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  • Projekt 101633
    Universität Bielefeld
    Projekt

    Physik in Bielefeld - Vom Labor auf die Bühne

    Im Physikstudium sollen Lehramts- und Fachstudierende sowohl theoretisches Wissen als auch experimentelle Kompetenzen erwerben. Letzteres kommt jedoch aus Sicht der Studierenden selbst sowie aus Sicht der Fachdidaktik häufig zu kurz. Zudem bemängeln die Studierenden das noch stets traditionelle (Selbst-)Bild des Faches, was sich u.a. in einer geringen Diversität unter Dozierenden sowie den insgesamt niedrigen Zahlen an Studienanfänger:innen manifestiert. Das Projekt ‚Physik in Bielefeld – Vom Labor auf die Bühne‘ (PiBonStage) adressiert diese Herausforderungen indem ein Seminarkonzept für Lehramts- und Fachstudierende der Physik entwickelt wird, welches die Entwicklung experimenteller Kompetenzen explizit fördert und gleichzeitig ein modernes Bild der Physik durch proaktive Wissenschaftskommunikation vermittelt. Im Sinne des Design-Based Learning konzipieren und bauen die Teilnehmer:innen unter Begleitung von Expert:innen aus Experimentalphysik, Physikdidaktik und Wissenschaftskommunikation eigenständig (Mitmach-)Experimente und stellen diese zu einer Physikshow für Schulen aus der Region zusammen. Neben dem Erwerb praktischer Fähigkeiten im Bereich des Experimentierens und in der zielgruppengerechten Wissenschaftskommunikation, tragen die Studierenden damit selbst als Role-Models und Multiplikator:innen zum Abbau von tradierten Vorstellungen über das Fach bei.

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Projekt 101697
Projekt

Prüfen: innovativ und kompetenzorientiert in Lehramtsstudiengängen für berufsbildende Schulen

Das handlungs- und kompetenzorientierte Prüfungswesen nimmt im universitären Lehramtsstudium auch im berufsbildenden Bereich immer noch eine untergeordnete Rolle ein. Dies hat zur Folge, dass Lehramtsstudierende wenig Entwicklungsmöglichkeiten für ihre eigene Prüfungskompetenz in diesem Bereich haben. Dem wird mit dem Projekt begegnet. So werden einerseits fachspezifische kompetenzorientierte Prüfungsformate aus dem Humandienstleistungsbereich genutzt, um die Studierenden in der Ausbildung einer Perspektive der doppelten Handlungslogik (d.h., den Blick auf die Ausbildung sowie auf den sich anschließenden Berufsbereich zu richten) zu unterstützen und andererseits wird zielgerichtet an dem reflektierten Aufbau einer Prüfungskompetenz gearbeitet. Beide Perspektiven sind für die professionelle berufliche Handlungskompetenz Lehrender im berufsbildenden Bereich mit den beruflichen Fachrichtungen Pflege, Gesundheit und Körperpflege essenziell. Mit der Modellierung und Adaption von Prüfungsformaten an die Bedarfe eines beruflichen Lehramtsstudienganges wird die Diskrepanz zwischen der theoretischen und berufsfeldbezogenen Perspektive überwunden. Die Erfahrung mit und Reflexion von analogen und digitalen Prüfungsformaten im eigenen Studium bereiten auf eine zukunftsorientierte Lehrtätigkeit vor. Die geplante Projektzusammenarbeit zwischen Lehrenden und Studierenden unterstützt es, sich zusätzlich mit fachdidaktischen Fragen zur Entwicklung von Prüfungen auseinanderzusetzen.

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Maßnahme 100136
Maßnahme

Umstrukturierung der Software-Architektur

"Durch die Umstrukturierung der Software-Architektur und den Wechsel der Programmiersprache von Matlab® auf den Open-Source-Code Python konnte eine Verringerung des Programmieraufwandes sowie eine Verbesserung der grafischen Oberfläche und der Bedienbarkeit erzielt werden."

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Publikation 100362

CoFacS – Simulating a Complete Factory to Study the Security of Interconnected Production

While the digitization of industrial factories provides tremendous improvements for the production of goods, it also renders such systems vulnerable to serious cyber-attacks. To research, test, and validate security measures protecting industrial networks against such cyber-attacks, the security community relies on testbeds to simulate industrial systems, as utilizing live systems endangers costly components or even human life. However, existing testbeds focus on individual parts of typically complex production lines in industrial factories. Consequently, the impact of cyber-attacks on industrial networks as well as the effectiveness of countermeasures cannot be evaluated in an end-to-end manner. To address this issue and facilitate research on novel security mechanisms, we present CoFacS, the first COmplete FACtory Simulation that replicates an entire production line and affords the integration of real-life industrial applications. To showcase that CoFacS accurately captures real-world behavior, we validate it against a physical model factory widely used in security research. We show that CoFacS has a maximum deviation of 0.11% to the physical reference, which enables us to study the impact of physical attacks or network-based cyber-attacks. Moreover, we highlight how CoFacS enables security research through two cases studies surrounding attack detection and the resilience of 5G-based industrial communication against jamming.

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