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The impact of decorative pictures on learning with media
Get PDFThis thesis aimed at examining the impact of decorative pictures, defined as pictures which make an instructional material aesthetically appealing rather than conveying information for learning. In research, the use of decorative pictures was considered to be detrimental for learning for a long time. In contrast, recent research revealed that the impact of these pictures is moderated by a number of variables. In a series of experiments which were based on cognitive-affective theories of learning with media, a selected number of theoretically derived moderators were examined in a series of experiments. A first experiment (N1 = 82) investigat-ed the effectiveness of different levels of emotional charge (positive vs. negative) and the impact of different contexts (learning context vs. leisure time context) shown in decorative pictures. Results showed that learning performance was higher for positive than negative pictures, while the measured pleasure of students mediated this effect. Decorative pictures showing a learning context were also found to enhance learning while the students’ assessments of arousal and dominance were raised for these pictures.
In a second experiment (N2 = 81), design features of anthropomorphism, defined as features which elicit the tendency to attribute human characteristics to non-human objects, were implemented in decorative pictures. Based on a two-factorial design with the inclusion of human faces (present vs. absent) and personalized labels (present vs. absent), both human faces and personalized labels were found to foster learning. In comparison to a control group without decorative pictures (experiment 3; N3 = 102), the inclusion of both mentioned anthropomorphic features in decorative pictures led to a higher learning performance. In contrast, decorative pictures without anthropomorphic features decreased learning. Both features additionally enhanced the mental effort and intrinsic motivation of students, although a task-irrelevant cognitive load was increased by the inclusion of decorative pictures.
The emotional charge (positive vs. negative) and the degree of text-picture connectedness (weakly vs. strongly) of decorative pictures were additionally examined in three other experiments (N4 = 108, N5 = 86, N6 = 162). Moreover, these groups were compared with an additional control group without decorative pictures. All three experiments revealed that decorative pictures with a strong connection to the learning topic of a text and a positive charge increased learning. In comparison with the control group, positive, strongly connected pictures mainly enhanced and negative, weakly connected pictures mainly impaired learning. Results can be explained by significant differences among the assessment of cognitive processes of learners. In conclusion, decorative pictures may be used in order to enrich an instructional material if boundary conditions like the context-relatedness, the degree of anthropomorphism, the text-picture connectedness, and the emotional charge are taken into account.:Zusammenfassung 4
Summary 6
1 Introduction 8
2 Theories of Learning with Text and Pictures 8
2.1 Cognitive Load Theory 8
2.2 Cognitive Theory of Multimedia Learning 9
2.3 Integrated Model of Text and Picture Comprehension 11
2.4 Cognitive-Affective Theories of Learning with Text and Pictures 12
3 The Role of (Decorative) Pictures in Learning with Media 15
3.1 Picture Taxonomies and the Function of Decoration 16
3.2 Decorative Pictures and Learning 18
3.3 Moderators of Decorative Pictures in Learning 18
3.4 Main Hypotheses 20
4. Methods 22
4.1 Participants and Experimental Designs 22
4.2 Pre-Studies and Instructional Materials 24
4.3 Learning Measures and Further Questionnaires 24
5 Results 26
5.1 Learning Results 26
5.2 Additional Results 28
6 General Discussion 29
6.1 Implications 30
6.2 Limitations and Future Directions 31
7 References 32
Article 1: „Decorative pictures and emotional design in multimedia learning” 38
Article 2: „Anthropomorphism in decorative pictures: Benefit or harm for learning?” 48
Article 3: “How affective charge and text-picture connectedness moderate the impact ….. of decorative pictures on multimedia learning” 64
Curriculum Vitae 116
Danksagung 119
Selbstständigkeitserklärung 120Die vorliegende Dissertation untersucht den Einfluss dekorativer Bilder, welche per Definition ein Lernmaterial eher ästhetisch schmücken als lernrelevante Informationen zu vermitteln. In der Forschung wurden solche Bilder bisher vorrangig als lernhinderlich betrachtet. Neuere Befunde weisen jedoch darauf hin, dass der Einfluss dieser Bilder einer Reihe von moderierenden Einflüssen unterliegt. Auf der Grundlage von verschiedenen Experimenten, welche auf kognitiv-affektiven Theorien des Lernens mit Medien beruhen, wurde eine ausgewählte Anzahl theoretisch abgeleiteter Moderatoren näher untersucht. In einem ersten Experiment (N1 = 82) wurden Einflüsse der emotionalen Ladung (positiv vs. negativ) sowie des dargestellten Lernkontexts (Lernkontext vs. Freizeitkontext) von dekorativen Bildern analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass sich das Lernergebnis durch positive Bilder im Kontrast zu negativen Bildern verbesserte, während dieser Effekt durch die Zufriedenheit der Studenten mediiert wurde. Auch dekorative Bilder mit einem Lernkontext erhöhten die Lernleistungen, während Lernende durch diese Bilder eine höhere Aktivierung sowie Dominanz angaben.
