Ziel dieses vierstündigen Kurses ist die funktionsfähige Inbetriebnahme einer automatischen medizintechnischen Spritzenpumpe über ein Tastenbedienfeld bis hin zu einer Infrarot-Fernsteuerung.

Die Pumpen-Modelle sind mit einem Lasercutter aus Kunststoff ausgeschnitten und zusammengesetzt worden, der Antrieb erfolgt über ein Zahnstangengetriebe, dass die Drehbewegung einer Schrittmotorwelle über ein entsprechendes Zahnrad in eine gradlinige Bewegung wandelt.

Der Einsatz eines Schrittmotors – wie in den realen Geräten – erlaubt eine sehr große Genauigkeit und ist auch für die jugendliche Zielgruppe begreifbar.

Die Arbeit erfolgt grundsätzlich im Zweierteam, um kooperatives Lernen zu fördern.

Die folgende Auflistung beschreibt den Kursaufbau und die in den einzelnen Phasen angestrebten Zielsetzungen, Erkenntnisgewinne und methodische Kompetenzen sind

• Recherchearbeit zu Aufbau, Funktion und Einsatzbereiche medizinischer Spritzenpumpen unter Einsatz digitaler Medien,
• Präsentationszusammenstellung mit entsprechenden Präsentationsprogrammen,
• Einführung in die Programmierung eines Mikrocontroller vom Typ Arduino Uno mit dem Open-Roberta-Lab, Grundlagen der Algorithmenbildung und des Programmaufbaus
• Funktionsweise eines Schrittmotors und dessen Programmierung mit dem Open-Roberta-Lab,
• Analyse der Datenblätter einer realen Spritzenpumpe und Ableitung des zu realisierenden Funktionsumfang, z.B.
  • Schneller Rücklauf auf Knopfdruck
  • Manuelle Dosis auf Knopfdruck
  • Dosisvorwahl für (modellhaft) 1ml und 2ml auf Knopfdruck
  • Dosiervorwahl kontinuierlich mit einem analogen Stellglied
  • Start der vorgewählten Dosis (Bolus) auf Knopfdruck
  • Anzeige der jeweiligen Funktion auf einem LCD-Display
• Programmierung mit einer Fernbedienung und einem entsprechenden Arduino IR-Empfänger
  • Erweiterung der Funktionen um Dosisgabe in einer bestimmten Zeit
  • Dosisgabe mit vorgewählter Startzeit

Es liegen bereits pilotierte Arbeitsunterlagen vor, die geeignet sind, das Angebot hauptsächlich im Selbstlernverfahren umzusetzen. Dabei gehen die einzelnen Teams je nach Verständnis und Vorkenntnissen im eignen Tempo vor, sodass die schnelleren Teams das Komplettprogramm durchlaufen, andere Teams ggf. nicht alle Funktionen realisieren können.

Durch die ständige Funktionskontrolle haben aber alle Teams Erfolgserlebnisse.