EXPEDITION LICHT

Dr. Christoph Runde vom Virtual Dimension Center (VDC) mit Dr. Andreas Wierse und Martin Zimmermann von der Visenso GmbH bei der Eröffnung des C3-Labs vor der VDC – Powerwall (Bild: VDC Fellbach)

Schüler des Friedrich Schiller Gymnasiums in Fellbach beim Unterricht mit Cyberclassroom; (Bild: VDC Fellbach)

Das VDC Fellbach eröffnete am 11. März 2011 in seinen Räumen ein C³-Lab, ein dreidimensionales Lernlabor für Schüler und Schülerinnen. Das C³-Lab am VDC Fellbach besteht aus einer „Powerwall“, auf deren Projektionsfläche zwei Projektoren mit Hilfe von Weitwinkelobjektiven ein Stereobild projizieren, und ist damit auch für größere Gruppen geeignet. Die Inhalte werden durch eine speziell von Ingenieuren, Mathematikern und Naturwissenschaftlern entwickelte Software erzeugt und mit einem Interaktionsgerät auf Basis eines Wii-Controllers erfahren.

Neben der 3D-Technik an sich können die Schülerinnen und Schüler mithilfe des virtuellen Klassenzimmers ganz verschiedene Themen vor allem aus den sogenannten MINT (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik)-Fächern dreidimensional erfahren und mit ihnen interagieren. Beispiel Chemie: Die Brownsche Molekularbewegung wird als regellose Teilchenbewegung in der virtuellen Realität im dreidimensionalen Raum verdeutlicht. Die Geschwindigkeiten der Teilchen bei verschiedenen Aggregatzuständen und die gegenseitigen Auswirkungen der Teilchenbewegungen aufeinander können visualisiert werden. Im Mathematikunterricht lassen sich mit dem Cyber-Classroom Punkte, Geraden und Ebenen im dreidimensionalen Raum setzen, verschieben und betrachten oder in der Biologiestunde der Aufbau des Außen-, Mittel- und Innenohrs anhand eines 3D-Modells erläutern.

Aufgrund der 3D-Technik im Cyber-Classroom können die Schülerinnen und Schüler direkt mit dem Lernstoff interagieren und sich intensiv mit ihm auseinandersetzen. Sie können selbst Module für das dreidimensionale Lernen entwickeln. Hierzu steht den bundesweit vorhandenen Labs ein Paket an Richtlinien zur Verfügung, das technische und praktische Hinweise für die Weiterentwicklung der Module gibt.

Das VDC Fellbach bietet Schulen die Möglichkeit, den normalen Unterrichtsverlauf mit der 3D-Methode zu unterstreichen. Die Räumlichkeiten des VDC Fellbach stehen den Lehrkräften jederzeit nach Absprache kostenfrei zur Verfügung. Diese bieten ausreichend Platz für Schulklassen und die Schüler erleben auf ei-ner 2,80m x 2,20m Powerwall den Unterricht in 3D. Alternativ kann der Unterricht mit CYBERCLASSROOM wie gewohnt in den Räumlichkeiten Ihrer Schule stattfinden. Die benötigte Technik wird den Schulen vor Ort zur Verfügung gestellt.

Gefördert wird das C³-Labor am VDC von der Dr. Karl Eisele und Elisabeth Eisele Stiftung Fellbach, die es sich zum Ziel gesetzt hat, junge Menschen für Naturwissenschaften zu begeistern. Die VISENSO GmbH, Visualisierungs- und Virtual Reality (VR)-Experte aus Stuttgart, hat den Cyber-Classroom auf Basis seiner industriellen Virtual Reality-Softwarelösung COVISE für den Bildungsbereich entwickelt.

