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. ... mehrDas 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.

This thesis investigated the efficacy of qualitative modelling with the Contact & Channel Approach regarding the improvement of system understanding of subjects with no to minimal prior knowledge. For this purpose, a detail process for developing quantitative studies with focus on efficacy was applied. The resulting research method investigated the impact of qualitative modelling on system understanding of subjects in a controlled test environment on two levels of understanding: the system level and the detail level. The measurement on the system level was performed by six tasks, in which the behaviour of technical system variants must be determined for each of them. ... mehrUnderstanding on the detail level was assessed by a web-based design task in which a functional description has to be fulfilled. The research method was implemented in the ILIAS-platform of the Karlsruhe Institute of Technology to investigate qualitative modelling with the Contact & Channel Approach. Teaching of the modelling method was done through a training video and guided modelling with feedback. The study was carried out in lectures with students in their first and third bachelor's semester. No significant improvement in system understanding was identified on any level of understanding. On the detail level in the run with the third semesters, a significant decrease in understanding was identified. The investigation on the suitability of the research method showed that the results were plausible, however additional research is required as to the influences within the research method and the operationalisation of system understanding. The plausible results suggested that the decrease was due to the modelling. Hence, the cause of the decrease is to be investigated, which may need to consider the individual behaviour of the test persons and their handling of the qualitative modelling
approach.