6 research outputs found
Entwicklung einer intelligenten computergestĂĽtzten Lernumgebung fĂĽr die elektrotechnische Grundlagenausbildung
The theses presented in the following paper describe the concept and
implementation of interactive and intelligent components for computer-based
learning environment at the electrical engineering department GET. The achieved
results carry forward the work of GET research group on computer-based learning
environments.
The main goals are the conceptual design and implementation of interactive
components within the GETsoft learning environment, application of engineering
tools (MathCAD) for computer-based education, and concept and prototype
implementation of knowledge-based problem solving environment.
Learning in the virtual learning environment involves the cognitive
confrontation with the subject matter to be learned (learning object). Thus, the
interactivity of the learning objects becomes the crucial criteria of the
quality of learning within the computer-based learning environment.
The web-based GETsoft offers many multimedia components that can be used by
teachers to organize their own learning units. Students get access to typical
subject topics and questions. The interactive components and tasks with self-
control opportunities make possible the active treatment of the subject matter.
Intelligent Problem Solving Environments (IPSEs), a special type of intelligent
tutoring systems, are being developed by the research group of Prof. C. Möbus
(OFFIS, Oldenburg). The ideas of IPSE have been adapted for the new (for the
approach) domain of the basics of electrical engineering and for new kinds of
tasks (symbolic analysis, circuit analysis, solution draft control).
The concept of the knowledge-based problem solving environment mileET from the
EE-education point of view and implementation of a part of its knowledge base
are presented in these theses.
MileET represents an innovative kind of learning support within the GET area. It
is intended to be used by students for active, independent learning while
solving tasks with and in the program. Students have the possibility to
formulate different solution proposals and ask the program to check them. The
implemented knowledge-based component, a special kind of expert system, contains
necessary knowledge for tasks and methods of the network analysis and possesses
the ability of symbolic task solving. Due to a flexible and dynamic solution
production with consideration of the user's inputs, an adaptive feedback on the
solution draft as well as an adaptive completion of an incomplete user's
solution can take place. To the teachers, the program offers the possibility to
provide different (new) tasks and to leave the routine correction work to the
program.
The key results, as well as some ideas concerning the future work on the
intelligent learning environment GETsoft complete this paper.Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden Ansätze vorgestellt, die zur Entwicklung einer computergestützten Lernumgebung für ein explorierendes Lernen am Fachgebiet Grundlagen der Elektrotechnik (GET) beitragen und sich als Weiterentwicklung der Forschungen des Fachgebietes in Richtungen multimedialer und intelligenter Lernumgebungen einordnen lassen. Konzeption und Implementierung interaktiver Lernmodule für die GET-Domäne,
Einsatz von Ingenieurwerkzeugen in der GET-Lehre, sowie Konzeption und prototypische Implementierung einer wissensbasierten Problemlöseumgebung für GET sind die Aufgabenstellungen dieser Arbeit. Da in virtuellen (computerbasierten) Lernumgebungen für individualisiertes
Lernen das Lernen in erster Linie die kognitive Auseinandersetzung des Lernenden mit dem zu lernendem Inhalt (dem Lernobjekt) bedeutet, wird Interaktivität der Lernobjekte zu einem der entscheidenden Qualitätskriterien des Lernens und der
Lernumgebungen. Die webbasierte Lernumgebung GETsoft bietet den Lehrenden viele multimediale Komponenten fĂĽr das Zusammenstellen ihrer Vorlesungen und Ăśbungen.
Interaktive Experimente und Aufgaben mit Möglichkeiten zur Selbstkontrolle ermöglichen den Studierenden eine aktive Verarbeitung des Lehrstoffes. Der in der Forschungsgruppe von Prof. C. Möbus (OFFIS, Oldenburg) entwickelte IPSE-Ansatz wurde auf der neuen für den Ansatz Domäne der Grundlagen der
Elektrotechnik und fĂĽr die neuen Aufgabenarten (Formelnanalyse,
Lösungsentwurfskontrolle, Schaltungsanalyse) umgesetzt.
