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Junior-Ingenieur-Akademie - ein Rückblick

„Arbeiten wie die Ingenieure“ heißt es seit fast 500 Tagen im Technikunterricht des Abtei-Gymnasiums - so lange ist es nämlich her, dass die sog. JIA, die Junior-Ingenieur-Akademie, fester Bestandteil im Differenzierungsbereich des 8. und 9. Schuljahrs ist. Der Unterricht geht von technischen Problemstellungen aus und bietet viel Raum für eigene Experimente und Konstruktionen. Gelernt wird nicht nur im Klassenzimmer, sondern ebenfalls an außerschulischen Lernorten wie technischen Unternehmen und der Universität. Dabei spielt die Zusammenarbeit mit unseren Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft eine große Rolle. Auf diese Weise wird für die Schülerinnen und Schüler reale Technik be-greifbar gemacht. Auch eine Diskussion von ökonomischen, ökologischen und gesellschaftlichen Auswirkungen der Technik darf in der JIA nicht fehlen.  

Präsentation des Differenzierungsfachs Technik.

Was ist seit der Auftaktveranstlung der JIA im August 2014 geschehen?
Zunächst führten wir zusammen mit unserem Schulsozialarbeiter Herrn Schneider und unserem Schulpsychologen Herrn Chmielewski ein Teamtraining im Landschaftspark Duisburg durch - schließlich hängt der Erfolg bei der Teamarbeit, die im Technikunterricht groß geschrieben wird, nicht zuletzt von einer guten Zusammenarbeit in den Teams ab.

Kubb oder Wikingerschach
Ching - Chang - Chong - die beiden Teams beraten sich
Ching - Chang - Chong - Angriff eines Teams
Rette das Ei - verwendet werden durften nur Fundsachen aus dem Park
Aleks, Vini und Lukas bei der Demontage ihres Motors

Danach hieß es: Start für das erste Modul, in dem Zweck, Funktionen und Strukturen von Verbrennungsmotoren und Kraftfahrzeugen untersucht wurden.

Technisches Zeichnen stand zunächst auf dem Stundenplan, denn die Demontageprotokolle, die während der Demontage der Motoren angefertigt wurden, sollten mit technischen Zeichnungen der demontierten Bauteile illustriert werden. Schließlich sollten die Motoren auch wieder richtig zusammengebaut werden können. Nachdem wir dann in Filmen, Modellen und Arbeitsblättern einiges über die Funktionsweise von Motoren erfahren haben, wurden in Teams von jeweils drei Schülern Rasenmähermotoren so weit demontiert, dass die Zylinder freigelegt wurden.

Julian Grab berichtet: „Zuerst mussten wir mit den entsprechenden Werkzeugen den Zylinder, die Zündkerze und den Zylinderdeckel entfernen. Danach mussten wir mit dem Messschieber die entsprechenden Größen des Zylinders messen und sein Volumen berechnen. Der Kompressionsraum ist keine regelmäßige Form, die man ausmessen und deren Volumen man berechnen kann. Deshalb verschlossen wir mit Knete die Öffnung, an der die Zündkerze saß, und füllten den Kompressionsraum mit Wasser. Das Wasser haben wir abgewogen. Andere Gruppen haben die Wassermenge mit dem Messbecher abgemessen, wobei ein ml Wasser einem cm³ entspricht. Das nennt man ‚Auslitern’. Dann berechneten wir das Verdichtungsverhältnis, das ungefähr 5 beträgt. Zum Schluss wurden den anderen Gruppen die Ergebnisse und die Vorgehensweise präsentiert. Außerdem wurde das Verdichtungsverhältnis des Motors mit denen von Motorrädern, Autos und Flugzeugen verglichen.“

Mit Hilfe von PowerPoint-Referaten informierten wir uns über Themen rund um Motoren und Kraftfahrzeuge, die sich nicht durch Experimente erfassen ließen. Eine Werksbesichtigung von Ford, bei der wir eine automatisierte Produktion - vom Stahlblech bis hin zum fertigen Auto - live mitverfolgen konnten, waren ein gelungener Abschluss.

Die MecLab®-Stationen Stapelmagazin, Transportband und Handling der Firma FESTO, die wir mit FluidSIM (Entwicklungsumgebung für Schaltkreise) angesteuert haben.

Als zweites Modul schloss sich die Automatisierungstechnik an.

