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Programm: Herbst-Uni 2020

Montag 12.10.2020 /// Mathematik und Elektrotechnik

Vorlesungen und Workshops am Vormittag /// 10:00-12:00 Uhr

M1 Zauberhafte Würfel (Mittelstufe)

Workshop aus der Mathematik

In diesem Workshop untersuchen wir einen Satz von vier speziellen Würfeln, die nicht mit den üblichen Augenzahlen beschriftet sind. Welches ist der beste Würfel, wenn man mit den Würfeln gegeneinander würfelt? Wir werden dieses zunächst experimentell untersuchen und dann die beobachteten Phänomene auch theoretisch nachweisen. Jede Teilnehmerin erhält vorab per Post einen Satz Blankowürfel, die dann im Workshop passend beschriftet werden.  

M2 Symmetrie des Dodekaeders (Oberstufe)    

Vorlesung aus der Mathematik     

Die fünf platonischen Körper Tetraeder, Würfel, Oktaeder, Dodekaeder und Ikosaeder waren bereits den alten Griechen bekannt. Sie zeichnen sich durch ihre außerordentliche Symmetrie aus, welche zur Zeit Platons als derart wichtig angesehen wurde, dass sie eine zentrale Rolle in seiner philosophischen Theorie einnahmen. Unser Ziel wird es sein, den Begriff der Symmetrie am Beispiel des Dodekaeders tiefer zu ergründen

ET1 #nofilter?!  Wir filtern mit Schaltungen – theoretische Grundlagen (Mittelstufe)  

Vorlesung aus der Elektrotechnik

Netzwerke aus elektrischen Widerständen (R), Induktivitäten (L) und Kondensatoren (C) bilden das Rückgrat in jedem elektrotechnischen System. Ohne diese Netzwerke keine Energieversorgung, keine Handykommunikation, keine Pulsmessung. Aber, warum verhalten sich die Netzwerke so unterschiedlich? Wie kann ich ihr Verhalten beeinflussen? Was hat die Frequenz damit zu tun? Wie, was und warum können sie „filtern“? Wir tauchen in dieser Probevorlesung, die sich aus Bausteinen einer meiner „realen“ Vorlesungen zusammensetzt, tief in die Theorie von exemplarischen Netzwerken ein, lernen ihr Verhalten zu verstehen und testen das neuerworbene Wissen abschließend an einer „Filterschaltung“. 

<< Es wird empfohlen, ergänzend zu dieser Theorievorlesung, auch an dem dazugehörigen Workshop "ET3 #nofilter?!  Wir filtern mit Schaltungen – praktische Anwendungen“ (Mittelstufe)" teilzunehmen. >>

ET2 #nofilter?!  Wir filtern mit Schaltungen – praktische Anwendungen (Oberstufe)

Workshop aus der Elektrotechnik

Der Begriff „Filter“ wird heutzutage im Zusammenhang mit Bildbearbeitung in Verbindung gebracht. In der Elektronik sind Filterschaltungen auch nicht mehr wegzudenken. Mit ihnen können verrauschte Signale wiederhergestellt werden. In vielen Situationen profitieren wir von diesen Filtern, wie beispielsweise bei Noise-Cancelling von Kopfhörern und können so Musik auch in lauten Umgebungen ungestört genießen. In diesem Workshop geht es darum solche Störgeräusche zu filtern. Dabei bauen wir eigenständig elektrische Schaltungen, analysieren Signale und untersuchen anschließend die einzelnen Bauteile der Filterschaltung.

<< Es wird empfohlen, ergänzend zu diesem praktischen Workshop, auch an der dazugehörigen Theorievorlesung "ET4 #nofilter?!  Wir filtern mit Schaltungen – theoretische Grundlagen (Oberstufe)" teilzunehmen. >>

Vorlesungen und Workshops am Nachmittag /// 13:00-15:00 Uhr

M3 Was wäre wenn? Wahrheitsfindung durch indirekte Beweise (Mittelstufe)       

Vorlesung aus der Mathematik

Hochschulmathematik dreht sich nicht nur um die Frage, welche Aussagen stimmen, sondern auch, warum sie stimmen. Indirekte Beweise sind eine gute, manchmal die einzige Möglichkeit, das zu zeigen. Wir werden uns an einfachen und etwas weniger einfachen Beispielen anschauen, wie das funktioniert.

M4 Primzahlen und Primzahlzwillinge (Oberstufe)

Workshop aus der Mathematik

Eine Primzahl ist eine natürliche Zahl größer oder gleich 2, die als einzige positive Teiler nur die Zahl 1 und sich selbst hat. Wir untersuchen, ob es unendlich viele Primzahlen gibt, und, wenn ja, wie diese sich verteilen. Weiter betrachten wir Primzahlzwillinge. In diesem Workshop führen wir mit Anleitung auch interessante Beweise von grundlegenden Aussagen über Primzahlen durch.

