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Am Beispiel einer jahrelang in Präsenz gelehrten Veranstaltung mit Vorlesungen, Übungen und Laborpraktika wird gezeigt, wie die Vermittlung prüfungsrelevanter Kompetenzen auch „online“ gelang. Das passende „Setting“ des Lehr- und Lernprozesses unter Beachtung von Handlungsempfehlungen ist auch für die Zukunft relevant.
Der Beitrag untersucht, wie ein Präsenzlabor durch ein Remote-Labor ergänzt undersetzt werden kann. Dazu wird das Laborpraktikum Digitaltechnik der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg betrachtet, bei dem ein Remote-Labor Flexibilität bei der Versuchsdurchführung bietet und Versuche ermöglicht, die allein mit dem Präsenzlabor nicht möglich wären. Neben der Ergänzung der Präsenzversuche können Studie-rende das Praktikum auch komplett im Remote-Labor durchführen. Durch klare Anforderungen an die Erteilung eines Testats ist dies sowohl für sie als auch für Lehrende praktikabel zu handhaben. Rückmeldungen der Studierenden und Nutzungszahlen belegen die Akzeptanz des Remote-Labors. Dabei zeigt sich, dass die Studierenden sehr heterogen mit dem Remote-Labor umgehen: Einige von ihnen nutzen das Remote-Labor als zusätzliche Praktikumszeit für Versuche die auch im Präsenzlabor möglich wären; andere nutzen es als Erweiterung der Praktikumsmöglichkeit für Versuche, die nur im Remote-Labor möglich sind und wieder andere arbeiten intensiv im Remote-Labor und reichen auch das Praktikumsprotokoll elektronisch ein. Für Lehrende besteht über das Protokoll und die Auswertung der Nutzungsdaten ausreichende Sicherheit, um aktive Beteiligung am Praktikum zu testieren.
Die Internationalisierung von Hochschulen muss mit passenden Angeboten für internationale Studierende einhergehen. Ein systemisches und kultursensitives Peer-Coaching kann internationale Studierende unterstützen, sich zu orientieren, zu integrieren und berufliche Ziele zu verwirklichen. Gleichzeitig entwickeln die zu Peer-Coaches ausgebildeten Studierenden Sensibilität für Diversität. Insgesamt wird ein kultursensitives Miteinander an der Hochschule gefördert.
ITS Jahresbericht 2019
(2020)
Unsachgemäß entsorgte Zigarettenkippen stellen aufgrund der in ihnen enthaltenen Giftstoffe ein relevantes, ökologisches Problem dar. Diese Forschungsarbeit untersucht den Einsatz von Nudging zur Bekämpfung der Problematik. In einer quantiativen Online-Befragung wurden zunächst die Gründe für das umweltschädliche Verhalten untersucht (N = 96). Hierbei konnte die Gegenwartstendenz von Personen als statistisch signifikanter Hauptgrund ermittelt werden. Viele Personen gaben an, die langfristigen ökologischen Kosten einer unsachgemäßen Entsorgung aufgrund des kurzfristigen persönlichen Nutzens zu ignorieren. Dieser entsteht durch die Gemütlichkeit des „Wegschnipsens“ einer Zigarettenkippe. Im Anschluss wurde ein auf die Gegenwartstendenz von Personen fokussierter Nudge entwickelt und in einem Feldexperiment auf seine Wirksamkeit überprüft, indem die Relation von unsachgemäß zu sachgemäß entsorgten Zigarettenkippen vor und nach dem Einsatz des Nudges dokumentiert wurde. Ohne Einsatz des Nudges (N = 92) wurden am Erhebungsort 64.1 Prozent und mit Einsatz des Nudges (N = 142) lediglich 38.0 Prozent der Zigarettenkippen unsachgemäß entsorgt. In dem Feldexperiment konnte der Nudge effektiv zur Förderung von nachhaltigem Verhalten eingesetzt werden.
