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Support prospect of success in mathematics for first-year students in engineering by early feedback
(2020)
Providing students with the necessary mathematical skills is a growing challenge in German engineering degree courses. This is due to manifold mostly pre-university reasons, for example, inadequate or heterogeneous secondary education in Germany. Preparatory courses, a common remedy offered by many universities, often turn out to lack the expected effect. However, implying an early, mandatory test that scans the basic mathematical skills defined as entrance standard, showed positive results, as it detects the individual knowledge gaps of first-year students and motivates them to take action. For this purpose, we coupled the test with detailed, individual feedback and a cluster of affiliated support offers - preparatory to the test as well as attendant to the first year. Being mandatory, the test already pushes more students in our preparatory math courses. Whereas its detailed, individual feedback enables students to choose among the subsequent support offers and to cope with remaining gaps. The support offers range from transition workshops, co-learning tutorials, an online exercise platform, video tutorials up to conventional worksheets and consultation hours. This setup of mandatory test, early and detailed feedback and versatile supporting offers, tackling the missing skills, significantly increased the success in the basic mathematics and mathematics dependent modules of our engineering bachelor courses. In the process, this setup generates several additional, statistical outcomes, like a rating of the different German pre-university school systems, which helps to further work on measures dealing with the decreasing skills of beginners.
Writing software is as much a skill as it needs knowledge. Skills come by practice and effective practice needs repetitions and variations. However, many students are not always intrinsically motivated to practice enough and often not able to apply appropriate variations in practicing. This paper describes the principle of an online platform with the goal to generate the necessary amount of practicing and meaningful exercise variations in order to attain the required skills in programming for students in engineering courses. The platform offers a unique combination of ubiquitous availability, runtime modes, peer group data and instant feedback. Additionally it describes the results of a comparative study with and without using this tool.
Abschlussbericht zum Projekt »Erstellung eines Energiekonzeptes für die Schaffung von Lade-Hubs für e-Busse unter Einbindung eines energieautarken Bus-Betriebshofs«. Das Projekt wurde im Programm »Energiekonzepte und kommunale Energienutzungspläne« unter dem Förderkennzeichen »EK-2203-0005« durch das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie gefördert und durch den Projektträger Bayern Innovativ – Bayerische Gesellschaft für Innovation und Wissenstransfer mbH koordiniert.
Das übergeordnete Ziel der Studie besteht in der Entwicklung eines Umsetzungskonzepts für den Einsatz von regenerativ betriebenen Bussen im Öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) am Beispiel der Stadt Kempten. Angestrebt wird ein Energiekonzept, welches es ermöglicht, die Busse und Betriebshöfe zu 100 % mit regenerativer Energie zu versorgen. Dabei besteht ein Leitgedanke darin, einen Autarkiegrad von 90 % zu erreichen, um weitgehend unabhängig gegenüber Energiekrisen und Versorgungsengpässen zu werden.
Zur Identifikation der Handlungsoptionen werden politische und gesetzliche Rahmenbedingungen zusammengetragen und analysiert. Gesetzliche Vorgaben wie der Treibhausgasminderungspfad bis zur Klimaneutralität im Jahre 2045 sowie die Clean Vehicle Directive, welche die zunehmende Beschaffung treibhausgasfreier Busse vorschreibt, zeigen auf, dass eine Transformation der Busbranche bevorsteht bzw. unumgänglich ist.
In der anschließenden technischen Analyse der verschiedenen Antriebsoptionen wird gezeigt, dass die Umstellung auf einen batterieelektrischen Busbetrieb, die effizienteste Möglichkeit darstellt und den geringsten Landverbrauch verursacht.
In Bezug auf Energiekrisen und damit verbundenen hohen und stark schwankenden Energiepreisen, wird die Eigenstromproduktion von Busbetrieben analysiert und bewertet. Im vorliegenden Beispiel stehen für die regenerative Energieerzeugung Dachflächen sowie eine Freifläche, die mit der erforderlichen Infrastruktur ausgestattet bzw. mit einer Freiflächen-Photovoltaik bebaut werden kann, zur Verfügung. Die fehlenden Energiemengen zum vollständigen Betrieb der eBusflotte sollen mit lokal verfügbaren regenerativen Energiequellen, wie Biogas, Bio-Diesel oder eFuels, gedeckt werden.
Über die Ausarbeitung von Photovoltaik-Konzepten werden mögliche Stromerträge simuliert. Zudem wird der Strombedarf auf Basis von eBus- und Logistik-Daten, Busfahrplänen sowie Wetterdaten ermittelt. Um das Verhalten des Gesamtsystems bewerten zu können, wird eine dynamische Energieflusssimulation entwickelt, in dem die Teilsysteme mit allen relevanten Parametern angelegt, simuliert und analysiert werden.
Im Ergebnis zeigt die Studie ein mögliches Gesamtkonzept, die den regenerativen Betrieb des ÖPNV im Stadtgebiet Kempten ermöglicht.
E-Mobilität - nachhaltig?
(2021)
Wie nachhaltig ist die E-Mobilität?
Der Vortrag »E-Mobilität – nachhaltig?« behandelt diese Frage auf Grundlage wissenschaftlicher Erkenntnisse, Statistiken und plausibler Annahmen. Hierzu werden verschiedene relevante Aspekte analysiert, in verständliche Vergleiche überführt und erläutert.
Der Vortrag gibt Aufschluss über den Energiebedarf, der für die Produktion der Batterien aber auch den Betrieb der E-Autos benötigt wird, und vergleicht diesen mit dem Energiebedarf fossiler Verbrennungs-Fahrzeuge. Des Weiteren wird der Rohstoffbedarf für die Produktion der erforderlichen Batterien der Rohstoffverfügbarkeit gegenübergestellt und Recyclingtechnologien von Altbatterien vorgestellt. In diesem Zusammenhang wird auch auf die teils bedenklichen Abbaubedingungen der Rohstoffe eingegangen. Gleichfalls werden Fragen zur Brandgefahr und der Belastung des Stromnetzes durch den steigenden Anteil batterieelektrischer Fahrzeuge diskutiert.
Abspieldauer: 2:06:01 Std.