Vorstellung des Projektes des Bachelorstudienganges Wirtschaftsingenieurwesen Materialwissenschaft

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1 Vorstellung des Projektes des Bachelorstudienganges Wirtschaftsingenieurwesen Materialwissenschaft

2 Projekte allgemein Aktuelle, praxisnahe Aufgabenstellungen Bearbeitung in Eigenverantwortung, selbständige Entwicklung eines Lösungswegs Jeder Einzelne muss sich aktiv und selbstbestimmt einbringen Organisation individueller Arbeitsprozesse und Gruppenarbeitsprozesse Anlehnung an die spätere Berufspraxis Projekt? Komplexe Problemstellung in gegebenen Zeitraum selbständig bearbeiten, Ergebnis: Produkte Teamarbeit Große Breite von Fähigkeiten wird angesprochen und weiterentwickelt Nachhaltiges Lernen Wissen tief verankern und anwenden

3 Projekte allgemein Zeitlicher Ablauf und Kompetenzerwerb, Aufgaben des Lehrenden in der projektbasierten Lehre (PBL) Grundsätze der PBL: Selbständiges Lernen, freies Arbeiten, Eigeninitiative, Spaß am Praktikum Initialisierungsphase Umsetzungsphase Evaluationsphase Projektidee Projektdefinition Projektplanung Durchführung und Kontrolle Abschluss Eigentliche Aufgaben- bzw. Fragestellung werden selbst erarbeitet Lernziele werden formuliert Selbständige Organisation der Teamarbeit, Diskussionen leiten, Rollen vergeben, Protokolle schreiben, Arbeitsaufträge formulieren Vorgehensweise und Lösungsansätze werden selbst entwickelt Meilensteine werden selbst bestimmt Miteinander arbeiten, diskutieren, Denkweisen zusammenführen, Entscheidungen treffen Kontrolle des Projektfortschritts, Reflexion über Lerngelegenheiten, Umgang und Lösen von unerwarteten Problemen Präsentation des Projektes, bspw. gegenüber Schülern im Rahmen einer Projektwoche Selbstevaluation Aufgaben des Lehrenden Steht moderierend und beratend zu jedem Zeitpunkt des Projektes zur Seite Organisiert und unterstützt bei Bereitstellung notwendiger Geräte Gibt Hilfestellung und Umsetzungshilfen Kontrolliert die Erfüllung der Meilensteine Kontrolle der Meilensteine erlaubt die Lernfortschrittskontrolle und eine transparente Leistungsbewertung

4 Projekt WiIng MaWi Ba-Stg. WI MaWi seit WS 2016/17

5 Projekt WiIng MaWi Aus dem Modulhandbuch: Das Projekt soll an aktuellen Themen aus der Forschung der Institute für Materialwissenschaft oder Betriebswirtschaftslehre die Verknüpfung der Themenbereiche Ingenieurwesen und Wirtschaft herausarbeiten. Der Schwerpunkt der Arbeit kann dabei sowohl experimentell in Form von Konzeption und Aufbau eines Versuchsstands, Durchführung der Experimente und deren Auswertung und Bewertung, als auch theoretisch in Form von Literaturrecherche und vergleichenden Bewertungen bekannter Lösungsansätze für eine neue Aufgabenstellung liegen. Beginn: WiSe 2018/19 Bachelor WI MaWi, 5 Semester 8 SWS Projektarbeit, 2 SWS Seminar Dauer: ein Semester (15 Wochen)

6 Projekt WiIng MaWi Zeitlicher Ablauf bis zum Beginn des Projektes im Wintersemester Sommersemester 2018 Vorstellung Projektlabor Bilden von Gruppen (ca. 5-8 Personen) noch vor dem Ende des Sommersemester und sich für ein Thema entscheiden, eigentliches Projekt startet mit Beginn des Wintersemesters 18/19 Themen werden von Betreuer oder den Studierenden selbst vorgeschlagen Thema gestellt vom Servicezentrum Thema aus der aktuellen Forschung der Lehrstühle Eigenes Thema der Studierenden

7 Projekt WiIng MaWi Zeitlicher Ablauf ab Beginn Projekt Formulierung der eigentlichen Aufgaben- bzw. Fragestellung Entwicklung der Meilensteine gemeinsam mit Betreuer Studierende können in mehreren Teilgruppen jeweils einen eigenständigen Teil des Gesamtprojektes bearbeiten Begleitet wird das Projekt durch wöchentliche Tutorien und Versuchstage Versuchstage an TF, Tutorien an TF und an Fakultät für Wirtschafts- & Sozialwissenschaften Anstatt Protokoll Vortrag oder Posterpräsentation

