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Einführung in die wissenschaftliche Projektarbeit

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<strong>E<strong>in</strong>führung</strong> <strong>in</strong> <strong>die</strong><br />

<strong>wissenschaftliche</strong> <strong>Projektarbeit</strong><br />

Frank Kargl – frank.kargl@uni-ulm.de


Forschung<br />

„E<strong>in</strong> guter Forscher ist nicht jemand,<br />

der alle richtigen Antworten kennt,<br />

sondern jemand, der sich bemüht,<br />

herauszuf<strong>in</strong>den, welches <strong>die</strong> richtigen<br />

Fragen se<strong>in</strong> könnten.“<br />

"If we knew what it was we were<br />

do<strong>in</strong>g, it would not be called<br />

research,would it?" - Albert E<strong>in</strong>ste<strong>in</strong>


Elemente von Forschung<br />

Orig<strong>in</strong>alität<br />

Nicht nur Bestehendes wiederholen<br />

Eigene Ansätze und Interpretationen<br />

Unbekanntes oder Unerwartetes entdecken<br />

Zugew<strong>in</strong>n<br />

Erweiterung des Weltwissens<br />

Über <strong>die</strong> Erweiterung des eigenen Wissens<br />

h<strong>in</strong>aus<br />

Wissen<br />

Daten Informationen Wissen Weisheit


Forschung<br />

„Forschung ist e<strong>in</strong>e gründlich überlegte<br />

Tätigkeit, deren Ziel es ist, e<strong>in</strong>en<br />

orig<strong>in</strong>ellen Beitrag zur<br />

Wissenserweiterung zu leisten.“


Forschung und Universitäten<br />

Universitäten bilden Forscher aus<br />

Eigenständiges Durchführen<br />

<strong>wissenschaftliche</strong>r Projekte<br />

Eigene Ideen für Forschungsprojekte<br />

Strukturierte Herangehensweise an<br />

Probleme<br />

Abstraktions- und<br />

Generalisierungsvermögen<br />

Wissenschaftliches Schreiben<br />

Und vieles mehr ;-)


Informatik-Projekte<br />

Haben e<strong>in</strong>en Anfang, e<strong>in</strong> Ende und e<strong>in</strong>e<br />

Problemstellung bzw. e<strong>in</strong> Ziel<br />

Viele Typen<br />

Forschungsbasierte Projekte<br />

Entwicklungsprojekte<br />

Evaluierungsprojekte<br />

Industrie-Projekte<br />

…<br />

Viele Ansätze<br />

Induktiv – Deduktiv<br />

Natur der Forschung (theoretisch, beschreibend,<br />

untersuchend, erklärend, …)<br />

Viele Methoden<br />

Experimente, Fallstu<strong>die</strong>n, Umfragen, …<br />

Rolle der Programmierung?


