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Zum aktuellen Zeitpunkt sind alle Sensoren einer Herz-Lungen-Maschine des Unternehmens Getinge kabelgebunden. Dadurch besteht das Risiko, dass sich während einer OP Keime auf den Kabeln sammeln, die Kabel steigern den Zeitaufwand beim Reinigen und Konnektieren und lassen das Gesamtsystem unübersichtlich wirken. Das Ziel dieser Arbeit ist es, ein Konzept zu entwickeln, wie die Datenübertragung von einem Sensor zu einer Herz-Lungen-Maschine drahtlos erfolgen kann. Dazu wurden elf gewichtete Anforderungen an einen Funkstandard für eine drahtlose Datenübertragung definiert. Bezüglich dieser Anforderungen wurden 15 Funkstandards anhand einer Literaturrecherche analysiert. Es stellte sich heraus, dass sich ZigBee, IEEE 802.15.6, Z-Wave und EnOcean für diese Anwendung eignen, wobei ZigBee im Vergleich zu den anderen Funkstandards als am besten geeignet bewertet wurde. Um die Eigenschaften von ZigBee bezüglich der definierten Anforderungen zu verifizieren, wurde ein ZigBee-Prototyp implementiert und getestet. Für die Bereitstellung der Mess-Funktionalität für die Tests wurde ein Programm in C++ geschrieben. Mit Hilfe dieser Tests konnte die Erfüllung der Anforderungen von ZigBee bestätigt werden. Auf dieser Grundlage ist es möglich, die drahtlose Datenübertragung zwischen Sensor und Herz-Lungen-Maschine auf Basis des ZigBee-Funkstandards zu entwickeln. Ausblickend ist es für die Entwicklung von drahtlosen Sensoren einer Herz-Lungen-Maschine ratsam, die Akzeptanz der Anwender zu erfragen und die regulatorischen Anforderungen für Funk bei Medizinprodukten zu erläutern.

Es wurde eine Markt- und Wettbewerbsanalyse der Peakboard GmbH sowie des Produktes Peakboard durchgeführt.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Fragestellung, inwiefern sich der Einsatz und die Produktion von Lernvideos an baden-württembergischen Berufsschulen aus der Per-spektive von Lehrpersonen auf Lehr- und Lernprozesse auswirken. Auf den ersten Blick ein sehr fokussierter Blick auf ein Randthema, auf eine von vielen didaktischen Möglich-keiten des Unterrichtens. Lernvideos – also irgendeine Methode, die sich aus den tech-nischen Möglichkeiten der digitalen Medien ergeben und eine zeitgemäße Weiterent-wicklung von Overhead-Projektor und Lehrbuch bedeuten. Dies wäre ein sehr verkürzter Blick, ja ein falscher auf dieses Thema. Nicht die technische Umsetzung, nicht die Er-gänzung des didaktischen Methodenpools steht im Vordergrund. Es geht um eine ganz grundsätzliche Sicht auf das Lehren und Lernen an Schulen, um die Kompetenzen, die bei den Schülern als output angestrebt werden, um die Anforderungen und Erwartun-gen welche die Gesellschaft – und vor allem die Arbeitswelt - zukünftig an die heran-wachsenden Generationen stellt. DigitalPakt Schule der Bundesregierung , Industrie 4.0 , Berufsbildung 4.0 sind neue und umfassende Programme, um einen weiteren großen Schritt bei der so genannten digitalen Revolution zu gehen. Digitale Kompetenz, so formuliert das zuständige Minis-terium für Bildung und Forschung zur Begründung des DigitalPakts Schule, ist „[…] von entscheidender Bedeutung für jeden und jede Einzelne, um digitale Medien selbst-bestimmt und verantwortungsvoll nutzen zu können und um gute Chancen auf dem Ar-beitsmarkt zu haben; und für die Gesellschaft, um Demokratie und Wohlstand im 21. Jahr-hundert zu erhalten.