8 Themen für das Projekt Mögliche Themen (Servicezentrum) Analyse Schadensfall Realisierung eines neuen Messstandes ( Nebelkammer ) Verständnisanalyse einer Anlage oder Gerätes ( Wie funktioniert ein Härteprüfer? ) Bau des ultimativen Holzkohlegrills Realisierung eines Versuches für Schüler im Rahmen der Kieler Forschungswerkstatt ( Farbstoffsolarzelle )

9 Kieler Forschungswerkstatt Schülerlabor der Kieler Uni, richtet sich an einzeln Interessierte oder ganze Klassen Motto: Staunen, experimentieren, ausprobieren in der Kieler Forschungswerkstatt macht Lernen Spaß! Bei Schülern soll nicht nur das Interesse für Wissenschaft geweckt werden sondern auch Prozess des wissenschaftlichen Arbeitens gezeigt werden

10 Kieler Forschungswerkstatt TF bisher nur Sponsor der Forschungswerkstatt, deshalb mögliche Angebote der MaWi: Wie stabil ist mein Fahrrad? Wir bauen und testen eine Farbstoffsolarzelle Studierende präsentieren Ergebnisse aus ihren Projekten Schüler erfahren Aspekte der MaWi und bekommen Einblicke in wissenschaftliches Arbeiten Lust auf Studium der MaWi? VWL-lastig

11 Themen für das Projekt Thema aus der aktuellen Forschung der Lehrstühle (Teil 1) Arbeitsgruppe Funktionale Nanomaterialien (Prof. Dr. Rainer Adelung): Herstellung von Hochenergiebatterien inklusive wirtschaftlicher und wissenschaftlicher Aspekte, Betreuung durch Dr. Sandra Hansen Arbeitsgruppe Anorganische Funktionsmaterialien (Prof. Dr.-Ing. Eckhard Quandt): Herstellung und Charakterisierung eines Aktuators auf Basis einer Formgedächtnislegierung, Betreuung durch Dr. Christiane Zamponi Arbeitsgruppe Synthese und Realstruktur (Prof. Dr. Lorenz Kienle): Aufbau eines Plasmajets zur Herstellung von Oxidschichten, Betreuung durch Dr. Thorben Dankwort

12 Potential vs. Li/Li + [V] Herstellung von Hochenergiebatterien inklusive wirtschaftlicher und wissenschaftlicher Aspekte + - Typische Akkus von heute haben das Problem: - Geringe Reichweite, - Lange Ladezeiten, - Wenig Energiedichte - Und Rohstoffknappheit. Alternative: Silizium als Anodenmaterial ~ 4200 mahg -1 (!) Heutige Anoden: 362 mahg -1 4 commercially availabe * * NCM NCA anode materials cathode materials ΔV 3 2 MnO 2 V x O y LiTi x O y Sulfur Si/C-composite next generation: Silicon Volumenausdehnung= 400% Rissbildung großer Kapazitätsverlust 1 Composite alloys Carbon Graphite * Li Gravimetric capacity [mah/g] c) d) Cu Betreuung: Dr. Sandra Hansen 1 µm 11 µm 1 µm 200 nm 2 µm 200 nm

13 Herstellung und Charakterisierung eines Aktuators auf Basis einer Formgedächtnislegierung o o Aufgaben MaWi Charakterisierung von FGL Materialien Konstruktion eines Aktors Herstellen eines Prototypen Aufgaben Wirtschaft Bedarfsanalyse /Marktanalyse Ermittlung der Kosten und der Wirtschaftlichkeit Ermittlung alternativer Aktuator Konstruktionen (Piezo) Smart materials mechatronik KIT Karlsruhe Institute of Technology Betreuung: Dr. Christiane Zamponi

14 Design of an atmospheric-pressure plasma jet for surface engineering Betreuung: Dr. Thorben Dankwort

15 Themen für das Projekt Thema aus der aktuellen Forschung der Lehrstühle (Teil 2) Arbeitsgruppe Nanoskalige magnetische Werkstoffe (Prof. Dr.-Ing. Jeffrey McCord): Bestimmen und Messen von Sicherheitsmerkmalen bei Geldscheinen, Betreuung durch Dr. Enno Lage Arbeitsgruppe Biokompatible Nanomaterialien (Prof. Dr. Christine Selhuber-Unkel): Materialwissenschaftliche und wirtschaftliche Aspekte der Anwendung von nicht-linearen Materialien in der Orthopädietechnik, Betreuung durch Michael Timmermann Arbeitsgruppe Materialverbunde (Prof. Dr. Franz Faupel): Realisierung einer Ausleseeinheit für nanostrukturierte 2D-UV-Sensoren, Betreuung durch Alexander Vahl

