Forschung

 

 

Projekte und Auftragsforschung (Auszug)

Projekt ALEA - Adaptive eLEArning System

Entwicklung und Nutzung eines Systems von lernenden datenbankbasierten Lernsystemen in der Datenbanklehre.

datencafe.hs-harz.de, datenbanken.hs-harz.de

An der Hochschule Harz werden E-Learning-Systeme im Bereich Datenbanken im Rahmen der Lehre und für die Lehre entwickelt, weiterentwickelt und eingesetzt, bspw. für relevante Teilgebiete wie SQL, ER-to-Relational-Mapping und Normalisierung. Das Gesamtsystem, welches die zusammengehörenden Systeme umfasst, wird als ALEA-System bezeichnet.
Gerade der Bereich Datenbanken hat den interessanten Aspekt, dass diese E-Learning-Systeme selbst wiederum Teil der Lehrinhalte sind, da diese i.d. Regel klassische datenbankbasierte Systeme darstellen. Aspekte wie Analysen des Lernverhaltens mit dem Ziel der Optimierung der Lernprozesse betreffen ein Kernthema von Datenbanken wie bspw. auch die Erzeugung von Empfehlungen von Aufgaben oder Hilfetexten u.a. mit einem speicherbasierten Ansatz.

Im ALEA-System sind die interaktiven Komponenten so angelegt, dass die Themen, Fragen, Labore und Challenges mit den vorbereiteten Hinweisen und Hilfetexten und multimedialen Elementen zunehmend leichter administrierbar und ergänzbar sind und dass im ALEA-System auf der anwachsenden integrierten Datenbasis Learning-Analytics angewendet werden kann und das System optimalerweise intelligenter wird. Hilfestellungen wie bspw. Videos, Podcasts, Grafiken und Texte sollen zunehmend neben den vordefinierten Zuordnungen empfohlen werden.

Projekt AiEng

Laufzeit 01.12.2021–30.11.2025

Ein interdisziplinärer, projektorientierter Studiengang mit Ausbildungsschwerpunkt auf Künstlicher Intelligenz und Ingenieurwissenschaften
 

Kurzbeschreibung: Das Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung eines kooperativen Bachelorstudiengangs "AI Engineering" in Sachsen-Anhalt. Der fächerübergreifende Studiengang wird Studierende befähigen, KI-Systeme und -Services im industriellen Umfeld und darüber hinaus zu entwickeln und den damit einhergehenden Engineering-Prozess – von der Problemanalyse bis zur Inbetriebnahme und Wartung / Instandhaltung – ganzheitlich zu begleiten. An der Hochschule Harz umfasst es schwerpunktmäßig das Gebiet Mobile Systeme und Telematik. Das Projekt verfolgt ein studierendenzentriertes Didaktikkonzept, welches durch viele praxisorientierte (Team-)Projekte und ein großes Angebot an Open Educational Resources (OERs) mit (E-)Tutorenprogramm getragen wird.

Der Bereich Datenbanken befasst sich insbesondere mit dem spezifischen Schwerpunktbereich Data Engineering und AI bspw. in den Anwendungsgebieten Telematik und Mobile Systeme.  Die Entwicklung von OER-Modulen (Open Educational Resources) wird in Kombination mit digitaler Lehre durch bspw. Intelligente E-Learning-Systeme mit multimedialen Elementen und Serious Games behandelt.

Drittmittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Beteiligte Personen an der Hochschule Harz: Prof. Dr. Frieder Stolzenburg, Prof. Dr. Rene Schenkendorf, Prof. Dr. Fabian Transchel, Prof. Dr. Simon Adler, Prof. Dr. Kerstin Schneider (Bereich Datenbanken), Stefanie Krause, Aike Tappe, NN, NN, Florian Schorch (Bereich Datenbanken)
Weitere beteiligte Hochschulen: Universität Magdeburg, Hochschule Anhalt, Hochschule Magdeburg-Stendal, Hochschule Merseburg

Projekt TEA (Teutloff Bildungszentrum Wernigerode Gemeinnützige Schulgesellschaft mbH, HS Harz)

Entwicklung einer innovativen datenbankbasierten Webanwendung zur Verwaltung von Unternehmensdaten und -abläufen

