Labor Didaktik der Technik

Die Industrie 4.0 ist ein konzeptioneller Umschwung in unserer Gesellschaft, bei dem es vor allem um die Digitalisierung geht. In der Industrie steht hierbei die Vernetzung verschiedener Systeme in Echtzeit im Vordergrund. Die reale Welt wird eng mit der virtuellen Welt verknüpft. So lassen sich beispielsweise Produktionsstra?en bereits bei der Planung realit?tsnah simulieren und Herstellungsprozesse passen sich durch hoch entwickelte informationstechnische Programme verschiedenen Gegebenheiten an.

Dieser Umschwung ist in der beruflichen Arbeitswirklichkeit verschiedener industrieller und handwerklicher Ausbildungsberufe merklich spürbar. Er sorgt für erweiterte Anforderungen der beruflichen Handlungskompetenzen. Dies betrifft vor allem informationstechnische Kenntnisse und bringt einen Wandel der Aufgabenprofile mit sich.

Die Didaktik der Technik besch?ftigt sich mit der Bedeutung dieser Ver?nderung im Bezug auf die verschiedenen Ausbildungsberufe. Sie unterstützt Schulen bei der Gestaltung neuer Unterrichtsinhalte und der Verwendung neuer Unterrichtsmedien.

Mit den Begriffen Industrie 4.0 und vollautomatisierte Fertigung verknüpfen die meisten Personen vermutlich Roboter, die Ger?te zusammenbauen. Die Robotik ist ein Kernbereich der Industrie 4.0. Sie wird in der Montage, Demontage sowie für Schwei?prozesse, Lackierprozesse, usw. eingesetzt. Heutzutage bieten sie selbst bei hohen Verfahrgeschwindigkeiten eine enorme Pr?zision. Dies macht sie zu optimalen Arbeitsmedien in der heutigen Industrie. Der Umgang mit Industrierobotern ist für viele Arbeitnehmer*innen schon l?ngst keine Seltenheit mehr und das Programmieren und Bedienen dieser Ger?te ist in einigen Ausbildungsberufen (z. B. Zerspanungsmechaniker*in) bereits im Curriculum verankert.

Die Didaktik der Technik besch?ftigt sich mit der realit?tsnahen Einbindung der Robotik in den Unterricht. Hierfür werden im Labor Lernkonzepte mit Industrie- und Schulungsrobotern erstellt. Diese Lernkonzepte sind angepasst auf unterschiedliche Anforderungsstufen der Lernenden. Ebenfalls unterstützen die Lernkonzepte die Lehrenden bei der Einarbeitung in die Thematik der Robotik und die Integration dieses Themenfeldes in den Unterricht.

Die Bedeutung von additiven Fertigungsverfahren im industriellen Umfeld nimmt seit einigen Jahren stetig zu. Diese M?glichkeit ver?ndert die Art und Weise, wie ein Unternehmen produzieren und fertigen kann grunds?tzlich. Zumeist kommen additive Fertigungsverfahren in Unternehmen im Rahmen des Prototypenbaus oder zur Fertigung von Kleinst- und Kleinserien zum Einsatz. Obgleich die additiven Fertigungsverfahren mittlerweile in nahezu allen Industriesegmenten Anwendung finden, sind diese in den Bereichen Luft- und Raumfahrtechnik, der Automobilbranche sowie im Elektronik- und Dentaltechnikbereich im Hinblick auf die Verwendungsm?glichkeiten am fortschrittlichsten. Alle Branchen nutzen jedoch gleicherma?en die gro?en Vorteile der additiven Fertigung. Der gr??te dieser Vorteile liegt vor allem in der Herstellung von Bauteilen, die nicht oder nur sehr schwierig mit den klassischen Fertigungsverfahren herzustellen w?ren.

Dem gegenüber steht jedoch, dass die Anwendung additiver Fertigungsverfahren besondere und gleichbleibende Betriebsbedingungen sowie spezielle Kenntnisse der Anwender voraussetzt. Somit sind ausgebildete Fachkr?fte und Spezialisten, die über weitreichende und fundierte Kenntnisse in diesem Bereich verfügen, im Unternehmen zwingend erforderlich. Für die Ausbildung der Fachkr?fte, der Lehrer* innen und Ausbilder*innen ist es daher wichtig ein vertieftes Wissen herzustellen.

Die Didaktik der Technik besch?ftigt sich daher mit der Vermittlung des Themengebietes der additiven Fertigung. Es werden Lernkonzepte für die Nutzung an allgemein- und berufsbildenden Schulen entwickelt.

Die Idee einer virtuellen Welt ist keine neue Erscheinung. Schon seit der Antike wird sich mit der Frage besch?ftigt, was der Mensch als real ansieht. Mit der fortschreitenden technologischen Entwicklung ?ffnen sich neue M?glichkeiten, virtuelle Welten zu kreieren und darzustellen.

Der wohl gr??te Wirkbereich der virtuellen Realit?t liegt im Bereich der Unterhaltungs- und Spielebranche. Simulationen k?nnen jedoch auch zu Forschung bzw. Lehr- und Lernzwecken genutzt werden. Zum Beispiel k?nnen sicherheitskritische oder materialintensive Prozesse erprobt werden, ohne eine tats?chliche Gefahr einzugehen oder Materialien zu verbrauchen. Weiterhin k?nnen Elemente dargestellt werden, die natürlicher Weise nicht oder nur schwer beobachtbar sind. Konkret k?nnte beispielsweise eine Luftstr?mung im Windtunnel dargestellt werden.

Die Didaktik der Technik besch?ftigt sich mit der Gestaltung von VR-Lernangebote in der beruflichen Bildung. Die VR-Anwendungen werden gestaltet und die Auswirkungen auf Unterricht werden untersucht.