“ Auch innerhalb des Schulsystems wird seit langem geforscht und werden Handlungsempfehlungen herausgearbeitet, wie das System Schule auf die Digitalisierung aller Lebensbereiche reagieren muss. Später wird darauf noch näher eingegangen. Beispielhaft eine Aussage einer vom zuständigen Ministerium in Auftrag gegebenen Studie die festhält: Statt Wissensanhäufung und ‚Lernen auf Vorrat‘ sind andere Kompetenzen gefragt: In praxisbezogenen Problemstellungen soll Wissen angewendet werden. Dazu muss neues Wissen selbständig erarbeitet, neue Informationen recherchiert werden. Lernen und Arbeiten wachsen daher immer stärker zusammen. Es geht also bei aller Integration der so genannten ‚Neuen Medien‘ in den Unterrichts-alltag an Schulen immer um die Prozess- und Ergebnisqualität des Lernprozesses. Diese Vorgehensweise bietet auch ein Korrektiv in diesem Tempo der Veränderung, damit nicht jegliche Form der Digitalisierung per se als fortschrittlich und gut bewertet wird, sondern auf den qualitativen Prüfstand gestellt wird. Nicht die technische Mach-barkeit bestimmt den Fortschritt, sondern die Gütekriterien für eine gute Didaktik. Ein weiterer Aspekt dieses Themenbereichs ist, dass bei der didaktischen Nut-zung von Lernvideos die Schule nicht Vorreiter oder gar Erfinder war. Die JIM-Studie aus dem Jahr 2016 zeigt, dass 87% der Jugendlichen und jungen Erwachsenen durchschnitt-lich 200 Minuten pro Tag im Internet surfen um sich zu informieren sowie zur Unterhal-tung. Weiter sehen sich 81% der Befragten mehrmals wöchentlich Videos im Internet an. Dabei steht die Nutzung des Online Portals YouTube an erster Stelle. Das Medium Film ist zusammenhängend als Leitmedium junger Erwachsener anzusehen und bedarf dementsprechend besonderer Aufmerksamkeit. Um nicht einer naiven Fortschrittsgläu-bigkeit zu verfallen soll daher der Einsatz von Lernvideos an baden-württembergischen Berufsschulen anhand einer qualitativen Forschung untersucht werden. Auch aufgrund der noch geringen Verbreitung dieser Lehr- und Lernform würde bei einer quantitativen Vorgehensweise kein ausreichendes Datenmaterial zur Verfügung stehen. Die vorlie-gende Arbeit fokussiert die Einbeziehung vorgefertigter Lernvideos in den Unterricht wie auch die eigene Herstellung und die damit verbundenen Lernprozesse. Da Lernvi-deos – zumindest von Ihrer Definition - eine sehr umfassende Möglichkeit selbstgesteu-erten Lernens beinhalten sollen, wird der Frage nachgegangen, ob Lernvideos auch im Rahmen von ‚Flipped Classroom‘ Anwendung finden können. Aufgrund bisheriger Erfahrungen und theoretischen Auseinandersetzungen des Autors mit den Themen Film und digitale Medien wird der Arbeit folgende Hypothese vorweg-gestellt: Der Einsatz und die Herstellung von Lernvideos im Unterricht an Berufsschu-len steigert die Prozess- wie auch die Ergebnisqualität des Unterrichts. Die Auswertung wird zeigen, ob diese Lehr- und Lernmethode ein Baustein ist, die di-daktische Qualität des Unterrichts an die Anforderungen der digitalen Revolution anzu-passen. Konkret soll die medienpädagogische Untersuchung auf Grundlage von 3 Forschungs-fragen durchgeführt werden. 1. Wie beeinflusst der Einsatz und die Herstellung von Lernvideos im Unterricht an beruflichen Schulen die Lehrer/Schüler Interaktion und wie verändert sich die Rolle der Lehrperson? 2. Wie wirken sich der Einsatz und die Herstellung von Lernvideos auf die Qualität des Unterrichts aus und lässt sich ein höherer Lernerfolg bei den Schülerinnen und Schülern feststellen? 