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Zukünfte technischer Bildung
No full textAllgemeine Technische Bildung steht im Spannungsfeld gesellschaftlicher Transformationen und digitaler Entwicklungen. Der Tagungsband zur Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Technische Bildung (DGTB) unter dem Titel „Zukünfte technischer Bildung“ versammelt eine Vielzahl an Beiträgen, die aktuelle Diskurse und Forschungsperspektiven der Technikdidaktik aufgreifen.
Ein erster thematischer Schwerpunkt liegt auf der Rolle der Digitalisierung. Aus internationaler Perspektive wird die Entwicklung Allgemeiner Technischer Bildung in Schweden von traditionellen Werkformen hin zu curricular verankerten digitalen Inhalten beleuchtet. In zahlreichen Beiträgen werden Herausforderungen, Chancen und didaktische Modelle digitaler Technikvermittlung diskutiert – etwa durch den Einsatz generativer KI, durch strukturierende didaktische Ansätze zur Digitalisierung oder Überlegungen nach curricularer Integration von Data Literacy und maschinellem Lernen. Darüber hinaus werden institutionelle Kooperationsformate zur Förderung digitaler Kompetenzen angehender Lehrkräfte sowie Fortbildungskonzepte für den Übergang von der Grundschule in die Sekundarstufe I vorgestellt.
Ein zweiter Fokus liegt auf der Integration von Making und Kreativität in die technische Bildung. Der Band diskutiert theoretische Konzepte der Maker Education ebenso wie Aufgabenformaten und Kompetenzentwicklungen. Dabei werden sowohl Potenziale wie Motivation und Selbstreflexion als auch Herausforderungen, etwa im Bereich der Technikfolgenabschätzung, thematisiert. Auch die außerschulische Perspektive auf Makerspaces als Lernorte findet Berücksichtigung, insbesondere hinsichtlich struktureller Kooperationshürden mit Schulen.
Ein drittes Themenfeld widmet sich der Unterrichtspraxis, der Interdisziplinarität und der Inklusion. Der Band enthält Beiträge zur technischen Bildung im sonderpädagogischen Kontext, zur Rekonstruktion historischer Unterrichtskonzepte sowie zur Verbindung analoger und digitaler Lernformen im Sachunterricht. Exemplarische Unterrichtsbeispiele, etwa zu methodischen Reihen oder zur technischen Analyse zweifelhafter Produkte, verdeutlichen, wie mehrperspektivisches Technikverstehen und problemlösendes Lernen gefördert werden können. Auch Fragen der Professionalisierung von Lehrpersonen die der Allgemeinen Technischen Bildung, insbesondere auch im Spannungsfeld von Theorie und Praxis, werden behandelt.
Weitere Beiträge richten den Blick auf zukünftige Lehrkräftebedarfe, neue Zielgruppen für die Lehrkräftebildung sowie auf übergeordnete Fragen wie internationale Vergleichsperspektiven und die kritische Reflexion von künstlicher Intelligenz im Bildungsbereich.
Der Tagungsband zeigt: Die Zukunft technischer Bildung ist vielfältig, dynamisch und von zahlreichen Forschungsfragen geprägt. Die interdisziplinäre Anlage der Beiträge unterstreicht die Bedeutung Allgemeiner Technischer Bildung im Kontext tiefgreifender gesellschaftlicher Umbrüche.Technology education exists in the tension between societal transformations and digital developments. The conference proceedings of the annual meeting of the Deutsche Gesellschaft für Technische Bildung (DGTB), titled "Futures of Technology Education," bring together a wide range of contributions that address current discourses and research perspectives in technology education.
A first thematic focus is on the role of digitalization. From an international perspective, the development of general technology education in Sweden is examined, highlighting the shift from traditional workshop formats to curriculum-anchored digital content. Numerous contributions discuss the challenges, opportunities, and didactic models for teaching digital technologies — for example, through the use of generative AI, structured pedagogical approaches to digitalization, or considerations of how to integrate data literacy and machine learning into curricula. In addition, institutional cooperation formats for fostering digital competencies in prospective teachers as well as training concepts for the transition from primary to lower secondary education are presented.
