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Einführung in die Systemdynamik
Lernziele: Eine Übersicht über die Implementierungs-möglichkeiten von dynamischen Modellen im Computer mit (Stella) und Dynasys gewinnen. Mit einem Systemdynamikwerkzeug (Dynasys) umgehen und lauffähige Simula-tionen mit Auswertungen herstellen können.
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Organisation Theorie Systemdynamik 2L Einführung in Dynasys 2 L
1. Modell 6 L 2. Modell 6 L
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Begründung Systemisches Denken entwickeln und fördern
Vernetztes Denken Dynamisches Denken Denken in Modellen Systemgerechtes Handeln Systeme modellieren und bewusst steuern
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Vom Experiment zum Modell
Ein Glassgefäss ist mit 500 g Heisswasser von der Temperatur T1 gefüllt. Die Umgebungs-temperatur ist T2. Das Wasser wird Energie abgeben, wobei die Temperatur sinkt. Es soll der Temperaturverlauf im Wasser aufgezeichnet werden.
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Modellierung
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Modellierung
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Modellierung
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Modellierung
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Modellierung
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Modellierung
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Modellbildungsprozess
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Verbale Beschreibung Das heisse Wasser gibt Energie an die Umge-bung ab, und zwar bei grösserer Temperatur-differenz mehr als bei kleiner. Dabei sinkt die Temperatur des Wassers (und die der Umgebung steigt), solange bis die Temperaturdifferenz Null ist.
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Wirkungsdiagramme
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Flussdiagramm mit Dynasys
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Modell mit Dynasys Cursor Mengenspeicher Flusspfeil Konstante und
Formeln Beziehungspfeil Löschen Bewegen
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Gleichungen Zustandsgleichungen
Energie.neu <-- Energie.alt + dt*(-Energiestrom) Startwert Energie = Zustandsänderungen Energiestrom = Abkuehlkoeffizient*Temp_Diff Konstanten Masse = 0.5 c_Wasser = 4180 T2 = 20 Abkuehlkoeffizient = 100 Zwischenwerte T1 = Energie/Masse/c_Wasser Temp_Diff = T1-T2
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Temperaturverlauf
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Skript Systemdynamik Seminar für Schulpädagogik Heidelberg: Simulation dynamischer Systeme (nach Skripten von Endres, Fisches):
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Systemdynamikseiten im Internet
Systemdynamik am MIT: Günther Ossimitz (Universität Klagenfurt): Walter Hupfeld, Einführung in Modellbildung und Simulation dynamischer Systeme: System Dynamics Forum der Universität Mainz:
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Software Dynasys: Stella: Powersim: Vensim: Extend:
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