Die drei Stationen Stapelmagazin, Transportband und Handling sollten mithilfe eines Programms angesteuert werden, so dass sich ein vollständig automatisierter Prozess, so wie er auch in einer Fabrik stattfindet, ergibt. Zum Beispiel müssen beim Abfüllen eines Joghurts die Becher transportiert, gefüllt, verschlossen, dann weiter transportiert und an einer bestimmten Stelle abgelegt werden. Dies sollten die Schüler mit den Modellen ebenfalls hinbekommen. Das Tolle daran ist, dass die Modelle und die Vorgehensweise exakt der Realität entsprechen. Trotzdem erwies sich dieses Modul als ziemliche „Durststrecke“: Pro Gruppe sollte die Funktionsweise und Programmierung einer anderen Station erarbeitet werden, um sie dann den anderen Gruppen vorzustellen und anschließend alle drei Stationen vernetzten zu können; dies stellte sich als ein schwieriges Unterfangen heraus. Daher besprachen wir die Vorgehensweise bei der Ansteuerung des Stapelmagazins in kleinen Schritten im Kursverband und jede Gruppe setzte dies dann anschließend praktisch um.

Das halbfertige Haus der Gruppe Tim, Laurin, Jessica und Meret.

Beim dritten Modul Umweltschonende Energienutzung: Niedrigenergiehäuser und Sonnenkollektoren haben die Schüler Experimente zum Wärmeleitverhalten und zur Wärmedämmung geplant, durchgeführt und ausgewertet.

Im Moment sind sie als Maurer tätig und setzten ihre erworbenen Kenntnisse praktisch um: Mit Ziegelsteinen, Mörtel und verschiedenen Dämmmaterialien soll ein Haus gebaut werden, dass einen möglichst geringen Wärmeverlust aufweist. Nicht fehlen darf ein Werkbericht, in dem die Überlegungen zur Konstruktion und die einzelnen Schritte des Hausbaus dokumentiert werden.  Eine anschließende gegenseitige Bewertung der verschiedenen Häuser durch die anderen Gruppen steht noch aus. Dabei werden die Wärmeverluste mit einer Wärmebildkamera erfasst und es wird ein Energiepass ausgestellt.

Das vierte Modul, Elektronische Schaltungen und vertiefendes Projekt einschließlich eines Praktikums folgen ab Februar 2016.

Insgesamt lässt sich bis jetzt eine positive Bilanz ziehen, wenn auch hier und da das Konzept noch etwas optimiert werden muss und die Kontakte zu den Unternehmen und Universitäten noch weiter intensiviert werden sollten. Letzteres wird derzeit vorbereitet, so dass wir im Januar 2016 unsere JIA des Abtei-Gymnasiums als Best Practice Beispiel einem breiten Publikum aus Wirtschaft und Wissenschaft vorstellen können.

Feierliche Auftaktveranstaltung zur Eröffnung der Junior-Ingenieur-Akademie

Duisburg, 27. August 2014:

Technisches Zeichnen, Automatisierungstechnik und Elektronik: diese und viele weitere spannende Inhalte stehen in den nächsten zwei Jahren auf dem Stundenplan der 21 Junior-Ingenieur-Akademie Teilnehmer des Abtei-Gymnasiums. Die Junior-Ingenieur-Akademie, ein Projekt der Deutsche Telekom Stiftung, ist ein zweijähriges technisch-naturwissenschaftliches Wahlpflichtfach in der Mittelstufe. Im ersten Jahrgang nehmen 5 Achtklässlerinnen und 16 Achtklässler teil.


