Projekt

Fakultät 09
Technisches Planspiel für Verfahrens- und Umwelttechnik (VUT) sowie Bioverfahrenstechnik (BioVT)
Kategorie:
Projekt
Themengruppe:
Kompetenzfelder: nachhaltig
AutorIn:
Jahr:
2016

Lernziele:

Die Teilnehmer sollen …

• das Vokabular und die Denkweise von VerfahrenstechnikerInnen kennen.

• die Funktionsweise von Apparaten und deren Einflußparameter verstehen.

• Verfahrens-Fließbilder lesen und erstellen können.

• Produktionsanlagen in Grundzügen planen und dimensionieren können.

• den Ablauf und die Einflußfaktoren eines Gesamtprozesses verstehen.

• Schlüsselqualifikationen, wie z.B. Teamfähigkeit, erwerben.

Nachhaltigkeit:

Die Studierenden setzen sich im VUT-Planspiel „Kläranlage“ intensiv mit der Nachhaltigkeit und Komplexität der Wasseraufbereitung auseinander. Im BioVT-Planspiel lernen die Teilnehmer einen Bioprozess zur Arzneimittelproduktion kennen. Bioprozesse sind i.d.R. deutlich nachhaltiger als beispielsweise chemische Verfahren.

Unternehmerisch:

Die Studierenden übernehmen einzelne Rollen in einem fiktiven Unternehmen und lernen so, einen eigenen Verantwortungsbereich in einem Projekt zu koordinieren. Die Studierenden erlernen zudem Schlüsselkompetenzen wie das Arbeiten im Team und das Erarbeiten von Lösungsstrategien bei komplexen Problemstellungen.

Ablauf der Planspiele:

Die Planspiele finden am Ende des Semesters im Rahmen der Vorlesungen VUT (3.Semester, Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen, Studienrichtung Industrielle Technik) und BioVT (4. Semester, Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen, Studienrichtung Bio/Umwelttechnologie; 6.Semester, Bachelor Bioingenieurwesen) statt. Der Umfang beträgt dabei jeweils 4 SWS.

• Die Studierenden bilden in Gruppen von 4-6 Personen einzelne Unternehmen, wobei jeder Studierende eine bestimmte Rolle im Unternehmen einnimmt (z.B. Projektleiter, Anlagenplaner, Techniker).

• Ziel der Unternehmen ist es, eine Kläranlage bzw. einen Bioprozess zu entwerfen, welche eine ausreichende Reinigungsleistung für das anfallende Abwasser aufweist bzw. ein qualitativ hochwertiges Arnzeimittel produziert.

• Die Unternehmen müssen unter Zeitvorgaben eine apparative Lösungsstrategie für die einzelnen Prozessschritte finden. Auf Basis dessen wird ein 3D-Modell von den Studierenden erstellt. Dazu werden innovative, 3D-gedruckte Modelle einzelner Apparate verwendet und mit Schläuchen als Rohrleitungen miteinander verbunden.

• Abschließend werden die Lösungsansätze in genormten Fließbildern festgehalten und beispielhafte Prozessschritte (z.B. Pumpen, Sedimentation) mit Berechnungen dimensioniert.

Erfahrungen:

Die Etablierung der technischen Planspiele beinhaltet die Konzeptionierung, die Erstellung von Fließbildern und Berechnungen, dem CAD-gestützten Design und anschließendem 3D-Druck der Apparate, der Anfertigung des Spielbretts und dem Verfassen der Planspiel-Handbücher für die Teilnehmer. In Pilotphasen werden die Planspiele jeweils mit einem Team getestet und das Feedback der Studierenden in verbesserten Versionen integriert. Anschließend erfolgt die Vervielfältigung der Planspiel-Sets, so dass aktuell 30 Studierende in 5 Gruppen zeitgleich am Planspiel teilnehmen können.

Die Planspiele stoßen bei den Studierenden durchweg auf positive Resonanz, denn das Konzept macht die Zusammenhänge der einzelnen Themengebiete aus den Vorlesungen direkt erfahrbar. Zudem zeigt sich, dass vor allem der Aufbau des Modells mit den 3D-Apparaten - als haptische Komponente des Planspiels - ganz stark das Prozessverständnis steigert. Durch eine gewissen Zeitdruck, welcher durch den Umfang der gestellten Aufgaben entsteht, erkennen die Studierenden zudem den Nutzen und die Notwendigkeit effektiver Teamarbeit und Arbeitsteilung.

Und: das spielerische „Tüfteln“ am 3D-Modell begeistert die Studierenden so, dass teilweise sogar Pausen ignoriert werden.