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Programm: Frühlings-Uni 2019

Montag 15.04.2019 /// Eröffnung /// Mathematik und Elektrotechnik

Anmeldung und Eröffnung///ab 07:45 Uhr

Ab 07:45 Uhr ist die Anmeldung geöffnet und 08:30 Uhr begrüßen wir Dich zur Eröffnung der Frühlings-Uni 2019. Anschließend zeigen wir euch bei einer Campustour unsere Uni.

Vorlesung am Vormittag///09:30-11:00 Uhr

M1 Vermuten, Präzisieren, Verallgemeinern (Mittelstufe)

Wir werden elementare geometrische Veranschaulichungen (Dreiecke, Quadrate, ...) von Punktmengen untersuchen. Hierbei liegt der Fokus auf der Thematisierung von typischem mathematischen Arbeiten, das sich durch Experimentieren, Vermuten, Präzisieren, Verallgemeinern und Beweisen grob charakterisieren lässt. Anhand konkreter geometrischer Beispiele soll dieser Arbeitsprozess gemeinsam durchgeführt und ausführlich diskutiert werden.

M2  Das bleibt geheim! (Oberstufe)

„Nachrichten in diesem Chat sind jetzt mit Ende-zu-Ende-Verschlüsselung geschützt.“ So steht es am Beginn jedes WhatsApp-Chats. Aber auch in anderen Bereichen unseres Alltags spielt Verschlüsselung eine große Rolle, zum Beispiel beim Online-Banking oder beim Gebrauch von Chipkarten. Dabei muss die Verschlüsselung der Daten so clever sein, dass ein Abhören durch Unbefugte wertlos ist. In der Vorlesung werden wir Verschlüsselungsverfahren kennenlernen. 

ET1 Das kleinste Radar der Welt (Mittelstufe)

Mikrochips sind miniaturisierte elektronische Systeme. Sie werden in immer mehr Gegenständen des täglichen Lebens eingebaut: natürlich in Smartphone und Computer, aber auch in Spielzeugen oder Kaffeemaschinen. In der Forschung versucht man immer mehr Funktionen mit Mikrochips zu realisieren, weil sie klein und kostengünstig sind. In dieser Vorlesung wird Euch erklärt, wie ein Mikrochip aufgebaut ist und ein miniaturisiertes Radarsystem funktioniert, das an der Uni Paderborn entwickelt wurde. Ausserdem könnt Ihr das Radar auch live testen.

ET2 Über Pendel, Segways & Raketen (Oberstufe)

Warum fällt ein Segway eigentlich nicht um? Und wie ist es möglich, Trägerraketen wieder sicher auf der Erde zu landen? Antworten auf diese Fragen liefert die Regelungstechnik - eine ebenso unscheinbare wie allgegenwärtige Technologie. Oder ist bereits bekannt, dass ABS, ESP und ASR im Auto, der Autopilot im Flugzeug, die Klimatisierung im Haus, und die Frequenzstabilisierung im Stromnetz allesamt auf Regelungen basieren? Die Vorlesung bietet einen unterhaltsamen Einstieg in diese spannende Technologie mit überraschenden Verknüpfungen zur Natur.

Workshop am Nachmittag///12:15 - 14:45 Uhr

M3 Data Science mit CODAP (Mittelstufe)

Data Science beschäftigt sich u.a. mit der Analyse riesiger Datenmengen (Big Data) und stellt eine Schnittstelle zwischen Mathematik (Statistik), Informatik und den Gesellschaftswissenschaften dar. Um Data Science betreiben zu können, ist der Einsatz eines Datenanalysetools unumgänglich. In diesem Workshop analysieren wir gemeinsam unter Nutzung des webbasierten Tools CODAP multivariate und reale Daten (in Form von Umfrage- und GPS-Daten) nach gegebenen und selbst gewählten statistischen Fragestellungen.

M4 Schachbretter und Polyominos (Oberstufe)

In diesem Workshop untersuchen wir "Kachelungsprobleme" des Schachbretts, bei denen das Schachbrett mit bestimmten Polyominos gekachelt werden soll. Was ist ein Polyomino? Domino? Tromino? Alle betrachteten Kachelungsprobleme lassen sich mit elementarer Logik mit Hilfe einer geeigneten Nummerierung oder Einfärbung des Schachbretts lösen. 

