Kategorie: ‘Schülerberichte’
Erfahrungsbericht MINT EC
Aus dem Jahresreport 2013/14 des MINT-EC-Vereins:
Meine Erfahrungen mit dem MINT-EC
Im Jahr 2012, also vor knapp zwei Jahren, durfte ich mein erstes MINT-EC-Camp besuchen. Es fand am DESY in Zeuthen bei Berlin zum Thema „Messung kosmischer Teilchen“ statt. Bis dahin war für mich ganz klar: Nach dem Abi geht es nach Aachen zum Maschinenbaustudium. Standard halt. Das hat sich auch durch die Teilnahme am DESY-Camp erst einmal nicht verändert. Denn die Forschung in der Physik habe ich zwar als spannend und interessant erlebt, aber für mich sah ich dort keine Zukunft. Ähnlich erging es mir in meinem zweiten Camp an der TU in Dresden. Beide Camps waren dennoch ein voller Erfolg für mich. Raus aus dem Schulalltag, rein in die „reale“ MINT-Welt und den Forschungsalltag. Denn nicht nur der Inhalt, sondern auch Planung, Teams, Ausrichter und die anderen Teilnehmer sind Teil der Erfahrungen, die man im Camp macht. Ausgehend von einem stets begeisterten Veranstaltungsleiter packt einen die Neugierde und der 14-Stunden-Tag geht schneller als der 45-Minuten-Unterricht vorbei. Stress, Druck und die Vorbereitung für die Abschlusspräsentation wirken sich nur positiv auf die Stimmung in der Gruppe aus. Genial!
Nun finde ich die Übersicht zum CAMMP in Aachen an der RWTH… da will ich doch hin… aber CES also Computational Engeneering Science?!? Noch nie gehört…. Egal! Teilnehmen. An den viel zu schnell vergehenden Tagen lerne ich, was das Ziel von CES ist: mittels der Rechenleistung von Computern technische Probleme zu analysieren und bestmögliche Lösungen zu finden. Dies wird über die Simulation in der Informatik realisiert. Innerhalb kürzester Zeit lassen sich so Lösungen für Produktverbesserungen finden und damit Produktionskosten senken. Ein gutes Beispiel ist die Automobilindustrie: Jeder neue Kleinwagen muss vor der Serienherstellung als Prototyp zu Testzwecken diverse Crashtests durchlaufen und positiv abschließen. Jeder dieser Tests kostet mindestens eine Million Euro. Zuviel, um bei einem solchen Test zu merken, dass die vorherige Planung nicht zielführend war und der Wagen den Sicherheitsanforderungen nicht gerecht wird. Die Simulation ersetzt zwar den physischen Test nicht, bietet jedoch die Möglichkeit alle Parameter im Vorhinein sorgfältig zu wählen und so Fehlversuche zu minimieren. Der Studiengang CES verbindet also Maschinenbau, Mathematik und Informatik miteinander. Eine spannende Woche macht mir deutlich, wie die Zukunft aussehen wird. Denn welches Gerät läuft heute noch rein mechanisch? Das Thema fasziniert mich und mit Blick auf das bevorstehende Abi rückt die Entscheidung näher. Ich hänge in einem großen Disput zwischen Maschinenbau und CES. Worin liegt die Zukunft? Was passt besser zu mir? Diese Fragen muss ich für mich beantworten, denn diejenigen, die ich um Rat frage, kennen CES nicht… zu neu, zu unbekannt. Die meisten Ratschläge laufen daher auf den Studiengang Maschinenbau hinaus. Ich entscheide mich für CES. Ausschlaggebend war die Tatsache, dass CES eher zukunftsorientiert ist und mir die Arbeit während des Camps sehr viel Freude bereitet hat.
Ich bin froh, die vielen Einblicke durch den MINT-EC erlebt zu haben. Eindrücke, die der Schulalltag verborgen hält, sind für mich unersetzlich bestechend. Noch heute habe ich tolle Kontakte, auf die ich zurückgreifen kann. Einmalig! – Danke!
