Archiv der Kategorie: Hochschule

Rückkehr zur Präsenzlehre

Nach dem Corona-bedingten virtuellen Sommersemester konnten wir am Umwelt-Campus im Vorlauf zum kommenden Wintersemester wieder zur Präsenzlehre unter Beachtung der gültigen Hygiene-Regeln und der Kontaktdatenerfassung der Studierenden zurückkehren. Der Brückenkurs Physik für die Erstsemester der technischen Studiengänge war quasi der erste Testlauf, wie wir im Winter das Hybridsemester (Verknüpfung von Präsenzveranstaltungen und Online-Lehre) umsetzen können.

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Mal etwas anderes

Die vorlesungsfreie Zeit zeichnet sich für Professoren in der Regel dadurch aus, dass es zahlreiche Konferenzen gibt, für die Vorträge vorbereitet werden müssen (auch wenn die Konferenzen derzeit natürlich primär virtuell stattfinden), und dass Forschungsanträge verfasst werden. Insbesondere in der längeren Sommerpause bis zum Beginn des Wintersemesters lässt sich die Zeit damit eigentlich sehr gut ausfüllen.

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Ratgeber zum Erstellen von Abschlussarbeiten – Die Durchführung

Nach längerer Zeit habe ich meinen Ratgeber zum Erstellen von Abschlussarbeiten aktualisiert. Deutlich erweitert habe ich den ersten Teil des Ratgebers mit Hinweisen zur Durchführung, das heißt dem ersten und wesentlichen Teil einer Bachelor- oder Masterarbeit. In dem aktualisierten Teil gehe ich ausführlich auf das allgemeine Vorgehen, die Zeitplanung, die Literaturrecherche als zentrales Element beim wissenschaftlichen Arbeiten und der Durchführung von Experimenten, Simulationen oder Interviews ein.

Webseite zum Ratgeber: https://www.umwelt-campus.de/teheesen/studierende/wissenschaftliche-arbeit

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Watt pro Stunde

Beim folgenden Thema geht es um die Diskussion, wie mit Studierenden umgegangen werden kann, die große Schwierigkeiten haben, in grundlegenden Veranstaltungen (vermeintlich) einfache Kenntnisse im Rahmen einer Klausur zu Papier zu bringen. Falsch wäre es, das Problem damit abzutun, dass den Studierenden nicht mehr geholfen werden kann, da die Studierenden ja den Weg an die Hochschule geschafft und damit gezeigt haben, dass sie in der Lage sind, durch eine selbstständige Arbeitsweise Aufgabenstellungen zu bearbeiten und zu lösen. Dennoch fällt es mir insbesondere in der Grundlagenvorlesung zur Energietechnik schwer, einige Unachtsamkeiten nachzuvollziehen, die angehenden Ingenieurinnen und Ingenieuren nicht passieren dürfen.

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Was ein Professor so alles macht

In meinem Freundes- und Bekanntenkreis kommt regelmäßig die Frage auf, was man als Professor eigentlich den lieben, langen Tag so macht, insbesondere während der Semesterferien. Diese Fragen möchte ich zum Anlass nehmen, künftig regelmäßig in diesem Blog darüber zu berichten, was alles so anfällt, wenn man als Professor an einer Hochschule tätig ist. Ob die Dinge, die ich so tue, repräsentativ für meinen Berufsstand ist, kann ich nur bedingt einschätzen; dazu ist das Feld der Professur doch zu heterogen und unterschiedlich.

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Aktualisierung und Erweiterung des Ratgebers für das Erstellen von wissenschaftlichen Arbeiten

Nach rund zwei Jahren liegt der Ratgeber zur Erstellung von wissenschaftlichen Arbeiten, insbesondere für Bachelor- und Masterarbeiten, nun in aktualisierter Form vor. Der bisherige Ratgeber konzentrierte sich auf das Erstellen von Vorträgen und gab einen grundlegenden Einblick in Aufbau und Gliederung einer wissenschaftlichen Arbeit. Der Inhalt wurde im Zuge der Überarbeitung deutlich erweitert. Der Ratgeber gliedert sich in drei Teile – die Durchführung, das Schreiben und das Präsentieren.