A second focus lies on the integration of making and creativity into technology education. The volume explores theoretical concepts of maker education alongside task formats and competence development. Both potentials — such as motivation and self-reflection — and challenges — for instance in the area of technology assessment — are addressed. The out-of-school perspective on makerspaces as learning environments is also taken into account, especially with regard to structural barriers to cooperation with schools.
A third area of focus is dedicated to classroom practice, interdisciplinarity, and inclusion. The volume includes contributions on technology education in special education contexts, on the reconstruction of historical teaching concepts, and on combining analog and digital learning in primary science and technology education. Exemplary teaching practices — such as methodical teaching sequences or the technical analysis of questionable products — illustrate how multi-perspective understanding of technology and problem-solving learning can be promoted. Questions surrounding the professionalization of teachers in general technology education, especially in the tension between theory and practice, are also addressed.
Further contributions examine future teacher workforce needs, new target groups for teacher education, as well as overarching issues such as international comparative perspectives and the critical reflection of artificial intelligence in the education sector.
The proceedings show: The future of technology education is diverse, dynamic, and shaped by a wide range of research questions. The interdisciplinary nature of the contributions underscores the importance of general technology education in the context of profound societal change
Das Potsdamer Inklusionsdidaktische Unterrichtsmodell im englischdidaktischen Seminarkontext
No full textSchulische Inklusion erfordert die Anpassung des Lernangebots an die vielfältigen Voraussetzungen der Lernenden. Auf die Frage, wie angehende Lehrkräfte die erforderlichen Planungs- und Handlungskompetenzen entwickeln, gibt es an vielen Universitätsstandorten Ansätze, die jedoch meist im Kontext einzelner Studienfächer erprobt werden. Das Potsdamer Inklusionsdidaktische Unterrichtsmodell (PIMODE) strebt einen fächerübergreifenden Weg an. Der Beitrag beleuchtet Aspekte des PIMODE aus englischdidaktischer Perspektive und zeigt deren Bedeutung für die Gestaltung von inklusivem Englischunterricht. Erfahrungen aus einem universitären Masterseminar zur Schreibförderung werden vorgestellt, in dem die Studierenden das Modell kennenlernten, ausgewählte Elemente bei der Entwurfsplanung eigener Unterrichtskonzepte umsetzten und die Anwendung anhand von Feedback reflektierten. Abschließend werden Überlegungen zur Weiterentwicklung des Modells für die Ausbildung von Englischlehrkräften diskutiert.Inclusion in schools requires adapting the learning offerings to the diverse needs of learners. Many universities have developed approaches to the question of how (prospective) teachers acquire the necessary planning and action skills, but these are usually implemented within the framework of individual subjects. The Potsdam Inclusive Teaching Model (PIMODE) offers an interdisciplinary approach. This article highlights selected aspects of PIMODE from the perspective of English didactics and demonstrates their importance for planning and designing inclusive English lessons. Experiences from a university master’s seminar on fostering writing skills are presented, where students familiarize themselves with the model, apply selected elements in designing their own teaching concepts, and reflect on the implementation based on feedback. Finally, considerations for further developing the model for English teacher training are discussed
Hochschuldidaktik der Informatik HDI 2023
No full textAuf den Fachtagungen Hochschuldidaktik Informatik (HDI) werden sehr unterschiedliche Aspekte der informatischen Bildung im Hochschulbereich behandelt, die sich auf Informatik- oder verwandte Studiengänge an Universitäten und Hochschulen oder der Informatiklehre in anderen Studiengängen beziehen. Dies sind beispielsweise die Planung und Umsetzung fachdidaktischer Konzepte, spezielle Lehr- und Lernformen, aber auch Lehrinnovationen oder die Erfolgsmessung.
