- Schulhalbjahr Klasse 9: Robotik
Die Schülerinnen und Schüler bauen einen LEGO-Roboter und erstellen für verschiedene Probleme komplexe Programme mit Hilfe der Sensoren. Die Lösungen werden in Diskussionsrunden vorgestellt und auf Optimierungsmöglichkeiten überprüft.
Neben dem Bau des Roboters als elektrisch angetriebenes Mobil sind in diesem Modul das Steuern, das Programmieren und das Optimieren Schwerpunkte. Das Unternehmen VDI – GaraGe gemeinnützige GmbH Leipzig ermöglicht den Schülern einen Einblick in die Einführung der Automatisierungstechnik, in dem selbständig einfache steuerungstechnische Aufgaben programmiert werden (z. B. Baustellenlauflicht). In dieser Technikwelt wenden die Lernenden das System Arduino an und vertiefen damit ihre Kenntnisse aus dem Lernort Schule.
- Schulhalbjahr Klasse 9: Elektrotechnik
Während dieser Lernsequenz tauchen die Schüler in die Grundlagen der Elektrotechnik ein. Sie lernen die Unterschiede zwischen Elektrik und Elektronik kennen sowie die Grundbedingungen von Stromkreisen. Sie lernen Stromwirkungen zu verstehen und Schaltpläne zu erstellen. In Aufgabenpraktika messen sie Spannung, Stromstärke und Widerstand in Parallelschaltungen und Reihenschaltungen, wenden Konzepte wie Gesamtwiderstand und -spannung an und setzen Schaltungen praktisch um. Die Bauteilkunde vermittelt Wissen über Widerstände und LEDs, einschließlich der Berechnung von Vorwiderständen und dem Aufbau von LED-Schaltungen. Die Schüler beschäftigen sich mit Ersatzwiderständen, Leistungsberechnungen und erlernen die Anwendung von theoretischem Wissen in praktischen Szenarien. Die Sequenz endet mit einer Zusammenfassung, in der die Schüler LED-Kennlinien analysieren und die Verbindung zwischen Theorie und praktischen Anwendungen vertiefen.
- Schulhalbjahr Klasse 10: Kunststofftechnik
In der Schule erhalten die Lernenden einen kurzen systematischen Überblick über die chemischen Grundlagen von Kunststoffen und deren Clusterung nach ihren Eigenschaften. Die typischen Verarbeitungseigenschaften erfassen die Lernenden über technische Experimente mit der UMT-Technik an Lernstationen. Die möglichen Fertigungsverfahren, wie Trennbarkeit, Urformbarkeit, Umformbarkeit, Fügbarkeit werden am Beispiel verschiedener Kunststoffe getestet. Darüber hinaus wird deren Recyclierbarkeit analysiert.
Im Unternehmen erhalten die Schüler und Schülerinnen Einblicke in die Verfahrensschritte einer Extrusionsanlage sowie den Aufbau und der Funktion einer Spritzgussmaschine und in die darin automatisiert ablaufenden Prozesse. Im Technikum der DOMO Engineering Plastics GmbH erfahren sie, wie Kunststoff maschinell im Extrusionsverfahren aufbereitet wird. Im Labor untersuchen die Schüler und Schülerinnen dann Prüfkörper u. a. hinsichtlich ihrer thermischen, mechanischen und optischen Eigenschaften und führen verschiedene Untersuchungsreihen auch selbst durch.
- Schulhalbjahr Klasse 10: Erneuerbare Energien
Nach einer Einführung in die verfügbaren erneuerbaren Energieressourcen (Sonne, Wind…) werden entsprechende Energieträger und deren Wirkungsgrad analysiert. Bei Exkursionen in verschiedene Institutionen, die erneuerbare Energieträger zur Gewinnung von elektrischer Energie oder direkt zum Antrieb von Maschinen nutzen, werden technische Bedingungen zum Betrieb dieser Anlagen untersucht.
Im weiteren schulischen Teil des Moduls bauen die Jugendlichen Modelle zur Gewinnung elektrischer Energie durch Wasser, Wind und Sonne. Dabei entwickeln sie Insellösungen und decken für den Schulstandort Energiesparpotentiale auf.
Am Lernort Wissenschaft erwerben die Schülerinnen und Schüler vertiefende Kenntnisse zur Stoffwandlung und Energietechnik. Mit Lehrenden des Studiengangs „Nachhaltige Ingenieurwissenschaft – Go Green“ besteht die Möglichkeit, der für die Junior-Ingenieur-Akademie an unserer Schule gestellten zentralen Fragestellung nach einer nachhaltigen, energieeffizienten und prozessoptimierten Produktion, wissenschaftlich fundiert nachzugehen. Dazu ist geplant, Exkurse in Form von „Rund-Tisch-Gesprächen“ mit den an diesem Studiengang Lehrenden durchzuführen.