Diese Seite gibt einen Überblick über aktuelle und abgeschlossene Projekte rund um das NwT-Studium am KIT und wird stets ergänzt.
Es wird eine Vielzahl an Projekten dargestellt, welche der Weiterentwicklung und der Sichtbarmachung des Studiengangs NwT dienen. Des Weiteren finden Sie hier Projekte, welche auch im schulischen Kontext relevant sind.
Gegenstand des Projekts ist eine Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) im Kontext des Unterrichtfachs Naturwissenschaft und Technik (NwT) an den allgemeinbildenden Gymnasien in Baden-Württemberg. Mit dem Projekt sind eine Lehrpersonenaus- und -weiterbildung sowie die Interessensförderung der Schülerinnen und Schüler (SuS) zur Thematik nachhaltige Produktentwicklung mittels bionischer Methoden im Bereich der technischen Mechanik verbunden. Ziele des Projektvorhabens sind (1) die in den Bildungsstandards des NwT-Unterrichts vorgesehenen inhalts- und prozessbezogenen Kompetenzen durch entwickelte Modelle und Methoden zur Biomechanik durch evaluierte Lehr- und Lernmaterialien veranschaulicht und fachdidaktisch eingängig zu vermitteln, um positive Effekte in Hinblick auf die wahrgenommenen Qualitätsmerkmale des Unterrichts, die Interessens- und Motivationsentwicklung und die berufliche Orientierung bei SuS im MINT-Unterricht zu erzielen. Die Nutzung der entwickelten Konzepte und Modelle über das Fach NwT hinaus in andere natur- und technikwissenschaftliche Fächer (z.B. Physik, Biologie, Technik) und weitere Schulformen wird angestrebt. Des Weiteren soll (2) eine in einem geeigneten Kontext und unter Berücksichtigung von ökologischen Aspekten erworbene Technikmündigkeit langfristig zu einer zukunftsorientierten Diskussions- und Entscheidungsfähigkeit sowie einer fundierten Bewertungskompetenz in Bezug auf die Qualität von Produkten führen und eine damit einhergehende Verhaltensänderung als Konsument und Verbraucher fördern.
Das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst (MWK) fördert das Verbundprojekt „digiLAB – digitalisiertes Lernen in der Lehramtsausbildung“ in dem das IPEK – Institut für Produktentwicklung mit dem Zentrum für Lehrerbildung (ZLB) zusammenarbeitet. In diesem Projekt bereitet das IPEK Lehramtsstudierende in einem „Lernen durch Lehren“-Kontext auf ihre Aufgabe vor, Schüler*innen zeitgemäß und medienkompetent das T in MINT näher zu bringen.
Die Digitalisierung von Unterrichtseinheiten ist in „jungen“ Fächern wie Naturwissenschaft und Technik (NwT) eine Herausforderung. Es existieren wenig etablierten Unterrichtsinhalte, zudem ist ein Großteil des Technikwissens schnell veraltet. Dennoch bieten gerade technikaffine Fächer wie NwT, das in Baden-Württemberg u.a. eine technische Allgemeinbildung und Interesse für Berufe in den Ingenieurswissenschaften vermittelt, das Potenzial digitale und medienpädagogische Kompetenzen im fachwissenschaftlichen Kontext zu vermitteln.
Als Lösungsansatz werden Unterrichtseinheiten entwickelt, in denen der Aufbau von technischem Systemverständnis unter Nutzung digitaler Werkzeuge und daran angeschlossene Rapid Prototyping Verfahren vermittelt wird. Die entwickelten Unterrichtseinheiten werden in verschiedenen Umgebungen mit neun Expert:innen und 51 Schüler:innen durchgeführt und evaluiert. Die qualitative Evaluation zeigt, dass die didaktische Reduktion von Alltagsaufgaben der Produktentwicklung das technische Verständnis von Schüler:innen unterstützt. Aus den genutzten digitalen Tools stehen zudem Daten zur Verfügung, um das vermittelte Wissen zu bewerten und digitalbasierte Lernkontexte kontinuierlich fortzuentwickeln.
Weitere Informationen zu digiLAB beim Institut für Produktentwicklung (IPEK).
Die im Rahmen dieses Projekts als Open Educational Resources (OER) entstandenen Lehr-Lernmaterialien können hier angesehen und heruntergeladen werden:
Prof. Matthiesen, Institut für Produktentwicklung (IPEK) des KIT - Hier gibt es einen Einblick in das Modul "Technik erleben und vermitteln", das für NwT-Studierende entwickelt wurde und die Möglichkeiten, die das Lehr-Lern-Konzept NwT bietet.
