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Robotic grasping has been a prevailing problem ever since humans began creating robots to execute human-like tasks. The problems are usually due to the involvement of moving parts and sensors. Inaccuracy in sensor data usually leads to unexpected results. Researchers have used a variety of sensors for improving manipulation tasks in robots. We focus specifically on grasping unknown objects using mobile service robots. An approach using convolutional neural networks to generate grasp points in a scene using RGBD sensor data is proposed. Two convolutional neural networks that perform grasp detection in a top down scenario are evaluated, enhanced and compared in a more general scenario. Experiments are performed in a simulated environment as well as the real world. The results are used to understand how the difference in sensor data can affect grasping and enhancements are made to overcome these effects and to optimize the solution.

Die Wichtigkeit von früher Bildung hat in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Kindertageseinrichtungen werden als zentrale Sozialisationsinstanzen für Kinder und deren frühkindlichen Bildungsprozessen angesehen. Dies löst die Frage aus, welche Kompetenzen pädagogische Fachkräfte benötigen, um frühkindliche Bildung zu initiieren und wie diese in der Aus- und Weiterbildung erworben werden können. Die vorliegende qualitative Studie geht deshalb der Fragestellung nach, welche Auswirkungen eine sozialpädagogische Ausbildung auf die handlungssteuernden Strukturen und Prozesse von Lernenden an einer Fachschule für Sozialpädagogik haben. Konkret wurde in der explorativen Studie erhoben, ob das vermittelte Professionswissen bei den Fachschülerinnen handlungsleitende Funktionen in realen beruflichen Settings übernimmt. Anlass der Studie war die neu eingeführte praxisintegrierte Ausbildung (PIA) in Baden-Württemberg. Somit wird in der Arbeit neben der Frage nach der Veränderung von handlungsleitenden Strukturen durch eine Fachschulausbildung auch noch erfasst, ob es bei der Wirksamkeit der Ausbildung einen Unterschied zwischen der traditionellen Fachschulausbildung und der PIA-Ausbildung gibt. Den theoretischen Bezugsrahmen bildet das handlungstheoretische Konzept, konkretisiert im Forschungsprogramm Subjektive Theorien. Dabei wird davon ausgegangen, dass Subjektive Theorien biografische erworbene, relativ überdauernde mentale Strukturen sind, die handlungsleitende Funktionen übernehmen. Die dem Forschungsprogramm zugrunde liegende Menschenbildannahme ist das epistemologische Subjektmodell. In einem dreiphasigen Forschungsdesign wurden die Subjektiven Theorien von 14 Fachschülerinnen aus beiden Ausbildungsgängen erhoben und inhaltsanalytisch ausgewertet. Mit diesem Vorgehen konnte gezeigt werden, dass die Fachschulausbildung Auswirkungen auf die handlungsleitenden Strukturen hat. Zudem zeigte sich, dass durch die praxisintegrierte Ausbildung dieser Effekt noch verstärkt wird.

