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Karlsruher Lehrmodell für Produktentwicklung - KaLeP

Der Maschinenbau der Universität Karlsruhe (TH) hat eine lange und verpflichtende Tradition. Hervorragende Persönlichkeiten haben die Lehre und Forschung im Bereich des Maschinenbaus maßgeblich geprägt.

Dieser Tradition folgend, wurde am Institut für Produktentwicklung ein didaktischer Ansatz entwickelt, der die Vermittlung der notwendigen Kenntnisse für einen Ingenieur unter der Randbedingungen der fortschreitenden Globalisierung und den daraus folgenden veränderten Anforderungen auf hohem Niveau ermöglicht:

Das "Karlsruher Lehrmodell für Produktentwicklung - KaLeP" ist ein durchgängiges Ausbildungssystem, das sich am Entwicklungsprozess der Praxis orientiert.

Die Studierenden erwerben sich ganz praktisch Produktentwicklungskompetenz.

Merkmale von KaLeP am Beispiel der Lehrveranstaltung Maschinenkonstruktionslehre - MKL

Getriebe Workshop
1. Semester Getriebeworkshop
Konstruktionsbesprechung
3. Semester Projektsitzung
  • "Lernen durch Tun":
    Die Verschränkung von Vorlesung, betreuter Gruppenarbeit und freier Projektarbeit entspricht den Erkenntnissen der Lernpsychologie im Sinne des modernen Konstruktivismus.
    Diese besagen, dass die Lernerfolge zum großen Teil davon abhängen, welches Bild der Lernende von der "Welt" hat. Bei der Zusammenarbeit in Projektgruppen wird diese persönliche "Welt" sowohl durch die Teammitglieder, als auch durch das Anwenden und Vernetzen von Wissensgebieten erweitert.
     
  • "Lernen durch persönliches Feedback":
    Die Studierenden entwickeln während der viersemestrigen Ausbildung nicht nur "Fachkompetenz", sondern arbeiten auch am Bereich der "weicheren" Kompetenzfelder wie z.B. Sozialkompetenz, Kreativitätspotenzial, Elaborationspotenzial und Methodenkompetenz.
     
  • Ein grundsätzlich neuer didaktischer Vermittlungsansatz zum Verständnis von Maschinenfunktionen und Maschinenelementen. Er wurde unter dem Namen C&C2 A  (Contact&Channel Ansatz) veröffentlicht und dient der Analyse des Zusammenhangs von Funktion und Gestalt technischer Systeme.
     
  • Eine durchgängig multimedial unterstützte Wissensvermittlung. Die Bereitstellung modernster Technologie (unter anderem CAD/PDM) zur Erarbeitung der Projektarbeit und zur Vorbereitung auf eine moderne Entwicklungsumgebung in der Industrie.

Unter diesem Link finden Sie ein kurzes Informationsvideo zur Lehrveranstaltung.


Erfolge und Publikationen

Ein bereits mehrere Jahre durchgeführter Mustertest hat gezeigt, dass sich das Lernverhalten der Studierenden seit der Einführung von KaLeP wesentlich geändert hat und dass die dabei erzielten Lernerfolge wesentlich höher sind als beim Unterricht mit dem "herkömmlichen" Lehrmodell (ausschließlich Vorlesungen und Saalübungen in großen Hörsälen).

