MINT-Nachwuchs fördern und fordern
Das Dimensionlab3 Projektteam der htw saar hat am Johannes-Kepler-Gymnasium in Lebach zum Moleküldesign-Workshop eingeladen. Schüler der Klassenstufen 8-10 erhielten Einblick in das Projekt Dimensionlab3 und die rechnergestützte Entwicklung (engl. Computer Aided Engineering, kurz CAE) von technisch-naturwissenschaftlichen Inhalten. Sie hatten hierbei die Möglichkeit, anhand einer Aufgabe, selbst zu gestalten und zu entwickeln. Ziel des Workshops war es zu zeigen, dass technisch herausfordernde Aufgaben lösbar sind und sogar Spaß machen können. Zum Einsatz kam hierbei die Open Source Entwicklungsumgebung „Unity“, welche auch im Rahmen des Projekts Dimensionlab3 zur Entwicklung von Virtual Reality Anwendungen für die Lehre verwendet wird. Das Programm ist vielseitig nutzbar und wurde im Rahmen des Workshops zur Entwicklung von 3D-Molekülen für chemische Stoffe genutzt.
Um möglichst vielen Schülergruppen die Teilnahme zu ermöglichen, wurde der Experimentierworkshop insgesamt dreimal in verschiedenen Zeitslots zu je 90 Minuten angeboten. In aller Frühe ging es mit der ersten Gruppe um 07:45 Uhr los. Nach einer Einweisung in das Softwaretool und dessen Nutzungsmöglichkeiten wurde zuerst gemeinsam ein einfaches H2O-Molekül erstellt. Danach ging es an die Aufgabe selbstständig Moleküle, in Form von 3D-Geometrien, am Computer zu entwerfen und anzupassen. Die Teilnehmenden bekamen anschließend Aufgabenblätter mit Strukturformeln verschiedener chemischer Verbindungen. Nun konnten die Schülerinnen und Schüler ihr bisher aufgebautes Wissen im Fach Chemie, in einer für sie neuen und räumlich-virtuellen Arbeitsumgebung anwenden. Dies war sicher eine Herausforderung, aber die Ergebnisse sprechen für sich, wie auf den Abbildungen zu sehen ist.
„Die Schülerinnen und Schüler hatten Spaß, waren vertieft in ihre Aufgaben und einige hielten sogar ihre Ergebnisse mit Fotos auf ihrem Smartphone fest. Es war wirklich toll zu sehen, wie schnell die Schüler den Dreh raushatten. Wir waren sehr beeindruckt von den Ergebnissen und werden solche Workshops definitiv weiterentwickeln und wiederholen“, Tarek Khiar, Projektmitarbeiter Dimensionlab3.
Die Förderung des Projekts stammt von der Stiftung Innovation in der Hochschullehre und wurde von Prof. Frank Rückert im Rahmen der Ausschreibung „Freiraum 2022“ (Freiraum für die Lehrentwicklung) eingeworben. Um den Know-How Transfer sicherzustellen und den Ingenieurnachwuchs zu fördern, besteht ebenfalls eine enge Verzahnung zum Kompetenzzentrum für Strömungsmaschinen, Simulation und Messtechnik der htw saar (KoS).
„Egal ob Simulation, Konstruktion oder Softwareentwicklung. In jeder ingenieur- und naturwissenschaftlichen Disziplin sind rechnergestützte Tools heutzutage unabdingbar. Gleichzeitig sind Jugendliche meist sehr versiert im Umgang mit digitalen Medien. Mit dem Projekt DimensionLab3 wollen wir bei den Schülern schon früh eine positive Verbindung zwischen den eigenen Gestaltungskompetenzen und den Inhalten einer Hochschulausbildung im MINT-Bereich schaffen“, erklärt Prof. Frank Rückert, Projektleiter und Professor im Bereich Fluidenergiemaschinen und CAE.
Der Workshop fand am 14. Juni 2023 im Rahmen der Veranstaltung „Tag der Technik@School“ am Johannes-Kepler-Gymnasium in Lebach statt. Parallel zum Workshop gab es noch interaktive Ausstellungen u.A. mit Exponaten des KoS sowie Vorträge, beispielsweise zum Thema Brennstoffe („Im Land der Brennstoffe – Von der Kohle bis zum Wasserstoff“, von Prof. Frank Rückert).
Weitere Informationen zum Projekt und zum Kompetenzzentrum finden sie unter:
https://www.htwsaar.de/wiwi/forschung-transfer/projekte/dimensionlab3
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