ET3 #nofilter?!  Wir filtern mit Schaltungen – praktische Anwendungen“ (Mittelstufe)

Workshop aus der Elektrotechnik 

Der Begriff „Filter“ wird heutzutage im Zusammenhang mit Bildbearbeitung in Verbindung gebracht. In der Elektronik sind Filterschaltungen auch nicht mehr wegzudenken. Mit ihnen können verrauschte Signale wiederhergestellt werden. In vielen Situationen profitieren wir von diesen Filtern, wie beispielsweise bei Noise-Cancelling von Kopfhörern und können so Musik auch in lauten Umgebungen ungestört genießen. In diesem Workshop geht es darum solche Störgeräusche zu filtern. Dabei bauen wir eigenständig elektrische Schaltungen, analysieren Signale und untersuchen anschließend die einzelnen Bauteile der Filterschaltung.

<< Es wird empfohlen, ergänzend zu diesem praktischen Workshop, auch an der dazugehörigen Theorievorlesung "ET1 #nofilter?!  Wir filtern mit Schaltungen – theoretische Grundlagen (Mittelstufe) " teilzunehmen. >>

ET4 #nofilter?!  Wir filtern mit Schaltungen – theoretische Grundlagen (Oberstufe)

Vorlesung aus der Elektrotechnik

Netzwerke aus elektrischen Widerständen (R), Induktivitäten (L) und Kondensatoren (C) bilden das Rückgrat in jedem elektrotechnischen System. Ohne diese Netzwerke keine Energieversorgung, keine Handykommunikation, keine Pulsmessung. Aber, warum verhalten sich die Netzwerke so unterschiedlich? Wie kann ich ihr Verhalten beeinflussen? Was hat die Frequenz damit zu tun? Wie, was und warum können sie „filtern“? Wir tauchen in dieser Probevorlesung tief in die Theorie von exemplarischen Netzwerken ein, lernen ihr Verhalten zu verstehen und testen das neuerworbene Wissen abschließend an einer „Filterschaltung“.

<< Es wird empfohlen, ergänzend zu dieser Theorievorlesung, auch an dem dazugehörigen Workshop "ET2 #nofilter?!  Wir filtern mit Schaltungen – praktische Anwendungen (Oberstufe)" teilzunehmen. >>

Dienstag 13.10.2020 /// Informatik und Physik

Vorlesungen am Vormittag /// 10:00-12:00 Uhr

I1 Wie funktioniert eigentlich ein Handy? (Mittelstufe)

Vorlesung aus der Informatik

Was passiert eigentlich, wenn wir mit einem Handy telefonieren oder Videos anschauen? Redet mein Handy direkt mit dem Handy meines Gesprächspartners? Was, wenn der weit weg ist? Was, wenn mehrere Leute gleichzeitig telefonieren wollen? Was bedeuten eigentlich Schlagworte wie 3G, 4G, 5G; ist das für mich wichtig? In dieser Veranstaltung besprechen wir, wie man von einfachen Grundüberlegungen zum Entwurf eines weltweit funktionierenden, mobilen Kommunikationssystems kommt.

I2 Programmierbare Materie – Die nächste Revolution (Oberstufe)

Vorlesung aus der Informatik

Programmierbare Materie hat Science-Fiction Autor*innen und Filmemacher*innen bereits seit Jahrzehnten fasziniert. Man denke hier an den Formwandler T1000 in Terminator 2, Ironman mit seiner transformierbaren Rüstung, die Transformers, usw. Auch in der Wissenschaft ist programmierbare Materie ein Thema: von der Physik (Kristalle und komplexe Flüssigkeiten), Chemie (Metamaterialien und formverändernde Moleküle) und Biochemie (selbstaufbauende DNA-Strukturen und programmierbare Zellen) bis hin zur Robotik (modulare Roboter und Nano-Roboter). In der Informatik steckt die Forschung allerdings noch in den Kinderschuhen, auch wenn es insbesondere im Bereich der minimal invasiven Chirurgie faszinierende Anwendungsmöglichkeiten gibt. In der Tat wird von programmierbarer Materie erwartet, dass sie die nächste Revolution in der Menschheitsgeschichte einläuten kann, da sie vermutlich irgendwann mit biologischen Lebewesen koexistieren wird. In der Vorlesung wird eine Einführung in die Welt der programmierbaren Materie gegeben sowie aktuelle Forschungsergebnisse vorgestellt.

P1 Röntgen – ein Blick ins Innere des menschlichen Körpers (Mittelstufe)

Vorlesung aus der Physik

Vor 120 Jahren entdeckte Wilhelm Conrad Röntgen eine neuartige Strahlung, mit der es ihm zum ersten Mal gelang, Aufnahmen vom Inneren des menschlichen Körpers zumachen. Die Vorlesung stellt vor, um welche Art der Strahlung es sich dabei handelt, wie ihre Anwendung in der Medizin funktioniert und welche Vorteile, aber auch Gefahren damit verbunden sind.