Wie kann man Verhalten gezielt beeinflussen bzw. verändern? Nach dem Reasoned Action Approach von Fishbein und Ajzen (u.a. 1975, 1985, 2010) sind die Einstellungen eines Menschen ein wesentlicher Ansatzpunkt, um künftiges Verhalten vorherzusagen bzw. darauf einzuwirken. Mit zunehmender Verfügbarkeit und Einsatz von Videos rücken das Medium „Film“ und das Storyformat in den Blick der Forschung, und es zeigt sich, dass Edutainment-Angebote bzgl. gezielter Veränderung von Einstellungen durch (mediale) kommunikative Mittel („Persuasion“) einigen Erfolg vorweisen können. Dieser ist aus Sicht der neueren Persuasionsforschung v.a. auf das narrative Format (im Gegensatz zum rhetorisch-argumentativen) zurückzuführen. Während argumentbasierte Persuasion die intensive gedankliche Auseinandersetzung mit den Inhalten und Argumenten („Elaboration“) erfordert und potentiell Widerstand hervorruft, setzt die Persuasion mit Geschichten darauf, dass sich Rezipient/innen die gezeigten Verhaltensweisen und Einstellungen u.a. über die Erfahrung, in die Geschichte einzutauchen, und die Identifikation mit den Figuren zu eigen machen. In der Praxis geht Edutainment zuweilen über die Verwendung bloßer Geschichten hinaus und reichert diese mit zusätzlichen expliziten Informationen oder Argumenten an, um die Vorteile beider Formate zu nutzen. Da hier theoretisch verschiedene Persuasionsmechanismen greifen, wurde in dieser experimentellen Studie untersucht, wie videobasierte Informationsangebote mit „synchron-hybridem“ Inhaltsformat – die also videobasierte Geschichten und Argumente parallel darbieten – auf Einstellungen und andere Verhaltensdeterminanten wirken. Dabei wurde im Vergleich mit einem rein narrativen Format (1) die Wirksamkeit des synchron-hybriden Formats geprüft und (2) erstmalig dessen Wirkweise anhand von Modellen Narrativer Persuasion exploriert. Die Befunde zeigen, dass das synchron-hybride Format signifikant höhere Persuasionswirkung entfaltet in den Bereichen, die die zusätzlichen parallelen Erklärungen inhaltlich abdecken, und dass v.a. Personen mit schlechteren kognitiven Voraussetzungen (z.B. geringe Aufmerksamkeit, wenig Interesse, …) davon profitieren. Die Erkenntnisse zur Wirkweise synchron-hybrider Inhaltsformate geben wertvolle Hinweise zur Weiterentwicklung der Theorie in diesem Bereich, insb. dass eine parallele und komplementäre Verarbeitung von narrativen und nicht-narrativen Inhalten möglich ist, wenn eine geringe inhaltliche Distanz besteht. Zugleich besteht weiterer Forschungsbedarf zur komplexen Rolle von Widerstand und wahrgenommenem sozialem Druck im Persuasionsprozess.

Die Arbeit über den Einfluss der elterlichen Sprachwahl auf Spracherwerb und Bildungserfolg beschäftigt sich mit der Bedeutung der elterlichen Sprachwahl beim Zweitspracherwerb, verankert dies in den Spracherwerbs- und Zweitspracherwerbstheorien sowie in der Soziolinguistik und bildet ein theoretisches Konstrukt zur Problematik von elterlichen Sprachreaktionen aufgrund des Kontaktes mit einer zweiten Sprache. Die Forschungsfragen beschäftigen sich mit der Abhängigkeit des Bildungserfolgs von der elterlichen Sprachwahl und sozioökonomischen Bedingungen sowie der Abhängigkeit der Erstsprachkompetenz von der elterlichen Sprachwahl. Die Fragestellungen werden durch einen Gruppenvergleich von Bilingualen mit höherem und niedrigerem Bildungserfolg untersucht. Die 52 bilingualen Personen mit türkischem Migrationshintergrund bearbeiten einen weitgehend standardisierten Fragebogen mit Fragen zu persönlichen Daten, zu Schul- und Berufsausbildung der Eltern und zur Sprachkompetenz im Türkischen. Die Übersetzung eines kurzen türkischen Textes ins Deutsche verifiziert die Sprachkompetenzen im Türkischen und liefert Daten zur Sprachkompetenz im Deutschen. Die Ergebnisse der statistischen Analyse ergeben keine Abhängigkeiten des Spracherwerbs und des Bildungserfolgs von der elterlichen Sprachwahl oder von sozioökonomischen Bedingungen. Ein signifikanter Zusammenhang ergibt sich beim Bildungsabschluss der Teilnehmer und deren Übersetzungskompetenzen im Deutschen. Auch die Dauer des elterlichen Sprachkontaktes korreliert signifikant mit der Tendenz zur elterlichen Sprachmischung. Die Gruppe von Teilnehmenden ohne Bildungsabschluss weist die höchste elterliche Sprachmischung auf. Da dies wenige Personen sind, wird dieses Ergebnis nicht signifikant. Diskutiert wird das Ergebnis der Studie bezüglich der Aussagekraft der elterlichen Sprachwahl während des kindlichen Spracherwerbs und bezüglich des unterschiedlichen Differenzierungsgrads der Antworten aufgrund des unterschiedlichen Bildungsniveaus. Das Fazit der nicht repräsentativen Studie zeigt auf, dass der Bildungserfolg der befragten Bilingualen nicht von sozioökonomischen Faktoren bestimmt wird und auch nicht negativ von der Erstsprache Türkisch beeinflusst wird. Ein Forschungsbedarf besteht in der genaueren Untersuchung des Sprachmischverhaltens und der Untersuchung der Personen ohne Bildungsabschluss bezüglich der elterlichen Sprachmischung.