Ein zweites Experiment (N2 = 81) bestimmte den Einfluss anthropomorphisierter Bestandteile von dekorativen Bildern, welche die Tendenz zur Attribution menschlicher Charakteristiken auf nicht-menschliche Objekte auslösen können. Auf der Grundlage eines zwei-faktoriellen Untersuchungsdesigns, gekennzeichnet durch die Einbettung von menschlichen Gesichtern (vorhanden vs. nicht-vorhanden) und personalisierter Beschriftungen (vorhanden vs. nicht-vorhanden), konnten menschliche Gesichter und personalisierte Beschriftungen die Lernleistungen erhöhen. Im Kontrast zu einer Kontrollgruppe ohne dekorative Bilder (Experiment 3, N3 = 102), erwies sich der Einsatz anthropomorphisierter Bilder als lernförderlich, wohingegen dekorative Bilder ohne anthropomorphisierte Bestandteile lernhinderlich waren. Beide Bestandteile erhöhten außerdem die wahrgenommene mentale Anstrengung sowie intrinsische Motivation der Lernenden, obwohl sich die lernirrelevante Belastung durch die Hinzunahme dekorativer Bilder erhöhte.
Die emotionale Ladung (positiv vs. negativ) sowie der textliche Bezug (gering vs. hoch) von dekorativen Bildern wurden in drei weiteren Experimenten (N4 = 108, N5 = 86, N6 = 162) zusammen mit einer zusätzlichen Kontrollgruppe ohne dekorative Bilder untersucht. Jedes der drei Experimente ist ein Beleg für den lernförderlichen Einfluss dekorativer Bilder mit positiver Ladung und hohem Textbezug. Im Vergleich zur Kontrollgruppe, erweisen sich dekorative Bilder mit positiver Ladung und hohem Textbezug als lernförderlich, wobei dekorative Bilder mit geringem Textbezug und negativer Ladung also lernhinderlich nachgewiesen wurden. Einen Erklärungsansatz liefern zusätzlich gemessene kognitive Variablen. Zusammenfassend zeigt sich, dass dekorative Bilder durchaus lernförderlich beim Design von Lernmaterialien eingesetzt werden können, wenn moderierende Einflüsse, wie der dargestellte Lernkontext, der Grad der ausgelösten Anthropomorphisierung, der Textbezug, sowie die emotionale Ladung dekorativer Bilder beachtet werden.:Zusammenfassung 4
Summary 6
1 Introduction 8
2 Theories of Learning with Text and Pictures 8
2.1 Cognitive Load Theory 8
2.2 Cognitive Theory of Multimedia Learning 9
2.3 Integrated Model of Text and Picture Comprehension 11
2.4 Cognitive-Affective Theories of Learning with Text and Pictures 12
3 The Role of (Decorative) Pictures in Learning with Media 15
3.1 Picture Taxonomies and the Function of Decoration 16
3.2 Decorative Pictures and Learning 18
3.3 Moderators of Decorative Pictures in Learning 18
3.4 Main Hypotheses 20
4. Methods 22
4.1 Participants and Experimental Designs 22
4.2 Pre-Studies and Instructional Materials 24
4.3 Learning Measures and Further Questionnaires 24
5 Results 26
5.1 Learning Results 26
5.2 Additional Results 28
6 General Discussion 29
6.1 Implications 30
6.2 Limitations and Future Directions 31
7 References 32
Article 1: „Decorative pictures and emotional design in multimedia learning” 38
Article 2: „Anthropomorphism in decorative pictures: Benefit or harm for learning?” 48
Article 3: “How affective charge and text-picture connectedness moderate the impact ….. of decorative pictures on multimedia learning” 64
