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--- mexle2020:mexlefirst [2024/12/13 04:22] – mexleadmin
+++ mexle2020:mexlefirst [2026/03/03 01:00] (current) – mexleadmin
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+{{drawio>mexle2020:MEXLEfirstPrjSkizze.svg}}
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 ===== Projekt =====
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   - **<fs x-large>I</fs>nteraktives Lernprojekt**: Eine eng eingebundene studentische Beratergruppe berücksichtigt die Bedürfnisse und Perspektiven der Studierenden systematisch. Der partizipative Ansatz trägt zur Lerner-Zentrierung bei und fördert die aktive Auseinandersetzung der Studierenden mit den Lehrinhalten.
   - **<fs x-large>R</fs>esponsive und <fs x-large>S</fs>ituative Wissensvermittlung**: Die Web-App analysiert automatisch die aufgebaute Schaltung durch Spannungsmessung und Bilderkennung. Sie gibt Tipps zu Fehlern und ermöglicht einen Vergleich mit der Simulation. Dies soll den Theorie-Praxis-Transfer verbessern.
-  - **<fs x-large>T</fs>ransformatives Lernen durch ganzheitliche Methoden**: Durch den Einsatz des "LENA-Modells" [ARN18] und der "3H-Methode" (Head-Heart-Hand) [BRU10, GRU18] soll ein nachhaltiges Lernen gefördert werden, welches Wissen erlebbar vermittelt.
+  - **<fs x-large>T</fs>ransformatives Lernen durch ganzheitliche Methoden**: Durch den Einsatz des "LENA-Modells" und der "3H-Methode" (Head-Heart-Hand) soll ein nachhaltiges Lernen gefördert werden, welches Wissen erlebbar vermittelt.
 MEXLEfirst nutzt Open-Source-Simulationstools, sowie bereits bestehende Vorarbeiten und Prototypen des Lab-in-a-Box. Externe Berater begleiten das Projekt.
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 Die didaktische Gestaltung des Projekts zielt darauf ab, Studierenden durch praxisnahe und interaktive Lernansätze den Einstieg in die Elektrotechnik zu erleichtern.
 Dazu sollen Konzepte wie das "LENA-Modell" und die "3H-Methode" (Head-Heart-Hand), genutzt werden, um das Lernen ganzheitlich zu fördern.
-Die Arbeitspakete der Didaktik sollen decken nicht nur Lernelemente und die Anwendung des Lab-in-a-Box ab, sondern auch die kritische Auseinandersetzung mit der Wirkung im Lernprozess.
+Die Arbeitspakete der Didaktik decken nicht nur Lernelemente und die Anwendung des Lab-in-a-Box ab, sondern auch die kritische Auseinandersetzung mit der Wirkung im Lernprozess.
 Maßnahmen:
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   * Anpassung und Weiterentwicklung bestehender Hardware-Prototypen.
   * Entwicklung neuer Module und Hardware-Komponenten mit eingebetteter Software.
-  * Integration einer Open-Source-Simulationsumgebung (z.B. CircuitJS) zur Auswertung der Aufbauten auf dem Server.
+  * Integration einer Open-Source-Simulationsumgebung (z.B. [[https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html|CircuitJS]] or SPICE) zur Auswertung der Aufbauten auf dem Server.
   * Entwicklung der physischen Schnittstelle zwischen Lab-in-a-Box und Server.
   * Weiterentwicklung der Hardware bzgl. Bedienbarkeit und Robustheit.
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 ===== Kooperationen =====
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+===== Aktueller Stand =====
+==== 29.11.2024 – Erstes (inoffizielles) Treffen des Projektbeirats ====
+  * Vorstellung des Vorhabens
+  * Überblick über Vorarbeiten und Erkenntnisse aus vorherigen Projekten
+==== 01.04.2025 – Start des Projekts ====
+  * Aufbau des Team aus Experten der Didaktik, Elektronik und Server-Softwareentwicklung
+  * Unterstützung durch Studierende (Projekt-, Labor- und Abschlussarbeiten)
+==== 25.11.2025 – Erste Tests mit dem überarbeiteten Alt-System ====
+  * AB-Vergleich zweier studentischer Gruppen mit je 16 Studierenden (mit/ohne MEXLE System)
+  * Ersatz der fehlenden Hardware durch ein Handheld-Oszilloskop/-Signalgenerator
+  * Planung mit Unterstützung der PH Ludwigsburg
+  * Publikation ausstehend
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+==== 29.11.2025 – Zweites Treffen des Projektbeirats ====
+  * **Präsentation des aktuellen Stands:**
+    * **Mechanisches Grundkonzept:** Die Systemoberfläche wird auswechselbar und kompatibel mit Fischertechnik, Klemmbausteinen sowie Maker Beam.