Die Konzeption der Problemlöseumgebung mileET aus der GET-Sicht und einige Teile der implementierten wissensbasierten Komponente werden in der Arbeit betrachtet. MileET ist eine innovative Art der Lernerunterstützung auf dem GET Gebiet. Das Programm ermöglicht den Lernenden aktives, selbständiges Lernen durch Aufgabenlösen mit und in dem Programm. Studierende haben die Möglichkeit
verschiedene Lösungsentwürfe zu verschiedenen Aufgaben zu den Themenfeldern Methoden der Netzwerkberechnung zusammen zu stellen und vom Programm testen zu lassen. Die implementierte wissensbasierte Komponente, eine spezielle Art des
Expertensystems, besitzt die Fähigkeit die Aufgaben symbolisch zu lösen, so dass eine flexible und dynamische Lösungserzeugung unter Berücksichtigung der Benutzereingaben stattfindet und eine adaptive Rückmeldung über den Lösungsentwurf sowie eine adaptive Vervollständigung einer unvollständigen Benutzerlösung erfolgen. Den Lehrenden bietet das Programm die Möglichkeit
verschiedene (neue) Aufgaben einfach zu erstellen und die Korrekturarbeit dem Programm zu ĂĽberlassen. Die Ăśberlegungen zur Weiterentwicklung der intelligenten Lernumgebung GETsoft sind schlieĂźen die Arbeit ab
Entwerfen Entwickeln Erleben in Produktentwicklung und Design 2021
Die Konferenz Entwerfen Entwickeln Erleben bietet zum fĂĽnften Mal ein national einzigartiges fachĂĽbergreifendes Konferenz- und Ausstellungsformat an den Schnittstellen von Produktentwicklung und Industriedesign.
Die fortschreitende Integration digitaler Technologien im Bereich Produktentwicklung und Industriedesign führt gerade zu einer massiven Transformation der Arbeitsprozesse und hin zu einer enormen Erweiterung von Möglichkeiten –angefangen von der Digitalisierung des Produktentstehungsprozesses mithilfe von Methoden und Techniken des Systems Engineering, über die Vernetzung und Automatisierung von Produktionsanlagen und Produkten, Predictive Maintenance durch digitale Zwillinge bis hin zur nachhaltigen Produktion vollständig recyclebarer Güter.
Hinsichtlich der Einreichung sind Schnittstellen mit folgenden aktuellen SchlĂĽsselthemen von besonderem Interesse:
Virtuelle Methoden in der Produktentwicklung: Mit Blick auf den Lebenszyklus der Produktentwicklung stehen die digitalen Möglichkeiten bezüglich Innovation, Design und Umsetzung im Vordergrund. Wie können beispielsweise Daten über Produkte und deren Nutzung in Simulationen in Echtzeit zusammengestellt, zielgerichtet variiert und ausgewertet werden? Wie können digitale Tools in der Innovationsphase helfen, verteilte Informationen und Ideen zu sammeln und zu strukturieren? Ein besonderer Fokus liegt dabei auf dem Umgang und Einsatz des Systems Engineering, von Methoden der künstlichen Intelligenz und des machine learning.
Mensch-Maschine-Interaktion: Mit der Weiterentwicklung der Automatisierung hin zur umfassenden Kooperation von Mensch und Technik bis hinein in Produktentwurf und -entwicklung stellt sich die Frage, wie diese zukünftige Partnerschaft durch nutzerzentrierte Designs gestaltet werden soll? Welche Zwischenschritte und Zugänge sind notwendig, um Interfaces zum Beispiel via VR/AR so adaptiv und lernförderlich wie möglich zu gestalten und zugleich notwendige Grenzziehungen zwischen Mensch und Maschine zu definieren?
