Download 3 welafi - ein web-basierter Laborversuch

Kapitel 2
Grundlagen
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ratoriums, welches der Ausbildung von Studenten dient, zeigen sich jedoch klar die Vorteile
eines realen Laborversuchs.
Zum einen ist bei der Ausbildung zum Wasserbauingenieur der direkte Kontakt mit dem Medium Wasser für das Verständnis der komplexen physikalischen Gesetzmäßigkeiten von enormer Bedeutung. Dabei ist es besonders wichtig, dass der Student interaktiv auf das jeweils
untersuchte hydraulische System einwirken kann, um so spielerisch lernen zu können. Die
Betrachtung eines Lehrvideos schult zwar auch sein Gefühl für das Verhalten von Fluiden,
jedoch ist dieser Lernprozess relativ passiv, da der Student keinerlei Einfluss auf das System
nehmen kann. Speziell die Universitäten wollen dem Studenten darüber hinaus, das Handwerkszeug für ein korrektes wissenschaftliches Arbeiten vermitteln, was auch die Durchführung und Auswertung von realen Laborversuchen beinhaltet.
Zum anderen können bis heute nur wenige Strömungsvorgänge exakt nummerisch in Echtzeit
abgebildet werden. Dies ist auch der Grund, warum man auf reale Modellversuche angewiesen ist.
Die mit einer nummerischen Lösung verbundene Abstraktion kann ein reales Laborexperiment mit den zahlreichen Einflussgrößen nicht ersetzen.
Kann jedoch auf die Anschauung und Messung an einem natürlichen Modell verzichtet werden oder soll sogar bewusst ein vereinfachtes nummerisches Modell zu Vermittlung von
Lernstoff herangezogen werden, so zeigen sich die Vorteile eines rein virtuellen Labors gegenüber einem über das Internet bedienbaren real existierenden Laborversuchs.
So erübrigt sich insbesondere die Konzeption und der Aufbau eines realen Versuchsstands,
welcher viel Zeit erfordert, oft ein hohen Anfall an Material und Betriebskosten bedeutet und
nicht zuletzt auch Platz beansprucht. Ein virtueller Versuchsstand in Form eines Programms
benötigt keinen Raum, abgesehen von dem Computer, auf dem er läuft. Es wird keinerlei Material verbraucht, und wenn er lauffähig ist, bedarf es lediglich der Administration des Computers.
Als Nachteile sind allerdings die Kenntnisse komplexer Programmiersprachen zu nennen. Der
derzeitige Lehrplan des Bauingenieurstudiums sieht keine fundierte Ausbildung in einer höheren, objektorientierten Programmiersprache wie z.B. Java vor. Ein moderneren Lehrplan würde es auch einem Bauingenieurstudenten ermöglichen, ohne langes vorangegangenes Selbststudium in Eigeninitiative, in der kurzen, ihm für seine Diplomarbeit zur Verfügung stehenden Zeit von nur 2 Monaten, ein virtuelles Labor auf Basis eines Java-Applets zu program-