Schwerpunktthema der 10. Fachtagung im Jahr 2023 war die curriculare (Weiter-)Entwicklung von Informatikstudiengängen. Diskutiert wurden insbesondere Fragen der Betreuungsformen vor und im Studium, der Gewinnung geeigneter Studierender, aber auch Aspekte der Lehre und Prüfung
Problem posing strategies
No full textIm Aufwerfen von problemhaltigen Mathematikaufgaben (engl. Problem Posing) liegt großes Potenzial für die Entwicklung eines tiefergehenden Verständnisses von Problemen und den dahinterliegenden mathematischen Ideen. Der Prozess des Aufwerfens wird von Lehrenden wie Lernenden als herausfordernde Tätigkeit wahrgenommen. Ziel dieser Masterarbeit war eine ausführliche, beschreibende Analyse der Prozesse von angehenden Lehrkräften beim Aufwerfen von Problemen. Dafür wurden vier Lehramtsstudierende aufgefordert, Probleme basierend auf einer unstrukturierten und einer strukturierten Ausgangssituationen aufzuwerfen und währenddessen laut zu denken. Die Transkripte der einzelnen Prozesse konnten qualitativ hinsichtlich des Strategieeinsatzes untersucht werden, wobei die Strategien deduktiv wie induktiv erarbeitet wurden. Zusätzlich wurde der Strategieeinsatz mit den vier Phasen des Prozessmodells von Cai und Rott (2024) in Verbindung gesetzt. Es konnten neun Strategien identifiziert werden, welche entweder die Neuentwicklung oder die Neufassung einer problemhaltigen Aufgabe begünstigen. Zudem war es möglich, die Strategien einzelnen Phasen des Prozessmodells zuzuordnen. Die Ergebnisse der Studie ermöglichen eine erste Systematisierung heuristischer Strategien für den Prozess des Aufwerfens von Problemen. Die gefundenen Strategien können durch weitere Untersuchungen ergänzt, präzisiert und überprüft werden. Außerdem können diese Prozessanalysen als Grundlage für die Entwicklung von Unterstützungsmöglichkeiten bei der herausfordernden Tätigkeit des Aufwerfens genutzt werden.Problem posing can lead to a deeper understanding of problem-based tasks and the underlying mathematical ideas. Studies have shown that both teachers and learners perceive the process of posing as a challenging activity. In order to support this process, heuristic strategies can be used. Despite of this, a systematic compilation of problem-posing strategies is yet to be determined. This thesis applies a qualitative content analysis in order to identify strategies implemented in the process of posing. Four pre-service teachers were asked to pose problems based on unstructured and structured problem-posing situations while thinking aloud. The transcripts were then analysed with the help of categories that were derived deductively as well as inductively. Furthermore, the use of strategies was linked to the four phases of the problem-posing process model proposed by Cai and Rott (2024). Nine strategies were identified. These strategies enable either the generation of new problems or the reformulation of given problems. Each strategy was assigned to a specific phase of the process model. The study's results enable a preliminary systematic compilation of problem-posing strategies. These strategies can be further developed and refined in subsequent studies, and provide a foundation for future investigations
Complementary Funding: How Location Links Crowdfunding and Venture Capital
No full textWhile Equity Crowdfunding (ECF) platforms are a virtual space for raising funds, geography remains relevant. To determine how location matters for entrepreneurs using equity crowdfunding (ECF), we analyze the spatial distribution of successful ECF campaigns and the spatial relationship between ECF campaigns and traditional investors, such as banks and venture capitalists (VCs). Using data from the two leading German platforms – Companisto and Seedmacht – we employ spatial eigenvalue filtering and negative binomial estimations. In addition, we introduce an event study based on the implementation of the Small Investor Protection Act in Germany allowing us to obtain causal evidence. Our combined analysis reveals a significant geographic concentration of successful ECF campaigns in some, but not all, dense areas. ECF campaigns tend to cluster in dense areas with VC activity, while they are less prevalent in dense areas with high banking activity, and are rarely found in rural areas. Thus, rather than closing the so-called regional funding gap, our results suggest that, from a spatial perspective, ECF fills the gap when firms in dense areas seek external financing below the minimum equity threshold offered by VCs and when there are few banks offering loans
Partial Cartels and Ringleaders: An Experimental Study
No full textThis paper investigates partial cartels, which laboratory studies have neglected despite their empirical prevalence. We conduct two laboratory experiments to understand how they function compared to all-inclusive cartels and respond to antitrust policies. First, we compare partial cartel formation with all-inclusive settings typically studied experimentally. Second, we test how ringleader discrimination policies perform within partial cartel environments. Our first study reveals that partial cartels create opposing effects: while individual willingness to communicate decreases due to free-riding incentives, communication occurs more frequently overall and prices are higher when sufficient firms participate. We find that all-inclusive cartels prove essential for achieving high prices. Our second study discovers that ringleader discrimination policies can backfire by facilitating cartel formation through leading-by-example effects. These findings highlight distinct coordination mechanisms of partial cartels and demonstrate the need for careful antitrust policy design
Die UmwelttaxonomieVO als ein Kernelement der EU-Strategie für ein nachhaltiges Finanzwesen
No full textDiese Arbeit beschäftigt sich mit den Vorschriften der TaxonomieVO zur Berichterstattung für Nicht-Finanzunternehmen.