Auf meiner Hochschulwebseite des Umwelt-Campus kann der Ratgeber heruntergeladen werden:
https://www.umwelt-campus.de/teheesen/studierende/wissenschaftliche-arbeit/

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Ausblick auf das Wintersemester 2019/20

Im kommenden Wintersemester 2019/20 biete ich am Institut für Betriebs- und Technologiemanagment (IBT) des Umwelt-Campus wieder zahlreiche Projektarbeiten und Abschlussarbeiten in den Forschungsbereichen der Energiesystemtechnik und der Produktionstechnologie an. Die Angebote richten sich insbesondere an Studierende aus den Bachelorstudiengängen Angewandte Informatik, Erneuerbare Energien, Maschinenbau, Sustainable Business and Technology, Umwelt- und Wirtschaftsinformatik sowie Wirtschaftsingenieurwesen/Umweltplanung und aus den Masterstudiengängen Angewandte Informatik, Business Administration and Engineering, International Material Flow Management, Digitale Produktentwicklung sowie Umweltorientierte Energietechnik.

Photovoltaikfreiflächenanlage als Strichzeichnung
Strichzeichnung einer PV-Freiflächenanlage

Des Weiteren biete ich im Wintersemester folgende Veranstaltungen an:

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Neues Wahlpflichtfach: Energieinformatik

Im laufenden Wintersemester biete ich für Bachelor- und Masterstudierende ein neues Wahlpflichtmodul “Energieinformatik” an.

Folgende Inhalte werden in den Modul vermittelt:

Um Energiesysteme unter Berücksichtigung volatiler, regenerativer Energiequellen modellieren, simulieren und optimieren zu können, müssen die Erzeugungs- und Verbrauchssysteme in einer Region digital erfasst und parametrisiert werden, sodass aus diesem System unter anderem Rückschlüsse auf Potenziale zur Energieeinsparung sowie Prognosen zur künftigen Entwicklung abgeleitet werden können. Hierzu werden die Studierenden folgende Punkte erarbeiten:

  • Auswahl eines regionalen Energiesystems (Energieholon, Quartier, Energiewabe)
  • Aufbau einer Datenbankstruktur
  • Programmierung von Skripten zur Modellierung des Energiesystems
  • Optimierung des Energiesystems
  • Visualisierung des Energiesystems

Die Veranstaltung findet immer donnerstags, 9:00-12:10 Uhr, in Raum 9924-027 statt und beginnt am 12. Oktober. Bitte bringen Sie Ihr Notebook zum Seminar mit. Die Verwaltung des Kurses erfolgt in OLAT.

Stilblüten aus dem Praktikum: Mechanik

Nicht nur Bachelorstudierende in Klausuren sind in der Lage, interessante Stilblüten zu fabrizieren, sondern auch Masterstudierende neigen zu physikalischen Stilblüten.
In diesem Fall geht es um einen Praktikumsversuch im Modul “Physik M” zu gekoppelten Pendeln, bei dem die Studierenden die wesentlichen Inhalte zur klassischen Mechanik, zu Eigenwertproblemen sowie zu Normalschwingungen sich erarbeiten und anwenden sollen.

Der Versuch gliedert sich in vier Teile: Bestimmung der Schwingungsdauer für die parallele und antiparallele Schwingung sowie die Schwebung, Vergleich der Schwebungsdauer aus Theorie und Experiment, Ermittlung der Erdbeschleunigung g und Untersuchung der Schwingungsdämpfung durch Bestimmung der Dämpfungskonstanten \beta aus dem logarithmischen Dekrement.

Auffällig ist, dass den Masterstudierenden, obwohl bereits einen Studienabschluss in der Tasche, nur eingeschränkt in der Lage sind, physikalische Zusammenhänge klar und schlüssig darzustellen sowie Messergebnisse kritisch zu hinterfragen und zu bewerten.

Bei der Ermittlung der Erdbeschleunigung g ergab sich bei einigen Studierenden ein Wert von g=8~\text{m/s}^2. Dieser Fehler entstand durch die fehlerhafte Berechnung des Schwerpunkts des Pendels, da der Schwerpunkt bei einer Stablänge von L=1~\text{m} und einer Stabmasse von 0,2 kg sowie einer Masse des Pendels von M=1~\text{kg} fälschlicherweise bei 0,4 m statt bei 0,9 m ermittelt wurde. Zu erwarten wäre, dass die Studierenden den falschen Wert prüfen und sich auf Fehlersuche begeben anstatt ihren Wert im Praktikumsbericht ohne weitere Kommentare zu belassen.

