Einführung in die FEM (englisch). Gedächtnisprotokoll + Fragekatalog 19/20

  • Gude,


    Hier ist mein Gedächtnisprotokoll zur schriftlichen Klausur für die Einführung in die FEM vom WS19/20:

    Ein kurzer Text zu meinen Eindrücken: Die Vorlesung ist auf Englisch und in einer sehr entspannten Atmosphäre. Zusätzlich gibt es Übungen in Matlab. In den letzten Vorlesungen hat sich rauskristallisiert, dass die Klausur eher auf Verständnis aus ist. Deswegen habe ich im Vorfeld eine Art Fragekatalog erstellt mit dem ich mich selbst abgefragt habe (orientiert an den zusammenfassungen am ende jeder Vorlesung und den GP im MB-Forum, die jedoch von einem anderen Prof waren) Während der Klausur hat sich ergeben, dass nicht nur SEHR tiefes Verständnis notwendig ist, sondern auch sehr viele Formeln auswendig gelernt werden mussten) Fast jede Kleinigkeit musste mit Formel und Erklärung beantwortet werden (obwohl gesagt wurde man muss nur formeln können die ca. mehr als 10 mal auf den Folien standen). Außerdem gab es Aufgaben mit ja/nein-Antworten, bei denen man 0 punkte bekommt, falls man mind. Eine Frage falsch beantwortet.

    Der Umfang der Klausur war einfach VIEL zu groß (verglichen mit dem SRT-Klausurformat, wobei man für SRT wenigstens mehr zeit hatte als 90 Minuten) und da es keine Altklausuren gab, konnte man sich nur sehr schwer auf dieses Klausurformat einstellen. Die Zeit war am Ende so knapp, dass ich nichtmal in vollen Sätzen antworten konnte, sondern nur noch stumpf mit stichpunkten geantwortet habe. Die Ja/nein-fragen waren teilweise so komplex, dass ich nur eine oder zwei von 4/5 Fragen in einer aufgabe beantwortet habe um wenigstens einen halben punkt rauszuholen. Die Aufgabenstellungen konnte ich immer nur überfliegen, da die Zeit gegen Ende einfach nur knapp wurde. Ebenfalls kritisiere ich, dass teilweise Formeln abgefragt wurden, ohne zu beschreiben, was das Formelzeichen überhaupt bedeutet oder ob index- oder matrix-notation verwendet werden soll.

    Ich habe mal alle Fragen, von denen ich glaube, dass man die Antwort für die Klausur benötigt hat in rot markiert und noch vereinzelt Kommentare dazu geschrieben (als pdf angehängt). Seid mir nicht böse falls sich da Fehler eingeschlichen habe oder es nicht vollständig ist (wollte wie gesagt nicht zu tief ins Detail gehen beim Lernen (großer Fehler!) Mein Gehirn ist nach dieser Klausur einfach nur Brei.

    Im groben war die Klausur in 6 aufgaben aufgeteilt:

    1.     1D-Stab wie in Vorlesung: Herleitung…

    2.     2d-Elastostatik problem: schwache form, dehnungstensor, spannungstensor,…

    3.     2d mesh mit T3-Elementen: Mesh bewerten, Jacobi-Matrix berechnen, Transformation, Dehnungstensor, Koinzidenzmatrix

    4.     Etwas zur p-Verfeinerung (übersprungen)

    5.     Weiss ich nicht mehr

    6.     Sonstige Aufgaben: Gleichungslöser, Zeitdiskretisierung,…


    Falls jemandem noch weitere Fragen einfallen oder mich korrigieren will, ihr seid herzlich eingeladen!

  • Gude,

    danke, dass du dir die Mühe gemacht hast, wollte mich auch gerade dransetzen. Lade die pdf nach Anmerkungen am besten noch in die filebase hoch.

