Konzeption, Durchführung und Analyse eines Probandenexperiments zur Wirksamkeit der qualitativen Modellbildung mit dem Contact & Channel Ansatz = Design, Implementation and Analysis of a Human Subjects Experiment on the Efficacy of Qualitative Modelling with the Contact & Channel Approach

Diese Arbeit untersuchte die Wirksamkeit der qualitativen Modellbildung mit dem Contact & Channel Ansatz bezüglich der Verbesserung des Systemverständnisses von Probanden mit geringem Vorwissen. Zu diesem Zweck wurde ein Detailprozess zur Entwicklung von quantitativen Studien mit dem Fokus Wirksamkeit angewendet. Die daraus resultierende Forschungsmethode untersuchte die Wirkung qualitativer Modellbildung auf das Systemverständnis von Probanden in einer kontrollierten Testumgebung auf zwei Verständnisebenen: der System- und Detailebene. Die Messung auf der Systemebene erfolgte durch sechs Aufgaben, in denen jeweils das Verhalten von technischen Systemvarianten bestimmt werden musste. Das Verständnis auf der Detailebene wurde durch eine webbasierte Konstruktionsaufgabe abgefragt, in der eine bestimmte Funktionsbeschreibung erfüllt werden musste. Die Forschungsmethode wurde zur Untersuchung der qualitativen Modellbildung mit dem Contact & Channel Ansatz in die ILIAS-Plattform des Karlsruher Instituts für Technologie implementiert. Die Lehre der Modellbildungsmethode erfolgte dabei durch ein Trainingsvideo und eine geführte Modellbildung mit Rückmeldung. Die Studie wurde in Lehrveranstaltungen mit Studierenden im ersten und dritten Bachelorsemester durchgeführt. Dabei wurde auf keiner der Verständnisebenen eine signifikante Verbesserung des Systemverständnisses identifiziert. Auf der Detailebene wurde in dem Durchlauf mit den Drittsemestern eine signifikante Verschlechterung des Systemverständnisses identifiziert. Die Untersuchung der Eignung der Forschungsmethode sprach für die Plausibilität der Messungen, auch wenn weitere Forschung zu den Einflüssen innerhalb der Forschungsmethode und Operationalisierung von Systemverständnis notwendig ist. Die plausiblen Ergebnisse deuteten demnach darauf hin, dass die Verschlechterung auf die Modellbildung zurückzuführen war. Demzufolge muss der Grund für die Verschlechterung untersucht werden, wobei das individuelle Verhalten der Probanden bei der Anwendung und deren Umgang mit der Modellbildung betrachtet werden sollte

Rethinking how we describe product models in engineering design research

Product models are an important part of a designer’s daily practice, and as such, they require the continuous attention of design researchers for further progress. However, there is no common vocabulary or structure to describe product models in engineering design. This weakens the discourse by preventing a common understanding and fostering ambiguity. To address this problem, this research note formulates three stances on product models that incorporate a vocabulary within a contextual structure as a contribution towards a shared understanding when describing product models and their underlying concepts. These stances are classification-oriented, functionality-oriented, and message-oriented. By discussing the implications of using these stances, it is illustrated how they facilitate comparability, avoid misunderstandings, and reveal links to the state of research