+    * **Technische Varianten (Konzeptphase):**
+      * (1) Einfaches „passives“ System ohne Modulerkennung und ohne Kommunikations-Master
+      * (2) Einfaches System mit Kommunikations-Master, jedoch ohne automatische Modulerkennung
+      * (3) Intelligentes System mit automatischer Modulidentifikation, Messung an allen Knoten und virtuellem Tutor
+    * **Didaktische Konzeption:** praxisnahe Challenges, Lernnuggets und Quizzes
+    * **Beispiel-Use-Case:** Mockup der Challenge „PKW-Boardnetz“
+  * **Diskussion / Impulse aus dem Beirat:**
+    * MEXLEfirst soll auch ein möglichst selbstständiges Arbeiten ermöglichen (insbesondere für die berufliche Ausbildung).
+    * Maßnahmen zur Förderung der Zusammenarbeit der Lernenden sind ausdrücklich erwünscht.
+    * Die Einbindung physischer Messgeräte (z.B. Multimeter/Oszilloskop) sollte vorgesehen werden.
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+==== 01.02.2026 – Erstes Mockup der Hardware ====
+  * **Systemübersicht (intelligentes System) aus Nutzersicht:**
+    * Kompakter Koffer (Größe etwa **DIN A4** / „Schuhkarton“-Format)
+    * Orthogonales Gitter aus **6×9 elektrotechnischen Knoten**
+    * Aufbau von Schaltungen mit über **20 Mikrocontroller-, Sensor- und Aktor-Platinen** (digitale Schnittstelle zur Kommunikation) bzw. Gatter, Transistoren, Operationsverstärker, Motoren ...
+    * Aufbau von Schaltungen mit über **150 Passivkomponenten** (Widerstände, Dioden, Kondensatoren etc.)
+    * **Gleichzeitige Messung aller Knoten:**
+      * **216 Ströme** im Bereich **+1,5 A … −1,5 A** (Auflösung **1 mA**)
+      * **54 Spannungen** im Bereich **+12 V … −12 V** (Auflösung **1 mV**)
+      * Frequenzbereich bis **200 kHz**
+    * Kontinuierliche **Analyse der aufgebauten Schaltung**
+  * **Systemübersicht aus Sicht der Nachhaltigkeit:**
+    * Hoch-modularer Aufbau aus günstigen Platinen (**< 20 €**) für bessere Reparierbarkeit
+    * 3D-gedruckte Oberfläche ermöglicht individuelle Anpassung und selbstständige Erneuerung
+    * Eigen Bestellung neuer Platinen zur Reparatur vorgesehen
+    * **Open Source** ist in Planung
+  * **Inbetriebnahme ausgewählter Einzelplatinen:**
+    * Spannungsversorgung über **USB-C Power Delivery (PD)**
+    * **WLAN-Anbindung** an den Server (aktuell über integrierten **ESP32**)
+    * Datenaufbereitung durch mehrere **ARM Cortex-M33** Mikrocontroller
+    * Konditionierung und Erfassung der Messwerte durch **Analog-Frontend** und **36 Analog-Digital-Wandler**
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+{{drawio>mexle2020:MEXLEfirstBild_ElektronikV01.svg}}
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+===== Veröffentlichungen =====
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+^ Datum       ^ Titel                                                                                                                                   ^ Konferenz                                                                                                                       ^ Link                                                                                                                                        ^
+| April 2025  | MEXLEfirst Kurzforstellung (Pecha Kucha)                                                                                                | [[https://www.hs-heilbronn.de/de/fachtagdigitalelehre2025|Fachtag digitale Lehre (HS Heilbronn)]]                               | {{https://wiki.mexle.org/_export/revealjs/mexle2020/fachtag_digitale_lehre_hhn_2025#/|Präsentation}}                                        |
+| April 2025  | WIP: MEXLEfirst - a Vision for an Inclusive and Impactful Education for the Introduction to Electrical Engineering                  | [[https://confcats-siteplex.s3.us-east-1.amazonaws.com/educon25/EDUCON_2025_Program_V13_7ef180d32d.pdf#page=45|EduCon London]]  | {{https://ieeexplore.ieee.org/document/11016566|full paper}} \\ {{mexle2020:mexlefirst_paper_preprint_v20_finalized.pdf|PREPRINT version}}  |
+| März 2026   | Programmable impedance Modules as Components for inquiry-based Lab-in-a-Box Experiments in introductory Electrical Engineering    | [[https://library.iated.org/publications/INTED2026|INTED Valencia]] \\ (in Press)                                                  |                                                                                                                                             |
+| März 2026   | Building Blocks for MEXLEfirst: vision-based Circuit Analysis and smart Measurement Tools for Electrical Engineering Learning  | [[https://library.iated.org/publications/INTED2026|INTED Valencia]] \\ (in Press)                                                  |                                                                                                                                             |
+| April 2026  | Take-Home Labs and Modular Kits in Electronics Education: A Systematic Scoping Review                                                | [[https://ieeexplore.ieee.org/xpl/conhome/1800058/all-proceedings|EDUCON Cairo]] \\ (in Press)                                     |                                                                                                                                             |
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