3. Welche Rahmenbedingungen müssen an den Berufsschulen vorhanden sein, um diese Lehr- und Lernmethode gut integrieren zu können. Aufbau und Ablauf dieser medienpädagogischen Untersuchung gliedert sich wie folgt: In Kapitel 2 findet eine Auseinandersetzung mit den mannigfaltigen Begrifflichkeiten statt, die in der Diskussion verwendet werden. Digitale Kompetenz, Medienkompetenz, Medi-enbildung, Medienpädagogik, sind Begriffe, die teilweise synonym verwendet werden, dadurch aber nicht zu Klarheit und Präzision führen. Oftmals entstehen aufgrund dieses Problems Verwirrungen, die für den Bereich beruflicher Praxis wenig hilfreich sind. In Ableitung daraus soll das Thema in der bildungspolitischen Diskussion veror-tet werden, aber auch untersucht, inwieweit Gütekriterien für guten Unterricht in die Arbeit mit digitalen Medien integriert werden können. Im 3. Kapitel wird genauer auf die theoretischen Erkenntnisse und Forderungen der Lerntheorie eingegangen, mit Hilfe der Aspekte konstruktivistisches, kooperatives und selbstgesteuertes Lernen. Daraus folgernd, wie dieses Verständnis über Lernprozesse bei der Arbeit mit Lernvideos im Unterricht didaktisch umgesetzt werden kann. Im 4. Kapitel wird, ausgehend von einer kurzen theoretischen Begründung der qualitativen Sozialforschung, das Forschungsdes-ign beschrieben und ein Leitfaden für die Experteninterviews entwickeln. Nach Auswer-tung der transkribierten Gespräche werden die gewonnen Erkenntnisse auf die For-schungsfragen und die Erkenntnisse des Theorieteils bezogen. Wünschenswert wäre, wenn diese Arbeit einen kleinen Baustein in die Diskussion eingebringen kann, wie die Formen heutiger Wissens- und Informationsverarbeitung sowie die prognostizierten Anforderungen der Arbeitswelt, in die Didaktik schulischen Lernens eingehen können.

Künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen (ML) sind zwei der großen Schlüsseltechnologien zur Automatisierung intelligenten Verhaltens mit einer großen Anzahl von Anwendungsbereichen. Neben dem Einsatz von Servicerobotern, autonomen Fahrzeugen und intelligenten Suchmaschinen erschließen sich nach und nach weitere Einsatzfelder dieser jungen Wissenschaft. Diese Arbeit verfolgt das Ziel, zu prüfen, ob ein beispielhaftes Problem aus der IT-Security für die Bearbeitung durch maschinelle Lernverfahren geeignet ist, ein entsprechendes Open- Source Toolkit, das JMLT (Java Machine Learning Toolkit) zu dessen Bearbeitung zu entwickeln und mit diesem das Problem zu bearbeiten und die erhaltenen Ergebnisse auszuwerten, um letztendlich die Beantwortung der Eingangsfrage zu verifizieren. Mit dieser Arbeit entsteht ein frei zugängliches, umfangreiches Open-Source Toolkit, dass jedem Interessierten zur freien Verfügung gestellt wird. Dieses bietet eine ganze Palette an Möglichkeiten, Daten zu verarbeiten, zu modifizieren, mit verschiedenen Methoden des maschinellen Lernens zu bearbeiten und die Ergebnisse grafisch anzuzeigen. Die Mächtigkeit dieses Toolkits wird sich im Laufe dieser Arbeit ergeben. Zur Verwendung sind grundlegende Java-Kenntnisse notwendig.

Um die Hot-Spot-Festigkeit von einzelligen PV-Modulen schon im Entwicklungsprozess untersuchen zu können, wurde hierfür ein Testablauf entwickelt. Hauptaufgabe war die Untersuchung der Einflussfaktoren auf die Messungen (Messtechnik).