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Interaktion mit Teilnehmer*innen (TN) ist in der Online-Lehre mindestens genauso wichtig wie in der Präsenzlehre. Im virtuellen Raum (z.B. in einer Videokonferenz oder über das eingesetzte Lernmanagementsystem) können Abstimmungen allerdings nicht wie gewohnt per Handzeichen geregelt und die Stimmung der Teilnehmer*innen (TN) nicht mittels Blick durch den Raum ermittelt werden. Hier schaffen digitale Tools Abhilfe. Sie ermöglichen es, Abstimmungen und kurze Umfragen im virtuellen Lehrraum durchzuführen. So können TN bspw. mittels Fragen aktiviert werden, der Lehrperson (LP) ihre Stimmung mitteilen und unkompliziert Gruppeneinteilungen vornehmen.
Analyse und Bewertung von State-Management Varianten in modernen Cross-Plattform Technologien
(2020)
Plattformübergreifende Technologien entwickeln sich ständig weiter und bieten einen kostengünstigen und zeiteffizienten Ansatz zur Entwicklung von Anwendungen auf mehreren Plattformen. Die Frage nach dem richtigen State-Management Ansatz muss dabei zu Beginn eines jeden Projekts beantwortet werden, was eine Herausforderung sein kann mit einer Vielzahl an mögliche Lösungen. Das Ziel dieser Arbeit war daher die Untersuchung von State-Management Ansätzen am Beispiel von Flutter und deren Bewertung auf der Grundlage von festgelegten Kriterien. In dieser Arbeit werden zunächst plattformübergreifende Technologien untersucht, mit Schwerpunkt auf Flutter. Danach werden gängige Ansätze von State-Management und die Theorie hinter Code Qualität Metriken analysiert. Basierend auf den gesammelten Informationen und den daraus resultierenden wirtschaftlichen und technologischen Entscheidungsgründen wurden Bewertungskriterien erstellt. Vier State-Management Ansätze wurden umgesetzt und entsprechend der Kriterien bewertet. Der Vergleich zeigt, dass BLoC die beste Lösung für Großanwendungen mit erfahrenen Entwicklern zu sein scheint. Für kleinere Projekte oder unerfahrene Entwickler bietet sich der Einsatz von Provider an.
In einer globalisierten Welt ist es von Bedeutung, die Lieferketten und Materialprozesse kontinuierlich zu optimieren. In der Firma Anton Paar soll der Materialflussprozess effizienter gestaltet werden, um Zeit und Kosten zu reduzieren. Ziel der Masterarbeit ist eine Reduzierung der Durchlaufzeit des Materialflussprozesses, was sich positiv auf die Gesamtdurchlaufzeit der Supply Chain auswirkt. Die vorliegende Arbeit beschreibt die in der Literatur gängigen Materialflussprozesse und diskutiert deren Vor- und Nachteile. Basierend auf der Literaturanalyse werden die relevanten Prozessoptionen identifiziert und dargestellt. Die einzelnen Prozesskomponenten werden segmentiert und mit Metriken (z.B. Durchlaufzeit, Kosten) versehen, um die Vergleichbarkeit zu gewährleisten. Der Ansatz der Kommissionierungs-Optimierung ist der effizienteste Weg, um den Materialfluss hinsichtlich Kosten und Zeit zu steuern. Dies gilt vor allem dann, wenn das Unternehmen technisch anspruchsvolle Artikel im Materialfluss hat. Enthält der Materialfluss eine hohe Anzahl einfacher Artikel, sollte das Unternehmen das C-Teile Management in Betracht ziehen. Die Komplexität der Artikel im Materialflussprozess bestimmt, welche der beschriebenen Optimierungen gewählt werden sollten. Daraus ergibt sich die Empfehlung, die Komplexität der Artikel zu quantifizieren und damit messbar zu machen. Anschließend kann anhand der Empfehlungen dieser Arbeit der optimale Materialflussprozess ausgewählt werden.
