Using Direct Assessment to Improve Student Learning in a General Education Course Also Required in a Degree Program

General Education Program outcomes were developed and used to guide the assessment of student learning in a physics course. The student learning outcomes that mapped to program outcomes included assessing students\u27 problem solving skills. The results of student performance on a summative exam in sections of PHYS 102 in the October 2008 term were compared to specific overall and content assessment goals. The author used a focus group to review the results and make recommendations for improving student learning. Changes were implemented to improve student problem solving skills, in a formative sense, prior to students taking the assessment in future sections of the course. The changes resulted in measureable improvement in student performance

Hydraulic Investigations of the Salar de Uyuni, Bolivia

With a surface area of about 10,000 km², the Salar de Uyuni is the largest salt flat in the world. It is located at an altitude of 3,653 m on the Altiplano, a high plateau in the south of the Bolivian Andes. The Salar de Uyuni consists of an alternating sequence of highly porous salt layers (mainly composed of halite) and lacustrine clay sediments. The pore volume of the uppermost salt layer which has a thickness of up to 11 m is filled by brine. The brine contains high amounts of Mg, K, Li and B. The element lithium is an especially important raw material for the production of batteries. Thus, it plays an important role for the development of the electric mobility. With this background, extensive hydrogeological exploration activities were carried out at the Salar de Uyuni in the context of this dissertation. The hydraulic properties of the uppermost salt crust and the physical properties (density and viscosity) of the brine must be characterized. In order to do this, several core drillings were made, observation wells were installed, brine samples were taken and pumping tests were conducted between 2009 and 2012. The stratigraphic documentation of the obtained sediment cores provided insights about the deposit structure and the upper salt layer thickness. The determination of the salt core porosity was carried out by three different methods: (a) by using X-ray computed tomography, (b) gravimetrically by saturation with 2-octanol and (c) by completion of the core volume with plasticine and calculation of the porosity under consideration of the particle density of the salt. The laboratory investigations showed a depth-dependent porosity distribution in the upper salt layer. The uppermost 2 m were characterized by very high porosity values between 30 and 39%. However at greater depth, the total porosity decreases on average to 13.5%. Geochemical analyses of brine samples confirmed the general spatial distribution of the lithium concentrations as already published by previous studies. On the basis of the lithium distribution in the brine, the thickness of the upper salt layer and the depth-dependent porosity distribution, the total lithium deposit in the Salar de Uyuni was calculated to be about 7 million tons. The evaluation of the pumping tests under consideration of the density and viscosity of the pumped brine showed that the salt has a very high permeability in the horizontal direction. In contrast, flow-through experiments on drill cores indicated a clear vertical anisotropy of the permeability. This is caused by the inhomogeneous sediment stratification for instance by interbedded fine gypsum or clay lamina. Thus, horizontal brine movements are possible, but a deep vertical flow component can hardly be expected. This assumption is confirmed by radiocarbon dating the brine samples from different salt depths. The influence of annual floods during the rainy season could be observed by long-term brine level measurements. Throughout the time-series analysis, distinct periodic brine fluctuations of a few centimeters per day could be identified during the dry season. These daily fluctuations indicated an impermeable crust probably formed by the evaporation of near-surface brine and subsequent crystallization of salts in the pore volume. Thus, daily temperature and atmospheric pressure changes could directly affect the brine level. Due to the extensive hydrogeological investigations, this dissertation contributes to the essential understanding of the hydraulic conditions in the Salar de Uyuni.Mit einer Fläche von rund 10.000 km² ist der Salar de Uyuni die größte Salz-Ton-Ebene der Welt. Er befindet sich in einer Höhe von 3653 m NN im Altiplano, einer Hochebene im Süden der bolivianischen Anden. Der Salar de Uyuni besteht aus einer Wechsellagerung von hochporösen Salzschichten (überwiegend aus Halit bestehend) und lakustrinen Tonsedimenten. Die Porenräume der obersten bis zu 11 m mächtigen Salzschicht sind mit einer Sole gefüllt, die hohe Gehalte an Mg, K, Li und B aufweist. Insbesondere das Element Lithium ist ein wichtiger Rohstoff u.a. für die Herstellung von Batterien und spielt damit eine bedeutende Rolle bei der Entwicklung der Elektromobilität. Vor diesem Hintergrund wurden im Rahmen der vorliegenden Dissertation umfassende hydrogeologische Erkundungsarbeiten am Salar de Uyuni durchgeführt, um die hydraulischen Eigenschaften der obersten Salzkruste sowie die physikalischen Eigenschaften (Dichte und Viskosität) der Sole zu charakterisieren. Dazu wurden zwischen 2009 und 2012 zahlreiche Kernbohrungen abgeteuft, Beobachtungsbrunnen installiert, Soleproben entnommen und Pumpversuche durchgeführt. Die stratigraphische Dokumentation der gewonnenen Bohrkerne lieferte Erkenntnisse zur Ablagerungsstruktur und zur Mächtigkeitsverteilung der obersten Salzschicht. Die Bestimmung der Porosität der Salzkerne erfolgte mit drei verschiedenen Methoden: (a) mittels Computertomographie, (b) gravimetrisch durch Aufsättigung mit 2-Oktanol und (c) durch Volumenergänzung der Kernproben mit Plastilin und Berechnung der Porosität unter Einbeziehung der