Curriculum Vitae 116
Danksagung 119
Selbstständigkeitserklärung 12
Politische Kultur in der »Stadt der Moderne«: Chemnitzer Einstellungen zu Demokratie, Politikern und Teilhabe
Get PDFPolitische Kultur hat politischer Kultiviertheit wenig zu tun. Sie erfasst vielmehr die „subjektive Dimension von Politik“ – Meinungen, Einstellungen und Werte der Bevölkerung gegenüber Politikern, dem Parlament, den Institutionen uvm. Mehr als ein Vierteljahrhundert nach der Deutschen Wiedervereinigung fragt dieses, aus einem Forschungsseminar an der TU Chemnitz hervorgegangene Umfrageprojekt nach ausgewählten Aspekten der lokalen politischen Kultur in Chemnitz. Dazu zählen die Wahrnehmung der politischen Institutionen, die Einschätzung der demokratischen Teilhabechancen, das Sozialkapital sowie schließlich die Nutzung digitaler Medien.Political Culture has nothing to do with a civilized mode of political behaviour, Instead, it embraces the “subject dimension of politics” – opinions, attitudes and value orientations of society toward politicians, parliament, and other institutions of political life. More than 25 years after German re-unification this project – a product of a research seminar conducted at TU Chemnitz in 2016 – illuminates selected aspects of local political culture in “Saxony’s Manchester”, including the societal perception of political institutions, the evaluation of democratic participatory opportunities, social capital as well as the relevance of social media for political participation
Soziale Innovation – Beiträge aus der Innovationsforschung der Technischen Universität Chemnitz
No full textSoziale Innovation – Sie gilt als Lebenselixier moderner Gesellschaften und wird im sozialen Miteinander doch wenig benannt. Politiker und Wissenschaftlicher sehen in ihr den Schlüssel der gesellschaftlichen Neuerung, die durch Bürgerinnen und Bürger veranlasst wird. Und doch birgt die Vergegenständlichung einige Herausforderungen.
Mit und in diesem Herausgeberband, der an der Technischen Universität Chemnitz entstanden ist, fragen wir uns: Mit welchem Paradigma wird sie belegt? Können wir das Konstrukt philosophisch fassen? Wie können Prozessmodelle der sozialen Innovation visualisiert werden? Welche Besonderheiten treten bei der Evaluierung und Steuerbarkeit auf? Und sind Non Profit Organisationen ein Inkubator für soziale Innovationen?
Somit intendieren wir im vorliegenden Band einen holistischen Blick auf das beschriebene Phänomen für Wissenschaftler, Studierende und Interessierte.Social Innovation - It is regarded as an elixir of modern societies, but sparse named in social togetherness. Politicians and scholars see it as the key to new social practices, which is caused by citizens. However, the clarification contains some challenges.
In this publication, which was developed at Technische Universität Chemnitz, we ask: Which paradigm is deposited? Can we comprehend the construct philosophically? How can process models of social innovation be visualized? Are there conditions of evaluation and controllability? Are non-profit organizations an incubator for social innovation?
