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Gebäude aus Sicht des Innenhofs Bildinformationen anzeigen

Gebäude aus Sicht des Innenhofs

Foto: Universität Paderborn, Adelheid Rutenburges

Workshops:

Computer als Denkzeug

Jeder von uns nutzt jeden Tag Computer, ob er will oder nicht. Wir kommunizieren mit Hilfe von Computern, wir nutzen sie zum Spielen, zum Nachschlagen in Lexika, wir hören Musik mit unserem Handy, auch ein kleiner Computer, und nutzen den selben kleinen Computer, um unsere Freunde anzurufen. All diese Computer werden immer intelligenter! Sie lösen komplexeste mathematische Gleichungen, spielen besser Schach als die menschlichen Schachweltmeister, erkennen die Musik, die gerade im Radio läuft, leiten uns zielsicher um Staus und Baustellen und nehmen uns so manche Denkarbeit ab. Wer muss heute schon noch Kopfrechnen? Taschenrechner gibt's ja sogar schon als Werbegeschenke. Wer muss sich noch Termine merken? Unser Handy kennt sie, und wenn für den Rückweg vom Termin Regen angekündigt ist, dann warnt es uns sogar vor und empfiehlt gleich, einen Regenschirm mitzunehmen. Da ist es doch nur logisch, dass uns die Computer das Denken bald ganz abnehmen... oder doch nicht?

Um eine Antwort auf diese Frage zu finden, ergründen wir in unserem Workshop zunächst, was menschliches Denken ausmacht, was wir zum Denken brauchen und welche Rolle der Computer bei der ganzen Sache spielen kann. Danach fühlen wir dem Computer auf den Zahn und schauen uns an, wie er arbeitet und was das wiederum mit dem menschlichen Denken zu tun hat.

Smart to go - Navigation mit dem Smartphone

Die Navigation in Gebäuden ist mit zunehmender Verbreitung von Smartphones zu einem interessanten Forschungsthema geworden. Im Rahmen des Workshops werden den Teilnehmerinnen und Teilnehmern in offenen Diskussionsrunden technische Fragestellungen erläutert und in kleinen Experimenten Ansätze zur Positionsschätzung in Gebäuden vermittelt. Abschließend kann eine Navigationssoftware für Gebäude live von den Teilnehmern ausprobiert werden.

Magnetische Kräfte verbunden mit Laborführung

Magnetismus ist allgegenwärtig. Vom Kompass der Seefahrer bis zu modernen elektrischen Antrieben — ohne Magnetismus wäre all das undenkbar. Der Workshop am Fachgebiet LEA beschäftigt sich mit den verblüffenden Eigenschaften der magnetischen Felder. Wie schweben diamagnetische Stoffe? Was ist der Wirbelstromeffekt? Welche Kräfte ergeben sich durch magnetische Felder? Unterschiedliche Experimente laden zum Ausprobieren ein und ermutigen dazu, den theoretischen Grundlagen auf den Grund zu gehen.

Unsichtbar, aber messbar! - Praktische Versuchsreihen zur Strahlungsmesstechnik

Durch Industrie, Medizin, Kernkraftwerke und in der Umwelt vorkommende natürliche Strahlung sind wir verschiedenen Strahlungsarten ausgesetzt. Diese Strahlung ist unsichtbar und bei geringen Dosierungen nicht sofort wahrnehmbar. Wie können wir uns vor Röntgenstrahlung und Radioaktivität schützen? Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer messen die Strahlungsintensität am Beispiel eines in unserer Umwelt vorkommenden radioaktiven Strahlers und überprüfen die Wirksamkeit unterschiedlicher Schutzmaßnahmen in praktischen Versuchsreihen. Die Durchführung dieses Workshops folgt dem typischen Aufbau eines Seminars. Dadurch gewinnen die Schülerinnen und Schüler einen Einblick in die Anforderungen an Physik-Studierende.

Abstandsbegriffe

Dozentin: Dr. Kerstin Hesse

Der Abstand zweier Punkte ist die Länge der Verbindungsgeraden dieser Punkte. Was ist aber, wenn man in einer Stadt mit einen rechteckigen Straßennetz lebt? Dann ist die "Luftlinie" ein schlechtes Maß für den zurückgelegten Weg. - Wir suchen einen neuen Abstandsbegriff, um hier Entfernungen zu beschreiben. - Dann lernen wir, was den Begriff eines Abstands (genauer einer "Metrik") mathematisch ausmacht, und untersuchen weitere Beispiele für Abstandsbegriffe.

Abzählbar, überabzählbar und unendlich

Dozentin: Dr. Kerstin Hesse

Kann man die Elemente einer unendlichen Menge durchnummerieren, so nennt man die Menge abzählbar. Ist dieses nicht möglich, so nennt man die Menge überabzählbar. Die natürlichen Zahlen und die ganzen Zahlen sind abzählbar, aber auch die rationalen Zahlen sind abzählbar. Wir zeigen dieses, und wir werden auch mit einem Widerspruchsbeweis zeigen, dass die reellen Zahlen überabzählbar sind. Dann werden wir einige Probleme mit abzählbaren Mengen betrachten.

