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Making und Computational Thinking in der frühkindlichen Bildung - ein Praxisbericht zum Entwicklungs- und Forschungsprojekt MakeTechEarly (MTE)
(Stuttgart : Universität Stuttgart, Institut für Erziehungswissenschaft, Abteilung Berufspädagogik mit Schwerpunkt Technikdidaktik (BPT), 2025) Bahr, Tobias; Brändle, Marcus; Zinn, Bernd; Bernd
Der Praxisbericht stellt die im Projekt MTE entwickelten 12 Lernarrangements zu den Themen Making und Computational Thinking (Schwerpunkt Problemlösen) vor. Diese wurden in enger Zusammenarbeit zwischen der Universität Stuttgart und Expert:innen der frühkindlichen Bildung entwickelt und in einem sogenannten „natürlichen Setting“ (Lye & Koh, 2014) erprobt. Die in MTE generierten (ersten) empirischen Ergebnisse belegen eine Wirksamkeit der Interventionsmaßnahme auf die CT-Fähigkeiten der beteiligten Vorschulkinder (N = 138) hinsichtlich der inhaltsbezogenen und prozessbezogenen Kompetenzen sowie die positiven technologischen Verhaltensweisen im Kontext der Lernarrangements zu Making.
Trotz der Befundlage sind methodische und strukturelle Limitationen in der Interpretation zu beachten. Die Evaluation stützt sich auf eine relativ kleine und selektive Auswahl von interessierten Erzieher:innen an zehn Kindertagesstätten. Die externe Generalisierbarkeit der Befunde bleibt daher aufgrund einer möglichen Positivauswahl begrenzt. Weitere Einschränkungen resultieren aus unvollständigen Datenerhebungen bei Kindern (bedingt z. B. durch Krankheit der Kinder). Die Befunde sind an das spezifische Setting, die gewählten Zukunftsfähigkeiten und die involvierten Partnerinstitutionen gebunden.
Dennoch lassen sich zentrale Gelingensbedingungen und Erfolgsfaktoren identifizieren, die als Referenz für vergleichbare Initiativen in der frühen Bildung dienen können. Insgesamt beeinträchtigen diese Limitationen zwar die Reichweite der Befunde, schmälern jedoch nicht die grundsätzliche Aussagekraft der Evaluation im Hinblick auf die Wirksamkeit der Interventionen an den beteiligten Kindertagesstätten. Unter Berücksichtigung der limitierenden Aspekte belegen die Studienergebnisse positive Wirkungseffekte auf das Wissen und die Fähigkeiten zu Making und Computational Thinking bei Vorschulkindern. Die quantitativen Ergebnisse zur gemessenen Wirkung werden durch die teilnehmenden Beobachtungen in den Kindertagesstätten untermauert. Die Befunde zeigen darüber hinaus auch auf, dass bereits in der frühkindlichen Bildung im Kontext der individuell realisierten Lehr und Lernarrangements Zukunftsfähigkeiten durch die Erzieher:innen kompetenzorientiert entwickelt werden können.
Digitalisierungsbezogene Kompetenzen für das Lehramt technikbezogener Fächer : ein Modell zur Orientierung für Bildungseinrichtungen und Lehrkräfte der ersten, zweiten und dritten Phase
(2025) Boheim, Adrian; Schäfer, Pia; Brändle, Marcus; Zinn, Bernd; Waveren, Leo van; Stemmann, Jennifer
Das DiKoLAT Kompetenzmodell präsentiert einen systematischen Überblick über die Kompetenzen, die im Zusammenhang mit der Lehrtätigkeit mit und über digitale Technologien im Bereich der technikbezogenen Fächer stehen. DiKoLAT stellt ein Modell zur Orientierung für Bildungseinrichtungen und Lehrkräfte der ersten, zweiten und dritten Phase dar, mit dem Ziel möglichst umfänglich jene Kompetenzen zu beschreiben, welche für die immer stärker digital geprägte Zukunft der Lernenden (und der Lehrenden) relevant erscheinen, um an dieser Welt reflektiert zu partizipieren. DiKoLAT versucht somit nicht zu definieren, was eine einzelne Lehrkraft braucht, um guten technikbezogenen Unterricht zu gestalten. Das Kompetenzmodell dient der Orientierung darüber, die eigenen Kompetenzen zu reflektieren und auf individueller Ebene sowie auf Ebene der Bildungseinrichtung systematisch weiterzuentwickeln. Ziel ist dabei den Lernenden eine möglichst umfängliche Grundlage für das eigene lebenslange Lernen mit, durch und über digitale Technologien zu ermöglichen.
