607 Ausbildung, Forschung, verwandte Themen
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Voraussehen heißt, Visionen für die Zukunft zu entwickeln und verantwortungsvoll mitzugestalten und dies im engen Austausch zwischen angewandter Wissenschaft, Gesellschaft und Wirtschaft. Das ist der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg ein wichtiges Anliegen. Die H-BRS hat in Lehre, Forschung und Transfer neue Wege beschritten und Akzente gesetzt – zum Beispiel auf den Gebieten Nachhaltigkeit, Energiewende oder Cybersecurity. Der Jahresbericht 2022/23 bietet einen Überblick über die wichtigsten Themen aus den Gebieten Forschung, Lehre, Studium und Kooperation.
TREE Jahresbericht 2021/2022
(2023)
Das Institut TREE freut sich, ihnen den Jahresbericht der Jahre 2021 und 2022 präsentieren zu können. Blicken sie mit uns zurück auf zwei herausfordernde Jahre.
Unser neuer Doppel-Jahresbericht 2021/2022 enthält viele, interessante, Beiträgen unserer spannenden, interdisziplinären Forschungprojekte der Bereiche Energie, Modellbildung Simulation, Drohnenforschung, Materialien und Prozesse und Technikkommunikation.
Breaking new ground and setting new trends in research, teaching and transfer - this is what the Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (H-BRS) managed to do last year despite the Corona pandemic. Talents, ideas and cooperations have come to fruition in various ways, always in close exchange between applied science, society and business. "expand" is therefore the motto of the annual report of the H-BRS for the year 2021, which has now been published.
In Forschung, Lehre und Transfer neue Wege beschreiten und Akzente setzen – das hat die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (H-BRS) im vergangenen Jahr trotz der Corona-Pandemie geschafft. Talente, Ideen und Kooperationen sind in unterschiedlicher Weise zur Geltung gekommen, stets im engen Austausch zwischen angewandter Wissenschaft, Gesellschaft und Wirtschaft. „Entfalten“ lautet deshalb das Motto des Jahresberichts der H-BRS für das Jahr 2021, der jetzt erschienen ist.
Technical aspects are brought into focus thinking of inclusion opportunities and exclusion risks in digital learning scenarios. However, focussing on technical limitations is not sufficient. This contribution describes another important field of inclusion, namely psychological personality traits. In a longitudinal study at the Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (H-BRS), University of Applied Sciences, we accompanied a civil law lecture of a bachelor's degree programme, which had been digitalized because of COVID-19, with empirical Scholarship of Teaching and Learning methods for two semesters. N=55 students from the first measured semester and N=35 from the second one rated different digital teaching methods used in the developed digital learning scenario. Their personality traits according to the five-factor model were measured by using a validated psychometric short-scale (BFI-10). Moderate to large empirical effects of the students' personality traits on the assessments of different digital teaching methods, used in the digital learning scenario, could be observed. Neuroticism values influences the perceptions of the course difficulty and the preference for using an instant messenger as a central communication platform, where students can interact with fellows and lecturers in a way the students are used to in their daily life. High conscientiousness predicts a more regular execution of the weekly tasks given throughout the semester, while higher values in extraversion are associated with a preference for synchronous video conference sessions and active webcams. Higher agreeableness is associated with rating the learning atmosphere as more constructive while low values are associated with perceiving more negative consequences due to the reduced contact to fellows based on COVID-19 restrictions. Correlations between the dimension openness and any ratings of digital teaching methods could not be observed. With this insight into our students' personality traits, we were able to match the digital teaching methods used in our digital learning scenario to the psychological needs of our students, which resulted in a higher inclusion level and a reduction of exclusion risks.
Der Einsatz von Remote-Laboren in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen ermöglicht Studierenden an einigen Hochschulen die ortsunabhängige Nutzung von Laboren, Maschinen und Robotern. Remote-Labore eignen sich in besonderer Weise dafür, den digitalisierungsbedingten Anforderungen und dem Qualifikationsbedarf aus Wirtschaft und Industrie zu begegnen. Die Onlinebedienung von Laboren bietet viele Ansatzpunkte für den Erwerb digitaler Kompetenzen, wie beispielsweise das Sammeln und Analysieren von Big Data, das Entwickeln geeigneter Schnittstellen für den Onlinezugriff oder den korrekten Einsatz zur Verfügung stehender softwarebasierter Messtechnik. Auch während der Coronapandemie im Sommersemester 2020, als der reguläre Zugang zu Laboren aufgrund der Kontaktbeschränkungen nicht erlaubt war, ermöglichten Remote-Labore den Studierenden praktische Erfahrungen. Jedoch stellen nicht nur die didaktischen, sondern auch die technischen und organisatorischen Aspekte ingenieurwissenschaftliche Studiengänge bei der Umsetzung von Remote-Laboren vor anspruchsvolle Aufgaben. Der nachfolgende Beitrag greift diese Aspekte auf und beschreibt anhand ausgewählter Beispiele, wie die Umsetzung und Integration von Remote-Laboren in Studium und Lehre gelingen kann, aber auch welche Herausforderungen nach wie vor bestehen.
