simulationstechnik.Grund: s. o.

• Verpasste Chance: Klare Studienpläne mit wenigen Prüfungen, insbesondere in den Berufsfeldern (u. MA).Grund: „Me-Too“ bzw. „Alle mit ins Boot“-Mentalität

• Wahrgenommene Chance: aktualisierte, gestraffte Veranstaltungen in den ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen und im BF/Master „Konstruktion“ durch bessere Abstimmung der Lehrstühle

• Umstieg i. W. geglückt und insgesamt positiv!

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Vorleistungen und Prüfungen

• Wegfall der Prüfungsvorleistung und Anwesenheitspflicht.

• Daraus folgend Wegfall von verpflichtenden Gestaltungs-und Konstruktionsübungen mit befürchteten Folgen für Prüfungsbilanzen und beruflicher Qualifikation.

• Abhilfe: „Anreizsystem“ mit Anrechnung von erzielten Punkten auf Prüfungsergebnis; in der PO verankert.

• Trotz hervorragender Erfolge in der Werkstoffkunde (Beiss) nicht in der Maschinengestaltung eingesetzt.

• Nur ca. 10% freiwillige Abgabe von Konstruktionsübungen.

• Schon in der ersten Prüfung (zur Zeit in der Korrektur) zeichnet sich ein „erheblich schlechteres Ergebnis“ im Gestaltungsteil der Klausur ab.

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„Neue“ Medien und Lernmaterialien

• Hochschulübergreifendes Lehr- und Lernportal L²P,

• ...gekoppelt mit Kurs-, Raum- und Personalmanagementsystem CAMPUS

• ...und dem TIM Identity Management System.

• Über L²P Bereitstellung von Lernmaterialien (Downloads, Wiki-Seiten, interaktive Prüfungsfragen...),

• ...Informationsverbreitung (Mailverteiler, Ankündigungen)

• ...und Diskussionsforen.

• Zusätzlich Aufzeichnung von Vorlesungen und Bereitstellung von Streams über Homepage bzw. zukünftig iTunes-University

• ...sowie Empfehlung von ProNorm.

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Lehr- und Lernportal L²P

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Lehr- und Lernportal L²P

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Lehr- und Lernportal L²P

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Lehr- und Lernportal L²P

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CAD-Ausbildung

• Was macht man mit einer SWS bzw. einem LP???!!!

• Man erklärt die Not zur Tugend!

• „An einer Exzellenz-Universität lernt der Studierende die Arbeit mit CAD-Systemen im Wesentlichen extracurricular (was besser klingt als „in der Freizeit“).“

• Curricular (1 LP): alternativ NX/SIEMENS PLM oder Wildfire/PTC im Rahmen der CAD-Einführung (ikt)

• Je 7 90-minütige betreute Termine mit detaillierten Anleitungen über L²P einem einleitenden Vortrag

• Identisches Vorgehen und Beispiel

• Erste Einheit: Einführung in PDMS (Windchill/PTC)

• Zusätzlich in der vorlesungsfreien Zeit Inventor/Autodesk(IGPM, Dr. Klaus Pütz)

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CAD-Ausbildung: 1 Dozent, 6 Räume, 210 Rechner

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CAD-Ausbildung: 1 Dozent, 6 Räume, 210 Rechner

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CAD-Ausbildung

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CAD-Ausbildung

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CAD-Ausbildung

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CAD-Ausbildung

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CAD-Ausbildung

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CAD-Ausbildung

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CAD-Ausbildung

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CAD-Ausbildung

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CAD-Ausbildung

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CAD-Prüfung

• Wie prüft man 1500 Studierende in einer Prüfung in CAD?

• Ausgeschlossen: theoretische Klausur, Ersatz der Prüfung durch Anwesenheitspflicht, Hausaufgabe.

• Praktische Prüfung unter Klausurbedingungen, 90 Minuten.

• in zahlreichen Gruppen nacheinander an drei aufeinander folgenden Tagen.

• Vorveröffentlichte, parametrisierte Aufgabenstellung.

• Aufgabenstellung systemneutral; Teilemodellierung, Baugruppe und Zeichnung.

• Parameterwerte sind persönlich und werden in der Prüfung übergeben.

• Es funktioniert!

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CAD-Prüfung (Aufgabe 1 von 4)

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Komplementäre (freiwillige) CAD-Ausbildung

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Komplementäre (freiwillige) CAD-Ausbildung

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Komplementäre (freiwillige) CAD-Ausbildung

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Komplementäre (freiwillige) CAD-Ausbildung

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Komplementäre (freiwillige) CAD-Ausbildung

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Komplementäre (freiwillige) CAD-Ausbildung

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Komplementäre (freiwillige) CAD-Ausbildung

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Komplementäre (freiwillige) CAD-Ausbildung

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Betreuung

• „Nicht-virtuelle“ Betreuung über Sprechstunden und Tutorengruppen

• Angeboten, aber nur in geringem Umfang genutzt: Diskussionsforen in den L²P-Lernräumen

• Grund: Guerilla-Betreuung über „Maschboard“1 – man diskutiert gerne unter sich!

• Ergo: Diskussionsforum als Beratungsmedium wird angenommen

• Zusätzliche „virtuelle“ Betreuung durch sog. Online-Sprechstunden über Adobe Connect, vom DFN2 bereit gestellt

1 www.maschboard.de2 http://webconf.vc.dfn.de

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Betreuung: Online-Sprechstunde

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!