On elementary properties of crossed modules
(2015) Truong, Monika
A group models a connected CW-space X where only π_1(X) is allowed to be nontrivial.
A crossed module in the sense of Whitehead models a connected CW-space X, where only π_1(X) and π_2(X) are allowed to be nontrivial.
We show some elementary assertions for crossed modules that are inspired by concepts from group theory:
a Jordan-Hölder Theorem for crossed modules, a Zassenhaus lemma, sometimes called "butterfly lemma", and an orbit lemma for crossed modules.
Moreover, we describe the simple crossed modules.
Nutzung von Wissensgraphen zur Vermittlung von Daten zwischen Produzenten und Konsumenten auf Datenplattformen
(2025) Sölch, Ronja
Die vorliegende Arbeit untersucht, inwieweit der Einsatz eines Wissensgraphen die Vermittlung von Daten zwischen Datenproduzenten und -konsumenten optimieren kann. Im Rahmen dieser Untersuchung wurden zunächst die spezifischen Anforderungen beider Akteursgruppen systematisch durch eine Literaturanalyse erfasst. Auf Basis dieser Analyse wurde ein mehrschichtiger Wissensgraph konzipiert, der es den Datenkonsumenten ermöglicht, sogenannte \textit{Bedarfsknoten} zu erstellen. Diese Bedarfsknoten repräsentieren die spezifischen Anforderungen der Konsumenten, indem sie zum einen Attribute zur präzisen Beschreibung des Bedarfs und zum anderen Relationen zu den relevanten Entitäten im Wissensgraphen definieren. Datenproduzenten erhalten so einen strukturierten Einblick in die geäußerten Bedürfnisse und können darauf basierend die entsprechenden Daten bereitstellen. Die erfolgreiche Implementierung des Konzepts belegt, dass die Integration von Bedarfsknoten die Datenvermittlung effizient fördert. Gleichzeitig wurden jedoch Limitationen identifiziert, da nicht sämtliche der erfassten Anforderungen vollständig berücksichtigt werden konnten. Die Arbeit liefert damit eine Grundlage für weiterführende Forschungen zur Optimierung wissensgraphbasierter Datenvermittlung und zeigt potenzielle Erweiterungsmöglichkeiten auf.
Development pathway from chitin-based organisms to chitosan-based photoresponsive thin-films with modulation in physiochemical properties during irradiation
(2025) Seggern, Nils von; Stegbauer, Linus (Prof. Dr.)
Effect of data preparation in the context of fair classification
(2025) Barts, Valer
This thesis investigates the critical role of data preparation in shaping the predictive performance and fairness of binary classification models. Given that the quality and composition of training data significantly influence model behaviour, especially concerning embedded biases, ensuring that training data is both accurate and fair is essential for the development of trustworthy machine learning systems. To address this, we extend an existing data processing pipeline, substantially broadening its data preparation stage with the integration of sixteen additional methods across five distinct components. This expansion allows for a more comprehensive evaluation of the interplay between data preparation, predictive accuracy, and algorithmic fairness.
Our empirical study employs a diverse set of classifiers and evaluation metrics, including several newly developed scores specifically designed to capture the nuanced effects of data preparation on model outcomes. The analysis spans both real-world and synthetic datasets, providing a robust foundation for our findings. Key insights include the observation that simply increasing the number of data preparation components does not necessarily improve model performance. Instead, optimal results often depend on carefully chosen methods and execution orders, with some components displaying strong positional dependencies. Additionally, our results reaffirm the well-documented trade-off between fairness and accuracy, yet also demonstrate that it is possible to identify configurations where both can be improved simultaneously.
These findings not only deepen our understanding of data preparation in the context of fair classification but also offer concrete, empirically grounded recommendations for practitioners. Our work lays the foundation for more informed pipeline design, providing a flexible, modular framework that can be readily extended to accommodate emerging data preparation techniques and new evaluation metrics.