16 Bestimmen und Messen von Sicherheitsmerkmalen bei Geldscheinen Herstellungsaspekte vom Papier zum Stoff zum Polymer Topografische Charakterisierung Struktur-Eigenschafts-Beziehung an Farben Maschinenlesbare Merkmale commons.wikimedia.org/wiki/file:050euro-uv.jpg Nagano, A. Optical effect of novel structural colour OVD Wirtschaftliche Betrachtung make it more difficult, time consuming, and costly for the counterfeiter by increasing the range of skills and steps required - Hardwick et al. AdvMat 2001, 13, regulaforensics.com Betreuung: Dr. Enno Lage

17 Materialwissenschaftliche und wirtschaftliche Aspekte der Anwendung von nicht-linearen Materialien in der Orthopädietechnik Betreuung: Michael Timmermann Problemstellung: Bei verschiedensten Anwendungen in der Orthopädietechnik (z.b. Orthesen) werden Metallteile zur Steuerung von Bewegungsfreiheiten verwendet, die das Handling und den Tragekomfort beeinträchtigen können. Besteht die Möglichkeit diese Teile durch Teile aus Elastomeren mit bestimmten mechanischen Eigenschaften zu ersetzen? Aufgaben MaWi Charakterisierung bestehender Materialien Aufstellen eines Lastenheftes für alternative Materialien Kommunikation mit Orthopädietechnikern FEM Simulation von Bauteilen Herstellen von Prototypen Aufgaben Wirtschaft Übersicht über Kosten von verschiedenen Orthesen (Herstellung, Verkauf, Übernahme von Krankenkassen) Einschätzung des Marktpotentials (welche Orthesen werden häufig verwendet bzw. Preis/Stückzahl- Verhältnis, wo sind die größten Probleme?) Bildquelle: mmi.orthotom.com

18 Realisierung einer Ausleseeinheit für nanostrukturierte 2D-UV-Sensoren Ausgangspunkt: 2D UV-Sensoren auf Basis von Metalloxid-Nanostrukturen Themenschwerpunkte: Konstruktion einer Ausleseeinheit mit mechanischen Kontakten Fertigung der Ausleseeinheit (in Zusammenarbeit mit den zentralen Werkstätten) Realisierung der Messelektronik zur Datenerfassung Umwandlung der gemessenen Daten in eine 2D Repräsentation Testen und Vergleichen realer Sensoren mit der Ausleseeinheit Betreuung: Alexander Vahl

19 Themen für das Projekt Betreuung bei Lehrstuhlthemen durch Mitglieder der jeweiligen Gruppe Themen des Servicezentrums: Dr. André Piorra Betreuung bei betriebswirtschaftlichen Aspekten durch Institut BWL Pro Woche 2 SWS Seminar durch Betreuer

20 Aufgabe der BWL Wesentlicher Teil des Projektes beinhaltet betriebswirtschaftliche Aspekte Aufgabenstellung zu diesem Teil durch Studierende selbst, in Rücksprache mit BWL, noch vor Beginn des Semesters Betreuung der Gruppen am Institut BWL während des PL Projekte für Forschungswerkstatt VWL-lastig Ansprechperson: Henning Drews

21 Aufgabe an Studierende Bildung einer Gruppe (ca. 5-8 Mitglieder) bis 15. Juli 2018 Wahl des Themas bis 15. Juli 2018 Formulierung der betriebswirtschaftlichen Fragestellung bis Beginn des Wintersemesters in Rücksprache mit betriebswirtschaftlicher Fakultät Anmeldung zum Projekt (OLAT) Macht euch erste Gedanken bis zum Beginn im Herbst

22 Einschreiben in OLAT

23 Einschreiben in OLAT Kursname: Projekt WiIng MaWi 2018

24 Einschreiben in OLAT

25 Einschreiben in OLAT

26 Spielregeln Jedes einzelne Mitglied der Gruppe arbeitet mit! Falls gegenteiliges festgestellt wird (oder gegenteiliges von der Gruppe selbst kommt), muss das betreffende Mitglied das Projekt verlassen, im darauffolgenden Jahr gibt es eine neue Chance Jeder Studierende ist im Besitz einer gültigen Sicherheitsunterweisung Das Projekt gilt als bestanden, wenn ein Projektbericht vorliegt und die Gruppe die Ergebnisse im Rahmen einer Präsentation (Posterpräsentation oder Vortrag) erfolgreich vorgestellt haben

27 Den Vortrag und die wichtigsten Informationen gibt es unter: mawi