Phasen<br />

Themenauswahl<br />

Projektvorschlag<br />

Literaturrecherche Projektplanung<br />

Projektdurchführung<br />

Schriftliche Dokumentation<br />

Publikation<br />

Präsentation


Literaturempfehlung<br />

Christian W. Dawson<br />

„Computerprojekte im Klartext“<br />

Pearson Studium<br />

EUR 17,95


Themenauswahl<br />

Themenauswahl<br />

Projektvorschlag<br />

Literaturrecherche Projektplanung<br />

Projektdurchführung<br />

Schriftliche Dokumentation<br />

Publikation<br />

Präsentation


Voraussetzungen<br />

Interesse!!!<br />

Realisierbarkeit<br />

Nutzen<br />

Ziel<br />

Bezug zum Studium<br />

Angemessener Umfang und Qualität<br />

Offene Herangehensweise


Themenüberblick<br />

Überblick über mögliche Projektthemen<br />

Vorgegebene Themen, Gespräche,<br />

Lektüre<br />

Bra<strong>in</strong>storm<strong>in</strong>g<br />

Forschungsgebietskarten<br />

(Research Territory Maps, RTM)<br />

Relevanzbäume<br />

Netzdiagramme<br />

M<strong>in</strong>d Mapp<strong>in</strong>g


M<strong>in</strong>d Mapp<strong>in</strong>g Beispiel


Aufgabe<br />

Erstellen Sie e<strong>in</strong>e möglichst<br />

umfangreiche M<strong>in</strong>dmap zu e<strong>in</strong>em<br />

Themengebiet, <strong>in</strong> dem Sie Ihr Projekt<br />

realisieren möchten. Die M<strong>in</strong>dmap soll<br />

dabei auch Randbereiche des Themas<br />

erfassen.<br />

Fertigstellung: <strong>in</strong> zwei Wochen


Projektvorschlag<br />

Themenauswahl<br />

Projektvorschlag<br />

Literaturrecherche Projektplanung<br />

Projektdurchführung<br />

Schriftliche Dokumentation<br />

Publikation<br />

Präsentation


Schriftlicher Projektvorschlag<br />

E<strong>in</strong>leitung zum Themenbereich<br />

Ist das Thema <strong>in</strong> e<strong>in</strong> anerkanntes<br />

Forschungsgebiet e<strong>in</strong>gebettet?<br />

Aktuelle Forschung<br />

Ist das Thema noch aktuell?<br />

Wer arbeitet noch auf <strong>die</strong>sem Gebiet und<br />

woran?<br />

Identifizieren e<strong>in</strong>er Lücke<br />

Welche Aspekte wurden im Thema noch nicht<br />

oder ungenügend bearbeitet?<br />

Vorschlag für Herangehensweise<br />

Wie würden Sie <strong>die</strong> Lücke füllen?


Schriftlicher Projektvorschlag<br />

Aufbau<br />

Klarer und treffender Titel<br />

Ziele und Aufgaben<br />

Erwartete Ergebnisse<br />

Stichwörter<br />

E<strong>in</strong>leitung / H<strong>in</strong>tergrund / Übersicht<br />

Verwandte Forschung<br />

Projekttyp<br />

Forschungsfragen / Hypothesen<br />

Methoden<br />

Ressourcenbedarf<br />

Projektplan (Gantt Diagramm)<br />

Gefahren / mögliche Probleme


Aufgabe<br />

Schreiben Sie e<strong>in</strong>en ausführlichen<br />

Projektvorschlag, <strong>in</strong> dem <strong>die</strong> vorher<br />

erwähnten Aspekte adressiert<br />

werden.<br />

Fertigstellung: 15.12.2005


Literaturrecherche<br />

Themenauswahl<br />

Projektvorschlag<br />

Literaturrecherche Projektplanung<br />

Projektdurchführung<br />

Schriftliche Dokumentation<br />

Publikation<br />

Präsentation


Warum Literaturrecherche?<br />

Zeigt den Kontext e<strong>in</strong>es Projektes<br />

Zeigt, dass das Forschungsthema<br />

wissenschaftlich anerkannt ist<br />

Kritische Ause<strong>in</strong>andersetzung mit<br />

anderen Arbeiten setzt <strong>die</strong> eigene<br />

Arbeit <strong>in</strong> e<strong>in</strong>en Kontext und<br />

dokumentiert Lücken im bestehenden<br />

Wissen<br />

Liefert anderen Forschern e<strong>in</strong>en<br />

Ansatz für <strong>die</strong> Beschäftigung mit dem<br />

Thema


Phasen der Literaturrecherche<br />

1. Themengebiet e<strong>in</strong>grenzen<br />

2. Literatursichtung durchführen<br />

3. Material auswerten<br />

4. Literaturkritik schreiben<br />

Wichtig:<br />

wann breche ich <strong>die</strong> Recherche ab?


