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Ampelschaltung im Technikunterricht

 

Der Technikkurs der Jahrgangsstufe 10 unseres Gymnasiums hat nach mehrmonatiger Arbeit drei Modelle einer Ampelschaltung fertiggestellt. Das Projekt erfolgte im Themengebiet "Steuern und Regeln" und untergliederte sich in mehrere Abschnitte. 

Ein Teil der komplexen Aufgabenstellung war die Programmierung einer Ampelsteuerung mit Hilfe der Programmierplattform von Arduino sowie dem dazugehörigem Mikroprozessor. Hierfür konnten im Unterricht bereits erste Versuche gestartet werden. Im Rahmen einer Exkursion zur Hochschule Anhalt nach Köthen entwickelten die Schülerinnen und Schüler mit Unterstützung von Herrn Professor Enzmann (Fachbereich 6 - EMW) dann ein funktionstüchtiges und an die Realität angelehntes Programm.

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 20171120 082836                                                        Im zweiten Schritt erhielten die Schülerinnen und Schüler einen Einführungskurs in die 3D-CAD-Modellierung durch Jan Gronert. Durch die dabei erlangten Kompetenzen war der Technikkurs in der Lage, selbstständig die 3D-Modelle der Ampelteile zu konstruieren. Die mit FreeCAD erstellten 3D-Modelle wurden anschließend mit Hilfe des, durch Fördermittel der Telekomstiftung erworbenen, 3D-Druckers gedruckt. 

Um nun das funktionsfähige Modell erstellen zu können, wurde im Rahmen des Technikunterrichts das fügende Fertigungsverfahren Löten betrachtet und geübt. Darauf folgend waren die Schülerinnen und Schüler in der Lage, alle Bauteile sowie den Mikroprozessor miteinander zu verbinden.

Im beschriebenen Projekt konnten die Schülerinnen und Schüler somit eine Alltagssituation durch Anwendung ingenieursspezifischer Kompetenzen ins Klassenzimmer holen. Dabei wurden Fertigkeiten in der Programmierung von Mikroprozessoren, in der 3D-CAD-Modellierung, im 3D-Druck sowie im Löten gewonnen und gefestigt. Als Resultat entstanden so drei realitätsnahe Miniaturmodelle einer Ampelkombination aus Fußgänger- und Automobilampel, welche auf Knopfdruck den Fußgängern einen sicheren Weg über die Straße gewährleistet.

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Tags: Projekte