Technologiegestütztes Lernen spielt auf allen Ebenen des Bildungswesens eine immer größere Rolle. Der Einsatz von computergestützten Lernumgebungen und der durch ihre Nutzung entstehenden Daten eröffnen vielfältige Möglichkeiten, um Lernangebote durch Personalisierung und individualisiertes Feedback auf die Bedürfnisse der Lernenden auszurichten. Insbesondere zur Entwicklung von komplexen, prozessbezogenen Kompetenzen sind solche auf den individuellen Lernprozess ausgerichteten Lernumgebungen notwendig. Ziel dieser Arbeit ist es herauszufinden, nach welchen Gestaltungsprinzipien eine computergestützte Lernumgebung aufgebaut sein muss, um Studierende bei der Bearbeitung von prozessbezogenen Lernaufgaben individuell zu unterstützen und zu fördern. Im Rahmen eines entwicklungsorientierten Forschungsansatzes (Design-Based Research) wurde hierzu ein Architekturmodell entwickelt, das prototypisch umgesetzt und in mehreren iterativen Entwicklungszyklen im Hochschulkontext eingesetzt und evaluiert wurde. Das Architekturmodell umfasst im Wesentlichen zwei Komponenten: Lernprogramme mit semi-automatischem Assessment zur schrittweisen Bearbeitung von prozessbezogenen Lernaufgaben und eine Learning-Analytics-Infrastruktur zur Aufzeichnung und Auswertung der stattgefundenen Lösungsprozesse. Durch das Zusammenspiel von automatischen und manuellen Analysen auf verschiedenen Ebenen des Architekturmodells, lässt sich mit dem vorgeschlagenen System ein umfassender formativer Assessmentprozess in der Hochschullehre umsetzen. Durch den erfolgreichen Einsatz eines prototypisch umgesetzten Lernprogramms mit semi-automatischem Assessment und der Learning-Analytics-Infrastruktur in drei Hochschul-veranstaltungen konnte die Praktikabilität und die Umsetzbarkeit des vorgeschlagenen Ansatzes gezeigt werden. Eine Befragung der teilnehmenden Studierenden sowie die Auswertung der im Rahmen der Evaluation automatisch aufgezeichneten Lerndaten in Bezug auf die beobachtete Nutzungshäufigkeit des Lernprogramms und die Nutzungsintensität der prozessbezogenen Rückmeldungen belegen die Akzeptanz dieses Unterstützungsangebots bei der selbständigen Aufgabenbearbeitung. Weiterführende Analysen der Lerndaten zeigten, dass durch statistische Auswertungen der Prozessaufzeichnungen kritische Punkte im Lösungsprozess erkannt werden können. Diese Punkte liefern Hinweise darauf, wann zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden sollten, um den Lernprozess zu unterstützen. Die an der Evaluation beteiligten Lehrenden bewerten den Einsatz von Lernprogrammen mit semi-automatischem Assessment und deren Einbindung in eine Learning-Analytics-Infrastruktur vorteilhaft und sehen sowohl in den Lernprogrammen als auch in den Auswertungen der aufgezeichneten Lerndaten einen didaktischen Mehrwert. Mit der Übertragung des vorgeschlagenen Modells auf ein weiteres Anwendungsgebiet wurde gezeigt, dass sich das Modell als allgemeingültiger Ansatz für die prozessorientierte Lernunterstützung im Hochschulkontext eignet. Insgesamt wird mit dem vorgeschlagenen Modell aufgezeigt, wie eine innovative Lernumgebung und –infrastruktur aussehen kann, in der computergestütztes Assessment, Methoden aus dem Bereich Learning Analytics und menschliche Expertise kombiniert werden, um Studierende individuell und prozessorientiert zu unterstützen.