Julius Genske, ehemaliger Schüler des Irmgardis-Gymnasium, Köln, Nordrhein-Westfalen
Bericht über die CAMMP week MINT-EC 2013
Vom 13.11.-16.11.2013 haben wir die CAMMP week einmal anders als in der gewohnten Form ausprobiert. Zusammen mit dem Verein MINT-EC haben wir eine angepasste Variante unserer CAMMP week für Schülerinnen und Schüler aus ganz Deutschland angeboten. Insgesamt 20 Schülerinnen und Schüler haben wir am Mittwochnachmittag bei uns in der RWTH Aachen begrüßen dürfen. Nachdem sie in das Hauptthema unserer CAMMP week, dem mathematischen Modellieren von Prof. Ahmed E. Ismail eingeführt wurden, haben sich die insgesamt vier Gruppen jeweils mit einem der folgenden Probleme beschäftig, die von unseren Partnern gestellt wurden:
- Berechnung der Kontaktfläche zwischen Fahrzeugsitz und Insasse
- Abbildung von Flechtprozessen
- Optimierung von Wärmeaustauschern
- Mobilität der Zukunft – Optimierung eines Carsharing Buchungssystem
Begleitet wurden sie dabei von einem unserer vier Betreuer Torsten Trimborn, Rolf Isele-Holder, Michael Woopen und Callum Corbett. Obwohl Jugendliche und Betreuer diesmal nicht zusammen in einer Jugendherberge untergebracht waren, haben sich die Gespräche doch meistens nur um eines gedreht:”Wie lösen wir das Problem?” Nicht nur in den Gruppenarbeitsphasen, die eingeplant waren, sondern auch beim Mittagessen, gemeinsamen Abendessen, der Stadtführung und dem Besuch der AixCAVE drehten sich die Gespräche immer wieder um mathematische Ansätze und mögliche Lösungswege. Der Ansporn auf eine möglichst gute Lösung war schließlich so groß, dass alle Gruppen ihre freien Abende nutzten, um weiter an ihren Aufgaben/Problemen zu arbeiten und auszufeilen.
Die Motivation der Schülerinnen und Schüler wurde dadurch verstärkt, 
dass am Samstagvormittag die Ergebnisse im Super C der RWTH Aachen den Firmenvertretern und einem neugierigen Publikum präsentiert werden sollten. So wurde in den Gruppen am Freitag Abend bis tief in die Nacht, teilweise sogar bis in die frühen Morgenstunden am Samstag gearbeitet. Am Ende präsentierten alle Schülergruppen, teilweise ohne eine einzige Minute Schlaf in der Nacht, hervorragende Ergebnisse.
Viele Schüler hätten sich gerne noch länger mit ihrem Thema auseinandergesetzt, um ihre Lösungsvorschläge zu vervollständigen. Dennoch ist es gelungen den Schülerinnen und Schülern zu vermitteln, wobei es bei mathematischer Modellierung ankommt und dass ein Studium oder ein Beruf im MINT-Bereich viel Geduld, Selbstmotivation und Teamfähigkeit erfordert.
Bericht über die CAMMP week 2013
Natürlich fand auch im Jahr 2013 wieder die CAMMP week in Belgien statt, doch anstelle eines eigenen Berichts der Organisatoren wollen wir an dieser Stelle einen teilnehmenden Lehrer sprechen lassen. Dr. Martin Janßen, der mit 6 seiner Schülerinnen und Schülern vom Friedrich-Wilhelm-Gymnasiumin Köln nach Voeren anreiste, hat kurz nach der CAMMP week 2013 seine Erfahrungen und Beobachtungen in einem Artikel nieder geschrieben.
Eine Woche Mathematische Modellierung: CAMMP 2013 der RWTH Aachen Universität mit Schülerinnen und Schülern des FWG
„Mathematisches Modellieren“ klingt für die meisten Zeitgenossen sicher „uncool“ und viele können keine Vorstellung damit verbinden.