Publikationen zu KaLeP


2017
Technikaktivitäten – Herausforderungen in der Ausbildung und vielversprechende Lösungsansätze.
Matthiesen, S.; Hoelz, K.; Fox, D.; Eisenmann, M.
2017. Digitalisierung in der Techniklehre – ihr Beitrag zum Profil technischer Bildung : 12. Ingenieurpädagogische Regionaltagung, Ilmenau, 11. – 13. Mai 2017, IPW, Ilmenau
Technik vermitteln und erleben im Naturwissenschaft und Technik-Unterricht.
Matthiesen, S.; Woll, A.; Hoelz, K.; Eisenmann, M.; Schmidt, S.; Hansjosten, I.; Wegmann, K.; Hoffman, M.; Schnur, A.
2017. Digitalisierung in der Techniklehre – ihr Beitrag zum Profil technischer Bildung - 12. Ingenieurpädagogische Regionaltagung, Ilmenau, 11. - 13. Mai 2017, IPW, Ilmenau
Universitäre Ausbildung zum Konstrukteur im Kontext des industriellen Wandels.
Matthiesen, S.; Drechsler, S.; Bruchmueller, T.
2017. CSR und Digitalisierung : Der digitale Wandel als Chance und Herausforderung für Wirtschaft und Gesellschaft. Hrsg.: A. Hildebrandt, 735-754, Springer, Berlin. doi:10.1007/978-3-662-53202-7
2015
Iteratives Vorgehen in räumlich getrennten mechatronischen Entwicklungsteams – Das Wechselspiel von Synthese und testbasierter Analyse.
Matthiesen, S.; Schmidt, S.; Ludwig, J.; Hohmann, S.
2015. Fachtagung Mechatronik 2015 : Dortmund, 12.03.-13.03.2015). Herausgeber: T. Bertram, 137-142, Technische Universität, Dresden
Supporting validation activities and self-reflection processes in interdisciplinary design teams.
Matthiesen, S.; Schmidt, S.; Klingler, S.; Pinner, T.; Eisenmann, M.; Ludwig, J.; Hohmann, S.; Albers, A.
2015. 17th International Conference on Engineering and Product Design Education, Loughborough Design School, University of Loughborough, United Kingdom, 3. - 4. September, 2015, 418-423, The Design Society, Glasgow
Wie viel (Grundlagen)Wissen braucht technische Bildung? Wege zu technischer Bildung.
Breitschuh, J.; Mattes, P.; Albers, A.
2015. TechColleges - Mit Robotik Lehren lernen, Wege zu technischer Bildung, Referate der 9. Ingenieurpädagogischen Regionaltagung 2014, Siegen, 6. - 8. November 2014. Hrsg.: G. Kammasch, 64-71, IPW, Berlin
Führung lernen und anwenden in interdisziplinären Teams.
Matthiesen, S.; Schmidt, S.; Berg, J.; Klink, K.
2015. 10. Ingenieurpädagogische Regionaltagung 2015, 5. - 7. November 2015, Eindhoven, NL
Erfahrungsbericht aus der universitären SysML Ausbildung von Ingenieuren.
Matthiesen, S.; Möser, G.; Schmidt, S.; Müller, M.
2015. Anwendungsorientierung und Wissenschaftsorientierung in der Ingenieurbildung : Wege zu technischer Bildung : Referate der 10. Ingenieurpädagogischen Regionaltagung 2015. Hrsg.: G. Kammasch, IPW, Berlin
2014
Zukunftssichere Hochschulbildung von Ingenieuren.
Breitschuh, J.; Helmich, A.
2014. 24. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Erziehungswissenschaften, Berlin, 9.-12. März 2014
Competence in Higher Education and the Working Environemnt.
Breitschuh, J.; Albers, A.
2014. Kompetenz im Studium und in der Arbeitswelt- Competence in Higher Education and the Working Environment. Hrsg.: F. Musekamp, 107-129, Peter Lang, Frankfurt a.M.
Lehre hoch Forschung - Interdisziplinäres Projekt zum Kompetenzausbau bei Studierenden und Lehrenden der Maschinenkonstruktionslehre.
Albers, A.; Breitschuh, J.; Diez, A.; Gidion, G.; Helmich, A.; Klink, K.; Matthiesen, S.; Rietschel, U.
2014. Karlsruhe
The Karlsruhe SysKIT Approach -- A Three-Step SysML Teaching Approach for Mechatronic Students.
Matthiesen, S.; Schmidt, S.; Moeser, G.; Munker, F.
2014. Procedia CIRP, 21, 385-390
