NWT

  St.-Rochus-Str. 5, 74722 Buchen

 

  06281/52880

 

Fachlehrer:

Fr. Raff  (Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!)
Hr. Haas (Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!)

 

„Die Zukunft beginnt in den Köpfen unserer Kinder!“

Es ist uns daher ein Anliegen junge Menschen für Technik zu begeistern und ihnen Vorstellungen vom breiten Spektrum des Ingenieursberufs zu vermitteln.
Der Engpass an naturwissenschaftlich, technisch qualifizierten Fachkräften ist in Deutschland ein strukturelles Problem, das schon heute als Wachstums und Innovationsbremse einen hohen Wertschöpfungsverlust für die deutsche Wirtschaft verursacht – Tendenz steigend…
Die kontinuierliche Förderung unserer Schüler in den MINT-Bereichen ist deshalb eines unserer vorrangigen Ziele.

Das Burghardt-Gymnasium Buchen (BGB) ist eines der wenigen Gymnasien im Land, welches NWT in der Kursstufe anbieten kann. Die Curricula in der Jahrgangsstufe sieht dabei folgende Themenschwerpunkten vor:

• Autonomes Fahren (inkl. Projektmanagement, Werkstoffkunde, CAD, 3D-Druck, Mikrokontroling)

• Automatisierungstechnik (inkl. Steuerungs- und Regelungstechnik mit den Systemen von Festo)

Naturwissenschaft und Technik stehen am BGB in enger Wechselbeziehung zueinander. Lernkonzepte werden hier kontinuierlich weiterentwickelt und verbessert. Die Vermittlung von fundierten MINT-Kompetenzen und die Vorbereitung der Schüler auf die Studierfähigkeit sind hierbei maßgebend.
Am BGB bieten wir Einblicke in die technisch-naturwissenschaftlichen Berufe der Zukunft und ermuntern die Schüler so, Zukunft auf diesen interdisziplinären Gebieten selbst mitzugestalten. Eine sehr vielfältige und spannende Reise …

 

Bildungsinhalte Mechatronik

 

Autonomes Fahren

Einfach einsteigen und nur noch den Zielort einspeichern…
So oder so ähnlich sind die Träume, aus denen die automotive Zukunft gestaltet ist. In den USA sind derartige Autos bereits probeweise unterwegs. Und auch hierzulande ist die Entwicklung derlei innovativer Fahrzeuge keine reine Science-Fiction mehr. Die Zukunft des Automobils und der Mobilität könnte zum Beispiel ein internetgesteuertes Auto (ganz ohne Lenkrad, Gas- und Bremspedal) sein, das auch blinde Menschen oder Menschen ohne Führerschein von A nach B befördert.
Um diese Träume wahr werden zu lassen, braucht es innovative Köpfe und handwerkliches Geschick. Einen ersten Schritt in diese Richtung gehen die Schüler des 2-stündigen Kurses Naturwissenschaft und Technik (NwT) am BGB.
Als eine der wenigen Schulen des Landes kann das BGB seinen Schülern die Möglichkeit anbieten, NwT in der Kursstufe zu wählen. Die Schüler beschäftigen sich interdisziplinär mit dem Zusammenwirken mechanischer, elektronischer und informationstechnischer Elemente und Module in mechatronischen Systemen.
Einer der Themenschwerpunkte in den zwei Schuljahren bis zum Abitur ist die Konstruktion und der Bau eines Autos, welches Dank Sensortechnik in der Lage ist, eigenständig Hindernisse zu erkennen und diesen auszuweichen.
Das Handwerkszeug zur Bewältigung dieser Aufgabe wird im 2-stündigen NwT-Unterricht über zwei Kurshalbjahre vermittelt.
So lernen die Schüler neben der Programmierung eines Mikrocontrollers auch die Grundlagen des technischen Zeichnens und den Umgang mit einem in der Industrie weit verbreiteten CAD-Programm von Autodesk, dem Inventor Professional.
Hinzu kommt die Einbindung eines 3-D-Druckers der Firma Makerbot, welcher die am Computer erstellten Objekte Realität werden lässt. Der Kreativität sind dabei keine Grenzen gesetzt. So kann eine der Komponenten des Autos schnell und kostengünstig im „Rapid Prototyping Verfahren“ erstellt werden. Vom reinen Designobjekt bis hin zum Funktionsteil sind hierbei alle Möglichkeiten offen.
Das Projekt wird bereits seit einigen Jahren sehr erfolgreich mit Hilfe eines einfachen Mikrocontrollers (dem BASIC-STAMP Board) umgesetzt. Ziel ist es nun, die BASIC-STAMP durch einen flexibleren und industriebezogeneren Mikrocontroller (den Arduino Uno) zu ersetzen.
Hierzu finden auch bereits Vorträge zum Thema „Mikrocontrolling“ durch einen externen Unternehmensvertreter statt.
In NWT bieten wir euch die Gelegenheit erste Kontakte mit dem Thema autonomes Fahren zu machen.