Thus, in the present volume we intend a holistic view of the described phenomenon for scientists, students and interested parties
Analyse, Modellierung und Verfahren zur Kompensation von CDN-bedingten Verkehrslastverschiebungen in ISP-Netzen
Get PDFEin großer Anteil des Datenverkehrs in „Internet Service Provider“ (ISP)-Netzen wird heutzutage von „Content Delivery Networks“ (CDNs) verursacht. Betreiber von CDNs verwenden Lastverteilungsmechanismen um die Auslastung ihrer CDN-Infrastruktur zu vergleichmäßigen (Load Balancing). Dies geschieht ohne Abstimmung mit den ISP-Betreibern. Es können daher große Verkehrslastverschiebungen sowohl innerhalb eines ISP-Netzes, als auch auf den Verbindungsleitungen zwischen ISP-Netz und CDNs auftreten.
In der vorliegenden Arbeit wird untersucht, welche nicht-kooperativen Möglichkeiten ein ISP hat, um Verkehrslastverschiebungen, welche durch Lastverteilungsmechanismen innerhalb eines CDNs verursacht werden, entgegenzuwirken bzw. abzumildern. Die Grundlage für diese Untersuchung bildet die Analyse des Serverauswahlverhaltens des YouTube-CDNs. Hierzu ist ein aktives Messverfahren entwickelt worden, um das räumliche und zeitliche Verhalten der YouTube-Serverauswahl bestimmen zu können. In zwei Messstudien wird die Serverauswahl in deutschen und europäischen ISP-Netzen untersucht. Auf Basis dieser Studien wird ein Verkehrsmodell entwickelt, welches die durch Änderungen der YouTube-Serverauswahl verursachten Verkehrslastverschiebungen abbildet. Das Verkehrsmodell wiederum bildet die Grundlage für die Bestimmung optimaler Routen im ISP-Netz, welche hohe Robustheit gegenüber CDN-bedingte Verkehrslastverschiebungen aufweisen (Alpha-robuste Routingoptimierung). Für die Lösung des robusten Routing-Optimierungsproblems wird ein iteratives Verfahren entwickelt sowie eine kompakte Reformulierung vorgestellt. Die Leistungsfähigkeit des Alpha-robusten Routings wird anhand von drei Beispielnetztopologien untersucht. Das neue Verfahren wird mit alternativen robusten Routingverfahren und einem nicht-robusten Verfahren verglichen. Neben der robusten Routingoptimierung werden in der Arbeit drei weitere Ideen für nicht-kooperative Methoden vorgestellt (BGP-, IP-Präix- und DNS-basierte Methode), um CDN-bedingten Verkehrslastverschiebungen entgegenzuwirken
Duality investigations for multi-composed optimization problems with applications in location theory
Get PDFThe goal of this thesis is two-fold. On the one hand, it pursues to provide a contribution to the conjugate duality by proposing a new duality concept, which can be understood as an umbrella for different meaningful perturbation methods. On the other hand, this thesis aims to investigate minimax location problems by means of the duality concept introduced in the first part of this work, followed by a numerical approach using epigraphical splitting methods.
After summarizing some elements of the convex analysis as well as introducing important results needed later, we consider an optimization problem with geometric and cone constraints, whose objective function is a composition of n+1 functions. For this problem we propose a conjugate dual problem, where the functions involved in the objective function of the primal problem are
decomposed. Furthermore, we formulate generalized interior point regularity conditions for strong duality and give necessary and sufficient optimality conditions. As applications of this approach we determine the formulae of the conjugate as well as the biconjugate of the objective function of the primal problem and analyze an optimization problem having as objective function the sum of reciprocals of concave functions.
In the second part of this thesis we discuss in the sense of the introduced duality concept three classes of minimax location problems. The first one consists of nonlinear and linear single minimax location problems with geometric constraints, where the maximum of nonlinear or linear functions composed with gauges between pairs of a new and existing points will be minimized. The version of the nonlinear location problem is additionally considered with set-up costs. The second class of minimax location problems deals with multifacility location problems as suggested by Drezner (1991), where for each given point the sum of weighted distances to all facilities plus set-up costs is determined and the maximal value of these sums is to be minimized. As the last and third class the classical multifacility location problem with geometrical constraints is considered in a generalized form where the maximum of gauges between pairs of new facilities and the maximum of gauges between pairs of new and existing facilities will be minimized. To each of these location problems associated dual problems will be formulated as well as corresponding duality statements and necessary and sufficient optimality conditions. To illustrate the results of the duality approach and to give a more detailed characterization of the relations between the location problems and their corresponding duals, we consider examples in the Euclidean space.