Ein weiteres, häufiges Problem, der bei der Anwendung der Regeln zur Fehlerrechnung auftrat, war die korrekte partielle Ableitung von Funktionen mehrerer Veränderlicher. So war eine Reihe von Studierenden nicht in der Lage, die Funktion

(1)   \begin{equation*} f(x,y) = \frac{x \cdot y}{x-y} \end{equation*}

fehlerfrei partiell nach x bzw. y abzuleiten. Durch die Symmetrie der Funktion ist zu sehen, dass die partiellen Ableitungen nach x und y Ähnlichkeiten aufweisen müssen. Die Rechenfehler bei den Ableitungen führten dazu, dass der relative Fehler der resultierenden Schwebungsdauer mehr als 50 % betrug, die Studierenden also hätten erkennen können, dass ein Rechenfehler vorliegen könnte.

Schließlich trat bei vielen Studierenden das Problem auf, den Dämpfungsfaktor \beta der Einhüllenden bei der Betrachtung der gedämpften Schwingung des Pendels zu bestimmen. Bei einer exponentiell fallenden Kurve ist es zweckmäßig, statt der Amplitude den Logarithmus der Amplitude gegen die Schwingungsdauer t aufzutragen, da sich der Dämpfungsfaktor dann als Steigung der Geraden ergibt. Stattdessen werden nach 100, 200 und 300 Schwingungen des Pendels die Amplituden gemessen und dann der Mittelwert (!) aus den drei Werten ermittelt. Dieser Mittelwert soll dann dem Dämpfungsfaktor \beta entsprechen.

Wie sich bei der Durchsicht der Praktikumsberichte zeigt, fehlen offensichtlich vielen Studierenden an dieser Stelle elementare mathematische und physikalische Kenntnisse sowie ein Vorstellungsvermögen, wie die Theorie mit den Beobachtungen im Experiment zusammenhängt. Natürlich gibt es auch Studierende, die diese Probleme nicht haben, die Studierenden jedoch eindeutig in der Minderheit. Und obwohl es sich um Masterstudierende handelt, die bereits einen Studienabschluss aufweisen, offenbaren sich grundlegende Mängel in höherer Mathematik und Physik. Im konkreten Fall kann den Studierenden zugute gehalten werden, dass die Zeit für die Erstellung der Praktikumsberichte verhältnismäßig kurz war, dennoch darf dies keine Entschuldigung für die beschriebenen Mängel sein. Unabhängig vom zuvor abgeschlossenen Bachelorstudium scheinen mathematische und physikalische Grundkompetenzen zu fehlen, die in einem Ingenieursmasterstudium Voraussetzung sein müssen, um sowohl die abschließende Masterthesis erfolgreich zu bewältigen als auch im Berufsleben das Erlernte anzuwenden und zu erweitern.

Den von uns in dem Physik-Modul eingeschlagenen Weg werden wir trotz bzw. gerade wegen der Mängel der Studierenden fortsetzen. Dass die Studierenden über den damit verbundenen hohen Arbeits- und Zeitaufwand klagen, nehmen wir gerne in Kauf, um die Inhalte des Moduls umfassend und praxisorientiert zu vermitteln. Und es ist abzusehen, dass weitere Stilblüten in Zukunft zu erwarten sind.

Hinweise zu Praktika und Praxisphase im Studiengang Erneuerbare Energien

Auf der Webseite zum Bachelor-Studiengang “Erneuerbare Energien” sind nun zum einen die wesentlichen Informationen zum Ablauf des Studiums aufgeführt und des Weiteren zwei Ratgeber für die Durchführung des Grund- und Fachpraktikums und der praktischen Studienphase verfügbar.

Die Ratgeber sollen den Studierenden dazu dienen, die wesentlichen Informationen und Modalitäten sowohl für die Praktika als auch die praktische Studienphase in kompakter und übersichtlicher Form dargestellt zu bekommen. Ergänzt werden die Ratgeber durch persönliche Checklisten, um alle wesentlichen Punkte beim Absolvieren der Praktika zu berücksichtigen. Die Ratgeber ersetzen natürlich nicht die Ordnung für die praktische Vorbildung bzw. die Ordnung für die praktische Studienphase als offizielle Regularien seitens der Hochschule. Mit beiden Dokumenten sollte man sich als Studierender vor bzw. während des Studiums auseinandergesetzt haben.

Informationen für Studierende zum Bachelor-Studiengang “Erneuerbare Energien” sind unter folgendem Link zu finden:
https://www.umwelt-campus.de/ucb/index.php?id=erneuerbare_energien_bachelor

Für Studieneinsteiger und Interessierte am Bachelor-Studiengang “Erneuerbare Energien” am Umwelt-Campus bietet sich folgende Einstiegsseite an:
https://www.umwelt-campus.de/ucb/index.php?id=erneuerbare_energien