Reindichte des Salzes. Die Laboruntersuchungen zeigten eine tiefenabhängige Porositätsverteilung in der obersten Salzschicht. Während die obersten 2 m durch sehr hohe Porositäten zwischen 30 und 39% gekennzeichnet sind, nimmt die Gesamtporosität in größerer Tiefe auf durchschnittlich 13.5% ab. Geochemische Analysen von Soleproben bestätigten die grundsätzliche räumliche Verteilung der Lithium-Konzentrationen, wie sie bereits durch frühere Studien veröffentlicht wurde. Auf Basis der Lithium-Verteilung in der Sole, der Mächtigkeit der oberen Salzschicht sowie der tiefenabhängigen Porositätsverteilung wurde ein Lithium-Vorkommen im Salar de Uyuni von rund 7 Millionen Tonnen berechnet. Die Auswertung der Pumpversuche unter Berücksichtigung der Dichte und Viskosität der geförderten Sole zeigte, dass das Salz eine sehr hohe Permeabilität in horizontaler Richtung aufweist. Allerdings zeigten Durchströmungsversuche an Bohrkernen eine deutliche vertikale Anisotropie der Permeabilität, was auf die inhomogene Sedimentschichtung durch z.B. eingeschaltete feine Gips- oder Tonschichten zurückzuführen ist. Somit sind zwar horizontale Solebewegungen möglich, jedoch ist kaum mit einer tiefgreifenden vertikalen Strömungskomponente in der Salzschicht zu rechnen. Diese Vermutung wird durch 14C-Altersdatierungen von Soleproben aus unterschiedlichen Tiefen des Salzes bestätigt. Der Einfluss der jährlichen Überschwemmungen während der Regenzeit konnte anhand von Langzeitmessungen des Solespiegels beobachtet werden. Im Zuge der Zeitreihen-Analyse zeigten sich zudem ausgeprägte periodische Tageschwankungen von einigen Zentimetern während der Trockenzeit. Diese deuten darauf hin, dass durch Verdunstung oberflächennaher Sole und damit einhergehender Kristallisation von Salzen im Porenraum eine undurchlässige Kruste entsteht. Dadurch haben tägliche Temperatur- und Luftdruckschwankungen direkten Einfluss auf den Solespiegel. Die vorliegende Dissertation trägt aufgrund der umfangreichen hydrogeologischen Untersuchungen wesentlich zum Verständnis der hydraulischen Verhältnisse im Salar de Uyuni bei.Con una superficie de aproximadamente 10.000 kilómetros cuadrados el Salar de Uyuni es el mayor lago de sal en el mundo. Se encuentra a una altura de 3.653 m sobre el nivel del mar en el altiplano en el sur de los Andes bolivianos. El Salar de Uyuni consiste en una alternancia de capas de sal altamente porosa (que consiste predominantemente de halita) y lacustre sedimentos de arcilla. La capa superior de sal tiene un espesor de hasta 11 metros. Los espacios de poros del sal se llenan con una salmuera que contiene altos contenidos de Mg, K, Li y B. En particular, el elemento litio constituye una importante materia prima para la producción de baterías que son utilizadas en la construcción de vehículos eléctricos. Bajo estos antecedentes y en el contexto de la presente tesis, se han desarrollado extensas actividades de exploración hidrogeológica en el Salar de Uyuni. Las propiedades hidráulicas de la corteza de sal superior y las propiedades físicas (densidad y viscosidad) de la salmuera debían caracterizadas. Para ello, entre 2009 y 2012 se realizaron varios perforaciones con la finalidad de obtener muestras de núcleos, se instalaron pozos de supervisión, se realizaron pruebas de bombeo y se tomaron muestras de salmuera. La documentación estratigráfica de los núcleos de perforacíon proporciona conocimientos para la estructura de los depósitos y para el espesor del superior capa de sal. La porosidad de los núcleos de sal fue determinada por medio de tres métodos diferentes: (a) por tomografía computarizada (TC), (b) gravimétricamente mediante la saturación con 2-octanol y (c) mediante de compleción del volumen del núcleo con plastilina y computacíon de la porosidad en atención a la densidad real del sal. Las investigaciones de laboratorio demostraron una distribución de la porosidad dependiente de la profundidad en la capa superior de sal. Mientras que la parte superior 2 m se caracterizan por altas porosidades entre el 30 y 39%, la porosidad total decrese en una profundidad mayor a un promedio de 13,5%. Los análisis geoquímicos de muestras de salmuera confirmaron la distribución espacial fundamental de las concentraciones de litio, como ya se ha publicado por estudios anteriores. A base de la distribución de litio en la salmuera, el espesor de la capa superior de sal, y la porosidad dependiente de la profundidad determinaron que todos los recursos minerales de litio en el salar de Uyuni son alrededor de 7 millones de toneladas. La evaluación de las pruebas de bombeo en consideración de la densidad y la viscosidad de la salmuera transmitido mostró que la sal generalmente tiene una permeabilidad muy alta. Pero, las pruebas de flujo en muestras de núcleo mostró una anisotropía significativa de la permeabilidad con la profundidad, que se debe a una estratificación de sedimentos no homogénea debido las láminas finas de yeso o arcilla intercaladas. Por lo tanto, es correcto que los movimientos de salmuera horizontales son posibles, pero es poco probable que movimientos verticales de salmuera ocurran. Esta hipótesis se ve confirmada por la datación por radiocarbono de muestras de salmuera de diferentes profundidades de la sal. El impacto de las inundaciones anuales durante la estación lluviosa se puede observar a partir de las mediciones a largo plazo del nivel de salmuera. En el curso del análisis de series de tiempo también mostraron pronunciadas variaciones diarias periódicas de unos pocos centímetros en la estación seca. Esto sugiere que hay una corteza impermeable que se forma por evaporación de salmuera cerca de la superficie y la cristalización de sales en el espacio de los poros. En esta manera, las fluctuaciones diarias de temperatura y de preción de aire influyen directamente el nivel de salmuera. Gracias a las extensas investigaciones hidrogeológicas realizadas, la presente tesis contribuye significativamente a la comprensión de las condiciones hidráulicas en el Salar de Uyuni