Kollaboration: Produktentwicklung und -design leben von kreativem Zusammenwirken. Wie kann diese Kreativität durch Methoden, Arbeitsumgebung und digitale Tools unterstützt werden? Lassen sich Kreativität und Serendipität messen und entsprechend planen? Welche Rolle spielt Kollaboration bei der agilen Produktentwicklung und bei der Organisation von umfangreichen Partner-Ökosystemen? Und wie lässt sich zum Beispiel die Zusammenarbeit in Design Teams auf die universitäre Lehre übertragen?
Nachhaltigkeit/Transfer: Zentral für neue Produkte ist die Verbindung zur Gesellschaft im Allgemeinen und zur Nutzer- bzw. Anspruchsgruppe im Speziellen. Gerade mit Blick auf nachhaltige Produkte mit einem möglichst langen Lebenszyklus sind datengetriebene Analysen zum Nutzerverhalten genauso zentral wie die passgenaue Entwicklung und Planung für eine ressourcensparende Produktion. Dies sind alles wesentliche Bestandteile der additiven Fertigung und späteren Rekonfigurationen. Hierfür ist es unabdingbar Kategorien der Materialwissenschaften, Kreislaufwirtschaft und neueste Ansätze der Produktentwicklung miteinander zu verknüpfen, um die Effizienz der Entwicklung und die Nachhaltigkeit der Produkte gleichzeitig zu steigern.:Digitalisierung der Engineering Prozesse durch System Lifecycle Management (SysLM)
Martin Eigner 11
Umgang mit Marktunsicherheiten in der Zielsystementwicklung: Methode zur Reduktion von DefinitionslĂĽcken bei der Konkretisierung des Initialen Zielsystems
Valentin Zimmermann, Christoph Kempf, Leo Hartmann, Nikola Bursac, Albert Albers 21
Digitale Lösungssammlung von Konstruktionsprinzipien für die Agile Entwicklung von Leichtbaustrukturen für Luftfahrzeuge
Jutta Abulawi, Maximilian Weigand 35
Ansatz zur Erarbeitung einer Methodenauswahl fĂĽr nachhaltige Produktentwicklung in KMUs
Björn Ragnar Kokoschko, Laura Augustin, Christiane Beyer, Michael Schabacker 49
Kontrollierte Fragebogenentwicklung zur Messung erlebter Qualität von Produkten der Dräger Safety auf haptischer, optischer und akustischer Ebene
Julia Schneider, Christian Wölfel, Sarah Wandel, Michael Richenberger 59
Was können wir von Ablehnung lernen? Eine Befragung von NichtnutzerInnen im Kontext einer Produktentwicklung
Laura Augustin, Sabrina Pfrang, Björn Kokoschko, Andrea Wolffram, Michael Schabacker 71
Digitale Landwirtschaft und das User-Interface – eine Herstellersicht
Michael Jendis 85
Data Model Canvas fĂĽr die IT-System-ĂĽbergreifende Integration von Datenmodellen zur UnterstĂĽtzung von Datenanalyse-Anwendungen im Produktlebenszyklus
Thomas Eickhoff, Andreas Eiden, Jonas Gries, Jens C. Göbel 99
Montagegerechte Gestaltungsrichtlinien mittels Deep Learning
Johanna Gerlach, Alexander Riedel, Seyyid Uslu, Frank Engelmann, Nico Brehm 111
Hybride Simulationstechnik – Prototypenerkenntnisse in den Produktneuentwicklungsprozess einbinden
Dennis Kaczmarek, Armin Lohrengel 123
