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„Konzeption einer Lernsituation mit dem Einsatz von einem Embedded System“

Ansprechpartner: Dr.-Ing. M. Sc. Thomas Jambor

Embedded Systems begegnen uns in vielen Bereichen unseres Lebens. Es handelt sich dabei um kleine Computer, welche im Verborgenen in große Systeme eingebunden sind. Sie übernehmen vielfältige Steuerungs- und Regelungsaufgaben, bei denen insbesondere die Kosten und weniger die Rechenleistung eine entscheidende Rolle spielen. Als Beispiel für solche Systeme können die einzelnen Mikrocontroller genannt werden, welche in einem modernen PKW für unsere Sicherheit und unseren Komfort sorgen. Die Einfachheit sowie die geringen Kosten führten zu der Entstehung einer „Maker-Bewegung“, welche sich die eigenständige Lösung von technischen Problemen zum Ziel gesetzt haben. „Maker“ zu sein, bedeutet für viele die Möglichkeit alleine oder in einer Gemeinschaft (Hackerspaces, FabLabs) eigene Kreativität auszuleben und sich dabei Wissen anzueignen.

 

Aus der Begeisterung der „Maker“ lässt sich die Idee ableiten, Embedded Systems im Unterricht sowie in der Studieneingangsphase an einer Universität einzusetzen. So können sowohl Themen aus dem Bereich der Elektrotechnik als auch der Informatik an einem solchen System verdeutlicht und die Lernenden dabei motiviert werden, sich mit den abstrakten Themen praxisnah auseinanderzusetzen. Die geringen Kosten der einzelnen Systeme ermöglichen den Schülerinnen und Schülern sowie den Studierenden eine Anschaffung der verwendeten Systeme, sodass sie auch in ihrer Freizeit an eigenen Projekten weiterarbeiten können.

Im Rahmen der Arbeit soll eine Lernsituation entwickelt werden, welche innerhalb der Ausbildung zur informationstechnischen Assistentin / zum informationstechnischen Assistenten erprobt werden soll. Als Embedded System soll ein Raspberry Pi verwendet werden. Im Fokus der Lernsituation soll die Vermittlung von Grundlagen der Elektrotechnik stehen, sodass der Raspberry Pi als ein Signalgeber sowie als eine Auswerteinheit eingesetzt wird.

Die Arbeit kann als eine Bachelorarbeit im Studiengang „Technical Education“ sowie als eine Masterarbeit im Studiengang „Lehramt an berufsbildenden Schulen“ mit der beruflichen Fachrichtung Elektrotechnik vergeben werden. Erfahrungen mit einem Raspberry Pi sind hilfreich, jedoch nicht unbedingt erforderlich. Der Umfang der Arbeit wird an eine Bachelor- bzw. Masterarbeit angepasst.