Literaturarten<br />

Journals<br />

Konferenzberichte<br />

Workshopberichte<br />

Technical Reports<br />

Weitere Quellen<br />

Internet,<br />

Handbücher, …<br />

Qualität der Quelle<br />

Doktorarbeiten<br />

Bücher<br />

Diplomarbeiten<br />

Sem<strong>in</strong>ararbeiten


Literatur verwalten<br />

Gleich nach dem Lesen e<strong>in</strong>er Quelle<br />

Bibliographische Daten erfassen<br />

Quelle archivieren (elektronisch/Papier)<br />

Kurze Kritik notieren<br />

Hilfreiches Tools<br />

JabRef<br />

BibDesk (Mac)


Literaturkritik<br />

Kritik ≠ Negative Aspekte e<strong>in</strong>er Arbeit<br />

Kritik = Kritische Ause<strong>in</strong>andersetzung<br />

Fragen beim kritischen Lesen e<strong>in</strong>er Arbeit<br />

Was für e<strong>in</strong>e Art von Arbeit?<br />

Wer ist der Autor? Ist er anerkannt?<br />

Kontext der Arbeit? Quellen?<br />

Beitrag der Arbeit?<br />

Lösungsansätze?<br />

Voraussetzungen und E<strong>in</strong>schränkungen?<br />

Fakten oder Me<strong>in</strong>ungen?<br />

Argumente und Beweise?<br />

Widerspruch zu anderen Arbeiten?<br />

Eigene Me<strong>in</strong>ung zur Arbeit? Gegenargumente?<br />

Übertragbarkeit auf eigene Arbeit?<br />

Ziel: H<strong>in</strong>terfragen, eigene Kompetenz aufbauen


Aufgabe<br />

Schreiben Sie zu Ihrem Projektthema<br />

e<strong>in</strong>e möglichst umfassende<br />

Literaturkritik, welche <strong>die</strong> aktuelle<br />

und wesentliche Veröffentlichungen<br />

im gewählten Gebiet diskutiert.<br />

Fertigstellung: 30.11.2005


Projektplanung<br />

Themenauswahl<br />

Projektvorschlag<br />

Literaturrecherche Projektplanung<br />

Projektdurchführung<br />

Schriftliche Dokumentation<br />

Publikation<br />

Präsentation


Projektplanung<br />

1. Projektstrukturplan<br />

2. Zeite<strong>in</strong>schätzung<br />

3. Meilenste<strong>in</strong>e<br />

4. Logische Ablaufplan<br />

5. Zeitplanung


Literaturrecherche<br />

Literaturauswahl<br />

Literaturkritik<br />

schreiben<br />

Kriterienkatalog<br />

Simulator erstellen<br />

Projektstrukturplan<br />

Zerlegt <strong>die</strong> gesamte <strong>Projektarbeit</strong> <strong>in</strong><br />

kle<strong>in</strong>ere Arbeitspakete<br />

Beispiel<br />

Simulator<br />

auswählen<br />

Simulatoren testen<br />

VANETs simulieren<br />

Rout<strong>in</strong>gprotokoll<br />

implementieren<br />

Entwurf Implementierung<br />

Entscheidung<br />

fällen<br />

Szenarien<br />

festelegen<br />

Simulation<br />

durchführen<br />

Parameter<br />

festlegen<br />

Simulationsläufe<br />

fahren<br />

Simulation<br />

auswerten<br />

Analyse<br />

durchführen<br />

Gliederung<br />

erstellen<br />

Ausarbeitung<br />

schreiben<br />

Ausarbeitung<br />

schreiben


Zeite<strong>in</strong>schätzung<br />

Literaturrecherche 4 Wochen<br />

Literaturkritik schreiben 1 Woche<br />

Kriterienkatalog Simulator erstellen 1 Woche<br />

Simulator testen 2 Wochen<br />

Entscheidung für Simulator fällen 1 Woche<br />

Entwurf Protokoll 2 Wochen<br />

Implementierung Protokoll 3 Wochen<br />

Szenarien für Simulation festlegen 1 Woche<br />

Simulationsläufe fahren 4 Wochen<br />

Auswertungsparameter Simulation festlegen 1 Woche<br />

Analyse durchführen 2 Wochen<br />

Gliederung erstellen 1 Woche<br />

Ausarbeitung schreiben 3 Wochen<br />

Summe 24 Wochen ( 6 Monaten)


