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Energiespeicher fürs Fahrrad
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Mit Teamarbeit und Feedback die Herausforderung meistern

Schon früh im Studium Praxisluft schnuppern – das IDEE-Projekt im Maschinenbaustudium macht es möglich. Dabei geht es nicht nur darum, fachliches Wissen zu erwerben, sondern etwa auch Projektmanagement- und Teamfähigkeiten. Für Justine Kohl und Yannik Lichtmannegger war das Projekt zwar eine Herausforderung, der sie sich im Rückblick aber gerne gestellt haben.

Von Unispectrum live • Melanie Löw

Das Maschinenbaustudium setzt schon früh auf praktisches Arbeiten. Bereits im zweiten Semester wird das IDEE-Projekt angeboten, in dem studentische Teams eine vorgegebene Konstruktionsaufgabe lösen müssen. Im Sommersemester 2019 haben die Verantwortlichen für das Projekt aus dem Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik dabei erstmals eng mit dem Team vom Selbstlernzentrum (SLZ) zusammengearbeitet, das am Distance and Independent Studies Center angesiedelt ist. Gemeinsam haben sie überlegt, welche neuen Veranstaltungselemente im Projekt Anwendung finden könnten, um zum Beispiel Team- und Präsentationkompetenzen gezielt zu schulen.

„Wir sollten ein Modell für ein Liegefahrrad mit Gyroantrieb entwickeln, bei dem die Energie aus einer Ruderbewegung zwischengespeichert wird“, sagt Student Yannik Lichtmannegger, der am Vorhaben teilgenommen hat. Im späteren Produkt wird die Energie mittels Muskelkraft erzeugt, eine Schwungscheibe in Rotation versetzt und die Energie so zwischengespeichert. Diese wird anschließend über ein Kupplungselement bedarfsgerecht an das Antriebsrad weitergegeben.

Der 20-Jährige war zusammen mit seiner Kommilitonin Justine Kohl in einer Gruppe. „Wir waren elf Leute, insgesamt gab es zwölf Teams“, sagt die junge Frau. In den ersten Wochen haben sie zunächst eine Einführung erhalten, in der sie zum Beispiel Grundlagen zu Projektmanagement, zur Konstruktion und zu Maschinenelementen sowie die Bedienung der Software „Onshape“ erlernt haben.

„Wir haben über einen Online-Kurs, der über die uniweite Lernplattform OpenOLAT angeboten wird, die genaue Aufgabestellung und einen Ablaufplan bekommen“, fährt Lichtmannegger fort. „Jede Woche mussten wir eine bestimmte Aufgabe erfüllen.“ Auch gab es regelmäßige Gruppensprechstunden, in denen sie sich mit den Betreuern austauschen und fachliche Fragen klären konnten.

„Im Team hatte jeder verschiedene Aufgaben“, sagt Kohl. „Es gab einen Teamleiter sowie zwei Präsentierende, die unsere Arbeitsergebnisse am Ende einer Jury vorgestellt haben.“ Für die Präsentierenden hat das SLZ spezifische Trainings angeboten. Zudem haben die Teams sich noch andere Kompetenzen angeeignet, wie Professor Dr. Roman Teutsch vom Lehrstuhl für Konstruktion in Maschinenbau und Fahrzeugtechnik das Veranstaltungskonzept erläutert: „Ein wesentliches Ziel des IDEE-Projekts besteht darin, dass die Studierenden im Laufe der Projektarbeit in ihrer Gruppe indirekt Projektmanagement- und Teamfähigkeiten entwickeln und bereits früh im Studium kennenlernen, mit welchen Aufgaben sie später als Ingenieure konfrontiert werden.“ „Um die Teamleiter und die Präsentierenden in ihren neuen Rollen nicht zu überfordern und ihnen das nötige Rüstzeug für ihre Aufgaben mitzugeben, haben wir vom SLZ in speziell zugeschnittenen Trainings Kompetenzen zur Organisation und Motivation von Gruppen und Präsentationskompetenzen direkt thematisiert und mit den Studierenden eingeübt“, fährt Lisa-Marie Schohl vom Selbstlernzentrum fort.

Auf der uniweiten Lernplattform OpenOLAT wurden darüber hinaus alle Informationen, Aufgabenstellungen und Abgabetermine in einem begleitenden Online-Kurs zur Verfügung gestellt.

„Auf den Online-Kurs hatten die studentischen Teams jederzeit Zugriff und konnten im kurseigenen Forum Fragen stellen, die von den Hiwis beantwortet wurden“, so Schohl, die mit zwei weiteren Kollegen aus dem Selbstlernzentrum im Rahmen des Projekts „SELF! – Selbstlernen im Fachbereichskontext“ mit dem Fachbereich zusammenarbeitet.

