Projektbeschreibung
Das Projekt „INTERACT“ setzt auf ein skalierbares Reallabor kombiniert die laborpraktische Ausbildung mit Gamification-Ansätzen und problemorientiertem Lernen. Studierende aus der Elektrotechnik, dem Maschinenbau, der Informatik und weiteren Disziplinen arbeiten gemeinsam an realen Herausforderungen wie Sensorik, Automatisierung, maschinellem Lernen und Echtzeitsteuerung. Die fachübergreifende Lernplattform ermöglicht ingenieurwissenschaftliche Methoden mit aufstrebenden KI-Ansätzen zu vergleichen und fördert kritisches Denken zu Chancen sowie Risiken moderner KI-Technologien. Studentische Teams unterschiedlichen Ausbildungsstands sammeln praxisnahe Erfahrungen in Kommunikation, Projektmanagement und Problemlösung. INTERACT stärkt praxisbezogene Kompetenzen, fördert interdisziplinäre Zusammenarbeit und bereitet Studierende gezielt auf die Anforderungen moderner MINT-Berufe vor. Gleichzeitig wird die Plattform als Open Educational Resource zugänglich gemacht, um diese nachhaltig zu teilen.
Alles auf einen Blick
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Laufzeit
01.01.2024 - 01.06.2025 (Laufend) -
Forschungsbereich
Elektrotechnik, Informatik und Mechatronik -
Finanzierung
Qualitätsverbesserungsmittel (QVM): 16.000€
Forschungsmethoden & Vorgehen
Curriculumanalyse und Datenbankaufbau
Das Projekt sammelt und erweitert Metadaten zu Kurs- und Modulstrukturen, um diese mit individuellen Wissenslücken und Lernzielen von Studierenden zu verknüpfen. Zudem wird eine Wissensgraph-Datenbank inklusive unterstützender Infrastruktur aufgebaut.
Wissensmodellierung
Es werden graphbasierte Modelle entwickelt, die Kursmodule, Fachdomänen und individuelle Lernziele miteinander verbinden, um personalisierte FlexModules zu ermöglichen. Ergänzend entsteht ein Handbuch zur Überführung traditioneller Kurse in das FlexModule-Konzept.
Lernpersonalisierung
Das Projekt entwickelt personalisierte Lernmodelle und Algorithmen zur FlexModule-Zuweisung, zur wöchentlichen Lernpfadplanung sowie zur Einbindung von Lehrendenfeedback für curriculare Anpassungen.
AP4 - Mechanischer und elektrischer Aufbau
Zunächst wird der mechanische Grundaufbau des Airhockey-Tisches inkl. Gebläse zur Anhebung des Pucks mittels Luftstroms realisiert. Danach werden die robotischen Verfahrachsen sowie Sensoren zur Überwachung des Spielfelds ergänzt. Alle Sensoren und Aktoren laufen in einem zentralen Echtzeit-Rechenknoten zur Automatisierung und Überwachung des robotischen Airhockey-Tisches zusammen.
AP5 - Sicherheitsfunktionen
Da es sich um einen beweglichen, robotischen Aufbau handelt, bestehen grundsätzlich Gefahren für am Projekt arbeitende Personen sowie zukünftige Nutzer/innen (Spieler/innen). Neben einer manuellen Notauskette werden in der Plattform redundante und autonome Sensoren zur Erkennung von Gefahrensituationen (z.B. Lichtschranken zur Spielfeldüberwachung oder Kontaktsensoren an den beweglichen Teilen) angebracht, welche ein automatisches Abschalten der Plattform im Fall relevanter Situationen bewirken.
AP6 - Erstinbetriebnahme
Beginnend bei Signaltests wird die Anbindung aller Sensoren und Aktoren der Plattform am Rechenknoten überprüft. Danach erfolgt die Erstinbetriebnahme des Tisches im manuellen Betrieb über menschliche Eingaben, um die grundsätzliche Funktionsfähigkeit aller Aktoren und Sensoren bei typischen Verfahr- und Bewegungsmustern sicherzustellen. Begleitend erfolgt eine Sicherheits- und Risikoanalyse im Sinne der Laborordnung.
Fördermittelgeber
Aus Qualitätsverbesserungsmitteln, die der Universität Siegen vom Land NRW zur Verfügung gestellt werden, werden unterschiedlichste Projekte finanziert, die die Lehre und/oder die Studienbedingungen verbessern.
Mit dieser Förderlinie werden finanzielle Mittel zur Unterstützung der innovativen Hochschullehre (analog/digital) an der Universität Siegen von sechsmonatigen Pilotprojekten zur Entwicklung, Erprobung und Evaluation von analogen und/oder digitalen Lehr-, Lern- und/oder Prüfungsformaten vergeben. Antragsberechtigt sind alle Lehrenden der Universität Siegen.