Meilenste<strong>in</strong>e<br />

M1: Abschluss Literaturrecherche<br />

M2: Abschluss Auswahl Simulator<br />

M3: Abschluss Implementierung<br />

Rout<strong>in</strong>gprotokoll<br />

M4: Abschluss Durchführung Simulation<br />

M5: Abschluss Auswertung Simulation<br />

M6: Abschluss Ausarbeitung<br />

M7: Fertigstellung Gesamtprojekt


Literaturrecherche<br />

Gliederung erstellen<br />

Kriterienkatalog<br />

Simulator erstellen<br />

Literaturkritik<br />

schreiben<br />

Logischer Ablaufplan<br />

Ausarbeitung<br />

schreiben<br />

M1<br />

M6<br />

Simulatoren testen Simulator auswählen<br />

M2<br />

Rout<strong>in</strong>gprotokoll<br />

entwerfen<br />

Ergebnisse<br />

Rout<strong>in</strong>gprotokoll<br />

implementieren<br />

M<strong>in</strong>imale Projektlaufzeit bei maximalem<br />

Ressourcene<strong>in</strong>satz<br />

Kritischer Pfad im Projekt<br />

M3<br />

Simulationsszenarien<br />

festelegen<br />

Simulationen<br />

durchführen<br />

Auswerteparameter<br />

festlegen<br />

M4<br />

Auswertung<br />

durchführen<br />

M7<br />

M5


Zeitplanung<br />

Hier noch MS Projekt Gantt Diagramm<br />

e<strong>in</strong>fügen


Aufgabe<br />

Erstellen Sie für Ihr Projekt<br />

Aufgabenpakete, e<strong>in</strong>en<br />

Projektstrukturplan, e<strong>in</strong>en logischen<br />

Ablaufplan und e<strong>in</strong>e Zeitplanung als<br />

Gantt Diagramm.<br />

Fertigstellung: 15.01.2006


Themenauswahl<br />

Themenauswahl<br />

Projektvorschlag<br />

Literaturrecherche Projektplanung<br />

Projektdurchführung<br />

Schriftliche Dokumentation<br />

Publikation<br />

Präsentation


Projektmanagement<br />

Ressourcen<br />

Zeit Kosten<br />

Qualität Umfang


Projektmanagement<br />

Projektplanung ständig überprüfen<br />

und gegebenenfalls anpassen<br />

Ke<strong>in</strong> Mikromanagement!<br />

Falls Projekterfolg bedroht<br />

Mehr Zeit für Fertigstellung?<br />

Mehr Ressourcen <strong>in</strong>vestieren?<br />

Mehr Geld <strong>in</strong>vestieren?<br />

Projektumfang anpassen<br />

Projektqualität anpassen


Gründe für Probleme<br />

Leistungsabfall<br />

Zuviel vorgenommen? Planung anpassen<br />

Ke<strong>in</strong> Interesse am Thema? Projektabbruch?<br />

Zu monoton? Anderes Arbeitspaket vorziehen<br />

Zu wenig Zeit Zeitmanagement<br />

Individuelle Probleme<br />

Mit dem Betreuer besprechen<br />

Computerprobleme<br />

BACKUPs !!! Viele an verschiedenen Orten !!!<br />

Ext. Software funktioniert nicht wie geplant Planung<br />

anpassen<br />

Ressourcenprobleme<br />

Daten/Geräte <strong>in</strong> der Planungsphase berücksichtigen<br />

Probleme im Team<br />

Teamarbeit verbessern


Zeitmanagement<br />

„Jeder Mensch hat jeden Tag 24h zur<br />

Verfügung, 7 Tage pro Woche, 52<br />

Wochen pro Jahr“<br />

Essen<br />

Schlafen<br />

Essentielle Zeit<br />

Anziehen<br />

E<strong>in</strong>kaufen<br />

24 * 7 * 52<br />

Nutzbare Zeit<br />

Zeitmanagement


Zeitmanagement<br />

Ziele<br />

Was will ich tun?<br />

Ausschluss:<br />

Unwichtige D<strong>in</strong>ge<br />

nicht mehr tun<br />