Leuchten, Messen Steuern - Mikrocontroller machen Licht

Wir befassen uns mit verschiedenen Facetten des Lichtes: Licht erzeugt Energie, es überträgt Information, ob nun sichtbar oder unsichtbar - begegnet es uns überall im Alltag. Mithilfe von Arduino-Mikrocontrollern wollen wir einfache Programmierungen ausprobieren und gleichzeitig verschiedene praktische Hardware-Komponenten, wie LED's oder Infrarot-Sensoren, ansteuern.

Schokolabor – Wir stellen Schokolade selber her

Dozentin: Dipl.-Ing. Ilona Stastny

Was muss man beim Zerkleinern von Kakao beachten? Was bedeutet conchieren? Wie entsteht der Geschmack der Schokolade während des Herstellungsprozesses? Welchen Einfluss hat die Partikelgröße, was ist das überhaupt und wie wird diese gemessen? In diesem Workshop werden wir zusammen Schokolade herstellen und dabei anhand der dazu notwendigen Prozessschritte die unterschiedlichen Gebiete der Verfahrenstechnik praktisch kennenlernen.

Vom Bildschirm zum Produkt - Wir drucken in 3D!

Dozent: M.Sc. Joahnnes Lohn

In diesem Workshop lernen Sie den innovativen 3D-Druck in der Praxis kennen. Sie werden eingeführt in die Thematik des dreidimensionalen Konstruierens, entwerfen am Computer selbstständig einfache Produkte und drucken diese Werkstücke anschließend mit dem 3D-Drucker aus.

Nanotechnologie erleben

Dozent: M.Sc. David Rasche

"Was sind eigentlich Nanoteilchen? Wie mache ich sie „sichtbar“ und welche Eigenschaften bringen sie mit sich? Wofür wird Nanotechnologie eigentlich verwendet und warum?
Diesen und anderen spannenden Fragestellungen widmet sich der Workshop Nanotechnologie erleben. Es werden unter anderem Nanopartikeln gezielt hergestellt und mit spezieller Messtechnik hinsichtlich ihrer Eigenschaften charakterisiert. Die Eigenschaften von herkömmlichen Materialen werden mit Hilfe von Nanoteilchen ganz definiert beeinflusst, um neue Funktionalitäten zu schaffen."

Vom Kunststoffgranulat zur Tüte

Dozent: M.Sc. Jan-Uve Walter

"Wie werden unsere Mülltüten, Planen und Agrarfolie hergestellt? Im Labormaßstab werden Kunststoffgranulate eingefärbt und dann in einem Verarbeitungsprozess zu Folien verarbeitet. Hier ist Mitmachen und Anfassen erwünscht, denn optimale Anlagenparameter sollen gefunden werden. Nach bestandenem Festigkeitstest werden Tragetaschen geschweißt. Außerdem werden Alltagsgegenstände unter die Lupe genommen. Welche Unterschiede bestehen zwischen dem Material von Joghurtbechern, PET-Flaschen & co.? Das klären wir in einer interessanten Untersuchung zur Bestimmung von der
Verformungstemperatur. Hier wird es heiß – denn ein Warmluftofen macht die Unterschiede sichtbar!"

Crash, bum, bang!

Dozent: Prof. Dr. rer nat. Thomas Tröster

"Jeder von uns ist täglich mit einem Kraftfahrzeug unterwegs. Sei es in einem Auto, einem Bus oder auch in der Bahn. Nur wenige machen sich wirklich Gedanken darüber, wie viel Forschungs- und Entwicklungsarbeit in jeder einzelnen Komponente der Struktur steckt, um diesen Mobilitätsansprüchen gerecht zu werden. Jedes Detail ist durchdacht und zahlreiche Schadensszenarien durchgespielt. Ganz entscheidend dabei sind u.a. die Crashsimulationen und tatsächlich durchgeführten Crashversuche.
In diesem Workshop wird zunächst auf die Notwendigkeit einer ganzheitlichen Betrachtung des Crashszenarios eingegangen um im Anschluss daran an ausgewählten Bauteilen die resultierenden Erkenntnisse aus den Simulationen und den Versuchen zum Crashverhalten diskutieren zu können. Anschließend wird eine ausgewählte Struktur im praktischen Laborversuch an einem Crashprüfstand zerstört."

