Die schiefe Ebene als fächerübergreifendes Lehr- und Lernmodell

An der Hochschule Heilbronn wurde ein fächerübergreifendes Lehr- und Lernmodell entwickelt, das den Übergang von der Schule zur Hochschule speziell in den Fächern Mathematik und Physik erleichtern soll. Bedingt durch die unterschiedlichen Schularten, die zu einer Hochschulzugangsberechtigung führen, ist die Heterogenität im Wissensstand in diesen Fächern besonders groß. Das Modell begleitet die Studierenden dann bis ins Hauptstudium. In thematisch enger Verzahnung mit dem Modell wurde an der Hochschule Heilbronn ein verpflichtender Mathe-Grundlagentest als Qualitätssicherungsmittel eingeführt.Das Lehr- und Lernmodell stellt eine schiefe Ebene dar, deren Neigungswinkel geändert werden kann. Ein darauf befindlicher Ball soll nach der Auslenkung wieder in die Ruhelage gebracht werden. Um das Modell theoretisch zu erfassen, wird Schulstoff wie trigonometrische Funktionen, kinetische und potentielle Energie aufgefrischt. Im Grundstudium wird das Modell bis zu einer linearen Differentialgleichung 2. Ordnung samt deren Lösung besprochen. Im Hauptstudium wird in der Regelungs-, Steuerungs- und Automatisierungstechnik die entsprechende Übertragungsfunktion veranschaulicht und das Modell durch die Themengebiete Sensortechnik und Aktorik erweitert

Die schiefe Ebene als fächerübergreifendes Lehr- und Lernmodell

An der Hochschule Heilbronn wurde ein fächerübergreifendes Lehr- und Lernmodell entwickelt, das den Übergang von der Schule zur Hochschule speziell in den Fächern Mathematik und Physik erleichtern soll. Bedingt durch die unterschiedlichen Schularten, die zu einer Hochschulzugangsberechtigung führen, ist die Heterogenität im Wissensstand in diesen Fächern besonders groß. Das Modell begleitet die Studierenden dann bis ins Hauptstudium. In thematisch enger Verzahnung mit dem Modell wurde an der Hochschule Heilbronn ein verpflichtender Mathe-Grundlagentest als Qualitätssicherungsmittel eingeführt.Das Lehr- und Lernmodell stellt eine schiefe Ebene dar, deren Neigungswinkel geändert werden kann. Ein darauf befindlicher Ball soll nach der Auslenkung wieder in die Ruhelage gebracht werden. Um das Modell theoretisch zu erfassen, wird Schulstoff wie trigonometrische Funktionen, kinetische und potentielle Energie aufgefrischt. Im Grundstudium wird das Modell bis zu einer linearen Differentialgleichung 2. Ordnung samt deren Lösung besprochen. Im Hauptstudium wird in der Regelungs-, Steuerungs- und Automatisierungstechnik die entsprechende Übertragungsfunktion veranschaulicht und das Modell durch die Themengebiete Sensortechnik und Aktorik erweitert

Near-field photography with short laser pulses

In dieser Arbeit werden die Nahfelder von verschiedenen Nanopartikeln untersucht. In Analogie zum Hertzschen Dipol erwartet man Nahfelder rund um alle Nanostrukturen. Um diese Nahfelder sichtbar zu machen, wird die Methode der sogenannten "Nahfeldphotographie" verwendet: Die Strukturen werden auf ein Substrat (z.B. Silizium oder PMMA) aufgebracht und mit einem Femtosekundenlaser bestrahlt. Die Energie des Lasers reicht nicht aus, um das bloße Substrat zu verändern. An den Stellen jedoch, wo die Strukturen auf dem Substrat liegen und eine lokale Feldüberhöhung durch ihr optisches Nahfeld stattfindet, reicht die Intensität aus, um eine Substratablation zu verursachen. Das so in das Substrat eingebrachte Muster hängt von der Geometrie der Nanostrukturen und von der Polarisationsrichtung des eingestrahlten Laserlichts ab. Es wurden verschiedene Substratmaterialien, unterschiedliche Nanopartikelmaterialien und diverse Partikelgeometrien untersucht. Zu einigen Experimenten konnten begleitende Mie-Berechnungen oder DDA-Simulationen durchgeführt werden

Optical near-fields of triangular nanostructures

We compare simulations of optical near-fields of single triangular nanostructures with experimental results from a near-field ablation technique on a periodic arrangement of triangles. We find good agreement of the lateral near-field distributions; nevertheless their dependency on the polarization of the incident light differs by 90°. Upon increasing the lateral distances of the nanotriangle arrangement in the experiment, the polarization dependence agrees with the simulation. We conclude that this at first sight unexpected behaviour stems from the coupling of near-fields by scattered surface waves and their interaction with the incoming beam

Physikgrundlagen digital - reloaded in der Online Lehre 2020/2021

Um den Übergang von der Schule zur Hochschule zu erleichtern, brauchen Studierende technischer Fächer häufig eine Auffrischung ihrer Kenntnisse in Mathematik und Physik. Ein Online-Lernsystem für Physik kann Studierende bei der Beschäftigung mit physikalischen Inhalten unterstützen. Zudem kann ein Physik-Wissenstest Lücken im individuellen Wissensstand aufzeigen und zum Lernen der fehlenden Themen motivieren. Die Arbeitsgruppe "eLearning in der Physik" der Hochschulföderation Süd-West (HfSW) bestehend aus den baden-württembergischen Hochschulen Aalen, Esslingen, Heilbronn, Mannheim und Reutlingen hat einen Aufgabenpool von über 200 Physikaufgaben für Erstsemester erarbeitet. Sie stehen den Studierenden mit Lösungen in Lernmanagementsystemen zum Selbststudium und jetzt auch im "Zentralen Open Educational Resources Repositorium der Hochschulen in Baden-Württemberg" (ZOERR) zur Verfügung. In diesem Beitrag wird über den Einsatz der Online-Übungsaufgaben in 2020/2021 berichtet, über die Ergebnisse der Wissenstests und über die in der Corona-Zeit neu eingerichteten eTutorien