Was muss<br />

ich ändern?<br />

Weglassen Delegieren<br />

Analyse<br />

Was tue ich?<br />

Effizient<br />

verbessern


Zeitmanagement<br />

Kategorien von Zielen<br />

Arbeitsziele<br />

Familienziele<br />

Gesellschaftliche Ziele<br />

Eigene Ziele<br />

Zeitanalyse<br />

Tagesplan mit<br />

Zeiten<br />

Effektivität<br />

Verbesserungsideen


Zeitmanagement<br />

Aufgabe wichtig unwichtig<br />

eilig machen<br />

m<strong>in</strong>imieren/<br />

vermeiden<br />

nicht eilig planen se<strong>in</strong> lassen


Zeitmanagement<br />

Priorisierung<br />

1. Hohe Priorität – wichtig und eilig<br />

2. Mittlere Priorität – wichtig aber (noch<br />

nicht) eilig<br />

3. Niedrige Priorität – unwichtig und nicht<br />

eilig<br />

4. Term<strong>in</strong>e – fester Term<strong>in</strong><br />

Woche vorher planen<br />

Produktive Zeitphasen für Priorität 1<br />

Individuell Unterschiedlich


Zusammenarbeit<br />

… mit dem Betreuer<br />

Manager und fachlicher Betreuer<br />

Term<strong>in</strong>e optimal ausnutzen<br />

Inhaltlich vorbereitet<br />

Material mitbr<strong>in</strong>gen<br />

Notizen machen<br />

Kontakt halten


Zusammenarbeit im Team<br />

Aufgabe: Turmbau<br />

(noch detailliert ausarbeiten)


Zusammenarbeit im Team<br />

E<strong>in</strong>ige allgeme<strong>in</strong>e H<strong>in</strong>weise<br />

H<strong>in</strong>weis Teamsem<strong>in</strong>ar


Themenauswahl<br />

Themenauswahl<br />

Projektvorschlag<br />

Literaturrecherche Projektplanung<br />

Projektdurchführung<br />

Schriftliche Dokumentation<br />

Publikation<br />

Präsentation


Weiterer Input folgt …


Meilenste<strong>in</strong>e und Term<strong>in</strong>e<br />

24.10.05<br />

<strong>E<strong>in</strong>führung</strong> <strong>in</strong> <strong>die</strong> <strong>Projektarbeit</strong> I<br />

27.10.05<br />

Videos<br />

Bra<strong>in</strong>storm<strong>in</strong>g zu Themen<br />

03.11.05<br />

M1 Vorstellung M<strong>in</strong>dmaps (je 15 M<strong>in</strong>uten pro Team)<br />

10.11.05<br />

<strong>E<strong>in</strong>führung</strong> <strong>in</strong> <strong>die</strong> <strong>Projektarbeit</strong> II<br />

17.11.05<br />

Präsentation Projektideen (je 30 M<strong>in</strong>uten pro Team)<br />

24.11.05<br />

M2 Abgabe Literaturkritik<br />

01.12.05<br />

Präsentation Literaturkritik I (je 45 M<strong>in</strong>uten pro Team)


Meilenste<strong>in</strong>e und Term<strong>in</strong>e<br />

08.12.05<br />

Präsentation Literaturkritik II (je 45 M<strong>in</strong>uten pro Team)<br />

15.12.05<br />

M3 Abgabe Projektvorschlag<br />

22.12.05<br />

Präsentation Projektvorschläge (je 30 M<strong>in</strong>uten pro Team)<br />

Evaluierung Beschaffungsbedarf<br />

19.01.06<br />

Besprechung Beschaffungen/Voraussetzungen<br />

26.01.06<br />

02.02.06<br />

Präsentation Stand Basistechnologien (je 15 M<strong>in</strong>uten pro Team)<br />

M4 – Abgabe Architekturentwurf<br />

09.02.06<br />

Präsentation Architekturentwurf (je 30 M<strong>in</strong>uten pro Team)<br />

Ende WS 05/06

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