607 Ausbildung, Forschung, verwandte Themen
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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.
Im Rahmen des 55. Jour Fixe FDM der Landesinitiative fdm.nrw gaben die Mitglieder der Förderlinie FDMScouts.nrw einen Einblick in ihre Zusammenarbeit und stellten die Ergebnisse ihrer bisherigen Arbeit vor. Ziel der Förderlinie ist es, bedarfsgerechte Möglichkeiten zu schaffen, das Thema FDM sowohl strategisch als auch operativ nachhaltig an Hochschulen für angewandte Wissenschaften in NRW zu verankern. 10 Hochschulen in 5 Verbünden arbeiten seit 2020 gemeinsam an Diensten und Angeboten. Koordiniert werden die Aktivitäten von der Landesinitiative fdm.nrw.
Die Originalpräsentation ist über Conceptboard einsehbar: https://app.conceptboard.com/board/c87t-okqh-6utn-74xg-n182
Die Autor*innen sind alphabetisch sortiert und teilen sich die Erstautorschaft.
Im Rahmen der Förderlinie „FDMScouts.nrw“ arbeiten zehn Hochschulen kooperativ an Strukturen und Prozessen für einen nachhaltigen Aufbau des Forschungsdatenmanagements an den betreffenden Hochschulen für angewandte Wissenschaften und Fachhochschulen.
Hierbei ist ausschlaggebend, das Forschungsdatenmanagement zielgerichtet und bedarfsorientiert zu konzipieren und sowohl strategisch als auch operativ zu verankern. Ausgangspunkt dieser Bemühungen bildet daher eine Bedarfserhebung, die bestehende Datenworkflows, Vorwissen und Bedarfe der Forschenden zum FDM erfassen soll. In Abstimmung innerhalb der Förderlinie „FDMScouts.nrw“ wurde der vorliegende Umfragebogen erstellt.
Der Erhebungsbogen basiert auf der Vorlage „Fragenkatalog zur Bedarfserhebung zur Archivierung und Bereitstellung von Forschungsdaten an den rheinland-pfälzischen Universitäten und Hochschulen für angewandte Wissenschaften“ (Lemaire et al. 2022). Darüber hinaus wurden Aspekte aus „UNEKE: Forschungsdatenspeicherung - Praxis und Bedarfe: Online-Survey 2019“ (Brenger et al. 2019) und aus „Anforderungserhebung bei den brandenburgischen Hochschulen“ (Radtke et al. 2020) entnommen. Als weitere Quelle diente der „Interviewleitfaden zur Bestands- und Bedarfserhebung im Forschungsdatenmanagement (FDM) - Projekt FDM-TUDO“ der TU Dortmund (Kletke et al. 2022).
An Universitäten und Fachhochschulen ist die Mathematik-Ausbildung eines der Nadelöhre für angehende Ingenieurinnen und Ingenieure. Viele Studierende der Ingenieurwissenschaften scheitern in den ersten Studiensemestern an den Anforderungen der Mathematik. Lehrende, Fach- und Hochschuldidaktiker/innen und zunehmend auch Fachvertretungen und Verbände stellen sich die Frage, was an den Fakultäten und Fachbereichen getan werden kann, damit Studierende ihre mathematischen Fähigkeiten vergrößern und den anspruchsvollen Studienweg zur Ingenieurin oder zum Ingenieur meistern können.
Forschungsdatenmanagement (FDM) umfasst alle Aktivitäten, die mit der Planung, Erhebung, Aufbereitung, Speicherung, Archivierung und Veröffentlichung von Forschungsdaten verbunden sind. Hierbei sind sowohl generische als auch fachspezifische Aspekte zu berücksichtigen; außerdem müssen rechtliche und technische Gesichtspunkte beachtet werden. Dies erfordert ein umfangreiches Serviceportfolio – von Information und Sensibilisierung über Beratung und Koordination bis hin zu IT-Infrastrukturen.
Mit der Förderlinie FDMScouts.nrw unterstützen das Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen und die Digitale Hochschule NRW (DH.NRW) im Rahmen der landesweiten Digitalisierungsoffensive fünf Hochschulverbünde bei der nachhaltigen Verankerung des Themas FDM auf strategischer und operativer Ebene. Dabei werden sie inhaltlich und organisatorisch von der Landesinitiative fdm.nrw begleitet. Die hieraus resultierenden Impulse für den bedarfsgerechten Auf- und Ausbau von Kontaktstellen, Kompetenzen und Kapazitäten zum FDM sollen über die Verbünde hinaus auch anderen interessierten Hochschulen für angewandte Wissenschaften (HAW) und Fachhochschulen (FH) zugutekommen.
Das vorliegende Poster zeigt die Handlungsfelder und die einzelnen Aktivitäten, die im Rahmen der Förderlinie FDMScouts.nrw im ersten Förderjahr bereits begonnen bzw. umgesetzt wurden. Dieses Poster wurde in vergleichbarer Form auf der Jahrestagung der Digitalen Hochschule NRW am 14. und 15. September 2021 präsentiert.
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.
Ressourcenschutz im Fokus
(2017)
"Visual Computing" (VC) fasst als hochgradig aktuelles Forschungsgebiet verschiedene Bereiche der Informatik zusammen, denen gemeinsam ist, dass sie sich mit der Erzeugung und Auswertung visueller Signale befassen. Im Fachbereich Informatik der FH Bonn-Rhein-Sieg nimmt dieser Aspekt eine zentrale Rolle in Lehre und Forschung innerhalb des Studienschwerpunktes Medieninformatik ein. Drei wesentliche Bereiche des VC werden besonders in diversen Lehreinheiten und verschiedenen Projekten vermittelt: Computergrafik, Bildverarbeitung und Hypermedia-Anwendungen. Die Aktivitäten in diesen drei Bereichen fließen zusammen im Kontext immersiver virtueller Visualisierungsumgebungen.
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.
ドイツで学んだ研究の方法と働き方
(2018)