P2 Die Physik der Rakete: Impulserhaltung in der Praxis (Oberstufe)

Vorlesung aus der Physik

Zur Beschreibung des Starts und des Fluges einer Rakete kann mit einfachen Mitteln der Newtonschen Axiome auch ohne tiefes Verständnis von theoretischer Physik ein Satz von Gleichungen erhalten werden, die wichtige Erkenntnisse für den Bau einer Rakete liefern. In dieser kurzen Vorlesung werden wir die ersten beiden „Raketengleichungen“ aus dem Impulserhaltungssatz ableiten und unsere neu gewonnenen Erkenntnisse anhand einer Wasserrakete überprüfen.

Workshops am Nachmittag /// 13:00-15:00 Uhr

I3 Tätersuche mit Standortdaten - Aspekte der Datenspeicherung und des Datenschutzes (Mittelstufe + Oberstufe)

Workshop aus der Informatik 

Wie können Standortdaten eingesetzt werden um einen Mordfall zu lösen? Können Datenspeicherung und Datenanalyse zur Lösung eines Mordfalls beitragen? Im Workshop werden wir einen fiktiven Mordfall lösen, indem wir die Standortdaten explorieren und analysieren. Hierzu werden wir kleinere Programmierübungen in Jupyter Notebooks umsetzen, um den Täter zu überführen. Anschließend werden die Themen Datenschutz und Datenspeicherung theoretisch und im Alltag genauer betrachtet und untersucht.

I4 Make Light - Was Blumen, Autos und Solarzellen verbindet (Mittelstufe + Oberstufe)

Workshop aus der Informatik

Wie kann unsichtbares Licht beim Einparken helfen? Kann man auch Geschwindigkeiten messen oder Temperaturen sichtbar machen? Dieser Workshop bietet einen praxisorientierten Einstieg in Elektrotechnik und Informatik. Du führst mit Arduino-Microcontrollern einfache Programmierungen durch und steuerst dabei Hardware-Komponenten wie LEDs oder Infrarot-Sensoren.

P3 Windenergie für zu Hause (Mittelstufe)

Workshop aus der Physik

Im Rahmen der Energiewende wird die Windenergie eine immer wichtigere Energiequelle für die Menschen. Im Workshop „Windenergie für zu Hause“ wird diese Energieerzeugungsform in einem Modell nachgebaut: Ein kleines Windrad wird mit einer LED verbunden und soll diese zum Leuchten bringen. Eure Aufgabe ist es, ein kleines Windrad zu bauen, zu optimieren und mit der LED zu verbinden. Ihr könnt dabei verschiedene LEDs ausprobieren, die unterschiedlich große Spannungen zum Leuchten benötigen. Am Ende des Workshops solltet ihr ein kleines Video erstellen, in dem ihr euer Windrad und eure Ergebnisse präsentiert. Die besten Videos und Vorstellungen erhalten einen kleinen Preis.

P4 Resonanzfrequenz von Limonadenflaschen - Ein physikalisches 
Phänomen wissenschaftlich untersucht (Oberstufe)

Workshop aus der Physik

In diesem Experiment wirst du die Luft im Inneren einer Flasche durch Pusten am Flaschenhals in Schwingung versetzen, die Frequenz mit Hilfe der Smartphone-App "phyphox" vermessen und den Zusammenhang zwischen Halsform und Tonhöhe ableiten. Nach einer Einführung in die physikalischen Zusammenhänge führst du das Experiment in deinem Home-Lab selbst durch. Anschließend werten wir gemeinsam die Messdaten nach wissenschaftlichen Gesichtspunkten aus. Zur Vorbereitung installiere bitte die App Phyphox auf deinem Smartphone, lege Zettel, Stift, Lineal und einen Messbecher mit Liter-Messskala bereit und suche zwei Flaschen mit gut erkennbarem Hals wie z.B. bei den 0,33l Fritz-Cola- oder Weinflaschen. Diese solltest du bereits ausgetrunken und idealerweise einmal durchgespült haben. Solltest du dich für eine Weinflasche entscheiden, delegiere das Leeren der Flasche an deine Eltern.

