Shimadzus STEAM-Bildungsförderung, die vom Geist „Wissenschaft ist praktisches Wissen“ geprägt ist
„Wissenschaft ist praktisches Wissen. Reine Theorie ist sinnlos, wenn sie nicht den Bedürfnissen der Menschen dient.“ Mit diesen Worten wandte sich Genzo Shimadzu Jr., der erste Präsident von Shimadzu, damals an seine Mitarbeiter. Heute, über 100 Jahre später, hat sich die STEAM-Bildung, eine Form der interdisziplinären Bildung, die Lernen nutzt, um gesellschaftliche Probleme zu erkennen und zu lösen, weltweit verbreitet.
STEAM-Bildung
STEAM ist ein Begriff, der sich aus den Anfangsbuchstaben von Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen, Kunst und Mathematik zusammensetzt. Diese Bildungsform zielt darauf ab, Fachkräfte auszubilden, die durch ein interdisziplinäres Verständnis dieser Fächer, deren Verknüpfung mit gesellschaftlichen Bezügen zur Identifizierung von Problemen und die Entwicklung kreativer Lösungsansätze einen praktischen Beitrag leisten können.
In der heutigen Zeit ist der Ansatz der STEAM-Bildung, die als notwendige Kompetenz immer mehr in den Fokus rückt, ähnlich dem Ansatz von Genzo Shimadzu Jr., der Anfang des 20. Jahrhunderts die Wissenschaft als praktisches Wissen beschrieb.
Shimadzu Hands-On Analysis School, jetzt im 17. Jahr
Um Kindern die Möglichkeit zu geben, sich für Naturwissenschaften zu begeistern, veranstaltet die Shimadzu Corporation seit 17 Jahren die Shimadzu Hands-On Analysis School für Kinder. Die Kurse sind auf die Bedürfnisse von Grundschülern, Schülern der Sekundarstufe I und II zugeschnitten und finden während der Sommerferien am Hauptsitz in Kyoto sowie an verschiedenen Orten in Japan statt. Bisher haben über 9.000 Kinder und Jugendliche teilgenommen.
Der Autor nahm an dem Kurs für Oberstufenschüler teil.
Normalerweise ist die Shimadzu Hands-On Analysis School nur für Kinder zugänglich. Da der Chromatographie-Kurs jedoch als interne Fortbildung für Mitarbeiter stattfand, nahm auch der Autor (aus der Unternehmenskommunikation) daran teil. In diesem Bericht schildert er seine persönlichen Erfahrungen.
Veranstaltungsbericht (1) Mitarbeiter aus verschiedenen Berufsfeldern nahmen teil
Für den Chromatographie-Kurs wurde ein Hochleistungsflüssigkeitschromatograph (HPLC), eines der Flaggschiffprodukte von Shimadzu, verwendet. Dieses Gerät analysiert Proben, um deren Inhaltsstoffe und deren Mengen zu bestimmen. Im Rahmen dieses Kurses wurde es zur Untersuchung des Koffeingehalts in Getränken eingesetzt.
Neue Mitarbeiter nahmen an der internen Schulung teil, ebenso wie Angestellte mit unterschiedlichem Hintergrund, darunter Mitarbeiter aus Verwaltungsabteilungen, Produktionsstätten und Unternehmen der Shimadzu-Gruppe. Die Schulung wurde von Mitarbeitern von Shimadzu Techno-Research, Inc., einem für Vertragsanalysen zuständigen Konzernunternehmen, durchgeführt.
Ausbilder von Shimadzu Techno-Research, Inc.
Veranstaltungsbericht (2) Grundlagen der Chromatographie
Zunächst wurden Experimente durchgeführt, um die Funktionsweise des Instruments zu verstehen. Mithilfe einer Spritze wurde Tinte aus einem schwarzen Kugelschreiber aus einem kleinen Fläschchen entnommen und in eine mit Kieselgel gefüllte Pasteurpipette gegeben. Dies war aus Sicht des Autors sehr spannend.
Teilnehmer, der sich ernsthaft am Kurs beteiligt
Als die Pasteurpipette mit Wasser gespült wurde, trennte sich die schwarze Tinte in ein Farbspektrum auf, darunter Violett, Blau, Grün und Orange. Alle Teilnehmer lernten viel aus der Erklärung des Kursleiters: „Sie trennte sich nacheinander in verschiedene Farben. Chromatographie bedeutet im Griechischen ‚Farben zeichnen‘.“
Ereignisbericht (3) Abschließende Durchführung der Analyse mit dem Instrument!
Nachdem wir die grundlegenden Funktionsprinzipien des Geräts verstanden hatten, maßen wir mithilfe der HPLC den Koffeingehalt handelsüblicher Getränke. Zunächst behandelten wir die Proben vor.
Die Proben wurden durch einen Feinfilter geleitet. Es ist notwendig, selbst feinste Partikel zu entfernen, die zu klein sind, um mit bloßem Auge gesehen zu werden.
Die Analyse erfolgte mittels HPLC. Die Teilnehmer arbeiteten vorsichtig, da die Nadel empfindlich war und leicht versehentlich verbogen werden konnte.