Kontakt:

Dr.-Ing. Christoph Runde
VDC Fellbach
0711 / 58 53 09 – 11
Christoph.Runde@vdc-fellbach.de

Weitere Informationen:

Pressemeldung des VDC

Meldung in den Stuttgarter Nachrichten

Schülerinnen bei der Arbeit mit dem IMS Board (Bild: IMS Chips)

Expertenbefragung beim Test der Mikrochips (Bild: IMS Chips)

Mikrochips sind nicht nur Steuerzentralen für alle Arten von Geräten, auch integrierte Sensoren und Aktoren, inbesondere Bildsensoren für Kameras, winzigste Scannerspiegel und integrierte optische Schaltkreise gehören zur MST-Familie.
Am 7. und 14. Dezember 2010 waren Schülerinnen und Schüler der Klasse 9 des Hegel-Gymnasiums in Stuttgart-Vaihingen im Rahmen ihres NWT Unterrichtsprojekts „Mikrosystemtechnik Erkundung“ beim IMS Chips zu Gast.
Woraus bestehen Mikrochips? Wie arbeiten sie? Wie werden Strukturen hergestellt, die bis zu tausendmal kleiner sind als die Breite eines Haares? Diese Fragen führten die jungen Besucherinnen und Besucher von der Materialkunde über die Grundlagen der Digitaltechnik bis zur optischen Lithographie und Ätztechnik, mit deren Hilfe die Schaltungen „geschrieben“ werden.
Die Schülerinnen und Schüler lernten, wie verschiedene Technologien eingesetzt werden, um die „Gehirne“ und „Sensoren“ von elektronisch gesteuerten Geräten wie z.B. Computer, Handy und Roboter, aber auch winzige Kamerasensoren zu entwickeln und herzustellen.
Das Projekt wird im Rahmen des Clusters MicroTEC Südwest durchgeführt.

Schülerinnen beim Bestücken und Löten ihrer Uhr (Bild: IMS Chips)

Praktischer Entwurf und Simulation digitaler Schaltungen (Bild: IMS Chips)

Der jährliche Sommerkurs „Schülerinnen und Schüler machen Chips“des IMS Chips Stuttgart reicht kompakt und anschaulich von den notwendigen Grundlagen der Elektronik bis hin zur Konstruktion, Herstellung und Prüfung komplexer Chips. Weitere inhaltliche Schwerpunkte sind die Messtechnik und digitale Bildsensoren. Zudem erhalten die Teilnehmer Einblicke ins Studium und den Ingenieurberuf und in die Arbeitsgebiete des Instituts, darunter anwenderspezifische Schaltungen, CMOS Bildsensoren, Bildgebende Sensorik, Kamera- und Systemtechnik, CMOS Prozesse, Si-Technologie, Fotomasken, M(E)MS, Diffraktive optische Elemente und  Nano-Stempel.
An 7 Vormittagen werden von Ingenieuren des Instituts 25 Vorlesungsstunden für alle bis zu 32 Teilnehmer gemeinsam gehalten, in der übrigen Zeit von 19 Stunden entwerfen die Teilnehmer in einem Laborpraktikum in Zweiergruppen eigenständig die Schaltung einer Digitaluhr und realisieren und prüfen diese auf einem Chip. Anmelden können sich Schülerinnen und Schüler der 12. Klasse, die Physik vierstündig belegt (Profil- oder Neigungsfach) und Vorkenntnisse in Informatik haben.
Sponsoren ermöglichen den Schülerinnen und Schülern die Teilnahme, im Sommer 2010 waren dies: Sony Deutschland GmbH, Robert Bosch GmbH,  Pilz GmbH, Weller soldering solutions GmbH, Vistec Electron Beam GmbH, Thales Rail Signalling Solutions GmbH, Trelleborg Sealing Solutions Germany GmbH, Verigy Germany GmbH

http://smc.ims-chips.de

Wärmebildkamera (Bild: Robert Bosch Stiftung GmbH)

Girls’ Campus bietet in jedem Schuljahr 30 Mädchen die Chance, die faszinierende Welt von Naturwissenschaften und Technik zu entdecken. In außerschulischen Wochenendseminaren erhalten die Mädchen 2010/2011 Einblicke in die Roboterforschung, Mechatronik, Automatisierungtechnik, Solartechnologie und Akustikforschung. Das eigene Experimentieren steht dabei im Mittelpunkt; Vorträge und Führungen ergänzen das Programm. Darüber hinaus werden aber auch sicheres Auftreten und Präsentationstechniken trainiert. Weiterlesen »

Die Schülerinnen und Schüler programmieren den Roboter, so dass er Bauteile "erkennt" und zu einem Modell zusammenbaut (Bild: Fraunhofer IPA)

Im Rahmen der Fraunhofer Talent School im April 2010 hatten 40 Schülerinnen und Schülerim Alter von 15 – 18 Jahren drei Tage lang die Gelegenheit, an verschiedenen Stuttgarter Fraunhofer-Instituten und der Universität Stuttgart aktuelle Forschungsthemen kennen zu lernen.