In der Einleitung werden die TaxonomieVO und verschiedene Initiativen für ein nachhaltiges Finanzwesen überblicksartig vorgestellt. Hierbei wird erläutert, dass ein nachhaltiges Finanzwesen als industriepolitische Maßnahme im Rahmen des EU Green Deals zu verstehen ist, um neben der Erfüllung von Nachhaltigkeitszielen die Wettbewerbsposition der EU zu sichern und umweltbezogene Risiken für die Wirtschaft besser zu berücksichtigen.
Im zweiten Kapitel wird analysiert, inwiefern die Vorschriften zur Berichterstattung der Taxonomieangaben geeignet sind, private Kapitalflüsse auf ökologisch nachhaltige Investitionen umzulenken. Das zweite Kapitel stellt den Schwerpunkt dieser Arbeit dar, wobei die Berichterstattung als Prozess verstanden wird, in welchem insb. zu klären ist, welche Nicht-Finanzunternehmen zur Berichterstattung von Taxonomieangaben verpflichtet sind, wie die Taxonomieangaben zu erstellen sind, welche Verantwortung die Unternehmensorgane haben, ob und durch wen die Taxonomieangaben zu prüfen sind und wie die Angaben offenzulegen sind. Ebenso werden im zweiten Kapitel Auslegungsfragen und mögliche Lösungsansätze vorgestellt. Da sich die Änderungen der CSRD an der BilanzRL auch auf die Berichterstattung auswirken und der deutsche Gesetzgeber bisher lediglich einen Regierungsentwurf zur Umsetzung der CSRD veröffentlicht hat, wird in dieser Arbeit sowohl auf die alten EU-Vorschriften vor Inkrafttreten der CSRD bzw. das aktuelle deutsche Recht als auch auf das aktuelle EU-Recht bzw. die Entwürfe gem. des Regierungsentwurfs verwiesen. Durch diese Gegenüberstellung der unterschiedlichen Rechtslagen ergibt sich ein gutes Bild über die Weiterentwicklung der Nachhaltigkeitsberichterstattung für Nicht-Finanzunternehmen.
Das dritte Kapitel erläutert die Aus- und Wechselwirkungen der TaxonomieVO auf und mit anderen relevanten EU-Vorschriften. Im vierten Kapitel wird schließlich ein Ausblick auf die mögliche Weiterentwicklung der TaxonomieVO gegeben.
Das fünfte Kapitel dient als Fazit.This text deals with the provisions of the Taxonomy Regulation on reporting for non-financial companies.
The introduction provides an overview of the Taxonomy Regulation and various initiatives for sustainable finance. It explains that sustainable finance should be understood as an industrial policy action within the framework of the EU Green Deal, aimed at securing the EU's competitive position and better taking into account environmental risks to the economy, in addition to meeting sustainability goals.
The second section analyses the extent to which the reporting requirements for taxonomy information are suitable for shifting private capital flows towards environmentally sustainable investments. The second section forms the focus of this paper, with reporting being understood as a process in which it must be clarified, in particular, which non-financial undertakings are required to report taxonomy information, how the taxonomy information is to be prepared, what responsibilities the corporate bodies have, whether and by whom the taxonomy information is to be verified, and how the information is to be disclosed. The second section also presents interpretation issues and possible solutions. Since the changes to the Accounting Directive resulting from the CSRD also affect reporting and the German legislature has so far only issued a government draft for the transposition of the CSRD, this test refers both to the old EU regulations prior to the entry into force of the CSRD and the current German law, as well as to the current EU law and the drafts in accordance with the government draft. This comparison of the different legal situations provides a good overview of the further development of sustainability reporting for non-financial companies.
The third chapter explains the effects and interactions of the Taxonomy Regulation on and with other relevant EU regulations. Finally, the fourth chapter provides an outlook on the possible further development of the Taxonomy Regulation.