UpStart BW Startup-Report - Erfolgsfaktoren, regionale Schwerpunkte und zukünftige Perspektiven
(Stuttgart : Institut für Entrepreneurship und Innovationsforschung (ENI), 2024) Engels, Johannes; Wahl, Andreas
Der UpStart BW Startup-Report setzt sich zum Ziel, die aktuelle Situation von neuen Gründungen in Baden-Württemberg abzubilden. Dabei werden systematische Betrachtungen der Gründungslandschaften in Baden-Württemberg sowie Interviews mit Gründenden in frühen Unternehmensphasen kombiniert, um detaillierte Einblicke in aktuelle Dynamiken, Stärken und Probleme von lokalen Gründenden, unterstützenden Akteuren politischen Entscheidungsträgern hervorzuheben.
Dieser erste Bericht des UpStart BW Projektes bietet einen grundlegenden Überblick über die Landschaft frühphasiger Gründungen in 2024. Neben einem grundlegenden systematischen Überblick über die Landschaft frühphasiger Gründungen als Ganzes beinhaltet dieser Bericht auch eine Übersicht über Neugründungen, die im Zeitraum 2023-2024 deutliches Wachstum erreichen konnten, sowie einen Einblick in generelle Trends, die sich anhand dieser Firmen identifizieren lassen. Zudem werden Erkenntnisse aus Interviews mit Gründenden hinter erfolgreichen und gescheiterten Startups aus Baden-Württemberg, sowie die aus diesen Interviews gewonnenen Erkenntnisse über positive und negative Aspekte des Gründens in der Region präsentiert.
Wir danken der Péter Horváth Stiftung für die tatkräftige Unterstützung bei der Analyse dieses spannenden Feldes, und freuen uns, erste Ergebnisse unserer Forschung öffentlich präsentieren zu können.
Synthesis and characterization of ternary and quaternary nitrides of the main group elements
(2025) Link, Lukas; Niewa, Rainer (Prof. Dr.)
Im Rahmen dieser kumulativen Dissertation werden insbesondere die Nitride in Systemen der Art Erdalkalimetall - Tetrel - Stickstoff beleuchtet, sowie das kristallographische Computerprogramm Polynator vorgestellt.
Der Fokus liegt auf ternären Nitridogermanaten, Nitridosilicaten, sowie inversen Perowskiten. Letztere auch als Antiperowskite bekannt und treten hier mit Erdalkalimetallkationen, kleinen Nitridanionen und größeren Tetrelidanionen auf. Für diese Verbindungen werden Elpasolithartige Überstrukturen sowie drei vormals ganz unbekannte Vertreter beschrieben.
In Form von Silicid-Silicaten bzw. Germanid-Germanaten werden die ersten Verbindungen von Silicium und Germanium vorgestellt, die das jeweilige Element sowohl in seiner höchsten Oxidationsstufe +IV, als auch in seiner niedrigsten Oxidationsstufe -IV enthalten. Zudem werden unter anderem die ersten Nitridogermanate(III) vorgestellt, wobei ein neuartiges, ethananaloges Molekülanion gefunden wurde.
Das Programm Polynator dient zur Identifikation von Polyedern und anderen Baueinheiten in Kristallstrukturen, sowie zur quantitativen Analyse ihrer Geometrie, Symmetrie und Verknüpfungsmuster. Dabei macht es innovativen Gebrauch von dynamischen Modellen, die nicht nur eine bestimmte Form repräsentieren, sondern ein Kontinuum von verwandten Formen (zum Beispiel alle trigonalen Prismen). Es verfügt über eine graphische Benutzeroberfläche und ist in der Lage, CIF- XYZ- und MOL-Dateien einlesen.
Novel theoretical methods for transition metal chemistry
(2025) Safari, Arta A.; Alavi, Ali (Prof. Dr.)
„Gemeinsam voran? - Machbarkeitsstudie zu deliberativer Beteiligung in der Klimapolitik“ : Rechtsgutachten im Auftrag des gemeinnützigen und überparteilichen Vereins Klimamitbestimmung e.V.
(Stuttgart : Universität Stuttgart, 2025) Winkler, Daniela; Zeccola, Marc; Löffler, Kornelius