Das Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation bot einen Workshop zum Thema „Virtual Reality“ in dem die Teilnehmer/innen in mehreren Arbeitsgruppen ein stereofähiges Projektionsdisplay aus technischen Komponenten für Projektion, Tracking und Eingabe aufbauten und mit Hilfe von Programm-Bausteinen eine virtuelle Welt programmierten. Die Ergebnisse der Gruppen wurden anschließend zu einem lauffähigen Gesamtsystem integriert. Weiterlesen »

Probenuntersuchung mit dem Taschenmikroskop (Bild: IMTEK)

Seit 2004 bietet die Universität Freiburg für Schülerinnen der Klassen 10 – 13 ein Schnupperstudium an. Während fünf Tagen in den Sommerferien haben die Interessentinnen die Möglichkeit, Vorträge und Workshops an den naturwissenschaftlichen und technischen Fakultäten zu besuchen. Die Institute für Mathematik, Physik, Geowissenschaften, Informatik und Mikrosystemtechnik wollen hierdurch einen Einstieg in die genannten Fächer ermöglichen und ein Forum zur gezielten Studienwahlorientierung anbieten. Sie tragen damit zur Nachwuchsförderung in zukunftsträchtigen Berufsfeldern bei. Bis zu 80 Teilnehmerinnen auch aus benachbarten Bundesländern nehmen an dem Programm teil.
Der Lehrstuhl für Mikrooptik am Institut für Mikrosystemtechnik bietet in diesem Rahmen als Workshop den Bau eines Taschenmikroskops an. Das Taschenmikroskop ist den Apparaturen van Leeuvenhoeks nachempfunden, mit denen dieser erstmals mikrobiologische Strukturen wie Spermatozoten und Blutkörperchen visualisieren und beschreiben konnte.
Das Mikroskop ist mit einer LED Beleuchtung ausgestattet, die bei Bedarf über einen Taster eingeschaltet werden kann. Als Optik wird eine Saphirlinse verwendet, die es erlaubt, Objekte mit einer etwa 150fachen Vergrößerung zu betrachten. Zum Betrachten eines Objekts wird das Mikroskop nahe an das Auge geführt. Die Fokussierung der Kugellinse erfolgt über eine Stellschraube.
Während des Workshops bauen die Teilnehmerinnen unter Anleitung das Taschenmikroskop zusammen. Sie erhalten eine Einführung in das Löten und stellen erforderliche elektrische Kontakte selbst her. Nach dem Funktionstest des Mikroskops präparieren die Schülerinnen verschiedene Proben, die anschließend gemeinsam betrachtet werden. Nach dem Workshop dürfen die Schülerinnen das Taschenmikroskop mit nach Hause nehmen.

Die SOFIA-AG hat Modelle des SOFIA-Flugzeugs und des 2,7m Infrarot-Teleskops (Maßstab 1:50) entwickelt und gebaut und führt Studien an kosmischen Objekten im Infrarotbereich durch.  Artikel lesen »

Die Forscher waren beeindruckt, wie schnell die Schülerin sich in das Thema eingearbeitet hat und sowohl Hardware als auch verschiedene Software (Zeiss Axiovision, Labview, Office, Gimp) sicher bedienen konnte. Bemerkenswert war auch die Souveränität, mit der sie ihre Ergebnisse im Rahmen eines internen Vortrags vor den Mitarbeitern des Instituts vorstellte.   Artikel lesen »

Bei dem Workshop erfuhren die Kinder, wie ein Regenbogen entsteht und konnten mit Prismen und Farbfiltern selbst einen „zaubern“ und die Farbe von Holzklötzen „verändern“.  Artikel lesen »