Bedingt durch die fortlaufende Digitalisierung und den Big Data-Trend stehen immer mehr Daten zur Verfügung. Daraus resultieren viele Potenziale – gerade für Unternehmen. Die Fähigkeit zur Bewältigung und Auswertung dieser Daten schlägt sich in der Rolle des Data Scientist nieder, welcher aktuell einer der gefragtesten Berufe ist. Allerdings ist die Integration von Daten in Unternehmensstrategie und -kultur eine große Herausforderung. So müssen komplexe Daten und Analyseergebnisse auch nicht datenaffinen Stakeholdern kommuniziert werden. Hier kommt dem Data Storytelling eine entscheidende Rolle zu, denn um mit Daten eine Veränderung hervorrufen zu können, müssen vorerst Verständnis und Motivation für den Sachverhalt zielgruppenspezifisch geschaffen werden. Allerdings handelt es sich bei Data Storytelling noch um ein Nischenthema. Diese Arbeit leitet mithilfe einer systematischen Literaturanalyse die Erfolgsfaktoren von Data Storytelling für eine effektive und effiziente Kommunikation von Daten her, um Data Scientists in Forschung und Praxis bei der Kommunikation der Daten und Ergebnisse zu unterstützen.
Die Motive für die Einführung von Public Cloud Services liegen oft im Bereich der Kosteneinsparung und Qualitätsverbesserung. Vielfach werden bei der erstmaligen Einführung vermeidbare Fehler gemacht, die im Nachhinein den Erfolg des Vorhabens schmälern. Der Beitrag beschreibt ein aus Sicht der Beratungspraxis bewährtes Vorgehensmodell für die Einführung und Nutzung von Public Cloud Services unter besonderer Berücksichtigung von Microsoft Cloud Services.
"Durchdringen - Klarheit schaffen, Barrieren überwinden, Gehör finden" lautet diesmal das Motto des Jahresberichts. Er zeigt, wie die Hochschule nach Antworten auf die vielschichtigen, komplexen Fragen der Zeit sucht. Ob Digitalisierung, Klimawandel oder gesellschaftliche Verantwortung - Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler durchdringen ihre Themengebiete, und sie müssen am Ende mit ihren Erkenntnissen Gehör finden.
Technik wird in unserer Gesellschaft noch immer mit Männlichkeit assoziiert. Das Bild eines Mannes, der mit einer schweren Bohrmaschine arbeitet, erscheint uns vertrauter als das einer Frau, die dieselbe Tätigkeit ausführt. Derartige Repräsentationen von Technik und Geschlecht werden auch von den Medien verbreitet und könnten so bereits Mädchen und jungen Frauen den Zugang zu Technik erschweren. Digitalisierte Medienwelten bieten allerdings die Möglichkeit, neue Technik-Bilder zu entwerfen und dominante Vorstellungen dadurch zu verschieben. Hier könnten Öffentlichkeiten für Mädchen und Frauen entstehen, die eine Selbstverständigung über technische Interessen und damit einhergehend eine Erfahrung von Kompetenz vermitteln könnten. Anhand von fünf Gruppendiskussionen mit 12- bis 15-jährigen Gymnasiastinnen wurden deren Technikverständnis, deren Nutzung digitaler Medien zu Technikthemen, vor allem aber auch deren Ideen zu einer für sie attraktiven Vermittlung von Technikthemen erfragt. Dabei wurden insbesondere die Vorteile einer symmetrischen Kommunikation im Netz deutlich.