The fifth chapter serves as a summary
Innere Integration deutscher (Reichs-)Bürger
No full textDieses Buch behandelt ausgehend vom Phänomen der "Reichsbürger" das rechtsgeschichtlich relevante und weiterhin umstrittene Thema vom Fortbestand des Deutschen Reiches und kommt zu dem Ergebnis, dass das Deutsche Reich in Form der Bundesrepublik Deutschland fortbesteht.
Dieses gefundene Ergebnis bestätigt zwar zunächst die "Reichsbürger" in ihrer Grundthese, im nächsten Schritt werden sie aber sofort in ihrer daraus gezogenen Konsequenz, dass die Bundesrepublik Deutschland deshalb illegal sei, widerlegt. Davon ausgehend wird anhand des Grundgesetzes der Bundesrepublik erörtert, wie dieses in Form eines Staatsziels "Innere Integration" dem Staat die grundsätzliche Pflicht auferlegt, auf solche, die Bundesrepublik Deutschland ablehnende Bürger, zu reagieren. Schließlich werden einzelne Reaktionsmöglichkeiten, die aus dieser Pflicht folgen könnten, dargestellt, wobei der Fokus weniger auf bereits breit erörterte repressive, sondern vielmehr auf integrative Maßnahmen gelegt wird
Technological interventions to alleviate alarm fatigue in intensive care medicine
No full textToday's intensive care medicine uses automation to improve and streamline patient care. Technical devices perform tasks previously done by humans: Mechanical ventilators replace manual ventilation, syringe pumps deliver medications, and patient monitors watch the patients' conditions. The technical devices perform tasks automatically but not autonomously – occasionally they require human intervention: Mechanical ventilators might be blocked or leaking, syringe pumps might be blocked or empty, and patient monitors might detect deterioration in the patient – but are unable to counteract. In this case, the devices notify medical staff through audiovisual alarms.
Problem
Medical device alarms are the cause of a considerable problem in today's intensive care medicine: There are too many unnecessary ("false") alarms where – in fact – no human intervention is necessary. This might lead to alarm fatigue: The plethora of unnecessary alarms desensitises medical staff who consequently do not respond appropriately to alarms. This endangers both patients and staff.
Objective
Alarm fatigue is a long-standing and still unsolved problem. Intensive care units are complex, sociotechnical systems and the alarm fatigue problem reflects this complexity. This dissertation sets out to examine the technological aspects of the problem. The objective is to propose a set of specific, technological interventions that are suitable to counteract and alleviate alarm fatigue.
Contributions
In the first part, we provide background information on the alarm fatigue problem and explain why no single intervention can abolish alarm fatigue altogether. Therefore, we rely on a combination of approaches that we present in the second part. Our contributions address different types of unnecessary alarms: Technically incorrect alarms, clinically irrelevant alarms, and otherwise avoidable alarms. The potential alarm load reduction of each contribution is limited. But alarm fatigue researchers consider combinations of different approaches to be the key to successfully counteracting alarm fatigue.
Technically Incorrect Alarms:
The first group of contributions targets the technical correctness of alarms. We aim to ensure that the situation as conveyed by the alarm matches the patient's real situation. One important contributor to technically incorrect alarms is cardiac alarms (alarms concerning heart rate and arrhythmia). To improve technical correctness in cardiac alarms, we improve heart beat detection algorithms that work on the electrocardiography signal – so-called "QRS detectors". Patient monitors use QRS detectors as part of their processing pipelines that determine the patient's heart rate and detect cardiac arrhythmias. Errors in QRS detection can cause technically incorrect alarms. However, QRS detection is an established and long-standing field of research with the first algorithms proposed in the 1970s and 1980s – and continuous improvements since. Therefore, many different QRS detectors with specific strengths and weaknesses already exist. We provide an in-depth analysis that helps to select the most suitable QRS detector for a task at hand. Additionally, we modify existing QRS detectors to report how certain their detections are. Too much uncertainty in the heart beat detections can indicate low signal quality. In such a case, switching to another electrocardiography signal ("lead") might improve the correctness and completeness of the detected heart beats and thus avoid technically incorrect alarms.