Mittwoch 14.10.2020 /// Wirtschaftsinformatik und Chemie

Vorlesungen am Vormittag /// 10:00-12:00 Uhr

WI1+WI2 Fünf Sterne für diese Vorlesung? – Zur Bedeutung von Online-Bewertungen im Zeitalter der Digitalisierung (Mittelstufe + Oberstufe)

Vorlesung aus der Wirtschaftsinformatik

Goethe’s „Faust“, die App Jodel, Residenz Club & Lounge, Paderquellgebiet und selbst die Packstation in der Liliengasse – heutzutage wird alles und jede*r im Internet bewertet. Aber haben denn Online-Bewertungen auch tatsächlich einen Einfluss auf das Kaufverhalten? Wie entstehen eigentlich solche Online-Bewertungen? Und können die Abgabe und die Höhe der Bewertungen beeinflusst werden? Die Vorlesung gibt Antworten auf diese Fragen und illustriert grundlegende Zusammenhänge und Anwendungen anhand von zahlreichen Beispielen.

C1 Die "bunte" Chemie der Nichtmetalle (Oberstufe)

Vorlesung aus der Chemie

Gelber Schwefel, roter Phosphor, violettes Iod, blauer Sauerstoff… Auch wenn die Nichtmetalle weniger als 20% des Periodensystems ausmachen, so sind sie doch die buntesten Elemente. Das gilt nicht nur im wörtlichen Sinn, auch die Vielfalt ihrer chemischen Eigenschaften ist bemerkenswert. Die Probevorlesung stellt einige Beispiele vor und vermittelt einen Einblick in eine typische Grundvorlesung (1.-2 Semester) der Anorganischen Chemie.

Vorlesungen und Panels am Nachmittag /// 13:00-15:00 Uhr

WI3 Wirtschaftsinformatik studieren! Und dann??? (Mittelstufe + Oberstufe)   

Panel aus der Wirtschaftsinformatik

Wie sieht eine Karriere als Wirtschaftsinformatikerin aus? Ganz unterschiedlich! In dieser Veranstaltung lernst du Frauen kennen, die nach ihrem Abschluss verschiedene Karrierewege eingeschlagen haben. Egal ob großes oder kleines Unternehmen, Industrie, Beratung oder Wissenschaft - hier erfährst du, wie ihr Weg aussah und welche Entscheidungen sie getroffen haben. So bekommst du aus erster Hand wertvolle Informationen zu Berufen und Aufgabengebieten von Wirtschaftsinformatikerinnen. Im Anschluss bleibt genug Zeit, um deine Fragen zu beantworten.  

C2 Chemistry for future? – Nachhaltigkeitsproblemen auf der Spur (Mittelstufe)

Vorlesung aus der Chemie

Fridays for future, Klimaabkommen, CO2-Steuer – Nachhaltigkeit ist eines der Top-Themen der heutigen Zeit. Aber wie können Chemie und Nachhaltigkeit zusammenpassen? Kann Chemie dabei helfen, aktuelle Umweltdebatten zu verstehen? In dieser Probevorlesung soll die Rolle von Kohlenstoff und seinen Verbindungen (wie CO2) in der Umwelt genauer untersucht werden. Der Kohlenstoffkreislauf in der Umwelt soll Ausgangspunkt der Betrachtung sein und so die Funktion und Rolle des Elements in verschiedenen Lebensbereichen aufzeigen.

Donnerstag 15.10.2020 /// Rahmenprogramm

Kurzworkshop: Eigene Fähigkeiten und Interessen erkennen – Ideen für die Studienwahl entwickeln /// 09:30-10:30 Uhr

Im Workshop erarbeitet ihr individuelle Kriterien für die Studienwahl und erhaltet zusätzlich Informationen über Unterstützungsmöglichkeiten in der Studienorientierung.

MINT-Thementag - Vorstellung von MINT-Studiengängen der Universität Paderborn & MINT-Studentinnen im Gespräch /// 11:00-13:00 Uhr

Wir stellen dir die MINT-Studiengänge der Universität Paderborn vor. Studentinnen der MINT-Fächer erzählen,warum es Spaß macht,an der Universität Paderborn MINT zu studieren und beantworten alle deine Fragen.

Freitag 16.10.2020 /// Herbst-Uni on Tour

Exkursion zu Benteler /// 9:30-13:00

Bei der „Herbst-Uni on Tour“ besuchen wir regionale MINT-Unternehmen, lernen ihre Produktion kennen und werden vor Ort selbst aktiv.

Dieses Jahr haben wir die Möglichkeit, einen Einblick in das Unternehmen BENTELER in Paderborn zu bekommen. BENTELER agiert weltweit in den Bereichen Automobiltechnik, Stahl- und Rohrproduktion und Maschinenbau. Wir starten im Aus- und Weiterbildungszentrum mit einer Präsentation des Unternehmens. Anschließend erhalten wir einen Rundgang durch das Aus- und Weiterbildungszentrum. Zum Abschluss machen wir eine spannende Werksbesichtigung im Automobil-Werk Talle und sprechen mit den Kombistudenten vor Ort.

Achtung: Aufgrund der Corona-Pandemie können wir derzeit nur eine Exkursion anbieten. Die Teilnehmerinnenzahl ist auf 15 begrenzt.

 

The University for the Information Society