In der heutigen Zeit nimmt die Bedeutung schlanker und effektiver Prozesse in Unternehmen vor dem Hintergrund des Wettbewerbs sowie Kostendrucks stetig zu. Um dieser Herausforderung entgegenzuwirken, fokussieren sich Unternehmen auf die Identifikation neuer innovativer Potenziale. Aufgrund der Tatsache, dass monotone und regelbasierte Prozesse durch Softwareroboter automatisiert werden können, ist das Interesse an Robotic Process Automation (RPA) in den letzten Jahren stetig gestiegen. Bevor sich Unternehmen allerdings für oder gegen den Einsatz von RPA entscheiden, ist es zunächst notwendig, dass die Entscheidungsträger ein Verständnis von RPA erlangen sowie die entsprechenden Einsatzpotenziale und Risiken einschätzen können. Dieser Artikel trägt diesem Bedürfnis Rechnung, indem es diese auf Basis einer Literaturrecherche ermittelt und bewertet. Im Ausblick wird das zukünftige Potenzial von RPA eingeschätzt.
Intelligente Dialogsysteme – Chatbots – werden immer häufiger als virtuelle Ansprechpartner von Unternehmen und Institutionen eingesetzt. Auf Basis einer Wissensdatenbank können Chatbots einen größeren Anteil von Kundenanfragen automatisiert beantworten. Analog ist der Einsatz von Chatbots als digitaler Ansprechpartner öffentlicher Verwaltungen denkbar. Sie könnten Bürgern helfen, sich innerhalb der behördlichen Strukturen zu orientieren und Verwaltungsleistungen effizient und effektiv in Anspruch zu nehmen.
Diese Arbeit überprüft den Einsatz eines Chatbots in der öffentlichen Verwaltung hinsichtlich der entstehenden Kosten und des erwartbaren Nutzens. Auf Basis einer umfangreichen Literaturauswertung und der prototypischen Realisierung eines Chatbots für ein Stadtportal werden dabei Herausforderungen dieser Anwendungsdomäne herausgearbeitet, konkrete Funktionsweise und Implementierungsstrategien von Chatbots erörtert und einige Erfolgsfaktoren formuliert, die den Kern einer Handlungsempfehlung für Entscheidungsträger öffentlicher Verwaltungen bilden.
AErOmAt Abschlussbericht
(2020)
Das Projekt AErOmAt hatte zum Ziel, neue Methoden zu entwickeln, um einen erheblichen Teil aerodynamischer Simulationen bei rechenaufwändigen Optimierungsdomänen einzusparen. Die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (H-BRS) hat auf diesem Weg einen gesellschaftlich relevanten und gleichzeitig wirtschaftlich verwertbaren Beitrag zur Energieeffizienzforschung geleistet. Das Projekt führte außerdem zu einer schnelleren Integration der neuberufenen Antragsteller in die vorhandenen Forschungsstrukturen.
In dieser vorliegenden Arbeit wurde der photolytische und photokatalytische Abbau von Lignin untersucht. Eine Charakterisierung des verwendeten Photoreaktors wurde mittels Kalium-Ferrioxalat-Aktinometrie durchgeführt. Zur Analyse der abgebauten Lignine wurde eine Optimierung einer bereits bestehenden Methode zur Bestimmung des Hydroxylgehaltes erarbeitet. Die Bestimmung der Hydroxylgehalte erfolgte demnach bei Raumtemperatur nach einer Acetylierungsdauer von 72 h und zeigte eine Abnahme der Hydroxylgehalte mit andauernder UV-Bestrahlung. Selbige Beobachtung konnte mit Hilfe der ATR-IR-Spektroskopie gemacht werden. Zusätzlich konnte die Bildung von Carbonsäuren und der Abbau von aromatischen Strukturen detektiert werden. Der Abbau aromatischer Strukturen konnte ebenfalls durch UV-VIS-Spektroskopie gezeigt werden. Eine Vermutung, dass es sich bei dem Abbauprozess um einen oxidativen Mechanismus handelt, konnte mit dem Abbau von Hydroxylgruppen über eine Bildung von Carbonsäuren zu Kohlenstoffdioxid bestätigt werden. Eine Freisetzung von Kohlenstoffdioxid konnte durch eine Bestimmung des IC festgestellt werden. Die Ergebnisse der Gel-Permeations-Chromatographie zusammen mit einer TOC-Analyse zeigen einen Abbau der molaren Masse des Lignins auf. Es konnten Fragmente mit einer Molmasse ähnlich der Monomere des Lignins gefunden werden. Der eingesetzte Photokatalysator wurde via Röntgenbeugung untersucht und konnte als das hoch photokatalytisch aktive P25 von Degussa identifiziert werden. Trotz des Einsatzes verschiedener Katalysatorkonzentrationen in einem Bereich von 0-0,5 g L^(-1) konnte kein Einfluss des Photokatalysators auf den Abbauprozess des Lignins beobachtet werden.