Clinically Irrelevant Alarms:
The second group of contributions targets the clinical relevance of alarms. We try to abolish alarms that do not lead to a medical intervention. We found little related work regarding clinically irrelevant alarms and noticed a lack of data sets on clinical relevance. Thus, our contributions rededicate data sets that were originally meant for other objectives. As a general notion, medical staff should monitor patients at high risk more closely and relax monitoring on patients at low risk – leading to fewer false alarms. To gauge monitoring intensity after surgery, we use machine learning to predict the risk for certain complications that mandate specific monitoring. This helps to direct the monitoring capabilities of a hospital to patients most at risk. But it is also quite vague as we cannot prescribe specific monitoring parameters using this approach. Therefore, we also present a system that recommends specific alarm thresholds for patient monitors to operational medical staff (e.g. nurses and ward physicians). Another system helps policy makers (i.e. chief physicians) to find suitable alarm policies for their ward. This includes both alarm thresholds and other features of the alarm system, such as alarm delays. Finally, we present an algorithm to annotate large numbers of patient monitoring alarms according to their clinical relevance. This produces a data set of relevance-annotated alarms that future research can use.
Avoidable Alarms:
The third group of contributions targets avoidable alarms. Those are technically correct and clinically relevant – but could have been avoided by precaution or foresight. Our technological interventions target situations where an alarm might not be the correct tool to express the situation. Either the situation is not as urgent as insinuated by the alarm; or the IT system should correct the problem on its own. We try to forecast alarms that are the results of a prolonged trend in a vital parameter (e.g. heart rate or blood pressure). Such a prolonged trend will lead to an alarm when the vital parameter becomes too high or too low. We try to enable medical staff to pre-empt the alarm, thus treating the problem before the patient's condition becomes critical. This replaces time-critical alarms with tasks that offer medical staff some temporal discretion. In some specific situations, monitoring systems might even be able to correct an alarm's root cause on their own. We already see this in artificial pancreas systems for people with diabetes. The system does not only measure the blood glucose level but also adjusts insulin delivery accordingly. We investigate how different features of the artificial pancreas systems influence blood glucose control. This can help to make these systems usable at the intensive care unit or even use a similar approach for other medication as well.
Other Approaches:
We conclude with other approaches to counteract alarm fatigue. There, we do not address individual types of unnecessary alarms. Instead, we delve into issues of staff planning and tooling for data collection that we developed outside the intensive care context. In terms of staff planning, we propose a method that does not only consider the needs of the organisation but also the wishes of the staff. This can help make the strenuous working environment of medical staff more bearable. In terms of data collection, we present SensorHub: a tool for multimodal data collection from multiple sensors that can facilitate data collection for alarm fatigue research in the future.Die heutige Intensivmedizin nutzt Automatisierung, um die Patientenversorgung zu verbessern und effizienter zu gestalten. Technische Geräte übernehmen Aufgaben, die früher von Menschen erledigt wurden: Mechanische Beatmungsgeräte ersetzen die manuelle Beatmung, Spritzenpumpen geben Medikamente ab, und Patientenmonitore überwachen den Zustand der Patienten. Die technischen Geräte erledigen die Aufgaben automatisch, aber nicht autonom – gelegentlich ist menschliches Eingreifen erforderlich: Mechanische Beatmungsgeräte können verstopft oder undicht sein, Spritzenpumpen können verstopft oder leer sein, und Patientenmonitore können eine Verschlechterung des Zustands des Patienten feststellen – können aber nicht gegensteuern. In diesem Fall benachrichtigen die Geräte das medizinische Personal durch audiovisuelle Alarme.
Problem
Die Alarme medizinischer Geräte sind die Ursache für ein erhebliches Problem in der heutigen Intensivmedizin: Es gibt zu viele unnötige ("falsche") Alarme, bei denen – eigentlich – kein menschliches Eingreifen erforderlich ist. Dies kann zu Alarm Fatigue führen: Die Fülle unnötiger Alarme desensibilisiert das medizinische Personal, das infolgedessen nicht angemessen auf Alarme reagiert. Dies gefährdet sowohl die Patienten als auch das Personal.
Zielsetzung
Alarm Fatigue ist ein seit langem bestehendes und noch immer ungelöstes Problem. Intensivstationen sind komplexe, soziotechnische Systeme, und das Problem der Alarm Fatigue spiegelt diese Komplexität wider. In dieser Dissertation sollen die technologischen Aspekte des Problems untersucht werden. Ziel ist es, eine Reihe spezifischer technologischer Interventionen vorzuschlagen, die geeignet sind, der Alarm Fatigue entgegenzuwirken und sie zu lindern.