The Covid-19 pandemic has challenged educators across the world to move their teaching and mentoring from in-person to remote. During nonpandemic semesters at their institutes (e.g. universities), educators can directly provide students the software environment needed to support their learning - either in specialized computer laboratories (e.g. computational chemistry labs) or shared computer spaces. These labs are often supported by staff that maintains the operating systems (OS) and software. But how does one provide a specialized software environment for remote teaching? One solution is to provide students a customized operating system (e.g., Linux) that includes open-source software for supporting your teaching goals. However, such a solution should not require students to install the OS alongside their existing one (i.e. dual/multi-booting) or be used as a complete replacement. Such approaches are risky because of a) the students' possible lack of software expertise, b) the possible disruption of an existing software workflow that is needed in other classes or by other family members, and c) the importance of maintaining a working computer when isolated (e.g. societal restrictions). To illustrate possible solutions, we discuss our approach that used a customized Linux OS and a Docker container in a course that teaches computational chemistry and Python3.
TREE Jahresbericht 2019/2020
(2021)
Der Jahresbericht soll in seiner Breite als auch in seiner Tiefe die Stärken unserer gemeinschaftlichen Anstrengungen im Forschungsfeld der nachhaltigen Technologien aufzeigen: interdisziplinär, forschungsstark, nachwuchsfördernd und gesellschaftszugewandt.
Im vergangenen Jahr war die Pandemie auch für das Insitut TREE eine Herausforderung. Wie die Mitglieder mit der Umstellung auf eine hauptsächlich online stattfindende Kommunikation umgegangen sind und wie das Hochschulleben sich dadurch verändert hat, wurde im Jahresbericht unter "See you online" festgehalten. Auch der Wechsel im Direktorium des Instituts ist Thema des diesjährigen Jahresberichts. Unter den Hauptthemen "Wissenschaftstransfer", "TREE und Wirtschaft" und "Transfer Öffentlichkeit" können sie die wichtigsten Ereignisse für das Institut in den Jahren 2019 und 2020 nachlesen.
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.
TREE Jahresbericht 2018
(2019)
ドイツで学んだ研究の方法と働き方
(2018)
Almost unnoticed by the e-learning community, the underlying technology of the WWW is undergoing massive technological changes on all levels these days. In this paper we draw the attention to the emerging game changer and discuss the consequences for online learning. In our e-learning project "Work & Study", funded by the German Federal Ministry of Education and Research, we have experimented with several new technological approaches such as Mobile First, Responsive Design, Mobile Apps, Web Components, Client-side Components, Progressive Web Apps, Course Apps, e-books, and web sockets for real time collaboration and report about the results and consequences for online learning practice. The modular web is emerging where e-learning units are composed from and delivered by universally embeddable web components.
The design of an efficient digital circuit in term of low-power has become a very challenging issue. For this reason, low-power digital circuit design is a topic addressed in electrical and computer engineering curricula, but it also requires practical experiments in a laboratory. This PhD research investigates a novel approach, the low-power design laboratory system by developing a new technical and pedagogical system. The low-power design laboratory system is composed of two types of laboratories: the on-site (hands-on) laboratory and the remote laboratory. It has been developed at the Bonn-Rhine-Sieg University of Applied Sciences to teach low-power techniques in the laboratory. Additionally, this thesis contributes a suggestion on how the learning objectives can be complemented by developing a remote system in order to improve the teaching process of the low-power digital circuit design. This laboratory system enables online experiments that can be performed using physical instruments and obtaining real data via the internet. The laboratory experiments use a Field Programmable Gate Array (FPGA) as a design platform for circuit implementation by students and use image processing as an application for teaching low-power techniques.
This thesis presents the instructions for the low-power design experiments which use a top-down hierarchical design methodology. The engineering student designs his/her algorithm with a high level of abstraction and the experimental results are obtained and measured at a low level (hardware) so that more information is available to correctly estimate the power dissipation such as specification, latency, thermal effect, and technology used. Power dissipation of the digital system is influenced by specification, design, technology used, as well as operating temperature. Digital circuit designers can observe the most influential factors in power dissipation during the laboratory exercises in the on-site system and then use the remote system to supplement investigating the other factors. Furthermore, the remote system has obvious benefits such as developing learning outcomes, facilitating new teaching methods, reducing costs and maintenance, cost-saving by reducing the numbers of instructors, saving instructor time and simplifying their tasks, facilitating equipment sharing, improving reliability, and finally providing flexibility of usage the laboratories.
Ressourcenschutz im Fokus
(2017)
Mensch-Roboter-Kollaboration
(2016)
Eine enge Zusammenarbeit von Mensch und Roboter, die sogenannte Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK), könnte eine bisher beispielslose Produktivität entstehen lassen. Bis zur allgemeinen Nutzung der Technologie sind noch zahlreiche Probleme zu lösen, insbesondere die des Arbeits- und Gesundheitsschutzes. Am Institut für Sicherheitsforschung der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg wurde in den vergangenen Jahren eine Reihe von Projekten zur Entwicklung von optischen Sensorsystemen für Schutzeinrichtungen durchgeführt. Im Projekt SPAI (Sichere Personendetektion im Arbeitsbereich von Industrierobotern durch ein aktives NIR-Kamerasystem) wurde ein spezielles Kamerasystem für den nahinfraroten (NIR) Spektralbereich entwickelt.
Sharpening the Educational Toolset - Promoting Professional Development of University Lecturers
(2016)
Annual Report 2013 - 2014
(2015)