Zeitliche und inhaltliche Konvergenz der Lösungsfindung als zentrale Herausforderung in Hybriden Produktentwicklungsprozessen – eine Empirische Analyse von Stanfords ME310-Prozessmodell
Frank Koppenhagen, Tim BlĂĽmel, Tobias Held, Christoph Wecht 137
Better Change a Running System – Implementierung von Innovations- und Nachhaltigkeitsprozessen in Entwicklungsabteilungen
Oliver Keller, Paul Stawenow, Marco Kapetan 155
User Research im Zukunftsorientiertem Design-Thinking: Eine Ganzheitliche Methode fĂĽr das Stakeholder-Management in der Service-Optimierung
Mehdi Mozuni, Maren Ohlhoff, Gerhard Glatzel 163
Virtual-Reality-Umgebung für die Visualisierung von Entwicklungszielgrößen auf Basis des Referenzsystems im Modell der PGE – Produktgenerationsentwicklung
Felix Pfaff, Simon Rapp, Albert Albers 175
Ausarbeitungsleitfaden fĂĽr Nutzerstudien zur Evaluation von XR-Interfaces in der Produktentwicklung
Jakob Harlan, Benjamin Schleich, Sandro Wartzack 189
Textile Engineering ›SurFace‹: Oberflächenentwurf von der taktilen zur grafischen zur taktilen Erfahrbarkeit im Design Engineering der Zukunft
Marina-Elena Wachs, Theresa Scholl, Gesa Balbig, Katharina Grobheiser 201
Effiziente und Robuste Entwicklung komplexer Faserverbund-Triebwerkstrukturen
Sebastian Spitzer, Fabian Folprecht, Alrik Dargel, Christoph Klaus, Albert Langkamp, Maik Gude 215
Maschinenkonzept zur additiven Fertigung groĂźdimensionierter Titan-Bauteile
Andreas Kalb, Florian M. Dambietz, Peter Hoffmann 227
VIKA – Konzeptstudien eines virtuellen Konstruktionsberaters für additiv zu fertigende Flugzeugstrukturbauteile
Johann Steffen 237
Entwicklung einer agil-strukturierten Prozesslösung mittels ASD – Agile Systems Design für das technische Änderungsmanagement im After Sales eines OEM der Automobilindustrie
Jonas Heimicke, Sascha Pfau, Linda Vetten, Albert Albers 255
Methoden für die durchgängige Anwendung einer EBOM mithilfe klassenbasierter Substitutionsobjekte
Jonathan Leidich, Peter Robl, Julien Raphael Mrowka 271
Anforderungsmanagement in der Agilen Entwicklung Mechatronischer Systeme – ein Widerspruch in sich?
Nikola Bursac, Simon Rapp, Lukas Waldeier, Steffen Wagenmann, Albert Albers, Magnus Deiss, Volker Hettich 283
Akzeptanzanalyse zum Einsatz von Hybriden Prototypen und Extended Reality in der Produktentstehung
Liesa Zimmermann, Kathrin Konkol, Elisabeth Brandenburg, Rainer Stark 297
Interdisziplinäre Produktentwicklung – Beschreibung einer Kooperation aus Industrie, angewandter Forschung und Technischem Design zur Realisierung einer assistierenden Roboterzelle
Christian Hermeling, Johannes Abicht, Thomas Theling, Ralf Hock 309
Szenarien Machen Mögliche Zukünfte Erlebbar – Szenen eines Forschungsvorhabens
Maren Ohlhoff, Mehdi Mozuni, Gerhard Glatzel 323
3D-volldigitalisierte Behandlungsplanung bei Lippen-Kiefer-Gaumenspalten (LKGS-3D)