This thesis ends with a numerical approach for solving minimax location problems by epigraphical splitting methods. In this framework, we give formulae for the projections onto the epigraphs of several sums of powers of weighted norms as well as formulae for the projection onto the epigraphs of gauges. Numerical experiments document the usefulness of our approach for the
discussed location problems
Direct observation and characterisation of 3-azido-2H-azirines: postulated, but highly elusive intermediates
Get PDFFor the first time, successful synthesis of an unknown class of compounds, 3-azido-2H-azirines, which are implicated as highly reactive intermediates in the thermolysis of the corresponding 1,1-diazidoethenes, has been performed. These elusive heterocycles have been detected and characterised by low-temperature NMR and in situ IR spectroscopy. Even the parent compound, 3-azido-2H-azirine, has been observed via low-temperature photolysis of 1,1-diazidoethene, as a highly reactive species with a half-life period of only 12 min at −40 °C.Dieser Beitrag ist aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich
Multivariate Approximation and High-Dimensional Sparse FFT Based on Rank-1 Lattice Sampling
Get PDFIn this work, the fast evaluation and reconstruction of multivariate trigonometric polynomials with frequencies supported on arbitrary index sets of finite cardinality is considered, where rank-1 lattices are used as spatial discretizations. The approximation of multivariate smooth periodic functions by trigonometric polynomials is studied, based on a one-dimensional FFT applied to function samples. The smoothness of the functions is characterized via the decay of their Fourier coefficients, and various estimates for sampling errors are shown, complemented by numerical tests for up to 25 dimensions. In addition, the special case of perturbed rank-1 lattice nodes is considered, and a fast Taylor expansion based approximation method is developed.
One main contribution is the transfer of the methods to the non-periodic case. Multivariate algebraic polynomials in Chebyshev form are used as ansatz functions and rank-1 Chebyshev lattices as spatial discretizations. This strategy allows for using fast algorithms based on a one-dimensional DCT. The smoothness of a function can be characterized via the decay of its Chebyshev coefficients. From this point of view, estimates for sampling errors are shown as well as numerical tests for up to 25 dimensions.
A further main contribution is the development of a high-dimensional sparse FFT method based on rank-1 lattice sampling, which allows for determining unknown frequency locations belonging to the approximately largest Fourier or Chebyshev coefficients of a function.In dieser Arbeit wird die schnelle Auswertung und Rekonstruktion multivariater trigonometrischer Polynome mit Frequenzen aus beliebigen Indexmengen endlicher Kardinalität betrachtet, wobei Rang-1-Gitter (rank-1 lattices) als Diskretisierung im Ortsbereich verwendet werden. Die Approximation multivariater glatter periodischer Funktionen durch trigonometrische Polynome wird untersucht, wobei Approximanten mittels einer eindimensionalen FFT (schnellen Fourier-Transformation) angewandt auf Funktionswerte ermittelt werden. Die Glattheit von Funktionen wird durch den Abfall ihrer Fourier-Koeffizienten charakterisiert und mehrere Abschätzungen für den Abtastfehler werden gezeigt, ergänzt durch numerische Tests für bis zu 25 Raumdimensionen. Zusätzlich wird der Spezialfall gestörter Rang-1-Gitter-Knoten betrachtet, und es wird eine schnelle Approximationsmethode basierend auf Taylorentwicklung vorgestellt.
Ein wichtiger Beitrag dieser Arbeit ist die Übertragung der Methoden vom periodischen auf den nicht-periodischen Fall. Multivariate algebraische Polynome in Chebyshev-Form werden als Ansatzfunktionen verwendet und sogenannte Rang-1-Chebyshev-Gitter als Diskretisierungen im Ortsbereich. Diese Strategie ermöglicht die Verwendung schneller Algorithmen basierend auf einer eindimensionalen DCT (diskreten Kosinustransformation). Die Glattheit von Funktionen kann durch den Abfall ihrer Chebyshev-Koeffizienten charakterisiert werden. Unter diesem Gesichtspunkt werden Abschätzungen für Abtastfehler gezeigt sowie numerische Tests für bis zu 25 Raumdimensionen.
