Die Junior Ingenieur Akademie gehört mittlerweile zum festen Bestandteil als Unterrichtsfach im Wahlpflichtbereich der Mittelstufe des Gymnasiums Maria Königin. Das praktische und projektartige Arbeiten in Kleingruppen in und außerhalb der Schule steht in diesem Fach im Vordergrund. Und wie bitteschön soll das im Distanz- oder Wechselunterricht funktionieren? Geht nicht? Gibt’s nicht! Das hat die 9. Klasse des JIA-Kurses im vergangenen Schuljahr eindrucksvoll unter Beweis gestellt.

Traditionell steht im 2. Halbjahr der 9. Klasse das sogenannte Großprojekt an, bei dem die Teilnehmerinnen und Teilnehmer der JIA in Gruppen ein eigenes Produkt entwerfen und herstellen. In diesem Jahr haben sich die Schülerinnen und Schüler für ein Produkt 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 zuhause arbeiten muss? Man wird kreativ, nutzt digitale Arbeitsmethoden, ist mutig und übernimmt Verantwortung. Das haben die 20 Schülerinnen und Schüler des JIA-Kurses dann auch über einen Zeitraum von vier Monaten getan. Projektstart war Anfang des 2. Halbjahres. Über selbstorganisierte Teammeetings und Präsentationen mithilfe von Zoom und den Austausch von erarbeiteten Lösungen und Ideen über die Schulplattform xschool wurde das Projekt von den Schülerinnen und Schülern eigenständig vorangetrieben.

Das Projekt wurde von zwei verschiedenen Gruppen durchgeführt. 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 besaßen die Aufgabe, den Roboter für das geplante Produkt konkret mit LEGO Mindstorms umzusetzen. Die Softwareingenieure haben als Schnittstelle den entworfenen Roboter benutzt und die entsprechenden Motoren und Sensoren programmiert. Die Autoren hatten schließlich die Aufgabe, den gesamten Arbeitsprozess in Form eines Lerntagebuchs und einer Abschlusspräsentation zu dokumentieren. Und das ist dabei herausgekommen:

Der Desinfektionsroboter                           

Die erste Gruppe hat 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 hat die Gruppe viel Zeit in die mechanische Konstruktion des Roboters investiert, damit er das Desinfektionsmittel auf einer für den Benutzer passenden Höhe versprühen kann.

Der Lüftungsroboter

Die zweite Gruppe hat sich zum Ziel gesetzt, den Klassenraum in einem flexibel anpassbaren Zeitintervall automatisch zu lüften. Hierzu wurde ein Roboter entworfen, der ein Fenster mit einem Zugmechanismus öffnen und mit einem sogenannten „Rammbock“ wieder schließen kann. Somit 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. Was die Teilnehmerinnen in den letzten drei Monaten des vergangenen Schuljahres unter den schwierigen, noch nie da gewesenen Bedingungen auf die Beine gestellt haben, ist jedoch beachtlich. An dieser Stelle nochmal ein herzliches Dankeschön an die scheidenden Ingenieure der Klasse 9. Vielen Dank für euren Einsatz, eure kreativen Ideen und die tolle Umsetzung des Projekts im Homeschooling. Ihr könnt stolz auf eure Produkte sein!

Auch in diesem Schuljahr wird von der JIA wieder ein Großprojekt durchgeführt werden. 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…