In der vorliegenden Arbeit wurde Kraft-Lignin als Makromonomer für die Synthese von thermoplastischen Polyurethanen mit hoher molarer Masse durch acide Präzipitation aus Schwarzlauge isoliert. Die Charakterisierung des Rohstoffes bezüglich seiner Ausgangsmolmasse erfolgte mittels Gel-Permeations-Chromatographie mit Polystyren-Polymerstandard, welche sich als sehr hilfreiche Analysemethode erwies. Da das Kraft-Lignin die klassische Polyolkomponente bei der Synthese von Polyurethanen ersetzen sollte, war es notwendig, den Hydroxylgehalt des Kraft-Lignins zu bestimmen. Für diesen Zweck wurde eine bereits etablierte Prozedur zur nasschemischen Bestimmung des Hydroxylgehaltes von Polyolen für die Synthese von Polyurethanen einer Adaption unterzogen. Es wurde die Reaktionsdauer bei der Acetylierung des Kraft-Lignins variiert. Das Ergebnis war, dass die Messgenauigkeit durch eine Erhöhung der Reaktionsdauer von 1 h auf 3 h drastisch von 25,5 % auf 3,6 % reduziert werden konnte. Um abschätzen zu können, ob die erzielte Messgenauigkeit im Rahmen einer nasschemischen Prozedur mit manueller Titration liegt, wurden zusätzlich die Hydroxylgehalte von Ethandiol und Saccharose bestimmt. Diese dienten als Referenzsubstanz mit definierten und bekannten Hydroxylgehalten. Die Ermittlung der Hydroxylgehalte mit diesen Substanzen ergab für Ethandiol eine Messgenauigkeit von 2,2 % und für Saccharose eine Messgenauigkeit von 1,4 %. Eine Messgenauigkeit von 3,6 % ist in Anbetracht des Zeitaufwandes akzeptabel.
Für die Synthese von thermoplastischen Polyurethanen wurde Kraft-Lignin mit Methylendiphenyldiisocyanat in Dimethylacetamid mit Zinnoktoat als Katalysator zur Reaktion gebracht. Es wurde das NCO/OH-Verhältnis und die Reaktionsdauer variiert. Die Analyse der synthetisierten Polyurethane erfolgte mittels Ubbelohde-Kapillarviskosimetrie, Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie und Schmelzpunktbestimmung. Die FTIR-Spektren bestätigte eine erfolgreiche Synthese von Polyurethanen aus Kraft-Lignin und Methylendiphenyldiisocyanat und zeigte, dass die Variation des NCO/OH-Verhältnisses und der Reaktionsdauer keinerlei Einflüsse auf die chemische Grundstruktur des Polyurethans hat. Die Ubbelohde-Kapillarviskosimetrie belegte die thermoplastischen Eigenschaften des synthetisierten Polyurethans, die sich in einem thermoplastischen Nassprozess verarbeiten lassen. Sie zeigte auch die Abhängigkeit der Molmasse der synthetisierten Polyurethane von der Reaktionsdauer und vom NCO/OH-Verhältnis. So steigt die Molmasse des Polyurethans mit steigender Reaktionsdauer und sinkendem NCO/OH-Verhältnis. Letztere Beobachtung ist sogar praktisch hinsichtlich der gesundheitsgefährdenden Eigenschaft von Isocyanaten, da so der Einsatz von Isocyanaten reduziert werden kann. Um die schmelzflüssige Verarbeitbarkeit des synthetisierten Polyurethans zu untersuchen, wurden die Schmelzpunkte der Polymere bestimmt. Es konnte in einem Temperaturbereich von 25 °C-410 °C keine Aggregatzustandsänderung, sondern lediglich eine Zersetzungsreaktion beobachtet werden.
