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| publications:abschlussbericht_des_sabbaticals_im_ws_2023 [2023/06/07 00:05] – mexleadmin | publications:abschlussbericht_des_sabbaticals_im_ws_2023 [2023/12/18 23:46] (aktuell) – mexleadmin | ||
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| - | ====== Abschlussbericht des Sabbaticals | + | ====== Abschlussbericht des Forschungsfreisemester |
| - | ===== Wissenschaft ===== | + | |
| - | ==== Entwicklung eines EEG/EKG Sensors ==== | + | |
| - | * Inbetriebnahme vorhandener Hardware (microE EEG click Board am Arduino) | + | |
| - | Persönlicher Outcome: | + | Dieser Bericht liefert eine kompakte Übersicht meines Forschungsfreisemesters im Zeitraum 01.02.2023 bis 31.08.2023 an der [[https:// |
| - | * Kenntnisse in Messung von Strömen im Picoampere-Bereich | + | |
| - | * Platinen selbst ätzen | + | |
| - | * Arbeit im Reinraum | + | |
| - | ==== Austausch ==== | + | Der angegebene Zeitraum wurden für verschiedene Tätigkeiten genutzt: |
| - | * Teilnahme an TAMK | + | - Teilnahme an der Konferenz "Eyes on TAMK" |
| - | * Austausch mit Forschungsgruppe | + | - Entwicklung einer Elektronik für EEG/EKG Sensoren |
| + | - Einarbeitung in neue Werkzeuge für die Lehre der Elektronik | ||
| + | - Erstellung von ILIAS Übungen | ||
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| + | Neben diesen direkten Tätigkeiten wurde als Meta-Tätigkeit ein [[Professors Guide to Sabbatical]] erstellt, welcher die bei unserem Sabbatical angestandenen Entscheidungen und Tätigkeiten versucht zu abstrahieren. | ||
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| + | Ich bedanke mich bei der Hochschule Heilbronn und bei meinen Kollegen dafür die Möglichkeit und Unterstzützung zu diesem Forschungssemester erhalten zu haben. | ||
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| + | ===== Konferenz "Eyes on TAMK" ===== | ||
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| + | Um in Austausch | ||
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| + | ==== Vorträge | ||
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| + | Im Folgenden soll auf einige der gehörten Vorträge eingegangen werden. | ||
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| + | ==Never Mind the Competencies, | ||
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| + | Mark Curcher von der TAMK zeigte, dass Kompetenzen " | ||
| + | Der Vortrag ähnelte dem [[https:// | ||
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| + | ==Interdisciplinarity in proactive design processes (Seminar)== | ||
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| + | Prof. Erich Schöls, von der TH Würzburg-Schweinfurt beschrieb die Integration der Interdisziplinarität in das Studium. In Würzburg müssen die Design-Studierenden 25% des Studiums Kurse jenseits von Design belegen. Dies soll einen breiteren Blick ermöglichen, | ||
| + | Er hob das **Story Telling als Weg** hervor, die zu **übermittelnden Ideen zu verpacken**: | ||
| + | Nach seinen Aussagen sind die Universitäten und Hochschulen für Forschung und Entwicklung da, nicht nur für die " | ||
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| + | ==For a better future – the role of Living Labs (Seminar)== | ||
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| + | Es wurden **Living Labs** vorgestellt, | ||
| + | Es wurde auch auf das [[https:// | ||
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| + | == Panel discussion about the future of higher education == | ||
| + | \\ | ||
| + | Im Panel waren ([[https:// | ||
| + | * Dr. Silja Kostia, Hauptdozentin in der [[https:// | ||
| + | * Prof. Dr. Marco Rimkus, Prorektor für Studium und Lehre , Hochschule Emden/Leer | ||
| + | * Marietta Muhonen, Leiterin der [[https:// | ||