Photocatalytic activity and charge carrier dynamics of TiO2 powders with a binary particle size distribution

The effects of the particle size distribution on the charge carrier dynamics and the photocatalytic activity of mixed titanium dioxide (TiO2) powder samples were investigated in this work. Instead of the synthesis of the small semiconductor particles, the binary particle size distributions of the powders were obtained by mixing commercially available TiO2 powders with different particle sizes. The pure anatase samples (average diameters: 7, 20, and 125 nm, respectively) were created via ultrasound treatment and discreet drying. The photocatalytic activity of the powder samples was assessed by the degradation of nitric oxide (NO) and acetaldehyde in the gas phase. Furthermore, the charge carrier kinetics was determined using transient absorption spectroscopy following pulsed laser excitation. Importantly, a recently published model based on fractal dimensions was used to fit the transient signals of the photo generated charge carriers in the TiO2 powder samples. The effects of the particle size on the acetaldehyde degradation could be explained by the formation of agglomerates, which reduce the available surface area of smaller particles. The fast oxidation of acetaldehyde on the surface of TiO2 by direct hole transfer was further independent of the observed charge carrier lifetimes on the microsecond time scale. The photocatalytic NO degradation, on the other hand, increased for samples containing larger amounts of small particles. The corresponding photonic efficiencies correlated well with the charge carrier lifetimes determined by the time-resolved studies. Hence, it was concluded that a long charge carrier lifetime generally leads to higher fractional conversions of NO. The employed fractal fit function was proved to be beneficial for the kinetic analysis of charge carrier recombination in TiO2, in direct comparison with a second order fit function. © 2018 the Owner Societies

