Entwicklung digitaler Lehr-Lernmedien für die Systemmodellierung mit SysML

Ausgangssituation und Problemstellung

Moderne technische Systeme weisen eine hohe Komplexität auf und erfordern interdisziplinäre Entwicklungsansätze. Zur Beherrschung dieser Komplexität kommen zunehmend digitale Systemmodelle zum Einsatz, die auf (semi-)formalen Sprachen wie der Systems Modeling Language (SysML) basieren. Sie ermöglichen eine abstrahierte, strukturierte Beschreibung des Gesamtsystems. Die Erstellung solcher Modelle setzt fundierte Methodenkenntnisse und Modellierungskompetenz voraus. Diese Fähigkeiten werden in der universitären Ausbildung jedoch bislang nur unzureichend vermittelt, was den effektiven Einsatz modellbasierter Ansätze in der Praxis einschränkt.

Projektziele

Ziel des Projekts ist die Entwicklung digitaler Lernmodule, die Studierenden die erforderlichen Kenntnisse zur eigenständigen Erstellung und Anwendung von SysML-Modellen vermitteln. Im Fokus steht der systematische Kompetenzerwerb in drei aufeinander aufbauenden Modulen:

1. Grundlagen der Modellierungssprache SysML (v2): Vermittlung zentraler Konzepte, Syntax und Semantik anhand praxisnaher Beispiele.
2. Methodisches Vorgehen zur Systemmodellierung: Einführung in strukturierte Modellierungsprozesse und die konsistente Vernetzung unterschiedlicher SysML-Diagramme.
3. Modellierungswerkzeuge: Anleitung zur praktischen Nutzung des Cameo Systems Modeler zur Umsetzung eigener Systemmodelle.

Lösungsansatz

Zur Umsetzung der Lernmodule werden digitale, interaktive Lernmedien eingesetzt. Für die Module 1 und 2 sind H5P-basierte Videoeinheiten mit integrierten Quizfragen vorgesehen, die auf Plattformen wie Moodle eingebunden werden. Modul 3 wird durch anwendungsorientierte Lehrvideos und ein interaktives Tutorial ergänzt, um den praktischen Umgang mit dem Cameo Systems Modeler gezielt zu fördern. Als Produktbeispiel wird ein Klimagerät genutzt.