Die Erzeugung von elektrischer Energie aus Windkraft ist stark windabhängig und deswegen sehr volatil. Daraus folgende Übererregungsbedingungen aus Spannungs- und Frequenzanforderungen an das Energieversorgungsnetz, an Windenergieanlagen und ihren Komponenten haben auch Einfluss auf die Auslegung der Nennbetriebsflussdichte und Einfluss auf die Verluste des Eisenkerns und damit auf das Design des Transformators. Hohe magnetische Flussdichten führen zu höheren Verlusten. Durch größere Kerne werden die Verluste verringert, da dies eine Senkung der magnetischen Flussdichte zur Folge hat. Damit steigen wiederum die Kosten und das Gewicht. Darüber hinaus nehmen Abweichungen zwischen der Verlustberechnung und den Messergebnissen Einfluss auf das Gewicht und die Kosten. Der Eisenkern muss so klein wie möglich und so groß wie nötig ausgelegt sein. Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit der Auslegung der maximalen Nennbetriebsflussdichte für Eisenkerne. Darüber hinaus thematisiert diese Arbeit die Identifizierung der Abweichung für eine bestimmte Auslegung und zeigt die mögliche Einsparung. Die Herkunft der Übererregungsbedingungen und ihre Grenzwerte sind aus diesem Grund ausgearbeitet. Die gemessene Magnetisierungskurve veranschaulicht die Einschränkungen der Nennbetriebsflussdichte. Die Messungen zeigen auch die Abweichung einer Verlustberechnung von den Messergebnissen. Darüber hinaus wird die Kernquerschnittsfläche eines Eisenkerns optimiert und das Kosteneinsparungspotential gezeigt. Zudem wird dieser Kern mit alternativen Kernverlustberechnungen analysiert. Die Erkenntnisse aus dieser Untersuchung können zur Optimierung der Nennbetriebsflussdichte angewendet und darüber hinaus die gezeigten Ansätze alternativer Kernverlustberechnungen für weitere Analysen und Verlustoptimierungen genutzt werden.
Die schriftliche Aufgabenstellung ist – v.a. in asynchronen Online-Phasen einer Lehrveranstaltung oder in reinen Online-Veranstaltungen – der zentraleLeitfaden für Teilnehmer*innen (TN), um Aufgaben und Arbeitsaufträge korrekt durchführen zu können. Deshalb ist es so wichtig, dass Arbeitsaufgaben bzw. -aufträge präzise formuliert und klar strukturiert sowie mit Lernzielen verknüpft werden. Passiert dies nicht, führt das nicht nur zu Schwierigkeiten für die TN, sondern auch für die Lehrperson (LP), die viel individuelle Hilfestellungen geben muss und sich im Nachhinein mit unterschiedlichsten Ergebnissen konfrontiert sieht. Um dies zu vermeiden, erklärt dieser Use Case, worauf bei der Formulierung von Arbeitsaufträgen geachtet werden sollte.
Die asynchrone Lehre, die im Gegensatz zur synchronen Lehre zeitversetzt stattfindet, zeichnet sich vor allem durch ihre Flexibilität in Bezug auf Zeit und Ort aus. Bei einem verstärkten Einsatz von Fernlehre können Lehrpersonen (LP)wie auch Teilnehmer*innen (TN) zu selbst festgelegten Zeiten an Arbeitsaufträgen arbeiten. In einem hybriden Lehrsetting (z.B. Gruppe A diskutiert in Präsenz, Gruppe B diskutiert asynchron online) bzw. reiner Online-Lehre sind daher die didaktischen Überlegungen über die Verwendung asynchroner Diskussionsmöglichkeiten, wie etwa das Arbeiten mit Forumsbeiträgen, umso relevanter. Welche Möglichkeiten es für asynchrones Arbeiten und Diskutieren gibt, behandelt dieser Use Case.
Audience-Response-Systeme
(2020)
Besonders in Lehrveranstaltungen mit großen Teilnehmer*innenzahlen ist es oft schwierig, den tatsächlichen Wissensstand und die Aufmerksamkeit der Teilnehmer*innen (TN) einzuschätzen. Audience-Response-Systeme (ARS)
können hier Abhilfe schaffen: Sie ermöglichen es, Fragen an die TN zu stellen, die sofort und anonym über die mobilen Endgeräte der TN beantwortet werden können. So können die TN schnell aktiviert, der Lernfortschritt der TN überprüft und Feedback zur Lehrveranstaltung eingeholt werden.
Vortragsaufzeichnungen erlauben den Teilnehmer*innen (TN) zeitlich und örtlich flexibel auf Lerninhalte zuzugreifen. Dazu werden Vortragseinheiten (mit oder ohne Publikum, zeitgleich live gestreamt oder nicht) von der Lehrperson (LP) aufgezeichnet. Dies ermöglicht die gesamten Aufzeichnungen jenen TN, die nicht anwesend sein können, zur Verfügung zu stellen und/oder in den darauffolgenden Semestern einzelne Lehrinhalte als Videos didaktisch sinnvoll in den Unterrichtsablauf zu integrieren. Wie solche Aufzeichnungen erstellt und damit Lehrveranstaltungen bereichert und ergänzt werden können, erklärt dieser
Use Case.