Ein weiterer wichtiger Beitrag ist die Entwicklung einer Methode zur Berechnung einer hochdimensionalen dünnbesetzten FFT basierend auf Abtastwerten an Rang-1-Gittern, wobei diese Methode die Bestimmung unbekannter Frequenzen ermöglicht, welche zu den näherungsweise größten Fourier- oder Chebyshev-Koeffizienten einer Funktion gehören
Fluch und Segen des Bauhausstils
Get PDFDer anhaltende Bauboom verändert das Aussehen deutscher Städte. Dabei werden insbesondere die Häuser im sog. Bauhausstil kritisiert, die in Baulücken gesetzt werden und traditionelle Bauensemble auseinanderreißen.
Ziel des Beitrags ist es, die Zustimmung zum sog. Bauhausstil zu überprüfen, der deutsche Wohnsiedlungen überrennt. Wie viel Zuspruch erhalten diese Häuser wirklich? Wird dieser Stil tatsächlich geschätzt? Wie werden Häuser im Bauhausstil alleine und im Kontext anderer Immobilien bewertet?
Die Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: Der Bauhausstil wird im Vergleich mit anderen Baustilen nur von einer Minderheit präferiert. Menschen in Deutschland präferieren üppiger verzierte und ornamentierte Gebäude. Die weiße Farbe ist absolut kein Muss. Flachdächer werden überwiegend abgelehnt. Bauhäuser, denen nachträglich schräge Dächer aufgesetzt wurden, werden präferiert. Werden Häuser im Bauhausstil in Baulücken gesetzt, so dass eine früher homogene Bausituation gestört wird, wird dies überwiegend abgelehnt. Häuser in homogenen Bausituationen haben einen höheren Wert als Häuser in Gebäudegruppen, die durch ein abweichendes Haus gestört wurden. Homogenität von Gebäudegruppen ist eine wertsteigernde Eigenschaft. Punkten können Häuser im Bauhausstil gegenüber traditionellen Immobilien vor allem durch ihre Neuwertigkeit: c.p. wird Neu gegenüber Alt bevorzugt. Wenn Häuser im Bauhausstil in einigen Jahren nicht mehr neu sein werden, dann wird die Zerstörung der Homogenität einer Bausituation übrigbleiben.
Die Stadtplanung sollte stärker regulierend eingreifen.The sustained and continuing construction boom alters the appearance of German cities. One project follows the other. There is no or limited willingness for serious urban planning. People criticise the disappearance of traditional structures. Especially new houses in the so called Bauhaus style are accused of being aesthetically unattractive. They would disturb and hinder a positive urban development.
Aim of the article is to evaluate the consent or disapproval with the Bauhaus style. How serious is the criticism, and how deep is the aversion when residential property in the Bauhaus style fills a gap in a homogenous row of houses built in other styles?
The results are as follows: The Bauhaus style is supported by a minority only. The vast majority prefers other styles, especially the classical style. People do not favour the white colour – other colours are equally liked. The same is true with the flat roof or the asymmetric windows – all typical elements of the Bauhaus style. Other types of roofs and windows are preferred. The disturbance of a homogenous row of houses by a house in the Bauhaus style is being negatively rated. Homogeneity of a neighbourhood is a very highly ranked criterion when valuing residential properties.
It follows that urban planning should be more restrictive in regulating the appearance of new buildings in established urban areas
Urban Sustainability: Quality and Density of Public Space and Transportas Landmarks for a Creative City
Get PDFUrban Sustainability can be measured in differenz ways. This article focuses on density of public space and transport. With a normative point of view, it shows how density and an easy-to-approach-transportation-system can facilitate the development of a creative city
PTC CREO SIMULATE ENGINE UPDATES
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