Mit Hilfe von computergestützten Lernumgebungen können Effektivität und Effizienz von Lehr- bzw. Lernprozessen erheblich verbessert werden. Dies gilt insbesondere für das Anwenden von Wissen in Problemlösesituationen. Durch computergestützte Experimentierumgebungen lassen sich Problemlöseprozesse erheblich besser als in herkömmlichen Lernsituationen darstellen und simulieren. Darüber hinaus bieten sie wesentlich mehr Interaktionsmöglichkeiten für die Lernenden.

Auf der Basis der Modellierung von Lehr- bzw. Lernprozessen entwickelt Christian Ullrich ein Framework, das es ermöglicht, mit vergleichsweise geringem Aufwand qualitativ hochwertige Experimentierumgebungen zu erstellen. Hierzu analysiert er zunächst verschiedene Lernsettings zur Vermittlung von Problemlösefähigkeit und arbeitet die Lernsetting-unabhängigen Struktur- und Verhaltensaspekte heraus. Unter Anwendung der SOM-Methodik nach Ferstl und Sinz spezifiziert der Autor schließlich das Framework und seine Schnittstellen zur Integration von Simulationswerkzeugen und Auswertungsalgorithmen.