Mehr Informationen zum Lehr-Lern-Konzept finden sich auf der Website des IPEKs.
Der Innovationsfonds NwT soll KIT-intern und extern die Sichtbarkeit des NwT-Studiums nachhaltig erhöhen und damit langfristig auch zur Gewinnung von mehr Studierenden in den Ingenieurwissenschaften beitragen, da gut ausgebildete NwT-Lehrkräfte wichtige Multiplikator:innen in den Schulen sind. Pro Projekt können max. 35.000€ für max. drei Jahre beantragt werden, nach einem mehrstufigen Plan, sodass nach einem Jahr der Studienkommission NwT der Fortschritt vorgestellt wird und diese über Bewilligung der weiteren Projektmittel entscheidet.
Die im Rahmen des Innovationsfonds NwT geförderten Projekte werden nachfolgend vorgestellt.
Eigene Ideen und Anträge für den Innovationsfonds NwT sind an die Studienkommission NwT zu richten. Bei Fragen steht Ihnen die Studiengangskoordination gerne zur Verfügung.
Das Studierendenprojekt Antriebstechnik soll Technik interessierte junge Menschen ansprechen und sie auf Basis miniaturisierter Antriebe für die Welt der aktuellen und zukünftigen Mobilität begeistern. Im Rahmen des Projektes wurden zwei Modellsätze eines H2Hybrid Modellfahrzeuges angeschafft, welche auf einem Rollenprüfstand von Studierenden und Schüler:innen zukünftig untersucht werden können.
Das Projekt wird von APL Automobil-Prüftechnik Landau GmbH/Institut für Kolbenmaschinen KIT 2022 umgesetzt. Zukünftig soll im Rahmen eines KIT-Wettbewerbes mit verschiedenen Antriebssystemen entwickelte Modellfahrzeuge gegeneinander getestet werden.
Die NwT-Studierenden erleben in Schulpraxisphasen immer wieder, dass an vielen Stellen im Schulsystem noch immer nicht bekannt ist, dass NwT ein eigenständiges Studienfach ist. Sie möchten einen Beitrag zu mehr Sichtbarkeit und Bekanntheit des Studienfachs in Schulen und damit zur Erhöhung der NwT-Studierendenzahlen leisten. Folgende Maßnahmen sind vorgesehen:
1) Erstellung einer NwT-Kollektion, wie T-Shirts, Polo-Shirts, Pullover, die von NwT-Studierenden erworben und in Schulpraxisphasen, Referendariat, Berufsalltag und Freizeit getragen werden kann;
2) Erstellung und Anschaffung von Merchandise-Produkten, wie Kugelschreibern o.ä., die in Schulen und bei Studien- und Berufsinformationsveranstaltungen verteilt werden können. Dies soll unter Einbezug der NwT-Studierenden und in Zusammenarbeit mit der Studiengangkoordination NwT erfolgen.
Ziel des Projektes ist es, die Automatisierungstechnik für Schüler:innen begreifbar zu machen durch die Entwicklung einer mobilen Mixed Reality Robotik. Das System besteht aus einem realen Roboterarm und einem virtuellen Zwilling, die über eine virtuelle Umgebung gekoppelt sind. Im Videospielkontext kann somit eine physische Umgebung simuliert werden. Hierin kann der digitale Zwilling mit simulierten Objekten interagieren und die virtuelle Realität beeinflussen. Durch den entsprechend niederschwelligen Zugang zu diesem System soll es Schüler:innen, Studierenden und Lehrkräften ohne Vorkenntnisse möglich sein, Robotersysteme remote zu programmieren und Abläufe zu optimieren und somit einen Einblick und Einstieg in die Welt der Robotik zu erhalten.
Ein erstes Ziel des Projektes ist, digitale Angebote mit NwT-Bezug für Schüler:innen zu Bündeln und diese auf einer Plattform sichtbar zu machen. Im Zuge des sich aktuell im Bau befindenden Lern- und Anwendungszentrums Mechatronik (LAZ) soll neben einer realen Fertigungsumgebung zudem eine 3D-Umgebung als digitaler Zwilling entstehen (gefördert vom Land Baden-Württemberg), auf die Studierende und Schüler:innen mittels Browser zugreifen können sollen. Angebote für Schüler:innen sollen in diese Umgebung eingebunden und gezielt hierfür entwickelt werden, sodass auch eine Kopplung digitaler Inhalte mit physischen Produkten möglich ist.