Ziel des Projektes TEA ist die Entwicklung einer maßgeschneiderten innovativen webbasierten Datenbankanwendung für das mittelständische Unternehmen Teutloff, die zuverlässig, jederzeit erweiterbar und sehr anwendungsfreundlich ist. Große und immer mehr mittlere Unternehmen nutzen webbasierte Datenbankanwendungen für die Verwaltung ihrer Geschäftsabläufe. Für mittelständische Unternehmen sind standardisierte Lösungen häufig zu umfangreich und der Aufwand zur Anpassung an die eigenen Anforderungen ist zu hoch. Unter Verwendung von modernen kostenfreien bzw. kostengünstigen Open-Source-Technologien wie J2EE und Intranet sowie Open-Source-Datenbanksystemen (bspw. PostgreSQL) und eines MVC-Konzeptes können auf der Basis einer gut entworfenen Unternehmensdatenbank speziell zugeschnittene webbasierte Lösungen entwickelt werden, die sehr geringe Kosten erfordern, da Aufwände für Lizenzen oder Wartungsarbeiten klein gehalten werden können. Alle Arbeitsplatzrechner (PCs, Laptops, Notebooks, etc.) müssen lediglich mit einem Webbrowser und einer Intranet-Verbindung zum TEA-Server ausgestattet sein. Das Arbeiten von unterwegs oder zu Hause ist möglich. Es muss garantiert werden, dass eine sichere Netzverbindung bzw. ein virtuelles privates Netzwerk zum TEA-Server besteht. Die Arbeitsplatzrechner können mit beliebigen Betriebssystemen ausgestattet sein. Das System wird zudem so entwickelt, dass es sehr zuverlässig, anwendungsfreundlich und besonders erweiterbar ist. Gleichzeitig können auf Basis der ausgewerteten Erfahrungen Erkenntnisse gewonnen werden, um zukünftige Entwicklungen von maßgeschneiderten qualitativ hochwertigen Lösungen für mittlere und auch kleinere Unternehmen bis hin zu Startups noch effizienter durchführen zu können.

Projekt ELEA-1 (2 studentische Projektarbeiten)

Entwicklung eines E-Learning-Systems für die Datenbanklehre

Im Rahmen dieses Projektes wurde eine E-Learning-Anwendung entwickelt. Diese ermöglicht es den Lehrenden Übungsaufgaben zu SQL-Datenbankanfragen, dynamisch und auf die jeweilige Vorlesung abgestimmt zusammenzustellen. Die Studierenden erhalten neben den Aufgabenstellungen Hinweise auf die Ergebnisse, die entsprechend den jeweils aktuellen Daten in der Datenbank erzeugt werden sollen, und sie können interaktiv ihre SQL-Anfragen stellen. Sie erhalten sofortige Rückmeldungen, die im Fehlerfall Hinweise auf die Art der Fehler geben und es wird sowohl das erwartete Ergebnis als auch das vom Studierenden erzeugte Ergebnis zum Vergleich dargestellt. Die Reihenfolge der noch zu lösenden bereitgestellten Aufgaben können die Studierenden selbst bestimmen. Die Studierenden können zu jeder Zeit von jedem Ort über das VPN-Netzwerk der Hochschule Harz von Professorinnen oder Professoren bereitgestellte Aufgaben zum Üben am ELEA-System bearbeiten. Das ELEA-System konnte bereits mehrere Jahre erfolgreich unter starker Last eingesetzt werden. Erweiterungen des ELEA-Systems in Folgeprojekten sind geplant.

Ein erweitertes ELEA-System ist seit 2015 erfolgreich im Einsatz.

Weiterentwicklungen zu einer intelligenten und allgemeinen E-Learning-Plattform für die Lehre erfolgen zur Zeit in weiteren Projekten (z.B. Projekt ALEA)

Projekt LOOKS

Ein innovatives mobiles Informationssystem für den Harz

Im Rahmen des Projektes wird ein innovatives mobiles datenbank- und webbasiertes Informationssystem für den Harz entwickelt. Dazu werden zunächst jeweils Teilkomponenten und Fragestellungen zu einzelnen Anwendungsbereichen in studentischen Projektarbeiten analysiert und implementiert.

Teamprojekt PiHH

Weiterentwicklung des ELEA-Systems als Portallösung im Rahmen eines Teamprojekts über zwei Semester 2013. Das PiHH-System umfasst ein Dozenten-Portal und ein Studierenden-Portal. Integriert wurden insbesondere ein Empfehlungssystem zur individuellen Aufgabenzuordung sowie Möglichkeiten zur Darstellung von Statistiken unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Anforderungen an Dozenten- und Studierenden-Portal.