| + | * Shane Wilson, [[https:// | ||
| + | * Zhang Mi, Vorsitzender der Poling Education Management Group, China (Schule mit vollst. Abdeckung des Bildungswegs: | ||
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| + | Die Diskussion zum **Zielen der Lehre in den kommenden Jahren** war breit: Von der Erhaltung von lokalen Dialekten (Wilson, AU) über Entwicklung von Lernprodukte, | ||
| + | Eine weitere Diskussion ging über die **Chancen durch Netzwerke**: | ||
| + | Der letzte vorgegebene Punkt was die Frage nach " | ||
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| + | ==The future of internationalization== | ||
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| + | Die Zukunft der Internationalisierung wird weniger kostenintensiv und weniger mobilitätsorientiert sein, aber mit mehr Fokus auf die Verbesserung der Bildung und des kulturellen Austausches. Zentraler Punkt sollte sein: Warum kommen die Lernenden in die Präsenzlehre? | ||
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| + | ==Workshop: Rise of the Robots: How Might We Deal with the Increasing Use of AI in Education? | ||
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| + | Hier wurde der gegenwärtigen Entwicklung einen Fokus auf **language und image generators** attestiert. | ||
| + | - Die Industrie stellt sowohl Testgeneratoren und Testgenerator-Checker bereit --> dass scheint ein Katz-und-Maus-Spiel zu sein. \\ | ||
| + | - {{wpde> | ||
| + | - Basiert AI nur auf Täuschung und der Illusion von Intelligenz? | ||
| + | - Spruch von {{wp> | ||
| + | - Ist eine schriftliche Arbeit eine gute Metrik für den Kenntnisstand? | ||
| + | - wir (TAMK) motivieren die Studierenden AI zu nutzen, aber die Studierenden sind verantwortlich für Plagiate. Ist das nicht widersinnig? | ||
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| + | == Presentation: | ||
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| + | Es wurde der [[https:// | ||
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| + | ==General and Human Centric Illumination for Electricity and Construction Students == | ||
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| + | Der Physiker Koen Malfait ([[https:// | ||
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| + | ==Workshop: Effective Use of Digital Tools and Resources in STEM Subjects == | ||
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| + | Es wurden unterschiedliche **Tools für den Lehr/ | ||
| + | * [[https:// | ||
| + | * chatGPT Antworten im Vergleich zu Inhalten im Skript | ||
| + | * [[https:// | ||
| + | * [[https:// | ||
| + | * Integration von [[https:// | ||
| + | * Studierende sollten ihre Bewertung selbst einschätzen | ||
| + | * Hinweis auf die Europäische Gesellschaft für Ingenieur-Ausbildung [[https:// | ||
| + | * im EU geförderten Projekt [[http:// | ||
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| + | ==Chemification: | ||
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| + | Frau Dr. Sander berichtete von der Entwicklung eines **digitalen Escaperoom-Spiel für angehende Chemiker** bei dem 3-4 Spieler in unterschiedliche Rollen schlüpfen (Journalist, | ||
| + | Ergebnisse bisher sind, dass sich aus den Spielegruppen häufig zukünftige Lerngruppen entwickeln. Zudem kam das frühe Heranführen der Studierenden an wissenschaftliche Artikel (z.B. was sind PFAS?) gut an. | ||
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| + | ==== Laborbesichtigungen ==== | ||
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| + | Am 23.03.2023 ergab sich die Möglichkeit einige Labore der TAMK zu besichtigen. | ||
