Maria Königin: Junior Ingenieur Akademie geht auch in Zeiten von Corona

Altenhundem. Die Junior Ingenieur Akademie (JIA), ein Wahlpflichtfach in der Mittelstufe, gehört mittlerweile zum festen Bestandteil des Gymnasiums Maria Königin. Das praktische und projektartige Arbeiten in Kleingruppen in- und außerhalb der Schule steht in diesem Fach im Vordergrund. Die 9. Klasse des JIA-Kurses hat im vergangenen Schuljahr eindrucksvoll unter Beweis gestellt, dass Projekte auch im Distanzunterricht funktionieren.

Die Schüler hatten sich für die Entwicklung eines Produktes aus dem Bereich der Robotik bzw. Automatisierungstechnik entschieden. Die Themen standen dabei ganz im Zeichen von Corona. Was aber tun, wenn man nur jede zweite Woche oder ganz und gar von zu Hause arbeiten muss?

Man wird kreativ, nutzt digitale Arbeitsmethoden, ist mutig und übernimmt Verantwortung. Das haben die 20 Schüler des JIA-Kurses dann auch über einen Zeitraum von vier Monaten getan. Über selbst organisierte Teammeetings und Präsentationen mithilfe von Zoom und den Austausch von erarbeiteten Lösungen und Ideen über die Schulplattform xschool wurde das Projekt von den Schülern in zwei Gruppen eigenständig vorangetrieben.

Hierbei gab es die Verantwortungsbereiche der Bauingenieure, der Softwareingenieure, der Autoren und der Projektleiter. Der Projektleitung kam in diesem Zusammenhang die größte Verantwortung zu, da sie die Meetings leiten und den gesamten Projektfortschritt im Blick haben musste.

Die Bauingenieure hatten die Aufgabe, den Roboter für das geplante Produkt konkret mit LEGO Mindstorms umzusetzen. Die Softwareingenieure benutzten als Schnittstelle den entworfenen Roboter und programmierten die entsprechenden Motoren und Sensoren.

Die Autoren hatten schließlich die Aufgabe, den gesamten Arbeitsprozess in Form eines Lerntagebuchs und einer Abschlusspräsentation zu dokumentieren.

Die erste Gruppe hatte sich zum Ziel gesetzt, einen Desinfektionsroboter zu bauen. Dieser kann vollautomatisch eine vorgegebene Strecke im Klassenraum abfahren und hält bei den entsprechenden Tischen an. Hält man die Hand vor einen Ultraschallsensor, so wird durch einen selbst entworfenen Drückmechanismus kontaktlos Desinfektionsmittel auf die Hand gesprüht.

Neben der Programmierung der Sensorik investierte die Gruppe viel Zeit in die mechanische Konstruktion des Roboters, damit er das Desinfektionsmittel auf einer für den Benutzer passenden Höhe versprühen kann.

Die zweite Gruppe wollte den Klassenraum in einem flexibel anpassbaren Zeitintervall automatisch lüften. Hierzu wurde ein Roboter entworfen, der ein Fenster mit einem Zugmechanismus öffnen und mit einem sogenannten „Rammbock“ wieder schließen kann. So ist es möglich, den Unterrichtsfluss nicht zu beeinträchtigen. Auch hier bedurfte es einer intensiven Auseinandersetzung mit der mechanischen Konstruktion, da die LEGO-Motoren in ihrer Kraftübertragung limitiert sind.

Bei den erstellten Produkten handelt es sich natürlich um Prototypen, die an vielen Stellen noch weiterentwickelt werden können. Dennoch ist der begleitende Lehrer Matthias Walter äußerst zufrieden mit den Ergebnissen: „Was die Teilnehmer in den letzten drei Monaten des vergangenen Schuljahres unter den schwierigen, noch nie da gewesenen Bedingungen auf die Beine gestellt haben, ist beachtlich. Mit kreativen Ideen und großem Einsatz auch im Distanzunterricht haben sie anspruchsvolle Produkte erstellt.“

Auch im neuen Schuljahr wird von der JIA wieder ein Großprojekt umgesetzt. Ob es dabei wieder um den Roboterbau geht oder vielleicht doch um den 3D-Druck oder die Steuerungstechnik? Das entscheiden einzig und allein die Jungingenieure von MK. Man darf also gespannt sein.