Werkstoffe der Elektrotechnik und Mechatronik

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1 VHB-Workshop Nürnberg Werkstoffe der Elektrotechnik und Mechatronik Experimental Physics V, Institute of Materials Resource Management, Center for Electronic Correlations and Magnetism, University of Augsburg, Germany

2 Überblick Konsortium Projektverlauf Aufbau der virtuellen Vorlesung Mediendidaktik Content Management System Learning Management System Kooperationen Startschuss

3 Konsortium Konsortium: Prof. Dr. Ralf Hellmann (Aschaffenburg), Prof. Dr. Andreas Küchler (Würzburg-Schweinfurt), Prof. Dr. Michael Rossner (Coburg) Ausschreibung: Werkstoffe der Elektrotechnik und Mechatronik Zielgruppe: Master (HAW Aschaffenburg, Würzburg- Schweinfurt, Coburg) und Bachelor (Uni Augsburg) Umfang: 3+1 SWS mit 5 ECTS (3 SWS Vorlesung & 1 SWS Übung) Warum setzten wir (UA) diese Veranstaltung um?

4 Projektverlauf Start Aufbau LMS und CMS System Studientext: Grundlagenbereich Anpassen CMS System an Anforderungen Studientext: Konstruktionswerkstoffe Selftest : Grundlagenbereich WarmUp-Aufgabe Studientext: Elektrotechnische, optische und magnetische Werkstoffe Selftest : Konstruktionswerkstoffe Übungsaufgaben: Konstruktionswerkstoffe Selftest : Elektrotechnische, optische und magnetische Werkstoffe Übungsaufgaben: Elektrotechnische, optische und magnetische Werkstoffe Material für Dozenten Musterklausur Zeitplan Ende Testlauf Fehlerkontrolle

5 Aufbau der virtuellen Vorlesung Mediendidaktik: Aufgebaut analog zu einer Präsenzveranstaltung

6 Verlaufsplanung Zeit Kapitel Lernziel Inhalt Methode Lernzielkontrolle 10 die Studierenden erhalten einen Überblick über die Lerneinheit. Zunächst werden anhand von gezielten Fragen und Brainstorming das Hintergrundwissen aktiviert. Inhaltsangabe, Beispiel, Lernziel Text/Bilder/Quellenangaben Brainstormingliste - späterer Vergleich mit den behandelten Themen um etwaige Wissenlücken zu identifizieren 15 Werkstoffkunde die Studierenden lernen die Definition von Werkstoffkunde kennen und verstehen. 10 Geschichte und Zukunft die Studierenden lernen die geschichtliche Entwicklung von Werkstoffen kennen und verstehen. 5 die Studierenden vernetzen die präsentierten Inhalte mit Ihrem Wissen 15 Atomaufbau die Studierenden wiederholen den Atomaufbau und verstehen das Pauli-Prinzip, die Elektronenkonfigurationen und die Hund'schen Regeln 5 die Studierenden vernetzen die präsentierten Inhalte mit Ihrem Wissen 25 Periodensystem die Studierenden analysieren das Periodensystem hinsichtlich Ionenradius, Ionisierungsenergie, Elektronegativität und Zugehörigkeit der Elemente zu Materialklassen. Sie können mit diesem Wissen Elemente anhand gegebener Kriterien einordnen und bewerten. 10 die Studierenden sollen das Periodensystem kennen und verstehen, sowie Fragestellungen dazu beantworten können; die Studierenden erlernen die selbständige Bedienung eines virtuellen Periodensystems und können Elemente nach vorgegeben Kriterien einordnen. 35 Bindungsarten die Studierenden können die Bindungsarten in Ihrer Erstehung erläutern und die sich daraus ergebenden grundsätzlichen Eigenschaften ableiten. 5 die Studierenden wenden das erlernte Wissen über die Bindungsarten selbständig auf Transferfragen an. Was ist Werkstoffkunde; Kurzfilm zur Film/Text/Bilder Entwicklung von Werkstoffen; historische Entwicklung Text/Bilder/Podcast Werkstoff/Kreislauf; Ressourceneffizienz; Fragen zum Film Fragen & Lösungen Selftest mit Popups Atomaufbau; Proton, Elektron, Neutron, Text/Grafiken/Filme Atommodell, Pauli-Prinzip, Hund'sche Regeln Fragen zum Atomaufbau Fragen & Lösungen Selftest mit Popups Aufbau des Periodensystems; Ionenradius; Elektronenaffinität; Übergangsmetalloxide Anhand Merck-Programm Periodensystem spielerisch kennen lernen Übersicht Bindungsarten, Verweis auf Periodensystem, ionische Bindung Fragen zu Bindungsarten und Periodensystem Text/Bilder/Filme Verweis auf Periodensystem von Merck Prof. Loidl erklärt/text Fragen & Lösungen Selftest/spielerisch die wichtigsten Eigenschaften erlernen z.b. durch Teilnahme am Quiz Selftest mit Popups 45 die Studierenden können die Bindungsarten in Ihrer Erstehung erläutern und die sich daraus ergebenden grundsätzlichen Eigenschaften ableiten. 5 die Studierenden wenden das erlernte Wissen über die Bindungsarten selbständig auf Transferfragen an. Metallische und kovalente Bindung Fragen zu metallische und kovalente Bindung Prof. Loidl erklärt/text Fragen & Lösungen Selftest mit Popups 10 Zusammenfassung die Studierenden wiederholen die wichtigsten Begriffe und vergleichen diese mit der Brainstromingliste um ggf. Wissenslücken zu identifizieren Zusammenfassung & Link zur Übung Wordle Wordle/ Brainstormingliste/ Fragen im Forum

7 Aufbau der virtuellen Vorlesung Mediendidaktik: Aufgebaut analog zu einer Präsenzveranstaltung Ziel: Medienwechsel alle 20min (z.b. Podcast, Selftest, Studientext, interaktive Aufgaben, Forum, Wiki, ) Bildung von Arbeitsgruppen soziale Komponente Lernerfolgskontrollen: Selftests Forumbeiträge Erstellung von Wikis Übungsblätter

8 Aufbau der virtuellen Vorlesung Content Management System Grundlagen Bindungsarten Konstruktionswerkstoffe Technische Gläser Elektrotechnische Werkstoffe Piezo-, Pyro-, Ferroelektrizität Learning Management System Digicampus der Uni Augsburg 1. Beispiel für den Aufbau (Yellow Page) 2. Beispiel für Veranstaltung (Kommunikationstools Foren, Wiki, Dateiablage, Chatrooms)

9 Kooperationen Kooperationen Konzepterstellung mit Prof. Hellmann HAW Aschaffenburg Austausch der Modulhandbücher (Vorwissen) Korrektur- und Kommentarphase mit HAW Aschaffenburg

10 Startschuss am Teilnehmer: 18 Studierende von 8 Universitäten/HAW Hauptgruppe aus Aschaffenburg (9 Studierende) Ab WS 2011/2012 WING-Studierende der Uni Augsburg Zusätzlich B.Sc. MaWi angestrebt Zukünftige Kooperation: Lokaler Ansprechpartner Klausur in Aschaffenburg Evaluation des Kurses

11 TEAM an der Uni Augsburg: Prof. Dr. Alois Loidl, Dr., Dipl. Phys. Eugen Ruff, B.Sc. Alexander Ruff