Außerdem kam im Projekt das digitale Tool „livefeedback“ zum Einsatz, das Fachdidaktik-Professor Dr. Christoph Thyssen aus der Biologie entwickelt hat. „ Darüber haben die Kommilitoninnen und Kommilitonen im Publikum die Möglichkeit, über Smartphones per Klick in Echtzeit positive oder negative Rückmeldungen zur aktuellen Vortragsphase zu geben Zeitgleich werden die Präsentationen der Teams per Video aufgenommen und mit den Abstimmungen des Publikums synchronisiert. So kann nachträglich von jedem durch das Tool dokumentierten Feedback-Klick direkt in die entsprechende Szene des Videos gesprungen werden“, erläutert Thyssen das Prinzip. „Das System visualisiert positive oder negative Feedbacks zu Einzelsituationen quantitativ und farblich, sodass die Vortagenden im Anschluss sehen können, wo sie zum Beispiel noch Verbesserungspotenziale haben.“

„Zur Nachbereitung der Präsentationen haben sich meine Kollegen Katharina Gries und Dino Čubela im Selbstlernzentrum zu Feedbackgesprächen mit den Studierenden zusammengesetzt. Sie sind die Videosequenzen systematisch durchgegangen, um gemeinsam herauszufinden, an welchen Stellen sie sich noch verbessern können“, so Lisa-Marie Schohl. „Wir haben festgestellt, dass sich die meisten Studierenden in den Abschlusspräsentationen gegenüber den Probevorträgen deutlich gesteigert haben.“

Die Technik kam darüber hinaus zum Einsatz, um die Gruppenarbeitsphasen zu begleiten. Während des gesamten Projekts hatten die Studierenden die Möglichkeit, den Betreuern anonym Rückmeldung zum Teamprozess zu geben. So konnten Probleme innerhalb der Gruppen früher als bisher erkannt und in den Sprechstunden thematisiert werden.

Lichtmannegger und Kohl waren beide für die Konstruktion der energieerzeugenden Bauteile zuständig. „Dazu haben wir viel in der Literatur recherchieren müssen, um etwa herauszufinden, wie die Energie aus der Ruderbewegung in den Speicher kommt“, so Lichtmannegger. Auch haben die beiden viel gerechnet und sich dazu mit verschiedenen mathematischen Modellen von Fahrrädern befasst. „Wir haben dann eine Anforderungsliste erstellt, in der wir aufgeführt haben, was wir für unser Rad genau brauchen“, fährt seine Kommilitonin fort. Regelmäßig hat sich die Gruppe getroffen, um sich zu besprechen und abzustimmen. „Das war gut für die Teambildung“, sagt Kohl. „Es hat alles gut geklappt. Jeder von uns hat seine Aufgaben erledigt. Für mich war es auch interessant, da wir uns alle zuvor nicht gekannt hatten, aber zusammenarbeiten mussten.“

Erst gegen Ende des Projektes haben sie damit angefangen, ihr 3D-Modell am Computer zu erstellen. „Die Vorarbeiten haben gedauert“, so Lichtmannegger, „wir mussten uns viel selbst erarbeiten, weil es für unser Projekt nur wenige konkrete Vorgaben gab und wir daher sehr frei in der Gestaltung waren.“ Kohl ergänzt: „Das war zwar herausfordernd, aber auf diese Weise lernt man viel und erhält auch schon früh Einblick in spätere Prozesse.“

Die Veranstaltungen zu den Grundlagen, die die Studierenden zur Einführung besucht hatten, werden anschließend in weiteren Vorlesungen wieder aufgegriffen. Dazu zählen zum Beispiel Maschinenelemente, Konstruktionslehre oder virtuelle Produktentwicklung. Auf diese Weise können die Studierenden ihre frühen Erfahrungen aus dem Projekt nutzen, und die Vorlesungsinhalte direkt vor dem Kontext eines Konstruktionsprojekts beurteilen und anwenden.

Über das Projekt SELF!

Das Projekt „SELF! – Selbstlernen im Fachbereichskontext“ ist ein Teilprojekt des BMBF-Projekts „Selbstlernförderung als Grundlage“ (Projektleitung: Prof. Dr. Rolf Arnold, Monika Haberer). In Zusammenarbeit mit ausgewählten Fachbereichen entwickelt das Selbstlernzentrum hierbei Veranstaltungskonzepte, die neben fachlichen auch überfachliche Kompetenzen berücksichtigen. Das SLZ ist am Distance and Independent Studies Center angesiedelt. Weitere Infos unter https://www.uni-kl.de/slzprojekt/index.php/angebote/self/

Über das IDEE-Projekt

Das IDEE-Projekt (Integrated Design Engineering Education) ist ein Teil der Grundlagenausbildung im Maschinenbau. Im zweiten Fachsemester bieten der Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung (VPE) von Professor Jens Christian Göbel, der Lehrstuhl für Konstruktion in Maschinenbau und Fahrzeugtechnik (iMAD) von Professor Roman Teutsch und der Lehrstuhl für Maschinenelemente und Getriebetechnik (MEGT) von Professor Bernd Sauer, ein Konstruktionsprojekt an. Neben fachlichen Kompetenzen sollen Studierende möglichst früh anhand eines „virtuellen“ Konstruktionsprojekts einen Einblick in die Tätigkeiten eines konstruierenden Ingenieurs bekommen.

Das IDEE-Projekt war Teil des erfolgreichen Beitrags der TUK unter dem Motto „Innovative Konzepte in der Lehre mit den Studierenden als Partner“ im Wettbewerb „Exzellente Lehre“ der Kultusministerkonferenz der Länder und wird seitdem konsequent weiterentwickelt.

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Erstellt
am 28.11.2019 von
TU Admin