Dabei beherrscht mathematisches Modellieren längst unseren Alltag: Überall in Industrie, Wirtschaft und Verwaltungen werden Fragestellungen („Probleme“) quantitativ angegangen und mit mathematischer Akribie in Produkte, Zeitpläne und Richtlinien verwandelt, die unsere Gesellschaft auf Trab halten. Wie das genau von statten geht, erfährt man in der Schule eher selten; dafür sind die Fragestellungen häufig zu komplex und Fächer übergreifend. Aber darin liegt natürlich auch der Reiz solcher Probleme.
Die von drei Arbeitsgruppen der RWTH Aachen organisierte CAMMP Week (Prof. Dr. Martin Frank, Dr. Christina Roeckerath, Prof. Dr. Ahmed E. Ismail und Dr. Nicole Faber) gibt Schülerinnen und Schülern der Oberstufe mit Lehrerinnen und Lehrern die Möglichkeit, im Rahmen einer intensiven Projektwoche die Grundlagen der mathematischen Modellierung anhand von praktischen Beispielen zu erlernen. Die Fragestellungen sind dabei „real“ und betreffen aktuelle Probleme in Industrie, Wirtschaft und Hochschulforschung.
In diesem Jahr hatten erstmals auch sechs Schülerinnen und Schüler des FWG die Möglichkeit, mit ca. 50 weiteren Schülerinnen und Schülern mitzumachen.
Es gab sieben Gruppen mit jeweils einer Fragestellung, an deren Lösung fünf Tage intensiv gearbeitet wurde. Unsere Schülerinnen und Schüler waren an sechs unterschiedlichen Gruppen beteiligt. Jede Gruppe wurde von einem erfahrenen Doktoranden der RWTH Aachen und zwei zugewiesenen Lehrkräften betreut. Am Freitag haben alle Gruppen ihre Ergebnisse im Gebäude Super C der RWTH Aachen einem größeren Publikum mit Vertretern der Aufgabensteller präsentiert.
Die Fragestellungen hatten es in sich:
• Entwickle eine einfach zu bedienende lernfähige Thermostat-Ventilsteuerung für Haushalte.
• Entwickle eine optimale Fahrkurve für Fahrstuhlbewegungen, die für vielfältige Situationen möglichst schnell und möglichst komfortabel verlaufen sollen.
• Entwickle eine Temperaturregelung für den Heizkopf eines Bohrgerätes, das sich für Bodenuntersuchungen durch Eisschichten bohrt, wobei die Grenzlinie zwischen aufgeschmolzenem und gefrorenem Eis nicht beliebig verlaufen darf.
• Finde heraus, wie man Textilien für Verbundwerkstoffe möglichst faltenfrei über Oberflächen drapiert.
• Entwickle eine Methode der akkuraten Außen-Temperaturmessung aus Temperaturmessdaten innerhalb eines Mehrzweck-Handmessgerätes.
• Entwickle eine Software für eine möglichst optimale Lagerhaltung für ein Online-Versandhaus mittlerer Größe.
• Entwickle eine computergestützte Methode, optimal passende Knochenteile z.B. von der Hüfte eines Patienten für eine Kiefertransplantation auszuwählen
Wie in Industrie und Forschung werden solche Aufgaben im Team bearbeitet. Zur Lösung mussten die Schülerinnen und Schüler die Fragestellungen in quantitativ berechenbare Modelle umwandeln – mit Vereinfachungen, die das Problem mathematisch handhabbar machen, aber ohne dabei das eigentliche Problem zu verpassen. Dazu wurden mathematische Methoden wie das Aufstellen von Funktionen und das Ausnutzen mathematischer Beziehungen verwendet, so dass Lösungen über Berechnungsalgorithmen oder Computersimulationen erzielt werden konnten. Diese hohe Kunst des Modellierens kennen zu lernen und dabei die Scheu vor komplexen Aufgaben zu verlieren, war das wichtigste Ziel unserer Exkursion CAMMP 2013 im Rahmen der Schulprojektwoche.