Der permanent wachsende Online-Markt steigert die Nachfrage erschwinglicher Webshop-Systeme, damit Webshops nicht nur dem Online-Auftritt von Großunternehmen vorbehalten bleiben, sondern auch im breiten Markt der KMU Einzug finden. Gleichzeitig haben sich mit dem Aufstieg von Cloud-Plattformen und dem häufig damit verbundenen „Pay-per-Use“-Prinzip ganz neue Anforderungen an die Effizienz der Ressourcennutzung von Software-Systemen ergeben. Zentrales Ziel dabei ist die Einsparung von Kosten bei gleichzeitiger Erhaltung der Performanz. Die Systemeigenschaft Elastizität ermöglicht es, diesen speziellen Anforderungen gerecht zu werden. Für die Umsetzung von Elastizität in einem mandantenfähigen Webshop-System bietet sich die Bereitstellung in der Cloud in Verbindung mit Container-Technologien und der Verwendung eines geeigneten Cluster-Management-Systems an. Mit diesem Hintergrund ist das Ziel der vorliegenden Arbeit die Messung der Auswirkungen von Elastizität auf Performanz und Kosten in einem mandantenfähigen, containerbasierten Webshop-System. Um diese Messung durchzuführen, werden zunächst die Rahmenbedingungen abgesteckt sowie die zugehörigen Metriken und Messmethoden vorgestellt. Anschließend werden zwei unabhängige Testsysteme aufgebaut, wovon sich das eine nur durch seine elastischen Eigenschaften vom anderen unterscheidet. Die beiden Testsysteme werden denselben Auslastungen ausgesetzt, um jeweils die Performanz und Kosten zu ermitteln. Durch den Vergleich der Ergebnisse lässt sich eine deutliche Verbesserung der Performanz durch Elastizität belegen. Allerdings wird trotz der verringerten durchschnittlichen Antwortzeit die maximale Antwortzeit erhöht. In Bezug auf die Kosten wird zwar eine leichte Tendenz zu einer Erhöhung durch Elastizität gemessen, jedoch ist das Ergebnis nicht deutlich genug, um eine positive oder negative Auswirkung eindeutig festzustellen. Jedenfalls lässt sich aus den Ergebnissen ableiten, dass der positive Effekt von Elastizität auf die Performanz größer ist als die Veränderung der Kosten.
Wasserkonditioniereinheiten dienen der Versorgung von Fahrzeugteilen mit dem benötigten Kühlwasser auf Fahrzeug-Prüfständen. Innerhalb definierter Grenzen kann die Temperatur, der Volumenfluss und der Druck des Kühlmediums eingestellt werden. Die Inbetriebnahme der Temperaturregelung solcher Anlagen stellt dabei ein zeitintensives Unterfangen dar und erzeugt oftmals nur ein unzureichendes Ergebnis. Das Ziel dieser Arbeit ist es, die Parameter des verwendeten PID-Reglers automatisiert zu berechnen. Dies soll durch Verwendung eines thermischen Modells der Anlage erfolgen, welches automatisiert identifiziert wird. Die notwendigen Applikationen werden dabei mittels Matlab®/Simulink® umgesetzt und anschließend in einer speicherprogrammierbaren Steuerung ausgeführt. Im ersten Schritt werden die Einflüsse auf das thermische Verhalten mittels Versuchen an der Anlage ermittelt. Folgend wird ein thermisches Modell aus den physikalischen Zusammenhängen erstellt. Hierzu werden die einzelnen Anlagenteile in ihre Zustandsraumdarstellung überführt. Für die Parameter des thermischen Modells wird im folgenden ein Identifikationsverfahren implementiert, welches auf Grundlage eines rekursiven Least Squares Algorithmus und der Linearisierung der Temperaturverläufe basiert. Abschließend werden mit Hilfe des identifizierten Modells und den Chien-Hrones-Reswick Einstellregeln die Parameter des Temperaturreglers automatisiert berechnet. Die Validierung des Anlagemodells und des Identifikationsverfahrens zeigt dabei, dass das dynamische Verhalten mittels des identifizierten Modells nachgebildet werden kann. Die automatisch berechneten Reglerparameter ermöglichen einen stabilen Betrieb der Temperaturregelung und können als Startwerte für weitere Optimierungen herangezogen werden. Im Vergleich zur händischen Parametrierung des Reglers kann die Inbetriebnahmezeit auf wenige Stunden reduziert und die Regelgüte auf ein konstantes Niveau gebracht werden.