ET3 SpurtMobil - Fahren wie von Geisterhand (Mittelstufe)

Selbst steuernde Transportsysteme fahren schon heute durch die Flure von Krankenhäusern und bringen Essen und Geräte dort hin, wo sie gebraucht werden. Ihr werdet einen kleinen Fahrroboter nach einer selbst erarbeiteten Bauanleitung bauen, sein Fahrverhalten testen, an Verbesserungen forschen und die Funktionsweise des Sensors untersuchen.

ET4 Einen elektronischen Würfel löten (Oberstufe)

In diesem Workshop wird gelötet, gebastelt, gesteckt und geprüft! Nach einer kurzen Einführung in die Technik des Lötens, dürft ihr natürlich selbst mit Lötkolben und Messgeräten loslegen. So entsteht eure eigene kleine Schaltung, die beim nächsten Spieleabend zum Einsatz kommen kann. Die fertigen Bausätze dürft Ihr natürlich als Erinnerung mit nach Hause nehmen.

Dienstag 16.04.2019 /// Informatik und Physik

Vorlesung am Vormittag///09:30 - 11:00 Uhr

I1 Ergonomie: Wie man Software an den Menschen anpasst (Mittelstufe)

Jeder kennt Software die unübersichtlich ist oder deren Bedienung unnötig kompliziert ist. Die Software-Ergonomie untersucht, woran das liegt und macht Vorschläge, wie man es besser machen kann. In der Vorlesung schauen wir uns an, wie das menschliche Auge aufgebaut ist und welche Folgen das für die Gestaltung von Computerprogrammen und Internetseiten hat.

I2 Programmieren mit Kästchen und Strichen (Oberstufe)

Ingenieurinnen, Ärztinnen, Web-Designerinnen: Heutzutage müssen alle immer kompliziertere Software beherrschen um ihre alltägliche Arbeit zu erledigen. Ein Hauptziel der modellgetriebenen Softwareentwicklung ist es daher, die Entwicklung geeigneter Sprachen anstelle von komplizierten Programmiersprachen. In der Vorlesung werden wir uns die Entwicklung eines Computerspiels (Sobokan) als Beispiel dafür anschauen, wie neueste Forschungsergebnisse und Technologien genutzt werden können, um geeignete Sprachen (besser:  Domain Specific Languages, kurz DSLs) kostengünstig und schnell zu entwickeln.

P1 Das menschliche Auge (Mittelstufe)

Der wohl wichtigste Sinn des Menschen ist der Sehsinn. Durch ihn können wir Licht wahrnehmen und uns ein Bild von unserer Umgebung machen. Die Augen spielen dabei die entscheidende Rolle: Sie sammeln Licht, fokussieren es mit einer Linse auf die Netzhaut und schaffen so eine optische Abbildung dessen, was wir sehen. In der Vorlesung wird gezeigt, wie sich Licht ausbreitet, wie das Auge funktioniert und warum eine Brille hilft, wenn das Auge nicht mehr richtig funktioniert.

P2 Impulserhaltung und Stoßprozesse (Oberstufe)

Der Impulserhaltungssatz ist einer der fundamentalen Erhaltungssätze in der Natur. In dieser Vorlesung, die aus dem Lehrplan des 1. Semesters stammt, wird die Impulserhaltung zusammen mit der Energieerhaltung zur Beschreibung von Stoßprozessen verwendet. Zum Beispiel werden wir zeigen, wie sich aus den Anfangsgeschwindigkeiten der beiden Stoßpartner die beiden Endgeschwindigkeiten berechnen lassen, wenn die Massen der Stoßpartner bekannt sind. Die hergeleiteten Gesetzmäßigkeiten werden exemplarisch in der Veranstaltung experimentell überprüft.

Workshop am Nachmittag///12:15 - 14:45 Uhr

I3 Künstliche Intelligenz, Neuronale Netze & Maschinelles Lernen (Mittelstufe)

Immer häufiger begegnen uns im Alltag Begriffe wie „Künstliche Intelligenz“, „Maschinelles Lernen“ und „Neuronale Netze“. Und tatsächlich kommen wir ständig damit in Kontakt – inzwischen sogar, wenn wir Smartphones verwenden, wenn wir Videos streamen oder bald auch in selbstfahrenden Autos. Doch wie funktioniert das, dass solche Computer lernen? In unserem Workshop möchten wir Grundideen vermitteln. Hierzu wollen wir einem einfachen „Computer“, der nur aus ein paar Dosen und Spielsteinen besteht, das Spielen beibringen und auch sonst erkunden, wie Computer lernen können.