Automatisierungstechnik

Im Bereich der Automatisierungstechnik wird das mechatronische Lernsystem „MecLab“ mit dem computergestützten Werkzeug „FluidSim“ von Festo-Didactic eingesetzt.
In praktischen und theoretischen Übungen an speziellen Pneumatik-Stationen und mithilfe entsprechender Software werden selbstständiges Lernen und fachliche Qualifikationen gefördert und Kompetenzen weiterentwickelt. Dem Projekt liegen dabei die elektropneumatischen Steuerungs- und Regelungstechniken zugrunde.
Die drei Stationen: „Stapelmagazin, Transportband und Handling-Station“ bilden dabei exemplarische Prozesse ab, die in jeder automatisierten Fertigung relevant sind. Über Ventilmagnete angesteuerte und durch Sensoren überwachte Pneumatikzylinder realisieren sie die Prozessschritte.
Die Schüler der Kursstufe sollen das Zusammenspiel von elektrischen und pneumatischen Bauteilen erfahren. Hier gilt es die Funktion von Bauteilegruppen innerhalb einer Gesamtfunktion zu verstehen. An praktischen Lernstationen analysieren sie das Zusammenspiel der Steuerungselemente und ihre Variationen in der Ansteuerung. Viele Aufgaben zu den Funktionsmodellen des „MecLab“ Systems bieten den Zugang zu problembewusstem Handeln. Lösungsstrategien werden im Unterricht aber nicht gleich offengelegt. Die Schüler sollen zunächst eigenständig die Umsetzung ihrer Ideen realisieren und überprüfen. Der Einsatz von Sensoren und Aktoren als Elemente eines automatisierten Prozesses werden erprobt. Die beim Ansteuern der Elemente gewonnenen Erfahrungen werden sodann auf neue Aufgaben übertragen.
In der Simulation ermöglicht das Programm „FluidSim“ die Wirkungen von Veränderungen am System zu beobachten und zu überprüfen. Es verwendet dabei die Logikbausteine der digitalen Schaltungstechnik. Hierdurch können Fehler in der Anlage schnell gefunden und Teilkomponenten optimiert werden. Ziel ist der reibungslose Ablauf eines automatisierten Prozesses und die Kombination von mehreren Komponenten. Kreativität ist hier gefragt!!! Die Entwicklung und Realisierung eigenständiger Problemlösungen soll auch die spätere Heranführung an die Grundlagen der Speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) zur Folge haben.
In NWT bieten wir euch die Gelegenheit bei der Verbesserung und Fortentwickelung der „automativen Zukunft“ aktiv zu werden. Den Ingenieuren von morgen gilt es bereits im Vorfeld, durch gezielte Bildungsangebote der Schulen, Chancen und Möglichkeiten für das berufliche Weiterkommen aufzuzeigen.

Interessante Links:
http://learn.parallax.com/
http://funduino.de/anleitungen
https://www.youtube.com/watch?v=nj1yhz5io20
https://www.youtube.com/watch?v=FFsMMToxxls
https://www.youtube.com/watch?v=mWiNlWk1Muw
https://www.youtube.com/watch?v=1gu3z7w4Vc8

Hier finden Sie die Information des Fachbereichs NwT zur Profilwahl in der Klassenstufe 7

(PowerPoint-Vortrag vom Elternabend)

Kern- und Schulcurricula der Fachschaft NwT Stand 07.11.2016.

Die Curricula sind nach den Themenschwerpunkten der Jahrgänge geordnet:

  • Klasse 8 (entfällt wegen Umstellung auf G9): Themenschwerpunkte Physik und Geographie
  • Klasse 9: Themenschwerpunkte Biologie und Chemie
  • Klasse 10: Themenschwerpunkte Physik, Geographie, Biologie und Chemie
  • Klasse 11: Pilotprojekt NWT Kursstufe - Autonomes Fahren (CAD, Mikrokontroling) und Automatisierungstechnik (Festo)

Schüler des Burghardt-Gymnasiums konstruieren selbstgesteuerte Autos mit
3-D-Drucker

Bild2 3 D Drucker bearbeitet

Einfach einsteigen und nur noch den Zielort einsprechen – so oder so ähnlich sind die Träume, aus denen die automative Zukunft gestaltet ist.
Um diese Träume wahr werden zu lassen, braucht es innovative Köpfe und handwerkliches Geschick. Einen ersten Schritt in diese Richtung gehen die Schüler des 2-stündigen Kurses Naturwissenschaft und Technik (NwT) am BGB. 

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