Tutorielle Lernunterstützung in der Konstruktionslehre durch wissensbasierte Konstruktionssysteme

Research output: ThesisDoctoral thesis

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Details

Original languageGerman
QualificationDoctor of Engineering
Awarding Institution
Supervised by
  • Roland Johann Lachmayer, Supervisor
Date of Award20 Nov 2024
Place of PublicationGarbsen
Print ISBNs978-3-69030-004-9, 3-69030-004-5
Electronic ISBNs9783690300131
Publication statusPublished - 2024

Abstract

In design education, a particularly heterogeneous student body leads to individual learning needs. Intelligent tutorial systems can be used as a digital support tool to equalize students’ levels of knowledge. These are able to carry out digital one-to-one teaching by training individual content and closing knowledge deficits in a targeted manner. This thesis describes an intelligent tutorial system for use in design education. The requirements for the system are specified based on the success factors of existing systems and taking into
account the application context of design. By combining the characteristics of knowledge-based systems and intelligent tutorial systems, a model is developed that can be used to represent one-to-one teaching in design education. For the technical implementation of this model, a development environment is synthesized, which represents the individual components of the model as well as the communication structure. The usability of the model and the development environment is demonstrated by implementing the application example of a CAD gearbox shaft. The validation and verification of the intelligent tutorial system is carried out by evaluating it in a teaching environment. The
results show that the system is technically capable of providing individual instruction in design education and can guide students to valid design solutions.

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Tutorielle Lernunterstützung in der Konstruktionslehre durch wissensbasierte Konstruktionssysteme. / Hoppe, Lukas Valentin.
Garbsen, 2024. 156 p.

Research output: ThesisDoctoral thesis

Hoppe LV. Tutorielle Lernunterstützung in der Konstruktionslehre durch wissensbasierte Konstruktionssysteme. Garbsen, 2024. 156 p. (Berichte aus dem iPeG). doi: 10.51202/9783690300131, 10.15488/18237
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@phdthesis{a2feac179e1f4ca0a1e991d47cbf559a,
title = "Tutorielle Lernunterst{\"u}tzung in der Konstruktionslehre durch wissensbasierte Konstruktionssysteme",
abstract = "Im Rahmen dieser Arbeit wird die Entwicklung eines intelligenten tutoriellen Systems (ITS) f{\"u}r die Anwendung in der Konstruktionslehre beschrieben. Ausgehend von den Erfolgsfaktoren bestehender Systeme und unter Ber{\"u}cksichtigung des Anwendungskontexts der Konstruktion werden Anforderungen an das zu entwickelnde System spezifiziert. Durch die Verbindung der Eigenschaften von wissensbasierten Systemen und ITS wird ein Modell synthetisiert, welches den Einzelunterricht in der Konstruktionslehre abbilden kann. Die Anwendbarkeit des ITS wird durch die Implementierung des Anwendungsbeispiels einer CAD-Getriebewelle aufgezeigt. Die Validierung und Verifikation des ITS erfolgen durch die Evaluation im Lehrbetrieb. Die Ergebnisse zeigen, dass das System technisch dazu in der Lage ist einen Einzelunterricht in der Konstruktionslehre durchzuf{\"u}hren sowie die Studierenden zu g{\"u}ltigen Konstruktionsl{\"o}sungen zu leiten",
keywords = "Intelligente tutorielle Systeme (ITS), Konstruktionslehre, Wissensbasierte Systeme (KBS), CAD-Lehre",
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year = "2024",
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language = "Deutsch",
isbn = "978-3-69030-004-9",
series = "Berichte aus dem iPeG",
school = "Gottfried Wilhelm Leibniz Universit{\"a}t Hannover",

}

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TY - BOOK

T1 - Tutorielle Lernunterstützung in der Konstruktionslehre durch wissensbasierte Konstruktionssysteme

AU - Hoppe, Lukas Valentin

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - Im Rahmen dieser Arbeit wird die Entwicklung eines intelligenten tutoriellen Systems (ITS) für die Anwendung in der Konstruktionslehre beschrieben. Ausgehend von den Erfolgsfaktoren bestehender Systeme und unter Berücksichtigung des Anwendungskontexts der Konstruktion werden Anforderungen an das zu entwickelnde System spezifiziert. Durch die Verbindung der Eigenschaften von wissensbasierten Systemen und ITS wird ein Modell synthetisiert, welches den Einzelunterricht in der Konstruktionslehre abbilden kann. Die Anwendbarkeit des ITS wird durch die Implementierung des Anwendungsbeispiels einer CAD-Getriebewelle aufgezeigt. Die Validierung und Verifikation des ITS erfolgen durch die Evaluation im Lehrbetrieb. Die Ergebnisse zeigen, dass das System technisch dazu in der Lage ist einen Einzelunterricht in der Konstruktionslehre durchzuführen sowie die Studierenden zu gültigen Konstruktionslösungen zu leiten

AB - Im Rahmen dieser Arbeit wird die Entwicklung eines intelligenten tutoriellen Systems (ITS) für die Anwendung in der Konstruktionslehre beschrieben. Ausgehend von den Erfolgsfaktoren bestehender Systeme und unter Berücksichtigung des Anwendungskontexts der Konstruktion werden Anforderungen an das zu entwickelnde System spezifiziert. Durch die Verbindung der Eigenschaften von wissensbasierten Systemen und ITS wird ein Modell synthetisiert, welches den Einzelunterricht in der Konstruktionslehre abbilden kann. Die Anwendbarkeit des ITS wird durch die Implementierung des Anwendungsbeispiels einer CAD-Getriebewelle aufgezeigt. Die Validierung und Verifikation des ITS erfolgen durch die Evaluation im Lehrbetrieb. Die Ergebnisse zeigen, dass das System technisch dazu in der Lage ist einen Einzelunterricht in der Konstruktionslehre durchzuführen sowie die Studierenden zu gültigen Konstruktionslösungen zu leiten

KW - Intelligente tutorielle Systeme (ITS)

KW - Konstruktionslehre

KW - Wissensbasierte Systeme (KBS)

KW - CAD-Lehre

U2 - 10.51202/9783690300131

DO - 10.51202/9783690300131

M3 - Dissertation

SN - 978-3-69030-004-9

SN - 3-69030-004-5

T3 - Berichte aus dem iPeG

CY - Garbsen

ER -