Christiane Keil, Dominik Haim, Ines Zeidler-Rentzsch, Franz Tritschel, Bernhard Weiland, Olaf MĂĽller, Thomas Treichel, GĂĽnter Lauer 335
Beam-colored Sketch and Image-based 3D Continuous Wireframe Reconstruction with different Materials and Cross-Sections
Martin Denk, Klemens Rother, Kristin Paetzold 345
Diskussionsbeitrag zu einem methodischen Ansatz für Entscheidungen in Zielkonflikten während der Konzeptphase der Entwicklung automatisierter Produktionsanlagen
Peter Lochmann, Jens-Peter Majschak 355
Generieren lastgerechter Materialparameter für FEM-gestützte Umformprognosen – am Beispiel von Karton Verbundmaterialien
Toma Schneider, Antje Harling, Frank Miletzky 371
Erweiterte Analyse ausgewählter Schwingungsphänomene mit dem C & C²-Ansatz am Beispiel einer Einscheibentrockenkupplung
Peter M. Tröster, Thomas Klotz, Simon Rapp, Yulong Xiao, Sascha Ott, Albert Albers 383
Ein Klassifizierungssystem fĂĽr Industrielle Augmented Reality Anwendungen
Jan Luca Siewert, Matthias Neges, Detlef Gerhard 401
Nutzerzentrierte Entwicklung einer ortsunabhängigen Maschinenabnahme mittels Augmented Reality
Nedim Kovacevic, Jantje Meinzer, Rainer Stark 417
Augmented Reality als intuitive Benutzungsschnittstelle fĂĽr das Roboterprogrammieren
Carolin Horn, Christoph-Philipp Schreiber 431
Design von Produkt-Dienstleistungssystemen fĂĽr Kreislaufwirtschaft
Ursula Tischner 443
Nachhaltigkeit: Avoiding Design – Warum gutes Design kein Design ist und auch das Nicht-Designen und Vermeiden von Produkten Gestalterhandwerk sein muss
Philipp SchĂĽtz, Oliver Gerstheimer, Philipp Englisch 461
Nachhaltigkeit als strategischer Imperativ fĂĽr die Gesellschaft und Unternehmen
Heinz Simon Keil, Detlef Tietze 475
Simulation modularer Produktarchitekturen durch modellbasierte Konfiguration
Florian M. Dambietz, Dieter Krause 491
MBSE-Ansatz fĂĽr eine Vernetzte Stoffstrommodellierung zur Verbesserung der Partnersuche in der Kreislaufwirtschaft
Franz Wieck, Philipp Kronenberg, Manuel Löwer 501
Konstruktion eines Inserts fĂĽr Faserverbund- Halbzeuge
Frank Weidermann, Stefanie Zimmermann, Andrea Pino 517
Der Ingenieur an seinem Arbeitsplatz – gesund und kompetent!
Bettina Schleidt 529
Digitale Arbeitsumgebungen in der Produktentstehung – Mit Action Design Research Web-Anwendungen zur produktiven Zusammenarbeit entwickeln
Stephan Scheele, Daniel Mau, David Foullois, Frank Mantwill 541
Nutzerzentrierung in Zeiten von Social Distancing – Evaluierung eines extracurricularen Lehrformats für Studierende der Produktentwicklung
Anne Wallisch, Kristin Paetzold 559
The Digitalization Principles from a User-Centered Design Perspective – A Conceptual Framework for Smart Product Development
Carolina Sallati, Klaus SchĂĽtzer 575
Brain of Materials – die Plattform für Designer, Entwickler und Materialhersteller
Hans Peter Schlegelmilch 587
Gibt es ein Patentrezept fĂĽr erfolgreiche IT-Projekte?
