Lektionen eines Fernlehrganges aus Darstellender Geometrie - Ein Beitrag zum eLearning
ausgearbeitet von Katharina Luksch

Wichtiger Hinweis:
Aus rechtlichen Gründen können nur Teile des Lehrganges präsentiert werden! Die im Text in der Farbe MAGENTA dargestellten Hyperlinks sind deaktiviert, die entsprechenden Inhalte wurden entfernt.

Das Institut für Geometrie an der Technischen Universität Wien ist beteiligt am Projekt bauhome, das im Rahmen eines bundesweiten Wettbewerbs zur Förderung von Fernstudien vom BM:BWK prämiiert wurde. Meine Aufgabe war es, Lektionen eines Fernlehrganges aus Darstellender Geometrie für die StudentInnen der Fachhochschule Bau zu erstellen, wobei vor allem die vom Geometrieinstitut entwickelte 3D-Modellierungssoftware CAD-3D als zentrales Hilfsmittel zur Anwendung kommen sollte. Diese Lektionen sind dann über das Internet für die Studierenden zugänglich. Der Lehrgang wendet sich vorwiegend an Berufstätige, die "nebenberuflich" noch ein Fachhochschulstudium absolvieren wollen. Sie werden diesen Lehrgang daher zumeist erst am Abend absolvieren. Daher ist es unbedingt notwendig, die Studierenden durch gewisse "Muntermacher", also besonders motivierende Fragestellungen und Aufgaben bei Laune zu halten und von einem Kapitel zum nächsten zu locken.

Die Planung eines Fernlehrganges erfordert eine viel detailliertere Gliederung als jene für einen Frontalunterricht. Was der Lehrer aus der augenblicklichen Situation heraus jederzeit spontan einbauen kann, eine Zwischenbemerkung oder eine kleine erklärende Handskizze, das muss beim Fernlehrgang von vornherein eingeplant werden. Andererseits aber darf die klare Linie nicht hinter zuviel Detail versteckt sein. Es müssen also die Details vorhanden, aber nur auf Wunsch abrufbar sein. Ohne Zweifel erweist sich hier das html-Format mit der unbeschränkten Möglichkeit des Einbaues von Hyperlinks als vorteilhaft.

Meine Arbeit ist in drei Lektionen gegliedert. Am Anfang gibt es zudem eine Einführung in die Software CAD-3D, die eine Beschreibung der wichtigsten Funktionen und Grundlagen der CAD-Anwendung beinhaltet. Sie soll zu Beginn des Studiums durchgelesen werden und ist auch als Nachschlagewerk laufend verfügbar. Oft führen auch Hyperlinks direkt zu diesen Erklärungen.

Die erste Lektion umfasst Beispiele zur Raumvorstellung und zur Arbeit mit Normalrissen und Axonometrien. Sie dient der Auffrischung der Voraussetzungen für diesen Lehrgang. Ziel ist, das händische Zeichnen und Lesen von Rissen zu üben. Dabei soll die konsequente Verwendung eines Koordinatensystems bei der Orientierung im Raum helfen. Weiters soll das räumliche Vorstellungsvermögen an CAD-3D-Modellen geschult werden. Die Beispiele sind in zwei Gruppen unterteilt. Es handelt sich jeweils um Körper, die aus einem Würfel durch verschieden Operationen entstehen. In den ersten Aufgaben sollen die Studierenden die Hauptrisse der in Axonometrie gegebenen Objekte erstellen. In der zweiten Aufgabengruppe sollen aus der Kenntnis der Hauptrisse eines Objekts verschiedene Axonometrien angefertigt werden. Die Studierenden sollen aus den ihnen bekannten Rissen die räumliche Lage von Punkten bestimmen können. Dies fordert die Studierenden zur Erfassung der dargestellten Objekte und zur Entwicklung räumlicher Strategien auf. Die Aufgaben haben unterschiedlichen Schwierigkeitsgrad. Die Studierenden haben die Möglichkeit, ihre Zeichnungen anhand von aufrufbaren Lösungen zu kontrollieren. Bei einigen Aufgaben stehen auch die einzelnen Konstruktionsschritte zu Verfügung. Auch diese sind durch Hyperlinks abrufbar. Die Studierenden sind aufgefordert, von den gegebenen Aufgaben sowohl Freihandskizzen als auch Modelle mit der CAD-Software anzufertigen. Natürlich sind Zeichnungen mit Zirkel und Lineal ebenfalls zugelassen. Durch die Möglichkeit des Verdrehens des Koordinatensystems (dynamische Geometrie)  können die Studierenden die selbständig modellierten Objekte von allen Seiten betrachten und auf mögliche Fehler aufmerksam gemacht werden. Der VRML-Export eröffnet zusätzlich den Einstieg zu virtuellen und im Raum frei beweglichen Modellen. Ziel der ersten Lektion ist es, anhand von Normalrissen eines Objekts die Form zu erkennen sowie konstruktiv verwerten und skizzieren zu können.

Die zweite Lektion ist der Theorie der Projektionen gewidmet. Die Eigenschaften der Parallelprojektion und der Zentralprojektion werden beschrieben und mit Skizzen dem Studierenden nahe gebracht. Der Studierende soll mit dem hier zu erfahrenden Wissen CAD-3D richtig und gezielt einsetzen können und gegebenenfalls auch andere Zeichnungen auf deren geometrischen Inhalt überprüfen können.

Die dritte Lektion bringt umfangreiche Beispiele aus dem Bauwesen. Die dabei benötigten darstellend-geometrischen Kenntnisse werden durch Rückverweise noch einmal aufgefrischt. Das Hauptaugenmerk liegt auf der Modellierung und der Transformationsgeometrie. Ziel ist es, fachspezifische Objekte geometrisch erfassen und modellieren zu können.