Wir sind am Sonntag, dem 7. Juli 2013, zur Jugendherberge in Voeren (Belgien) angereist, wo die Schülerinnen und Schüler nach dem Abendbrot schon in Gruppen eingeteilt wurden und eine Aufwärmaufgabe bekamen. Aus den Materialien in einer Tüte (2 Telefonbücher, Holzspieße, Tesafilm, Luftballons) sollte jede Gruppe in 40 Minuten einen möglichst hohen Turm basteln, der ein volles Glas Wasser auf seiner Spitze tragen kann. Tatsächlich kamen erstaunliche Höhen bis zu 1,60 m zustande. Schon bei dieser Aufgabe lernten sich die Gruppenmitglieder kennen und mussten sich abstimmen und sowohl arbeitsteilig als auch koordiniert vorgehen.
Am Montag morgen erhielten wir alle unsere spezielle Problemstellung für die Woche und auch die Lehrkräfte wurden den Gruppen zugeteilt. Ab 10:30 Uhr ging es dann mit der Gruppenarbeit los, die nur von den Mahlzeiten und einem längeren Spaziergang am Mittwoch Nachmittag unterbrochen wurden. Für die Lehrerinnen und Lehrer war es sehr interessant zu erfahren, wie die Schülerinnen und Schüler an ihre Probleme herangeführt wurden. Am ersten Tag konnten die Schüler nach einer kurzen Erläuterung der Fragestellung auf sich gestellt nur grobe Ideen und Fragen entwickeln; dabei gab es kaum Beeinflussung von den Betreuern. Die Schülerinnen und Schüler hatten dabei häufig das Gefühl „kein Land in Sicht“ zu haben; aber so fingen sie an, unterschiedliche Ideen und Fragen zu entwickeln, die bei einer stärkeren Anleitung vielleicht nie entstanden wären. Am Dienstag moderierten die Betreuer dahingehend, dass Ziele formuliert und Arbeitsaufträge für Teilgruppen abgesteckt wurden.
Bei inhaltlich mathematischen Fragen standen die Betreuer, Lehrkräfte, Bücher und das Internet zur Verfügung. Regelmäßig berieten die Gruppen, welchen Stand sie haben und welche Teilaufgaben als nächstes verfolgt werden. Am Mittwoch wurde auch noch abends und donnerstags bis tief in die Nacht hinein gearbeitet.
Während sich einige noch mit der Programmierung beschäftigten (alle verwendeten die effiziente Programmiersprache MATLAB – viele haben zum ersten Mal programmiert), haben andere schon an dem Bericht und der Präsentation gearbeitet. Bericht und Präsentation wurden mit dem Textverarbeitungsprogramm LaTeX erstellt, das für mathematische Formeln und professionelle Formatierung besonders geeignet ist. Auch diese Fertigkeit haben sich die meisten hier erstmals „so nebenbei“ angeeignet.
Erwartungsgemäß wurden nicht alle Probleme „endgültig gelöst“, aber in allen Gruppen wurden erstaunlich fundierte Teilergebnisse und gute Ideen für weitere Forschung erarbeitet, so dass die Vertreter der Aufgabensteller voll des Lobes waren und die Schülerinnen und Schüler bei ihren Präsentationen am Freitag im Super C der RWTH Aachen verdient in Applaus gebadet wurden.
Die Schülerinnen und Schüler haben in der CAMMP Week 2013 sicher Selbstbewusstsein getankt und erfahren, dass auch in der Forschung nur „mit Wasser gekocht“ wird, aber dass man im Team auch komplexe Aufgaben unter Zeitdruck meistern kann.
Text: M. Janßen
Bericht über die CAMMP week 2012
Auch im Jahr 2012 fand in der Jugendherberge im belgischen Voeren wieder eine Schnupperwoche zum Studiengang CES statt. In einer Einführungsveranstaltung wurden die Schülerinnen und Schüler zunächst in sechs Gruppen eingeteilt. Die erste Aufgabe diente dazu, dass sich die Gruppenmitglieder untereinander kennenlernen. Zudem sollte schon mal ein kleiner Vorgeschmack auf die Arbeit der nächsten Woche gegeben werden.
