Modell für Regelungstechnik
Automatisierung und Digitalisierung sind zu unseren täglichen Begleitern geworden. Wie komplex die Technik eines Backofens oder einer Waschmaschine sein kann, ist aber nicht auf Anhieb sichtbar. Um diese abstrakten Prozesse angehenden Elektroniker/innen anschaulich zu vermitteln, wurde am BBZW das Modell der Regelungstechnik entworfen.
Yannic Tschopp, Lernender Elektroniker 4. Lehrjahr, BBZW Emmen
«Mit Regelungstechnik kann man verschiedene Steuerungen automatisieren, was ein wichtiges Thema in der Digitalisierung ist. Ich bevorzuge Schülerversuche gegenüber Lehrerversuchen, weil man dort selbst Austesten kann, was passiert, wenn man etwas verändert und man lernt dadurch auch mehr.»
Stephan Eberli, BK Lehrperson, BBZW Emmen
«Der Einfluss der verschiedenen Regelparameter auf den Regelvorgang kann mit dem Pendel von den Lernenden selbst erfahren und getestet werden.»
Ausgangslage
Technische Berufe haben sich mit der Digitalisierung verändert. Während früher vieles analog funktionierte, sind Techniken heute vermehrt digital gesteuert. Während sich die Propeller eines Helikopters beispielsweise analog drehen, wird im Hintergrund alles digital geregelt. Angehende Elektroniker/innen müssen heutzutage digitale Regelungen entsprechend verstehen und programmieren können.
Damit diese Fähigkeiten auch bereits in der Berufsschule geübt werden können, sind neue Unterrichtsformen gefragt. Anstatt dass die Lehrperson der Klasse in einem Versuch etwas vorzeigt, sollen die Lernenden anhand von Übungsmodellen vermehrt eigene praktische Erfahrungen sammeln können. Weil seit Schuljahr 2019/20 alle Lernenden am Berufsbildungszentrum Wirtschaft, Informatik und Technik (BBZW) einen eigenen Laptop in den Unterricht mitbringen, sind solche Laborversuche viel besser möglich geworden. Das BBZW hat diese neuen Möglichkeiten genutzt und verschiedene Labormodelle entwickelt. Eines davon ist das Modell für die Regelungstechnik. Dieses zeigt angehenden Elektroniker/innen anhand eines Pendels, wie die Regelungstechnik funktioniert, und wie sie den Prozessor, der das Pendel steuert, mit einer Software programmieren können.
Modell für die Regelungstechnik anschaulich erklärt.
Projektziele
Das Modell ermöglicht den Lernenden die abstrakte Regelungstechnik nicht nur theoretisch, sondern auch praktisch zu verstehen und sie selbst auszuprobieren. Ziel ist, dass im Unterricht nicht mehr nur abstrakte Theorie vermittelt wird, sondern auch vermehrt handlungsorientierte Lernprozesse möglich sind. Mit dem Laptop können Lernende selbstständig an einem eigenen Modell arbeiten und entsprechende Berechnungen und Simulationen durchführen.
Strategie 2023: Dieses Projekt entspricht dem strategischen Handlungsfeld 5 Neue Bildungsformate entwickeln der Dienststelle Berufs- und Weiterbildung (DBW).
Abgeschlossene Meilensteine
Frühling 2018: Ein Pendel aus Holz als Grundbaustein
Im Rahmen der praktischen Abschlussarbeit hat ein Lernender in Elektronik zusammen mit Projektleiter Daniel Ursprung ein Pendel aus Holz entworfen. Dieses bildete die Grundlage, um das weitere Modell der Regelungstechnik entwickeln zu können.
Frühling 2020: Sieben Modelle sind einsatzbereit
Ein nachfolgender Lernender hat am Pendel weitergearbeitet und daraus eine digitale Regelung gebaut. Auf Grundlage dieses Prototyps konnte die Produktion gestartet werden. Mit der Unterstützung von externen Firmen wurden bis Frühjahr 2020 insgesamt sieben Modelle gebaut. Wegen des Unterrichtsausfalls während der Corona-Pandemie musste der Einsatz in der Klasse aber verschoben werden.
Herbst 2020: Modelle für eine ganze Klasse verfügbar
Bis Herbst 2020 konnten insgesamt 25 Modelle fertig gebaut werden. Diese kommen nun im Februar 2021 zum ersten Mal in den Klassen zum Einsatz.
Weitere Schritte
Nachdem das Modell der Regelungstechnik bei den Elektroniker/innen im Unterricht eingesetzt werden konnte, soll es bis Anfang Schuljahr 2021/22 zu einem Demo-Modell für andere Lehrberufe weiterentwickelt werden. Automatiker/innen müssen das Pendel zwar nicht selbst bauen und programmieren können, aber auch ihnen kann das Modell die Effekte der Regelungstechnik anschaulich erklären. Zusätzlich soll das Modell auch im Rahmen von Projektarbeiten weiter modifiziert werden können.
Ansprechpartner
Projektleiter: Daniel Ursprung
BK Lehrperson, BBZW Emmen
E-Mail