| + | * Im **Physiklabor** werden die Versuche in Gruppen an flexiblen Tischen durchgeführt. Auf der Leinwand ist zu sehen, wie weit einzelne Gruppen bereits gekommen sind. Für die Versuche gibt es Rollwägen mit dem jeweiligen Versuchsaufbau. Das Physiklabor ist kombiniert dem Kurs über Messtechnik und Präsentationstechnik. Die Präsentation geschieht im gleichen Raum per USB Dongle an der Leinwand. | ||
| + | * Für das **Elektrotechniklabor** wird ein ähnlicher Aufbau wie bei unserem Labor vor dem Umbau genutzt. | ||
| + | * Das **Energietechniklabor** ist offen gestaltet mit einzelnen Arbeitsplätzen und Platz zur Diskussion. Daneben existiert auch eine typische Messkammer für Energietechnik. | ||
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| + | Physiklabor Bild 1 | ||
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| + | Physiklabor Bild 2 | ||
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| + | Physiklabor Bild 3 | ||
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| + | Elektroniklabor</ | ||
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| + | Energietechnik-Labor Bild 1 </ | ||
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| + | Energietechnik-Labor Bild 2 | ||
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| + | ===== Entwicklung einer Elektronik für EEG/EKG Sensoren ===== | ||
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| + | Im Rahmen des Forschungsssmesters habe ich in der Gruppe von [[https:// | ||
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| + | ==== Tätigkeit ==== | ||
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| + | Im Feld Messung der elektrischen Körperströme habe ich an der Entwicklung einer kompakten Auswerteelektronik für Elektroden mitgearbeitet. Als Elektroden werden bisher nasse Elektroden genutzt, bei welchen sich ein Silber-Chlorid-Gel zwischen Haut und Elektrode befindet. Eine Fragstellung war, ob es möglich ist die Elektronik mit der trockenen Elektrode zu kombinieren, | ||
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| + | Zu Beginn wurde eine vorhandene Hardware aus dem Consumer-Bereich in Betrieb genommen. Das [[https:// | ||
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| + | Anschließend wurden verschiedene Operationsverstärkerschaltungen mittels SPICE Simulationen getestet. | ||
| + | Dazu wurde ein vereinfachtes Körper-Modell und die Einstrahlung von Störungen zu Grunde gelegt. Weiterhin wurde auch die geplante Batteriezelle 2032 und die Elektroden in der Simulation berücksichtigt. | ||
| + | Aus den simulierten Schaltungen wurden Platinen-Layouts entwickelt. | ||
| + | Da in der Anwendung Ströme im Picoampere-Bereich gemessen werden sollen, wurden zum Stand der Technik recherchiert. | ||
| + | <imgref pic02> zeigt eine erste Platine, links die 3D Ansicht in kiCAD, rechts eine leicht verbesserte Version auf einer selbst geätzten Platine. | ||
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| + | {{drawio> | ||
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| + | Die Machbarkeit des Ansatzes mit zwei Verstärkerstufen mit externem ADC wurde gezeigt. Zum Ende des Forschungsaufenthaltes wurde aber das volle Potential der Komponenten noch nicht ausgeschöpft. | ||
| + | Weiterhin war zwar die Ausstattung an der Uni recht üppig, jedoch gestaltete sich die Umsetzung aufgrund verschiedener Radbedinungen als schwierig. Beispielsweise ist ein Lötofen in an der HS Heilbronn leicht zugänglich, | ||
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| + | ==== Transfer ==== | ||
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| + | Durch das Projekt konnte ich verschiedene neue Kenntnisse aufbauen, welche zukünftig in der Forschung und Lehre genutzt werden. | ||