Kommentar: Lehrerinnen- und Lehrerbildung im Umbruch zwischen Auftrag, alten Schwächen und neuen Chancen

Die derzeitige Aus- und Weiterbildung von Lehrpersonen ist ein Konglomerat verschiedens-ter Inhalte sowie Bildungs- und Prüfungsformate. Alle nehmen für sich in Anspruch, die Kompetenzen der Lehrpersonen zu stärken. Viele scheitern aber an der Vermittlungs-Er-werbs-Anwendungs-Lücke. Sie optimieren nicht das finale Lehrkrafthandeln. Der Autor und die Autorin dieser Einführung arbeiten zusammen mehr als 50 Jahre in der Aus- und Wei-terbildung von Lehrpersonen. Anlässlich der „Qualitätsoffensive Lehrerbildung“ des BMBF stellen sie mit dem Blick zurück und in die Zukunft drei Fragen: Welche Merkmale profes-sionellen Handelns von Lehrpersonen muss die Bildung für (angehende) Lehrkräfte för-dern? Welche Mängel bisheriger Lehrer- und Lehrerinnenbildung schwächen deren Wirk-samkeit? Welche besonderen Chancen bietet das Bildungsformat Training für die Aus- und Weiterbildung? Sie richten diese Fragen an die vier Wirkungsverantwortlichen Stakeholder für die Qualität der Lehrer- und Lehrerinnenbildung, d.h. (1.) an die Anbieter und Anbiete-rinnen bisheriger und künftiger Bildungsformate, (2.) an die teilnehmenden Nutzerinnen und Nutzer, (3.) an die, die dafür verantwortlich sind, dass der Anwendungsort ein Lernort für die kollegiale Praxisreflexion wird und (4.) an die, die die dazu notwendigen Ressourcen bereitstellen müssen. Die nachfolgenden Beiträge zu neuen Trainings-Angeboten konkreti-sieren ihre Antworten auf diese Fragen im Rahmen ihrer je spezifischen Ansätze

Charge Carriers in Commercial Photocatalysts : Fractal Kinetics and Effect of “Inert” Additives

High photon conversion efficiencies and low-cost materials are crucial for implementing photocatalytic solutions in large scale applications. To improve the conversion efficiencies, knowledge on the lifetime and dynamics of photogenerated charge carriers is fundamental, for which transient absorption spectroscopy has provided important insights. Regarding the cost of the materials, one approach to decrease it is mixing the photocatalyst with cheaper additives while avoiding a significant loss in its activity. In this short review we summarize the findings of our group dealing with both aspects. A new model to fit transient absorption decays, based on fractal kinetics, is discussed. The model has been applied to the transient decays of TiO2 mixtures with binary particle size distributions and of TiO2 mixtures with a priori inert additives. In both cases, the insights obtained from the model were crucial to explain the photocatalytic activities of the mixtures. © 2020, The Author(s)

Understanding charge transfer processes on metal oxides - A laser-flash-photolysis study

In the focus of this study, mixtures of commercially available TiO2 powders were created and their photocatalytic activity concerning the acetaldehyde degradation in the gas phase was tested. Further, the lifetime of the photogenerated charge carriers was analyzed by Laser-Flash-Photolysis-Spectroscopy. The acetaldehyde degradation experiments of the mixed powders lead to positive and negative deviations from the expected weighted mean. Nevertheless, their photocatalytic activity could be correlated with the lifetime of the charge carriers. A longer charge carrier lifetime at ambient conditions correlated with a lower fractional conversion of acetaldehyde. The advantageous activities of the samples were associated with a charge transfer reaction between larger and smaller particles comparable to the antenna mechanism. © 2016 SPIE.BMBFKRONOS International, Inc

