
Physikalisches Grundwissen an weiterführenden Schulen durch Reverse-Mentoring begreifbar machen
DimensionLab3 Vermittlung von Physik in der dritten Dimension: Begreifbar machen von Grundwissen aus den Bereichen Technische Mechanik, Strömungslehre und Chemie durch Reverse-Mentoring studentischer Mentoren im naturwissenschaftlichen Unterricht von Schulen bei Schülern der Altersgruppe 13-16 Jahre. Obwohl eigentlich gerade aktuelle Probleme wie Pandemie, Klimawandel, Energieversorgung, Hochwasser, Mobilitätswende, Einsatz von Wasserstoff, Brennstoffzelle, Heizungs- und Lüftungskonzepte, Aerosole, usw. sehr stark nach technischen Lösungen und darüber hinaus deren Digitalisierung im Bereich Simulation verlangen, verknüpfen die Schülerinnen und Jugendlichen dieses nicht mit der klassischen Ingenieurausbildung. Durch die Miteinbeziehung der Studierenden in den Lernprozess an den Schulen und bei der Durchführung und Organisation eines sog. Reverse-Mentoring an Schulen, bei dem sie selbst als Vorbild wirken, sollen die Motivation und Anerkennung für den eigenen Lernprozess aktiviert werden. Die Schnittstelle zwischen Schulen und Hochschulen soll gestärkt werden.
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Der metallische 3D-Druck bietet große Potenziale für die Produktentwicklung insbesondere im Leichtbau. Er ermöglicht eine ressourceneffiziente Herstellung komplexer, gewichtsoptimierter Strukturen, die konventionell nicht realisierbar sind. Gleichzeitig stellt er neue Anforderungen an Konstrukteur*innen: Bereits im Entwurf müssen Aspekte wie Stützstrukturen, Bauteilorientierung und spätere Bearbeitbarkeit berücksichtigt werden. Eine ganzheitliche Integration der Fertigung in den Konstruktionsprozess wird damit essenziell.Ein Mangel an interdisziplinärer Ausbildung führt dazu, dass Absolvent*innen oft nur isoliertes Fachwissen besitzen. In der Industrie zeigt sich dieses Defizit in Form von Silodenken zwischen Abteilungen wie Entwicklung und Produktion. Auch die universitäre Lehre ist meist disziplinorientiert. Themen wie Produktentwicklung, Leichtbau und Fertigungstechnik werden getrennt vermittelt. Fehlt dieses Verständnis, werden Designfehler oft erst spät erkannt Korrekturen sind dann aufwendig und teuer.Ziel des Vorhabens ist ein interdisziplinäres Modul, das Studierende in Gruppenarbeit im Sinne des Projektbasierten Lernens (PBL) die gesamte Prozesskette eigenständig durchlaufen lässt: von der fertigungsgerechten Konzeption über die softwaregestützte Optimierung bis zur additiven und subtraktiven Fertigung eines Leichtbauteils. Die Umsetzung erfolgt mit drei Instituten der TU Hamburg, das didaktische Konzept wird vom Zentrum für Lehre und Lernen (ZLL) begleitet.
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