Theorie und Praxis verbinden: Komplizierte Formeln lassen eine LED blinken
Exkursion an den Fachbereich Elektro- und Informationstechnik der THM
Die Schülerinnen und Schüler des Wahlunterrichtsfachs Dynamo Plus der Jahrgangsstufe 10 unternahmen eine Exkursion an die Technischen Hochschule Mittelhessen (THM), um eine Elektronik-Vorlesung zu besuchen und sich im Rahmen zweier Workshops mit analoger Messtechnik und Digitaltechnik vertiefend auseinanderzusetzen.
Im Rahmen der Elektronik-Einheit lernten die Schülerinnen und Schüler im Unterricht mit einfachen Experimenten die Grundlagen und Funktion verschiedener Elektronik-Bauelemente wie Widerstand, Potentiometer, Diode, LED, Kondensator und Transistor kennen. Im Anschluss wurden die Bauteile sinnvoll kombiniert, um damit einfache und komplexere Schaltungen – wie ein Blinklicht, eine Alarmanlage oder einen Gießsensor – zu bauen.
Um die gelernten Inhalte zu vertiefen und über den fachlichen Horizont der Schule Einblicke in die Elektrotechnik zu erhalten, wurde ein „normaler“ Schultag durch einen Besuch an der THM ersetzt. In einer Vorlesung zur Elektronik, die in verschiedenen Studiengängen im dritten oder fünften Semester belegt wird, behandelte Prof. Simon die „Großsignal-Ansteuerung“. Dafür wurde den Studierenden zunächst der Strom- und Spannungsverlauf an einer Diode erläutert und im Anschluss auch quantitativ untersucht, was eine sehr verständliche Anbindung für die Schülerinnen und Schüler der Klassen 10 bot. Auch in einer integrierten Übungsphase gab es immer wieder Anknüpfungspunkte, um der Vorlesung gut folgen zu können. Auf das Wesentliche heruntergebrochen könnte man den Vorlesungsinhalt folgendermaßen zusammenfassen: Wann leuchtet die LED?
Um die Theorie zu untermauern, sollten die Schülerinnen und Schüler in einem anschließenden Workshop Daten für die Erstellung einer Kennlinie einer Diode aufnehmen. Der durchgeführte Versuch wird auch von Studierenden im Rahmen eines Praktikums durchgeführt. Nach einer Einweisung in die zu verwendenden Geräte durch Dipl.-Ing. Swetlana Fjodorow und einer Kalibrierung für eine genauere Messung konnte die Datenaufnahme beginnen. Die aufgenommenen Messwerte werden dann im Schulunterricht graphisch ausgewertet und diskutiert.
In der Mittagspause lud der Fachbereich den WU-Kurs in die benachbarte Mensa der Hochschule ein, um den Schülerinnen und Schülern einen umfassenden Einblick in den Unialltag zu bieten.
Nach dieser Stärkung stand eine Vertiefung in die Digitaltechnik mit einem Arduino-Workshop an. Dipl.-Ing. Klaus Pechan holte die Schülerinnen und Schüler bei ihrem Vorwissen ab und stellte auf sehr anschauliche Art und Weise die Grundfunktionen des Arduino, einen Mikrocontroller, vor. Auch hier konnten die Kursteilnehmer auf ihre Vorkenntnisse aus dem Unterricht zurückgreifen und so nach einem Grundlagenversuch zur Bedienung des Arduino eine Blinkschaltung programmieren, für die im Unterricht ohne Mikrokontroller einige Elektronik-Bauteile verwendet werden mussten.
Mit vielen spannenden Eindrücken aus dem Hochschulleben, neu gelernten Inhalten und Verfahren, einigen Messdaten und weiterführenden Fragen ging es nach dem intensiven Tag an der THM wieder an die WvO zurück.