So versuchten die Jugendlichen durch eigene kreative Lösungsansätze eine Papierbrücke zu bauen. Allein Papier und Klebstoff durften als Hilfsmittel verwendet werden. Innerhalb kürzester Zeit (40 Minuten) mussten die Jugendlichen nun eine Entfernung von 40 cm zwischen zwei Stühlen überbrücken. Außerdem sollten die Brücken so tragfähig sein wie möglich sein. Die Gewinnerbrücke konnte mehr als 3 Kilogramm Gewicht tragen!
Am darauf folgenden Tag stellten die wissenschaftlichen Betreuer, die 
aus Doktoranden der RWTH bestanden, die 6 Aufgaben vor. Die jeweiligen Fragen wurden zunächst in den Gruppen diskutiert. Den Schülern ist es dabei frei überlassen worden, die Arbeitszeiten selbst zu gestalten und auch komplett eigene Lösungsansätze für die gestellten Probleme zu finden. Allerdings sorgten die wissenschaftlichen Betreuer bei Bedarf für den nötigen Anteil an Expertenwissen.
Beim CAMMP wurde also wieder getüftelt was das Zeug hielt. Und das oftmals an Problemen, die man auf den ersten Blick gar nicht so unbedingt mit Mathematik in Verbindung bringt. Zum Beispiel: Wie garantiert man die zuverlässige Energieversorgung eines Krankenhauses? Und wie berechnet man die Geschwindigkeit eines Autos anhand eines Videos?
Zur Stärkung von Geist und Seele wurde am dritten Tag eine Wanderung durch die Wälder der Eifel und ein anschließendes Barbecue veranstaltet. So konnten die Energiereserven für die letzten zwei Tage nochmals aufgeladen werden. Alle Gruppen arbeiteten jetzt bis in die Nachtstunden. Am letzten Abend waren die ersten um 2:00 Uhr im Bett, die letzten gegen 5:00 Uhr.
Bericht über die CAMMP week 2011
Jede Schülerin und jeder Schüler, aber auch jede Lehrkraft hat sich wohl auf dem Weg zum CAMMP 2011 gefragt, was in den nächsten fünf Tagen passieren wird. Was geschieht bei einer Mathematik-Woche in einer Jugendherberge in der Eifel und wer nimmt wohl daran teil?
Die jeweiligen Aufgaben wurden in den Gruppen diskutiert und eine anfängliche 
Skepsis und Zurückhaltung wich ganz schnell einem Enthusiasmus und unbedingten Willen eine Lösung zu erarbeiten. Die wissenschaftlichen Betreuer und Prof. Martin Frank standen durchgängig als Ansprechpartner zur Verfügung. Der Ehrgeiz spornte dazu an nicht nur irgendeine Lösung finden zu wollen, sondern die bestmöglicheLösung aufweisen und präsentieren zu können. Um dieses Ziel zu erreichen wurde mehr als eine Nacht zum Tag gemacht!
Für die Präsentationen der Ergebnisse am letzten Tag waren neben den CAMMP-Teilnehmern auch die Eltern der Schülerinnen und Schüler eingeladen. Bis zur letzten Minute wurde noch programmiert und an den Präsentationen gefeilt. Die Vorstellungen der Ergebnisse zeigten beeindruckende und bestechende Lösungen der anspruchsvollen Aufgaben. So wurde mit Hilfe echter Sonnenscheindaten die Jahresproduktion an Strom durch ein Solarkraftwerk berechnet. Ein Computerprogramm sagt einem Golfer in welche Richtung und mit welcher Geschwindigkeit ein Ball geputtet werden muss. Wer hätte gedacht dass man ein Flugzeug am besten in mehreren stark verschieden großen Gruppen belädt?
Und tatsächlich lässt sich Sprache auf einem Blatt Papier speichern. 
Rückblickend war sicherlich jeder überrascht was er in wenigen Tagen völlig selbständig erarbeitet und hervorgebracht hatte. Alle Teilnehmer fuhren erschöpft aber völlig begeistert Freitag Nachmittag wieder nach Hause und die ersten gemeinsamen Partys waren schon geplant!
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