Overcome procrastination: Enhancing emotion regulation skills reduce procrastination

AbstractProcrastination is a widespread phenomenon that affects performance in various life domains including academic performance. Recently, it has been argued that procrastination can be conceptualized as a dysfunctional response to undesired affective states. Thus, we aimed to test the hypothesis that the availability of adaptive emotion regulation (ER) skills prevents procrastination.In a first study, cross-sectional analyses indicated that ER skills and procrastination were associated and that these connections were mediated by the ability to tolerate aversive emotions. In a second study, cross lagged panel analyses showed that (1) the ability to modify aversive emotions reduced subsequent procrastination and that (2) procrastination affected the subsequent ability to tolerate aversive emotions. Finally, in a third study, a two-arm randomized control trial (RCT) was conducted. Results indicated that systematic training of the ER skills tolerate and modify aversive emotions reduced procrastination. Thus, in order to overcome procrastination, emotion-focused strategies should be considered

Gesund Aufwachsen - Sichtweisen und Bedürfnisse von Eltern 2- bis 6-jähriger Kinder in Charlottenburg-Nord

Als universitäre Fachrichtung wurde Public Health in Deutschland Ende der neunziger Jahre federführend durch die Deutsche Gesellschaft für Public Health e. V. etabliert und ist damit gegenwärtig noch immer eine vergleichsweise „junge“ akademische Qualifikation im dreistufigen Studiensystem aus Bachelor, Master und Promotion. Auf der Grundlage einer Berufsausbildung in den ausgewählten Gesundheitsfachberufen Altenpflege, Diätassistenz, Ergotherapie, Gesundheits- und (Kinder)Krankenpflege, Entbindungspflege, Logopädie, Rettungsdienst, Orthoptik und Physiotherapie (Charité-Universitätsmedizin Berlin (CUB) 2018) zielt der im Jahr 2011 an der Charité – Universitätsmedizin Berlin erstmals angebotene Bachelorstudiengang Gesundheitswissenschaften auf den Erwerb breit angelegter fachwissenschaftlicher und methodischer Kompetenzen zur Übernahme von qualifizierten Fachfunktionen in unterschiedlichen gesundheitswissenschaftlichen Handlungsfeldern. Der Studienabschluss bahnt Wege in verschiedene gesundheitswissenschaftliche Tätigkeitsbereiche auf mittlerer Handlungs-, Entscheidungs- und Verantwortungsebene (CUB 2017). Zu den zukünftigen Aufgaben der Absolvent*innen zählen beispielsweise die multidisziplinäre Planung, Entwicklung und Umsetzung von gesundheitsrelevanten populationsbezogenen Initiativen und Programmen in der Gesundheitsverwaltung, in Versicherungen, Behörden und Gesundheitseinrichtungen, der gesundheitsbezogenen Öffentlichkeits- und außerschulischen Bildungsarbeit, der Gesundheitsförderung und Krankheitsprävention oder auch die Mitwirkung an Aktivitäten der angewandten Gesundheitsforschung. Vor dem Hintergrund der Erschließung neuer Berufsfelder und der stetigen Entwicklung neuer Aufgabenbereiche für Bachelorabsolventinnen und -absolventen der Gesundheitswissenschaften spielt das Modul B18 „Spezielle Themen der Gesundheitswissenschaften“ eine bedeutende Rolle. Ziel dieses Moduls ist die projektförmige und praxisnahe Bearbeitung wechselnder gesundheitswissenschaftlicher Frage- und Problemstellungen. Besonderes Augenmerk wird auf die Heranziehung multidisziplinärer Sichtweisen bei der Problembearbeitung gelegt, wobei die unterschiedlichen beruflichen Erfahrungen der Studierenden und die im Studium erworbenen Kompetenzen einen wichtigen Beitrag für konstruktive Diskussionen innerhalb der Seminare leisten. Die Studierenden haben die Wahl zwischen wechselnden Themen der Gesundheitswissenschaften. Im Wintersemester 2018/19 wurden Seminare zu den Themenschwerpunkten ..