Die Messung war etwa 5 Minuten nach Beginn abgeschlossen, und die Spitzenwerte wurden auf dem Display angezeigt. Als diese Ergebnisse auf den Koffeingehalt der jeweiligen Getränke umgerechnet wurden, stellten die Teilnehmer überrascht fest, dass einige Getränke unerwartet hohe Koffeinmengen enthielten, während andere gar kein Koffein aufwiesen.
Am Ende des Kurses erklärte der Dozent, dass HPLC in vielen Bereichen zur Qualitätskontrolle sowie in Forschung und Entwicklung im Lebensmittel- und Pharmasektor eingesetzt wird. Getreu dem Motto „Sehen heißt glauben“ konnte ich durch die Teilnahme am Chromatographie-Kurs mein Verständnis dieses Themas deutlich erweitern.
Eine Schülerin wird von Shimadzu angeworben!
Eine der Schülerinnen, die als Grundschülerin an der Shimadzu Hands-On Analysis School teilgenommen hatte, ist später selbst Mitarbeiterin bei Shimadzu geworden. Ihr Name ist Marina Fukui. Sie begann ihre Tätigkeit bei Shimadzu im Jahr 2020 und arbeitet in einer Abteilung, die sich mit der Entwicklung von Gaschromatographie-Massenspektrometern (GCMS) befasst, einem der Vorzeigeprodukte von Shimadzu.
Auf Anraten meiner Eltern nahm ich an einem Kurs teil, in dem ich ein Spektroskop aus Pappe baute und damit eine Lichtquelle beobachtete. Mir wurde zum ersten Mal bewusst, wie spannend Experimente sein können, als ich mit etwas, das ich selbst gebaut hatte, etwas sehen konnte, was mir vorher verborgen geblieben war. Von da an wurden naturwissenschaftliche Experimente zu meinem Lieblingsfach in der Schule. Nachdem ich in der Mittelstufe mit dem Mathematikunterricht begonnen hatte, erkannte ich, dass sich alles in unserem Alltag mathematisch darstellen lässt, und beschloss, Naturwissenschaften zu studieren.
An der Universität studierte sie Elektrotechnik und Elektronik und arbeitete in einem Labor, das sich mit Ultraschallwellen beschäftigte. „Durch Forschung und die Anwendung des eigenen Wissens kann man Produkte entwickeln, die im Alltag nützlich sind. Das war etwas, was ich mir zutraute, und so entschied ich mich für diese Art von Arbeit.“
vor dem Labor im Forschungs- und Entwicklungszentrum für Gesundheitswesen, wo sie normalerweise arbeitet
Einer der Gründe, warum Fukui, die zuvor keine Erfahrung mit Shimadzu-Instrumenten hatte, sich für Shimadzu entschied, war die Lektüre des Comics „Die Geschichte zweier Shimadzu-Generationen, Vater und Sohn – Eine Reise voller Vertrauen und Leidenschaft“ (Link zur japanischen Website), der die Gründung und Entwicklung der Shimadzu Corporation beschreibt. Besonders beeindruckt war sie von den Worten Genzo Shimadzu Jr.: „Wenn man ein wissenschaftliches Prinzip erlernt, muss man auch seine Anwendungsmöglichkeiten bedenken. Lernen sollte praxisorientiert sein.“ Sie wählte Shimadzu als Plattform, um mit ihren Studien einen Beitrag für die Welt zu leisten und sich selbst herauszufordern, etwas Neues zu schaffen. Heute ist Fukui an der Entwicklung von GCMS-Instrumenten beteiligt.
Mitglied des Entwicklungsteams für das GCMS-QP2050 (in der Mitte des Fotos), eines der kleinsten Gaschromatographen-Massenspektrometer der Branche.
Marina Fukui sitzt ganz links in der ersten Reihe.
Kommentar des Verantwortlichen der Shimadzu Hands-On Analysis School
Wir haben die Inhalte in Zusammenarbeit mit den als Dozenten tätigen Ingenieuren kontinuierlich verbessert. Insbesondere haben wir Wege gefunden, Kindern die grundlegenden Funktionsprinzipien analytischer Instrumente, die ihnen oft schwerfallen, anschaulicher zu vermitteln und sicherzustellen, dass sie die Bedeutung dieser Instrumente erfassen.
Im Zuge unserer fortlaufenden Aktivitäten erhielten wir von internen Mitarbeitern den Wunsch, die Shimadzu-Produkte, mit denen sie regelmäßig arbeiten, selbst auszuprobieren. Daher bieten wir nun auch Kurse für die Mitarbeiter des Konzerns an. Immer mehr der teilnehmenden Mitarbeiter engagieren sich als Kursleiter oder übernehmen ehrenamtliche Tätigkeiten und tragen so – sehr erfreulich – dazu bei, die Wissenschaft einem breiteren Publikum zugänglich zu machen.
Wir werden auch weiterhin daran arbeiten, dass Kinder die Naturwissenschaften schätzen lernen und erkennen, dass das Lernen eine wichtige Rolle in der Gesellschaft spielt.
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