I4 Kaputtes Handy selbst reparieren (Oberstufe)

Dein Handy funktioniert nicht mehr richtig? Wir recherchieren gemeinsam, welche Rohstoffe für ein Handy benötigt werden, wo diese herkommen und in welchen Bauteilen sie verbaut werden. Anstatt ein „defektes“ oder „altes“ Handy einfach durch ein neues zu ersetzen, machen wir uns Gedanken über mögliche Reparaturen und Anpassungen. Daher kannst du in der anschließenden Reparier-Phase selbst aktiv mit den Handys arbeiten, diese erkunden und natürlich auch reparieren.

P3 It's tea time - Wasser temperieren mit einem Minicomputer (Mittelstufe)

Wir bauen mit dem Calliope Mini ein Digital-Thermometer, um zu verstehen wie physikalische Größen gemessen und die Informationen digital weiterverarbeitet werden. Dahinter stehen grundlegende physikalische Phänomene, bei denen nicht-elektrische Größen durch physikalische Effekte in elektrische Größen gewandelt werden. Diese können dann zum Beispiel mittels Mikrocontroller weiterverarbeitet werden, um den Füllstand und die Temperatur anzuzeigen.

P4 Nanophysik: Vom Kirchenfenster zum Hologramm (Oberstufe)

Warum sind Kirchenfenster bunt? In diesem Workshop geben wir die Antwort, wie aus Metallpartikeln und Glas Kunst werden kann, wie man aus Metallpartikeln und einem Laser ein Hologramm erzeugt und wo die Römer bereits vor 2000 Jahren Nanotechnologie eingesetzt haben.

Mittwoch 17.04.2019 /// Wirtschaftsinformatik und Chemie

Vorlesung am Vormittag/// 09:30 - 11:00 Uhr

WI1 + WI2 Computer, was ist in meinem Essen? (Mittelstufe + Oberstufe)

Wenn Facebook Personen auf Fotos mit Namen erkennt oder ein selbstfahrendes Auto ein plötzlich auftretendes Hindernis wahrnimmt, dann sind im Hintergrund Algorithmen zur Bildererkennung aktiv. Was kann ein Computer eigentlich „sehen“ und wie funktionieren Algorithmen zur Bilderkennung? Die Vorlesung gibt Antworten auf diese Fragen und illustriert grundlegende Methoden und Anwendungen anhand von Beispielen rund um das Thema Essen & Trinken.

C1 Kunststoffe- vielseitig einsetzbare Polymere (Mittelstufe)

Kunststoffe sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken und können wegen ihrer vielseitigen Eigenschaften ganz unterschiedlich eingesetzt werden. Allerdings verursachen Kunststoffabfälle inzwischen auch enorme Probleme z.B. in unseren Weltmeeren. Daher werden zunehmend Alternativen gesucht wie etwa neuartige Kunststoffe, die durch ihre Eigenschaften – wie etwa biologische Abbaubarkeit – den Bedürfnissen der Gesellschaft entgegen kommen. In der Vorlesung mit integrierter Übung werden verschiedene Kunststoffarten und ihre Anwendungsgebiete vorgestellt. Die spezifischen Stoffeigenschaften werden mit der molekularen Struktur der Polymere in Verbindung gebracht und anhand von Beispielen erklärt.

C2 Nanochemie - eine Einführung (Oberstufe)

Sonnenschutzcreme, selbstreinigende Fenster, magnetische Tinte und viele andere Produkte enthalten Teilchen, die nur wenige Millionstel Millimeter groß sind. Ein Haar ist ungefähr 10 000 Mal dicker. In dieser Vorlesung lernt Ihr Beispiele aus der Welt dieser Zwerge kennen.

