Pandemiebedingt war es uns dieses Schuljahr leider noch nicht wieder möglich unseren Griechenlandaustausch mit unserer Partnerschule bei Thessaloniki in Griechenland in Präsenz durchzuführen. Damit die Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Junior-Ingenieur-Akademie (JIA) der 8. Klassen am MGF aber dennoch die Möglichkeit haben ihre Austauschpartner kennenzulernen um sich so noch mehr auf den für Oktober geplanten Gegenbesuch unserer griechischen Freunde zu freuen, organisierten Herr Tokalatsidis und Herr Lormes einen virtuellen Austausch. Finanziell wurde das eineinhalbwöchige Technikprojekt der beiden Schulen durch die Deutsche Telekom Stiftung, die durch ihr Engagement auf der griechischen Seite für eine bessere technische IT-Ausstattung sorgte und es uns am MGF ermöglichte an einem Workshop der Universität Bayreuth teilzunehmen und das Projekt aus der digitalen Welt in die Realität zu überführen.

Ziel des Projekts war es, die von Herrn Schleiffer geführte JIA der 9. Jahrgangsstufe bei ihrem Abschlussprojekt des 4. Semesters zu unterstützen. Die Schülerinnen und Schüler von Herrn Schleiffer haben es sich zur Aufgabe gemacht einen Windkanal zu bauen um damit Untersuchungen zur Strömungsmechanik anstellen zu können. Hierbei war es unsere Aufgabe, die mechanischen Bauteile zur Anbringung der zu untersuchenden Objekte zu konstruieren, ein Konzept zur Sichtbarmachung und quantitativen Messung des Luftwiderstands zu erarbeiten und dessen Umsetzung konstruktiv umzusetzen sowie Körper zu konstruieren, die im Windkanal untersucht werden können.

Da die Fertigung der Bauteile dann mit den in unserem MGF-Lab zur Verfügung stehenden 3D-Druckern erfolgen soll, mussten die Konstruktionen mit einem 3D-CAD System erstellt werden. Diese Fertigkeit wird während des zweijährigen JIA Kurses an unserer Schule regulär erst in der 9. Jahrgangsstufe erlernt, so dass unsere Schülerinnen und Schüler genauso Neulinge auf dem Gebiet waren wie die griechischen Schülerinnen und Schüler.

Die erste Videokonferenz am Montag, den 25.4., gleich nach unseren Osterferien, diente zunächst zur Kontaktaufnahme und zum gegenseitigen Kennenlernen. Dabei wurde jede Schülerin und jeder Schüler aufgefordert sich in ein paar kurzen Sätzen auf Englisch vorzustellen. Dabei erfuhren unsere Schülerinnen und Schüler unter anderem, dass die griechischen Schulen auf Grund des orthodoxen Osterfests noch geschlossen waren und alle teilnehmenden Griechen in ihrer Ferienzeit am virtuellen Austausch teilnahmen!

Um den Schülerinnen und Schülern die Möglichkeit zu geben, ihre während des Austausch erarbeiteten Gedanken und Problemlösungen aufzuschreiben und gemeinsam daran zu arbeiten wurde ihnen im Anschluss an die Vorstellungsrunde das Online-Kollaborationstool Miro erläutert. Damit sie dieses nun auch tatsächlich erlernen konnten und üben damit umzugehen wurden national gemischte Zweiergruppen eingerichtet und mit der Aufgabe, gemeinsam mit ihrem Partner ein Miroboard zu erstellen, in Breakout Rooms verteilt.

Am zweiten Tag ging es dann los mit dem Erlernen von computerunterstütztem 3D-Design. Um zunächst einen einfachen Einstieg in die Materie zu ermöglichen und das ungewohnte  Navigieren im virtuellen dreidimensionalen Raum zu erlernen wurden die Schülerinnen und Schüler von den Lehrkräften in die Online-Software TinkerCAD eingeführt. Hierbei erwies es sich als Glücksfall, dass einige der griechischen Kursteilnehmer schon etwas Erfahrung im Umgang mit dieser einfach gehaltenen Software vorweisen konnten und somit ihre deutschen Partnern in den Zweiergruppen beim gemeinsamen Konstruieren unterstützen konnten, wodurch die gestellte Konstruktionsaufgabe, einen Schraubenschlüssel zu erstellen, von allen Gruppen gelöst wurden.

Am Mittwoch ging es für unsere MGFler dann mit dem Zug nach Bayreuth zur Universität. Dort erwartete uns am Lehrstuhl für Konstruktionslehre der wissenschaftliche Mitarbeiter Herr Orgeldinger. Im dortigen Computerraum waren auch schon die Schülerinnen und Schüler aus Griechenland online zugeschaltet. Nach der offiziellen Begrüßung führte Herr Orgeldinger die Schülerinnen und Schüler dann gekonnt in die professionelle 3D-CAD Software Onshape ein. Während des auf englisch gehaltenen Vortrags erfuhren die Schülerinnen und Schüler neben einer Menge an Fachbegriffen auch die grundlegenden Unterschiede einer professionellen Entwicklungssoftware im Gegensatz zu einer einfacheren Lösung wie TinkerCAD.