| + | Die Aufgabenstellung mündete in eine Masterthesis an der Hochschule Heilbronn, in der die Weiterentwicklung der Elektronik im Vordergrund steht. Für diese wird auch auf die Kenntnisse des Heilbronner Studiengangs Medizininformatik zurückgegriffen. Eine weitere Zusammenarbeit mit der TUNI ist geplant. \\ \\ | ||
| + | Die Schaltungen und Platinen wurden in kiCAD entwickelt. kiCAD ist nach dem Forschungssemester als neues EDA Werkzeug in der Lehre eingeflossen. \\ | ||
| + | An der TUNI war möglich die Leiterbahnen selbst photochemisch herzustellen. Dies erlaubte eine schnelle prototypische Entwicklung der Platinen. Platinen-Ätzen wurde an der HHN bereits vor Beginn meiner Lehrtätigkeit durch die externe Platinen-Produktion abgelöst. Dieser Schritt erscheint aufgrund der nasschemischen Einzelschritte und der zunehmenden Miniaturisierung sinnvoll.\\ \\ | ||
| + | Die Nutzung von Arduino hatte ich bisher bei studentischen Projekten explizit ausgeschlossen, | ||
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| + | Eine weitere Kooperation mit TUNI ist geplant. | ||
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| + | ===== Weiterentwicklung der Lehrmaterialien ===== | ||
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| + | Neben der Entwiclkung der Elektronik wurden auch verschiedene Lehrmaterialien überarbeitet. | ||
| - | ===== Lehre ===== | ||
| ==== MEXLE-Wiki ==== | ==== MEXLE-Wiki ==== | ||
| - | === Einarbeitung der technischen Vorgaben === | ||
| - | * Nomenklatur von physikalischen Größen | ||
| - | * Korrektur der englischen Rechtschreibung und Wortwahl mit KI Unterstützung | ||
| - | |||
| - | === Entwicklung und Nutzung von Plugins === | ||
| - | * Entwicklung eines Plugins in JS und Php mit KI Unterstützung | ||
| - | * Anpassen von vorhandenen Plugins für leichteren Workflow | ||
| - | * " | ||
| - | * Einfügen von Aufgaben | ||
| - | === Update der verwendeten DokuWiki Version === | ||
| - | === weitere === | + | In den Online-Skripten zu Digitltechnik, |
| - | | + | |
| - | | + | Mittels ChatGPT wurde ein Plugin für DokuWiki erstellt. DokuWiki ist das Content Management System hinter den Online-Skripten. Die Unterstützung durch ChatGPT 3.5 insofern erfolgreich, |
| + | |||
| + | Es wurden vorhandene Plugins für einen leichtere Workflow beim Erstellen von Übungsaufgaben evaluiert. Dazu wird zukünftig das Plugin [[https:// | ||
| + | # | ||
| + | |||
| + | |||
| + | < | ||
| + | __klassische Schreibweise__ | ||
| + | <sxh HTML; first-line: 1> | ||
| + | |||
| + | <button size=" | ||
| + | {{icon> | ||
| + | </ | ||
| + | < | ||
| + | ... | ||
| + | </ | ||
| + | </ | ||
| + | </ | ||
| + | < | ||
| + | __verkürzte Schreibweise__ | ||
| + | <sxh HTML; first-line: 1> | ||
| + | # | ||
| + | ... | ||
| + | # | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | Weiterhin wurden verschiedene | ||
| ==== ILIAS ==== | ==== ILIAS ==== | ||
| - | === Erstellen von Fragenkatalogen für EE1/EE2 === | ||
| - | * Übersetzung und Anpassung des vorhandenen Fragenkatalogs | ||
| - | * Formelfragen | ||
| - | * STACK | ||
| - | ==== Tools ==== | + | In ILIAS wurden ein vorhandener Fragenkatalogs ins Englische übersetzt, um für die internationalen Studierenden genutzt werden zu können. Weiterhin wurden die Fragen unter Verwendung [[https:// |
| - | === Einarbeitung | + | Die Bilder dazu wurden mit [[https:// |
| - | === Einarbeitung | + | |
| - | === Einarbeitung in Maxima | + | Für einige Fragen wurde [[https:// |
| + | |||
| + | ==== Spiele für die Lehre ==== | ||
| + | Motiviert durch die Konferenz wurden nach möglichen Spielen gesucht, welche in der lehre genutzt werden können. \\ | ||
| + | Abei ist die Plattform [[https:// | ||
| + | Daneben scheinen folgende Plattformen (noch) nicht für eine Verwendung an der Hochschule geeignet: | ||
| + | * [[https:// | ||
| + | * [[https:// | ||
| + | * [[https:// | ||
| + | * [[https:// | ||