Die Robots sind los ... In diesem Jahr wurde erstmals im 3. Studienjahr "Robotik" mit dem Lego EV3 Mindstorms System unterrichtet, im Jahr zuvor mit Robolab.
Der Unterricht im Staatsinstitut findet im Rahmen von Werken Praxis, mit Fokus auf Messen-Steuern-Regeln statt. Die Lehrplanbezüge sind sehr vielfältig, von der Mittelschule (Regelklasse und M-Klasse) im Fach Technik zur Realschule im Fach Informationstechnologie (z. B. Modulblöcke G und H).
Die Studierenden sollen dabei neue Lernhalte kennenlernen und bestehendes Wissen aus anderen Fachbereichen wie KOM und ITB einsetzen und aktivieren. So sind Wiederholungsübungen zur Objektorientierung, Bildbearbeitung und Dokumentengestaltung obligatorisch. Fächerübergreifende Inhalte wie Programmgrundstrukturen, Variablenkonzept und logische Funktionen werden vertieft und praktisch angewandt. Neue Inhalte werden erlernt, angewandt und vertieft (z .B. Modellierung mit dem Programmablaufplan (PAP) und die Implementierung durch EV3-Mindstorms).
Das neue Wissen muss in Roboterwettkämpfen eingesetzt und erprobt werden, wie z. B. in dieser Aufgabe:
Der Roboter sucht innerhalb einer begrenzten Fläche, welche er keinesfalls verlassen darf, nach Gegenständen. Findet er einen Gegenstand muss der Roboter stoppen und ein akustisches Signal abgeben. Die Grenzlinie wird durch eine schwarze Linie symbolisiert. Zusatzaufgabe: Messe die zurückgelegte Strecke und stelle das Ergebnis grafisch dar (Messwerterfassung).
Einige Stimmen von Studierenden nach der 5-Wochen dauerenden Robotik-Einheit:
"... Durch Mindstorms ist mir die Objektorientierung klarer geworden. Ich kann nun verstehen wozu man diese benötigt und wie man sie einsetzt. Durch das Erstellen der PAPs habe ich auch die Modellierung besser verstanden und wozu man diese, auch in KOM, braucht. Gleichzeitig kann auch eine Parallele zu Excel hergestellt werden. Zum Beispiel ist das Objekt "Schalter" in Mindstorms vergleichbar mit einer Wenn-Dann-Funktion in Excel."
"... Das Programmieren selbst hat mir viel Freude, wie auch Ärger bereitet. Stolz erfüllte mich, wenn eine Aufgabe erfolgreich absolviert werden konnte und der Roboter alle Erwartungen mit Bravour erfüllte. Doch wenn etwas nicht funktionierte, wie der Schöpfer es verlangte, wollte das "Schimpfen" nicht mehr enden. Durch den Ehrgeiz gepackt musste eine Lösung her. „Trial and Error“ hieß es dann so manches Mal, doch schlussendlich nahm ich mir meine Unterlagen zur Hand, blätterte darin und fand schließlich die Lösung für meine Problematik. Durch die einzelnen Bestandteile und Objekte, die den Roboter kontrollieren und dessen Verhalten ändern, gewann ich an Verständnis und Kompetenzen für verschiedene Sachverhalte, darunter logisches Denken, Objektorientierung, Struktur und Ordnung, problemlösendes Denken und Handeln, Teamarbeit und Wissen."
"... Die Objektorientierung wurde anhand der Arbeit mit dem EV3-Roboter geschult und praktisch umgesetzt. Klassen, Objekte und Attribute mussten hierbei verstanden und über einen Transfer angewandt werden."
"... Was einem das Ganze bzw. die Programmabläufe noch besser vor Augen geführt hat, waren die PAP-Diagramme. Sie lassen einen das Programm nochmal genau durchdenken und auf eine andere und übersichtlichere Weise darstellen. Außerdem waren die PAP-Diagramme nicht nur für Robotik sinnvoll, sondern haben auch in der Objektorientierung "ein Licht" aufgehen lassen."
Tom Harteis