Auf Grund der Vielzahl an Informationen rauchten bei den Schülerinnen und Schülern zunächst die Köpfe. Umso größer war dann die Erleichterung, als sich im eigenen Umgehen mit der Software dann für alle Teilnehmenden herausstellte, dass sich mit ein bisschen Übung und Ausprobieren alle gestellten Aufgaben wunderbar lösen ließen. Und so hatte am Ende des Tages jeder Konstrukteur ein einfaches Fahrzeug, eine Achse und ein Speichenrad selber konstruiert. Zum Abschluss zeigte uns Herr Orgeldinger auch noch, am Beispiel einer Vase, wie man selbst mit einer sehr technisch anmutenden Konstruktionssoftware mit Hilfe von Splines auch verspielte Designs herstellen kann. Hier zeigte sich für die Schülerinnen und Schüler, dass Mathematik auch künstlerische Aspekte aufweist, bzw. auch anders herum, dass Mathematik im Herstellungsprozess von künstlerisches Designs durchaus eine Rolle spielt!

Nach dem Mittagessen in der Mensa statteten wir dem Elephant Racing Teams der Universität einen kurzen Besuch ab. Dort erfuhren unsere Schülerinnen und Schüler, wieviel Arbeit die Studentinnen und Studenten jedes Jahr in die Entwicklung eines neuen Elektrorennwagens stecken und was man während der Entwicklung alles lernen kann. Natürlich durfte auch jeder der Lust hatte im aktuellen Boliden einmal Platz nehmen.

Der Donnerstag stand dann weiter im Zeichen von Onshape. Herr Lormes führte durch den zweiten Teil des Workshops und erörterte, wie man die am Vortag erstellten Konstruktionen zu einer Baugruppe zusammensetzt. Hierbei müssen Konnektoren definiert und Freiheitsgrade der Beweglichkeit festgelegt werden. Um nun alles Gelernte in einer eigenen Konstruktion anzuwenden, wurde von den beiden Lehrkräften ein Wettbewerb ausgerufen und Preise ausgelobt: die Schülerinnen und Schüler sollten wieder in gemischt nationalen Zweierteams eine Helikopter konstruieren! Da die zur Verfügung stehende Zeit in der Schule begrenzt war wurden die Teilnehmerinnen und Teilnehmer ermuntert, sich auch am Nachmittag über ein Konferenztool ihrer Wahl in ihren Gruppen zusammenzufinden und gemeinsam am Onshape-Dokument weiterarbeiten.

Am Ende der ersten Austauschwoche wurden dann die Sieger gekührt. Jedes Team stellte seine Konstruktion vor den Austauschteilnehmern vor und die beiden Lehrkräfte entschieden dann welche Schülerin und welcher Schüler einen der drei Buchpreise erhalten soll. Die vorgestellten Konstruktionen begeisterten allesamt sehr und es ist beeindruckend, was die Schülerinnen und Schüler in dieser kurzen Zeit gelernt und erstellt haben! 3D-Konstruktionen mit beweglichen Teilen, die teilweise sogar interagierten in der Form, dass eine Bewegung des Steuerknüppels den Stellwinkel der Rotoblätter verändert! Am MGF erhielten die Buchpreise Johannes, Sophie und Benjamin.

Im zweiten Teil des Freitags ging es dann an die Planung der zu konstruierenden Bauteile für die Gruppe von Herrn Schleiffer. Nach der Plenumsdiskussion bezüglich der Aufteilung des Großprojekts in mehrere Teilprojekte wurden 5 Arbeitsgruppen gebildet, die sich mit der Lösung der folgenden Problematiken beschäftigten: Einlass des Nebels in die Nebelkammer, Erzeugung der Nebelfahnen zur Sichtbarmachung von Turbulenzen, Modellierung von Körpern die untersucht werden sollen und deren einfache Montage am Messgerät, Erstellung einer Messapparatur zur Messung des Auftriebs mit Hilfe einer Waage und Erstellung einer Messapparatur zur Bestimmung des Windwiderstands mit Hilfe einer Waage. Nach ersten Konstruktionsversuchen und Diskussionen in den Arbeitsgruppen war dann die erste Woche unseres Austauschs mit unserer griechischen Partnerschule auch schon vorbei.

Die zweite Woche startete dann gleich wieder am Montag, wobei die gemeinsame Zeit im Plenum dazu benutzt wurde, die bisherigen Ergebnisse der Arbeitsgruppen vorzustellen, Gedanken auszutauschen, Schnittstellen der einzelnen Konstruktionen zu definieren und neu aufgekommene Fragen zu klären. Danach ging es während der nächsten zwei Tage wieder in die Arbeitsgruppen, wobei sich für die Schülerinnen und Schülerzunehmend zeigt, wie wichtig der Austausch nicht nur innerhalb der Teams sondern auch zwischen den Arbeitsgruppen ist um am Ende ein funktionsfähiges Gesamtmodell erstellt zu haben. Die Schülerinnen und Schüler arbeiteten in dieser Phase alle sehr konzentriert und zielgerichtet, teilweise auch am Nachmittag von Zuhause aus, so dass am Mittwoch, unserem letzten Austauschtag, die Ergebnisse der einzelnen Arbeitsgruppen erfolgreich im Plenum vorgestellt werden konnten. Nun sind wir gespannt wie unsere Konstruktionen dann ausgeruckt aussehen werden und inwieweit sich unsere Überlegungen in der Praxis als erfolgreich erweisen.

Am Ende der Veranstaltung wurde dann jede Teilnehmerin und jeder Teilnehmer für die Feedbackrunde noch einmal aufgefordert kurz seine Eindrücke aus den vergangenen anderthalb Wochen zu schildern und sie in einer Wortwolke bei answergarden.ch zu hinterlegen. Es zeigte sich, dass die Schülerinnen und Schüler auf beiden Seiten mit den Inhalten und der Vorgehensweise des diesjährigen virtuellen Griechenlandaustauschs sehr zufrieden waren: “it was a bit stressful but fun and I liked the people”.

(StD Wolfgang Lormes)