Workshop am Nachmittag///12:15 - 14:45 Uhr

WI3 Die Qual der Wahl - Wie Computer helfen Entscheidungen zu treffen (Mittelstufe)

Täglich müssen viele Entscheidungen getroffen werden: Welches ist die schnellste oder kürzeste Route, um von einem Ort zum anderen zu gelangen? Wie kann ein Unternehmen seine Produkte kostengünstig produzieren? Wie sollen Container in einem Hafen gelagert werden, damit sie effizient auf die Schiffe und LKWs verladen werden können? Weil es oft schwierig ist bei vielen verschiedenen Möglichkeiten gute Entscheidungen zu finden, werden Computerprogramme eingesetzt um Vorschläge zu erzeugen. Diese Programme nutzen verschiedene Analyseverfahren und Optimierungsmethoden, um möglichst gute Entscheidungsalternativen zu berechnen. In diesem Workshop wirst du einige dieser Verfahren kennenlernen und an Beispielen selbst ausprobieren können.

WI4 Wie kann ich meine Social Media Netzwerke sichtbar machen? (Oberstufe)

Bei unserem täglichen Umgang mit sozialen Medien wie Facebook, Twitter oder WhatsApp hinterlassen wir viele Daten. In dem Workshop schauen wir uns an, wie Unternehmen aus diesen Daten über unser Onlineverhalten lernen, was weltweit über sie und ihre Produkte gesprochen wird und sogar, welche Emotionen Menschen dabei zum Ausdruck bringen. Wir wollen auch selbst versuchen, Interaktion zwischen Personen in sozialen Medien als ein Netzwerk sichtbar und messbar zu machen, um Strukturen von Online Communities zu verstehen.

C3 Chemie im Spinat  (Mittelstufe)

Der Gedanke an Spinat weckt in jedem von uns Assoziationen wie „gesund, reich an Vitaminen und Eisen…“ und die Erinnerung an die Empfehlung „Iss viel Spinat, damit du groß und stark wirst“. Die ausnahmslos positive Wirkung von Spinat auf den menschlichen Körper ist allerdings ein Mythos, da sich auch Stoffe wie Oxalsäure in dem Blattgemüse befinden. Was ist Oxalsäure, welche Auswirkungen hat sie auf den menschlichen Körper, wie viel steckt in Spinat und mit welchem chemischen Versuch lässt sich Oxalsäure nachweisen? In diesem Workshop nehmen wir die Oxalsäure genauer unter die Lupe und werden anhand einer quantitativen Analysemethode die Menge von Oxalsäure in Spinat bestimmen.

C4 Magnetische Flüssigkeiten (Oberstufe)

Am Beispiel von magnetischen Flüssigkeiten werden die Grundlagen des Magnetismus sowie verschiedene Aspekte des Magnetismus (Dia-, Para- und Ferromagnetismus) beleuchtet. Ferrofluide werden in Bezug auf ihren Aufbau, ihre Eigenschaften diskutiert und kolloidale Lösungen vorgestellt. Im praktischen Teil dürfen die Teilnehmenden selbst ein Ferrofluid synthetisieren und daran die magnetischen Eigenschaften anwenden.

Donnerstag 18.04.2019 /// Workshop Studienorientierung /// MINT- Messe /// Round-Table-Dating /// Abschluss

Workshop: Studienorientierung///09:30-10:30 Uhr

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

MINT-Messe///10:30-11:45 Uhr

Die MINT-Messe ist eine Studien-Informationsmesse speziell für die Teilnehmerinnen der Frühlings-Uni. Im Mittelpunkt stehen die konkreten MINT-Studienmöglichkeiten an der UPB. Die einzelnen Fachbereiche erhalten die Möglichkeit sich durch spannende Anwendungsbeispiele vorzustellen. Ihr profitiert vor allem von den persönlichen Studienerfahrungen und anvisierten Berufs- und Tätigkeitsfeldern, die ihr aus „erster Hand“ von Studentinnen und Studenten kennenlernen könnt.

Mittagspause///11:15-12:30 Uhr

Round Table Dating///12:30-13:45 Uhr

Beim "Round Table Dating" hast du die Möglichkeit mit erfolgreichen Frauen aus dem MINT-Bereich ins Gespräch zu kommen. Die Studentinnen und Wissenschaftlerinnen der Universität sowie Frauen aus der Industrie und Wirtschaft erzählen von ihrer Berufspraxis, von spannenden Anwendungsbeispielen und aktuellen Entwicklungstrends.

Zertifikatsübergabe und Abschluss///13:45-14:45 Uhr

The University for the Information Society