Synthese und Charakterisierung von Kunststoffen

Dauer: 4-5 Stunden

Kunststoffe (Polymere) sind aus unserem alltäglichen Leben nicht mehr wegzudenken. Vom Autoreifen bis zur Zahnfüllung, überall sind Kunststoffe enthalten, die teils sehr verschiedene Anforderungen erfüllen müssen. Aber wodurch unterscheiden sich Kunststoffe auf molekularer Ebene von anderen Verbindungen? Aus welchen Bausteinen und über welche Reaktionen lassen sich Kunststoffe eigentlich herstellen? Wie lassen sich Kunststoffe auf molekularer Ebene untersuchen? Diese Fragestellungen werden im Rahmen eines experimentellen Workshops von den Schülerinnen und Schülern (SuS) bearbeitet.

Dieses Angebot ist für interessierte SuS der Oberstufe (Kl. 10-12) konzipiert. Die Größe der Schülergruppe sollte dabei ca. 10-20 Personen betragen. Eine Vor- und Nachbereitung der Thematik Kunststoffe sollte im Rahmen des Schulunterrichts erfolgen. Vorwissen über grundlegende funktionelle Gruppen in organischen Molekülen wird vorausgesetzt. Zudem sollten die SuS im Umgang mit Bunsenbrennern geübt sein und einen sicherheitsbewussten Umgang mit Gefahrstoffen pflegen.

Säuregehaltsbestimmung von Aceto Balsamico mit digitaler Messwerterfassung

Dauer: 3 Stunden

Das Angebot richtet sich an Grundkurse sowie auch Leistungskurse im Inhaltsfeld 2 Säuren, Basen und analytische Verfahren. Der inhaltliche Schwerpunkt liegt in der Konzentrationsbestimmung von Säuren und Basen durch eine Leitfähigkeitstitration bzw. pH- metrische Titration. Zudem wird eine Gegenüberstellung der Titrationsmethoden vorgenommen, sodass auch den inhaltlichen Schwerpunkten eines Leistungskurses Rechnung getragen werden kann.

Der Fokus des Workshops liegt auf der Beschreibung der Leitfähigkeitstitration sowie der graphischen Darstellung der Messdaten. Bei der Messwerterfassung kann auf aktuelle Messwerterfassungssysteme zurückgegriffen werden. In diesem Workshop wird mit dem CASSY-System gearbeitet. Hiermit können die Messwerte begleitend zur Analyse digital erfasst und anschließend ausgewertet werden. Die Lernenden erhalten zu Beginn des Workshops eine Einführung in das Gerät, falls dies an der Schule nicht vorhanden ist.

Gaschromatographie – ein modernes Analyseverfahren zur Bestimmung der qualitativen und quantitativen Zusammensetzung von Substanzgemischen

Dauer: 2 Stunden

Im vorliegenden Workshop werden den Schülerinnen und Schülern die grundlegenden Trennprinzipien der Chromatographie nähergebracht und der Aufbau und die Funktionsweise eines Gaschromatographen erläutert.

Anhand verschiedener Substanzgemische werden sowohl die Möglichkeiten und Vorgehensweisen bei der qualitativen Analyse (Zusammensetzung der Mischung) als auch der quantitativen Analyse (Gehaltsbestimmungen) untersucht, dabei berücksichtigend, welche Parameter zur Optimierung der Trennprozesse eingestellt werden können.

Das Spiel mit Licht und Farbe – Einfluss und Bedeutung der Molekülstruktur auf die Farbigkeit von Stoffen

Dauer: 4 Stunden

Farbstoffe sind für uns selbstverständlich und allgegenwärtig. Doch wie sind sie aufgebaut, wie funktionieren sie und was passiert mit ihnen, wenn es „dunkel“ wird?

Im vorliegenden Workshop werden die Schülerinnen und Schüler die zwei fast identisch aufgebauten Farbstoffe Thymolphthalein und Fluorescein selber herstellen und mit Hilfe eines Spektrometers ihre Farbigkeit untersuchen. Die Ergebnisse sollen anschließend zur Erarbeitung der grundlegenden Aspekte der Farbigkeit und Fluoreszenz dienen. Die hierbei essentiellen dreidimensionalen Molekülstrukturen werden selber am Computer berechnet und visualisiert.

Das Massenspektrometer – Die genauste „Molekülwaage“ der Welt

Dauer: 2-3 Stunden

Der Workshop stellt die theoretischen Grundlagen, das Funktionsprinzip und den Aufbau ausgewählter Massenspektrometern vor. Hierbei wird auf ein Fokus auf Flugzeitspektrometer doppelfokussierende Massenspektrometer und Ionisationstechniken gelegt.

In einem zweiten Teil wird eine Messung praktisch durchgeführt und das Gerät vorgestellt. Die Schritte der Probenvorbereitung, die eigentlich Aufnahme und die Interpretation der Ergebnisse werden an einem ausgewählten Beispiel erläutert und gemeinsam diskutiert.

Synthese und Eigenschaften magnetischer Flüssigkeiten

Dauer: 3 Stunden

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.

Die Universität der Informationsgesellschaft