Evaluating learning outcomes of soft skills in mechanical engineering education.
Breitschuh, J.; Helmich, A.; Albers, A.; Gidion, G.
2014. Proceedings of the 16th International Conference on Engineering and Product Design Education: Design Education and Human Technology Relations, E and PDE 2014, Twente Enschede, Netherlands, 4. September 2014 through 5. September 2014, 644-649
A Cooperative and Competitive Workshop in Mechatronics Engineering.
Krebs, S.; Schmidt, S.; Matthiesen, S.; Hohmann, S.
2014. International Journal of Engineering Pedagogy, 4 (1), 13-17
2013
Cooperation-focused education in mechatronic engineering design projects.
Schmidt, S.; Lohmeyer, Q.; Krebs, S.; Hohmann, S.; Matthiesen, S.
2013. 15th International Conference on Engineering and Product Design Education: Design Education - Growing Our Future, EPDE 2013; Dublin; Ireland; 5 - 6 September 2013: Proceedings. Ed.: E. Bohemia, 296-301, The Design Society, Glasgow
Erschließung mechatronischer Synergiepotentiale durch kooperationsorientierte Lehre (koop-L).
Matthiesen, S.; Hohmann, S.; Schmidt, S.; Breitschuh, J.; Lohmeyer, Q.; Krebs, S.
2013. Standortvorteil Methodik : 11. Gemeinsames Kolloquium Konstruktionstechnik (KT 2013), 12. - 13. September 2013 in Aachen. Hrsg.: K. Brökel, Shaker, Aachen
2012
Establishing CAD and PDM as part of engineering education in large classes for undergraduate students.
Geier, M.; Jäger, S.; Maier, T.; Albers, A.
2012. Design education for future wellbeing: Proceedings of the 14th International Conference on Engineering and Product Design Education, Antwerp, Belgium, September 6-7, 2012. Ed.: L. Buck, 41-46, Design Society, Glasgow
KaLeP: Karlsruher Lehrmodell für Produktentwicklung. Ein Ansatz zur Kompetenzerfassung in der Ingenieurausbildung.
Albers, A.; Burkardt, N.; Becke, C.
2012. Kompetenzen in der Kompetenzerfassung: Ansätze und Auswirkungen der Vermessung von Bildung. Hrsg.: M. Pfadenhauer, 75-86, Beltz Juventa, Weinheim
2009
KALEP - An engineering education model supported by modern IT-solutions.
Albers, A.; Sauter, C.; Maier, T.; Geier, M.
2009. ICEE iCEER 2009, Grand Intercontinental Hotel, Seoul, South Korea, August 23-28, 2009
Das Karlsruher Lehrmodell für Produktentwicklung (KaLeP) als Beispiel zur ganzheitlichen Integration von Projektarbeit in die universitäre Lehre.
Albers, A.; Burkardt, N.; Deigendesch, T.; Robens, G.
2009. 1. Darmstädter Ingenieurkongress Bau und Umwelt : 4. und 15. September 2009; [Tagungsband]. Hrsg. : H.-J. Linke, TU Darmstadt, Darmstadt
2004
The constructivist aspect of design education in the Karlsruhe education model for industrial product developemnt KaLeP.
Albers, A.; Burkardt, B.; Ohmer, M.
2004. Proceedings of 2nd International Engineering and Product Design Education Conference - The Changing Face of Design Education, 2-3 Spetember, 2004, Delft, The Netherlands, 8 S., Delft
2002
New education concepts for the training of creative engineers - the Karlsruhe education model for industrial product development - KaLeP.
Albers, A.; Burkardt, N.; Matthiesen, S.
2002. Proceedings of the 23rd SEED Annual Design Conference and 8th National Conference on Product Design Education, 12 July, 2001Derby, United Kingdom, 11 S., Derby
2000
The "Karlsruhe model" - a successful approach to an academic education in industrial product development.
Albers, A.; Burkardt, N.; Matthiesen, S.; Schweinberger, D.
2000. Engineering & Product Design Education Conference, 5./6. September, 2000, Brighton, UK, 8 S., Brighton