Digitales Mikroskop
Die makroskopischen Eigenschaften von Maschinen und Anlagen werden durch das Gefüge und die Phaseneigenschaften bestimmt. In der täglichen Lehrpraxis zeigt sich, dass Studierende Schwierigkeiten haben, die auf der Mikroskala vorliegenden Gefüge und die damit verbundenen Eigenschaften auf der Makroskala zu übertragen, da dies ein hohes Maß an Abstraktionsvermögen erfordert. Diese Problematik wird dadurch befördert, dass dem Großteil der Studierenden aufgrund unterschiedlicher Einschränkungen in der Lehrpraxis kaum Zugang zu relevantem Equipment (Licht- und Rasterelektronenmikroskopen) gewährleistet werden kann, mit denen diese Zusammenhänge verstanden werden können. Diesen Zugang schafft dieses Projekt.Das Projekt schafft mit einem digitalen Mikroskop eine innovative, virtuelle Lernumgebung, um Studierenden die selbstgesteuerte Entwicklung von Abstraktionsvermögen zwischen Mikro- und Makroebene von Materie zu erleichtern. Dabei lernen sie, wie Materie auf den unterschiedlichen Ebenen aufgebaut ist und welche Gefügebestandteile auf welchen Größenskalen zu welchen Eigenschaften führen. Das Vorhaben greift somit ein Problem auf, das nicht nur im Maschinenbau, sondern auch in den Studiengängen der Physik oder Materialwissenschaften vorliegt. Das Mikroskop wird in die offene und digitale Infrastruktur der Universität eingebunden und kann von Studierenden anderer Fachrichtungen und Hochschulen genutzt werden.
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Hybridlabor "Mein Luftfahrtsystem"
Der Bachelorstudiengang Luft- und Raumfahrttechnik (LRT) ist mit ca. 350 Studierenden der größte Studiengang der Universität Stuttgart und der größte LRT-Studiengang deutschlandweit. Luftfahrtsysteme 1 und 2 sind Pflichtveranstaltungen in denen Studierende die Grundlagen von Digitaltechnik (Prozessor, Speicher, Bussysteme, Echtzeit, Redundanz-Mechanismen) zur Umsetzung von Flugzeugfunktionen lernen. Das Ziel ist, das Hybridlabor Mein Luftfahrtsystem aufzubauen. Es wird eine virtuelle Entwicklungs- und Lernumgebung für die Studierenden aufgebaut, in der jeder Studierende Zugang zu einem eigenen virtuellen Arbeitsplatz bekommt. Dieser ist mit der realen Entwicklungssoftware MPLAB, einem Simulator für Mikrokontroller und einem Zugang zu einem realen Mikrokontroller-Entwicklungsboard ausgestattet und ist sofort einsatzbereit. Weiterhin soll die Möglichkeit geschaffen werden, jederzeit die Übungsaufgaben oder eigene Programme auf einem realen Mikrokontroller und dem Nachbau einer Nick-Steuerung ausprobieren und beobachten zu können. Es werden Laboraufbauten des Höhenrudersystem mit Mikrokontroller und miniaturisiertem Höhenruder erstellt und in das Hybridlabor integriert. Die Studierenden können diese mit ihrer Software direkt aus dem virtuellen Arbeitsplatz bespielen und die Reaktion beobachten. Dies kann vor Ort geschehen (für kleine Gruppen) oder per Fernzugriff direkt vom virtuellen Arbeitsplatz unter Einsatz einer Webcam.
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