Das Duisburger Gymnasium hatte in dieser Woche gemeinsam mit Schülern, Lehrern, dem Bürgermeister und Vertretern der Telekom-Stiftung den feierlichen Auftakt des Faches an ihrer Schule. Das Programm war vielfältig und bunt gemischt: Die Grußworte des Schulleiters Herrn Regenbrecht, des Bürgermeisters Herrn Mosblech und der Projektleiterin der JIA der Deutschen Telekom Stiftung Frau Heidemann fielen herzlich aber kurz aus zugunsten eines von den Abtei-Schülern liebevoll gestalteten, kurzweiligen und abwechslungsreichen Programms: Sebastian Scholz (9a) begeisterte mit seinem Dudelsackspiel, die Lesewerkstatt unter der Leitung von Margot Rothoff-Wiegel trug selbstgeschriebene Texte zum Thema Technik vor und ein weiteres Highlight bildete die interaktive physikalisch-technische Comedy-Show á la „Die Physikanten" der Zweisteine Alexei Chartsman und David Przywara (beide Q1). Eine Zuschauerin schrieb in einer E-Mail: „Zwischen knisternder Spannung und begeistertem Jubel verfolgte das Publikum die genialen Zweisteine in ihrem Versuchslabor. Gerade durch die Kontraste ihrer unterschiedlichen Persönlichkeiten überzeugten David und Alexei: Das Fach Physik und die faszinierten jungen Zuschauer brachen gemeinsam in eine neue Dimension auf, auch der legendäre Pfeiffer mit drei F... wäre gerne dabei. So mitreißend kann Schule sein!"
Anschließend hatten die Vertreter aus Wirtschaft und Wissenschaft die Möglichkeit, den neuen JIA-Schülern bei einem ersten kleinen Projekt über die Schulter zu schauen: In Teams von jeweils drei Schülern wurde ein Rasenmähermotor so weit demontiert, dass der Zylinder freigelegt wurde. Dann galt es, das Verdichtungsverhältnis des Motors durch Messungen, Auslitern und Rechnungen zu ermitteln, um es mit dem von Motorrädern, Autos und Flugzeugen zu vergleichen.

Insgesamt ein überzeugender Start!

Fotos


Das Abtei-Gymnasium richtet eine Junior-Ingenieur-Akademie ein

Jetzt ist es offiziell: das Bischöfliche Abtei-Gymnasium Duisburg richtet ab dem Schuljahr 2014/15 eine Junior-Ingenieur-Akademie ein.

Unsere Schule konnte sich mit ihrem Konzept gegen zahlreiche Bewerber aus ganz Deutschland im Junior-Ingenieur-Akademie Wettbewerb der Deutsche Telekom Stiftung durchsetzen. Mit der Anerkennung als Junior-Ingenieur-Akademie („JIA") ist eine Anschubfinanzierung von bis zu 10.000 Euro verbunden.

„Unsere Schülerinnen und Schüler bekommen durch dieses Projekt die Möglichkeit, das Interesse an Technik und Naturwissenschaften ganz praktisch zu vertiefen; die Schule öffnet sich dank starker Partner für Unternehmen der Region, aber auch international", freut sich Schulleiter Thomas Regenbrecht, der hier zugleich die Ausrichtung des Abtei-Gymnasiums als Europa-Schule angesprochen weiß. Die Projektkoordinatorin Ulrike Nachmann erklärt dazu: „Den Schülerinnen und Schülern soll die JIA im wahrsten Sinne des Wortes die typischen Inhalte und Methoden der Technik noch besser begreifbar machen. Durch die Öffnung der Schule soll die reale Technik für die Schülerinnen und Schüler besser erfahrbar gemacht werden. Darüber hinaus sollen sie die Möglichkeit erhalten, viele interessante Einblicke in die Studien- und Berufsfelder der Ingenieurwissenschaften zu erhalten, um eventuell später selber einen Beruf in diesem Feld zu ergreifen." Die Erarbeitung der technischen Zusammenhänge geht dabei ganz ingenieurmäßig immer von technischen Problemstellungen aus, so dass in jeder Phase die technischen Methoden und nicht „angewandte Physik" im Vordergrund stehen.

Die Junior-Ingenieur-Akademie ist ein Projekt der Telekom-Stiftung. Ziel ist es, junge Menschen für die Berufswelt von Ingenieuren zu begeistern, ihnen den Übergang von der Schule zur Hochschule zu erleichtern und individuelle Kompetenzen frühzeitig zu fördern. Dazu kooperieren die Schulen mit Partnern aus der Wirtschaft und Wissenschaft, die den Jugendlichen die Möglichkeit geben, die im Unterricht erworbenen Kenntnisse praktisch anzuwenden. Die Junior-Ingenieur-Akademie ist als zweijähriges Wahlpflichtfach angelegt und richtet sich an Schülerinnen und Schüler der gymnasialen der Mittelstufe.

Die offizielle Anerkennung der Schule und den 13 weiteren Gewinnern findet im Rahmen der Jahrestagung 2014 der Junior-Ingenieur-Akademie am 16. und 17. Mai in Oberhausen statt. Die neuen Akademien starten zum Schuljahr 2014/2015. Das bundesweite Netzwerk umfasst dann insgesamt 67 Schulen. Eine Übersicht über alle Schulen mit Junior-Ingenieur-Akademien und weitere Informationen finden Sie unter www.telekom-stiftung.de/jia.