Gesundheits-Apps und Wearables erfreuen sich zunehmender Beliebtheit und ermöglichen, persönliche Gesundheitsdaten zu erfassen und auszuwerten oder allgemeine Gesundheitsinformationen zu erhalten. Im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojektes wurden Nutzende und Nicht-Nutzende mittels einer Onlineumfrage sowie problemzentrierten qualitativen Interviews zu ihrem Nutzungsverhalten befragt. Ziel war die Exploration der Einstellungen und Erfahrungen in Bezug auf diese Technologien sowie die Selbstbestimmung der Nutzenden und ihre Solidaritätsbereitschaft innerhalb der Krankenversicherung.
Die Bundesrepublik Deutschland erlebt in jüngster Vergangenheit verstärkt Dieselfahrverbote in Großstädten. Gleichzeitig erfahren Großstädte als Lebensmittelpunkt eine steigende Beliebtheit. Für Verkehrsunternehmen gilt es, der Bevölkerung nachhaltige Mobilitätslösungen zu bieten, die ein Höchstmaß an Flexibilität ermöglichen. Moderne Mobility-as-a-Service-Konzepte und Innovationen in der Mobilität stellen den klassischen, planorientierten, öffentlichen Personennahverkehr und damit auch die Existenz von Bushaltestellen infrage. Mittels qualitativer Experten-Interviews lässt sich feststellen, dass sich die Bushaltestelle in den Innenstädten vor dem Hintergrund zunehmender digitaler Vernetzung von Mobilitätsanbietern und daraus resultierender modernen Mobility-as-a-service-Konzepte verändern wird. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Bushaltestelle in den Innenstädten auch in Zukunft bestehen bleibt und um „on demand“-Verkehre ergänzt wird. Ein radikaler Wandel, wie eine flächendeckende Einführung von autonom fahrenden Bussen, könnte langfristig eine Runderneuerung der Haltestelle zur Folge haben.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines, für die kontrollierte Freisetzung hydrophiler Wirkstoffe geeigneten, Verkapselungssystems mit dem Ziel die Freisetzung osteospezifischer P2-Liganden zu verzögern, um bei der Behandlung von Knochendefekten kritischer Größe die Bildung neuen Knochengewebes zu gewährleisten. Hierfür werden, unter Anwendung der immersiven Layer-by-Layer-Beschichtung, mit den Modell-Substanzen Adenosintriphosphat und Suramin versetzte, Alginat sowie κ-Carrageen-Kapseln mit Chitosan und Lignosulfonat beschichtet und auf ihr Freisetzungsverhalten hin untersucht.
Im Rahmen der Arbeit wurde Kraft-Lignin mit Natriumsulfit demethyliert, um den Gehalt an aromatischen Hydroxygruppen zu erhöhen und damit die Reaktivität des Lignins in Bezug auf Polyurethan-Synthesen zu erhöhen. Variiert wurden die Demethylierungstemperatur (72°C, 90°C) sowie der pH-Wert zur Isolierung des Kraft-Lignins (pH 2, 3, 4 und 5). Die Analyse der demethylierten Proben erfolgte mittels differentieller UV-Spektroskopie und der OH-Gehaltbestimmung via automatischer Titration (angelehnt an ISO 14900:2001(E)). Weitere Untersuchungen umfassten Löslichkeitstests sowie Strukturanalysen via FTIR- und UV/Vis-Spektroskopie.