    Zur Veranstaltung allgemein:

    Ich fand die Veranstaltung ebenfalls sehr interessant und gut gestaltet. Die Vorlesung hatte einen klaren roten Pfaden und der Professor hat es wirklich vestanden in der Vorlesung alles gut zu erklären. Darüber hinaus kann der Professor auch wirklich gutes Englisch, so dasss man der Vorlesung ohne große Probleme folgen kann. Ich finde mit der Veranstaltung an sich hat der neue Professor Weeger echt einen sehr gute Vorlesung auf die Beine gestellt.


    Zur Klausur allgemein:

    Es wurde schriftlich geprüft, da es zu viele Teilnehmer für eine mündliche Prüfung waren. Trotzdem sollte die Klausur eher Fragen enthalten, welche auch in mündlichen Prüfungen auftreten würden. Auf jede einzelne Frage bezogen wurde dies auch erfüllt. Insgesamt aber hatte man einfach zu wenig Zeit und bei einer 90 Minuten langen Klausur unter Zeitstress hören dann auch die Analogien zu einer mündlichen Prüfung auf. Es wurde nahezu alles was ansatzweise wichtig war abgefragt (Vielleicht bis auf A-posteriori Fehlerschätzer und adaptives h-refinement). Und bei der Menge an Fragen hilft meiner Ansicht nach Verständnis auch nur bedingt weiter, da man dann doch nur wieder alles so schnell wie möglich niederschreiben muss. Generell finde ich es eigentlich gut wenn bei Nichtrechenklausuren mehr abgefragt wird, da damit der Zufall sinkt, aber dann sollte man auch genug Zeit bekommen. Ich hatte echt gehofft, dass man im Master nicht mehr solch zeitkritischen Klausuren hat, aber diese Klausur stand in diesem Punkt einigen Bachelorklausuren in nichts nach.


    Zu den Ja/Nein Fragen:

    Es gab 4 oder 5 Blöcke mit jeweils circa 6 Ja/Nein Fragen in der Klausur. Sobald man eine falsch hatte gab es für den ganzen Block null Punkte. Ich fand es persönlich immer gut im Maschinenbau vor Multiple Choice Fragen sicher zu sein. Wenn man sowieso schon unter Zeitdruck steht, finde ich es hart sich noch überlegen zu müssen wie sicher man sich bei einer Antwort ist. Man hätte meiner Meinung nach einfach ein paar der Ja/nein Fragen als offene Fragen formulieren und den Rest rauslassen können.


    Zu einzelnen Fragen, die mir besonders aufgefallen sind, ansonsten steht ja fast alles in der pdf meines Vorredners:

    · Man musste mathematisch erklären, was die Eigenschaften der shape functions (interpolatory, linearly independent, partion of unity) bedeuten.

    · Man musste für ein Dreieckselement die diskreten Verzerrungen ausrechnen (D-Matrix). Dies war unter Zeitdruck schon hart auch wenn man vorher die Ableitungen der shape functions und die Koordinatenmatrix des Elementes schon aufgestellt hatte.

    · Man musste für ein Transitionselement (das selbe wie aus der Vorlesung, nur hier für Punkt C statt B) die veränderte shape function herleiten. Im Endeffekt steht es auf den Folien, aber mit sowas hatte ich nach den Ankündigen vorher auch nie gerechnet.

    · Man musste die linearen und quadratischen shape functions in 1D angeben. Linear sollte man wirklich auswendig können nach der Vorlesung. Ich habe mir dann die quadratischen mit Verständnis hergeleitet, das hat aber bei der Menge an Fragen auch wieder zu viel Zeit gekostet.

    · Man musste bei den Kurzfragen sagen ob die modale Entkopplung etwas an der Art des Zeitintegrationsverfahrens ändert.

    Das wichtige ist aber, dass man wirklich alles wissen musste (bis auf die offensichtlichen Folien mit Magnet und Elektroproblemen 😉 und den ganz komplizierten Formeln). Ich bin echt mal gespannt auf die Noten für die Klausur.


    Beste Grüße