Digitales Lernen und Medienbildung gewinnen in der Schule für den Unterricht zunehmend an Bedeutung. Der 3D-Druck ist ein exponiertes Beispiel, welcher neben den Themen Industrie 4.0 und IoT neue wirtschaftliche Möglichkeiten im technischen Bereich eröffnet und bereits heute den Unterricht in unterschiedlichen Fächern und Lernfeldern bereichern kann. Der besondere Reiz des 3D-Drucks im Unterricht liegt in seiner fächer- und berufsübergreifenden Anwendbarkeit, um den Schülerinnen und Schülern die oftmals schwer greifbaren theoretischen Konzepte vereinfacht darzustellen und sie interaktiv mit einzubeziehen.

Entwicklung eines autonom fahrenden Fahrzeugs auf der Basis eines neuronalen Netzes

Das Projekt „Autonomes Fahrzeug“ basiert auf der quelloffenen Plattform „Donkey Car“ (www.donkeycar.com) zur Realisierung selbstfahrender Modellfahrzeuge. Dabei ist die Idee, dass ein Modellfahrzeug mit einer Kamera und weiteren Sensoren ausgerüstet wird. Damit kann das Fahrzeug seine Umwelt erkennen und selbstständig navigieren.

Ziel des Projekts ist, dass ein Modellfahrzeug eine gezeichnete Straße erkennen kann und diese durchfährt ohne über die Begrenzungen auszubrechen. Zusätzlich sollen Sensoren angebracht werden, die auch in der Lage sind, unerwartete Hindernisse zu erkennen, um darauf reagieren zu können.

Das Fahrzeug wird von einem Mini-Computer gesteuert, einem NVIDIA Jetson Nano, der von einem Linux-Betriebssystem gesteuert wird. Auf diesem Computer läuft auch ein neuronales Netz, das für die Steuerung des Fahrzeugs zuständig ist.

Der Ablauf des Projekts gestaltet sich folgendermaßen:

• Recherche für geeignete Soft- und Hardwarekomponenten

• Bau des Modellfahrzeugs mit Integration der Elektronikkomponenten (z. B. Kamera und Steuerung)

• Aufbau der Hardwarekomponenten NDIVA Jetson Nano mit WLAN-Modul und I/O-Einheiten

• Installation des Betriebsstyems und des neurolen Netzes

• Integration des Mini-Computers mit dem Modellfahrzeug samt Kalibrierung der Steuerung

• Trainig des neuronalen Netzes

• Erste Fahrversuche und Verfeinerung des neuronalen Netzes

• Ergänzung der Software um Auswertung der Sensoren und Reaktion auf unerwartete Hindernisse

Das Besondere an diesem Projekt liegt darin, dass die Schülerinnen und Schüler lernen, selbstständig ein größeres Projekt durchzuführen. Weiterhin steigert dies ihre Teamfähigkeit, da sie erkennen werden, dass das Gesamtprojekt nur durch Zusammenarbeit realisierbar ist. Eine weitere Besonderheit dieses Projekt liegt darin, dass die Beteiligten in diesem Rahmen auch die Leistungsfähigkeit freier Software kennen lernen. 

Die „Fachstelle für grenzüberschreitende Ausbildung“ wurde 2013 auf Initiative des Wirtschaftsministeriums ins Leben gerufen. Das Angebot der Fachstelle richtet sich an französische Schülerinnen und Schüler, die in deutschen Betrieben einen Teil ihrer vorgeschriebenen Praxisphasen absolvieren möchten. Ebenso haben deutsche Auszubildende die Möglichkeit einen Teil ihrer Berufsausbildung in einem französischen Betrieb zu absolvieren. Dabei werden sie während des gesamten Prozesses von der Fachstelle unterstützt und begleitet. Der Fokus des Projekts liegt auf der Entwicklung von Synergien mit dem Ziel der Förderung der deutsch-französischen Handlungskompetenz und des interkulturellen Austausches zur Sicherung des Fachkräftebedarfs in der Großregion. „Es geht darum, Hürden abzubauen, indem die Jugendlichen das jeweilige Nachbarland kennenlernen und sprachliche Erfahrungen sammeln. So können wir die grenzüberschreitende Berufsbildung in der Großregion trotz unterschiedlicher Ausbildungssysteme besser miteinander verzahnen. Das erhöht die beruflichen Perspektiven der Jugendlichen auf dem grenzüberschreitenden Arbeitsmarkt“, so Anke Rehlinger.
Von Juli 2016 bis Juni 2021 wird das Projekt nun über das INTERREG V A Programm der Großregion gefördert, auf ganz Lothringen ausgeweitet und für die Zielgruppe der Fachoberschüler geöffnet. Jährlich finden in allen Klassen des TGBBZ I Informationsveranstaltungen inklusive Beratung zu dem grenzüberschreitenden Arbeiten statt.

Sabrina Krotten
Ministerium für Bildung und Kultur

Tel.: 06897/7908164
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