Alfred Katzenbach 591
Mockup einer Betriebsleitstelle für Automatisierte Shuttlebusse – Konzeption und Design eines Universellen, Visuellen und Auditiven Interfaces
Ingmar S. Franke, Sönke Beckmann, Olga Biletska, Hartmut Zadek 601
Co-Creation bei komplexen Consumer Products
Linda GeiĂźler, Nico Herzberg, Natalie Mundt 613
Bessere Kundenorientierung bei der Entwicklung physischer Produkte – Nutzung agiler Vorgehensweisen kombiniert mit Additiven Fertigungsverfahren
Philipp Blattert, Werner Engeln 621
Ermittlung von Anforderungen an eine Anwendungsfall-Spezifische Einführung Agiler Ansätze – Erkenntnisse aus der Anwendung des Agile-Stage-Gate Hybrids
Jonas Heimicke, Ahmed Spahic, Luis Bramato, Albert Albers 633
goG – die Neue Urbane Mobilität
Hans-Georg Höhne 645
Vergleich der Motivationsprofile von Scrum-Teammitgliedern mit dem Agilen Manifest zur Entwicklung von Gamification-Strategien
David Kessing und Manuel Löwer 655
Zeichnen als Weltentwurf: Analog + Digital – Die Bedeutung des Zeichnens in der Primarausbildung mit Blick auf Design Engineering in Europa
Marina-Elena Wachs 665
Intelligentes Nesting in der Kreislaufwirtschaft zur Steigerung der Ressourceneffizienz
Philipp Kronenberg, Franz Wieck, Sebastian Weber, Manuel Löwer 673
Remote Innovation – Co-Creation During Times of Pandemic
Oliver Gerstheimer, Philipp SchĂĽtz, Philipp Englisch, Erhard Wimmer 681
Analyse des Einflusses von Faktoren auf die agilen Fähigkeiten von Organisationseinheiten in der Entwicklung physischer Systeme
Jonas Heimicke, Tobias Rösel, Alber Albers 691
Entwicklung Angepasster Konstruktionsmethoden fĂĽr Nachhaltige Hochvolt-Speicher
Robert Kretschmann, Gerd Wagenhaus, Christiane Beyer 703
Automatisierung des Datenaufbereitungsprozesses fĂĽr AR/VR-Anwendungen im Engineering
Maximilian Peter Dammann, Wolfgang Steger, Ralph Stelzer 714
Nutzer- und Aufgabengerechte Unterstützung von Modellierungsaktivitäten im Kontext des MBSE-Model-Based Systems Engineering
Constantin Mandel, Matthias Behrendt, Albert Albers 72
Dinge – Nutzer – Netze
Museums have always been virtual places – so why do these institutions find it so difficult to use digital media? And what does a museum have to offer to a knowledge-based society whose act of remembering increasingly takes place in the digital domain?Museen sind stets auch virtuelle Räume: Als Einrichtungen des gemeinsamen Erinnerns schlagen sie Brücken zwischen dem An- und Abwesenden, der Materialität ihrer Exponate und einer Vergangenheit, die nur in ihren Hinterlassenschaften ihr Wirklichsein zu behaupten vermag. Dennoch sind in einer Gesellschaft, für die Virtualität Normalität geworden ist, die Institution Museum und ihr Umgang mit den längst nicht mehr ›neuen‹ Medien nach wie vor Austragungsorte erhitzter Debatten über das ›Echte‹, das ›Authentische‹ und die Erfahrbarkeit des Wirklichen. Dennis Niewerth geht der Frage nach, worin die »Virtualisierung des Musealen« besteht. Und er zeigt, was das Museum als Bollwerk der Kulturpädagogik im Sinne einer »Musealisierung des Virtuellen« einer Gesellschaft anzubieten hat, die unter der Fülle ihrer Erinnerungen begraben zu werden droht
Dinge - Nutzer - Netze: Von der Virtualisierung des Musealen zur Musealisierung des Virtuellen
Museen sind stets auch virtuelle Räume: Als Einrichtungen des gemeinsamen Erinnerns schlagen sie Brücken zwischen dem An- und Abwesenden, der Materialität ihrer Exponate und einer Vergangenheit, die nur in ihren Hinterlassenschaften ihr Wirklichsein zu behaupten vermag. Dennoch sind in einer Gesellschaft, für die Virtualität Normalität geworden ist, die Institution Museum und ihr Umgang mit den längst nicht mehr 'neuen' Medien nach wie vor Austragungsorte erhitzter Debatten über das 'Echte', das 'Authentische' und die Erfahrbarkeit des Wirklichen. Dennis Niewerth geht der Frage nach, worin die "Virtualisierung des Musealen" besteht. Und er zeigt, was das Museum als Bollwerk der Kulturpädagogik im Sinne einer "Musealisierung des Virtuellen" einer Gesellschaft anzubieten hat, die unter der Fülle ihrer Erinnerungen begraben zu werden droht