Forschungsbeiträge
Im ersten Teil geben wir Hintergrundinformationen zum Alarm-Fatigue-Problem und erklären, warum keine einzelne Maßnahme Alarm Fatigue gänzlich beseitigen kann. Daher verlassen wir uns auf eine Kombination von Ansätzen, die wir im zweiten Teil vorstellen. Unsere Beiträge befassen sich mit verschiedenen Arten von unnötigen Alarmen: Technisch inkorrekte Alarme, klinisch irrelevante Alarme und anderweitig vermeidbare Alarme. Die potenzielle Verringerung der Alarmbelastung durch jeden einzelnen Beitrag ist begrenzt. Alarm-Fatigue-Forscher sehen jedoch in der Kombination verschiedener Ansätze den Schlüssel, um der Alarm Fatigue erfolgreich entgegenzuwirken.
Technisch Inkorrekte Alarme:
Die erste Gruppe von Beiträgen befasst sich mit der technischen Korrektheit von Alarmen. Wir wollen sicherstellen, dass die durch den Alarm vermittelte Situation mit der tatsächlichen Situation des Patienten übereinstimmt. Ein wichtiger Grund für technisch inkorrekte Alarme sind kardiale Alarme (Alarme, die Herzfrequenz oder Herzrhythmusstörungen betreffen). Zur Verbesserung der technischen Korrektheit von kardialen Alarmen verbessern wir Algorithmen zur Erkennung von Herzschlägen, die auf dem Elektrokardiographie-Signal arbeiten – sogenannte "QRS-Detektoren". Patientenmonitore verwenden QRS-Detektoren als Teil ihrer Verarbeitungspipelines, die die Herzfrequenz des Patienten bestimmen und Herzrhythmusstörungen erkennen. Fehler bei der QRS-Detektion können zu technisch inkorrekten Alarmen führen. Die QRS-Detektion ist jedoch ein etabliertes und langjähriges Forschungsgebiet. Die ersten Algorithmen wurden in den 1970er und 1980er Jahren vorgeschlagen und seitdem kontinuierlich verbessert. Daher existieren bereits viele verschiedene QRS-Detektoren mit spezifischen Stärken und Schwächen. Wir bieten eine eingehende Analyse, die dabei hilft, den am besten geeigneten QRS-Detektor für eine bestimmte Aufgabe auszuwählen. Außerdem modifizieren wir bestehende QRS-Detektoren, so dass sie angeben können, wie sicher ihre Detektionen sind. Eine zu große Unsicherheit bei der Erkennung von Herzschlägen kann auf eine schlechte Signalqualität hinweisen. In einem solchen Fall kann der Wechsel zu einem anderen Elektrokardiographie-Signal (einer anderen "Ableitung") die Korrektheit und Vollständigkeit der erkannten Herzschläge verbessern und somit technisch inkorrekte Alarme vermeiden.
Klinisch Irrelevante Alarme:
Die zweite Gruppe von Beiträgen befasst sich mit der klinischen Relevanz von Alarmen. Wir versuchen, Alarme zu beseitigen, die nicht zu einer medizinischen Intervention führen. Wir haben wenig verwandte Arbeiten zu klinisch irrelevanten Alarmen gefunden und einen Mangel an Datensätzen zur klinischen Relevanz festgestellt. Daher werden in unseren Beiträgen Datensätze umgewidmet, die ursprünglich für andere Zwecke gedacht waren. Generell sollte das medizinische Personal Patienten mit hohem Risiko intensiver überwachen und die Überwachung von Patienten mit geringem Risiko lockern, was zu weniger Fehlalarmen führt. Um die Intensität der Überwachung nach einer Operation zu bestimmen, nutzen wir maschinelles Lernen, um das Risiko für bestimmte Komplikationen vorherzusagen, die eine besondere Überwachung erfordern. Dies hilft dabei, die Überwachungsmöglichkeiten eines Krankenhauses auf die am meisten gefährdeten Patienten auszurichten. Aber es ist auch recht vage, da wir mit diesem Ansatz keine spezifischen Überwachungsparameter vorschreiben können. Deshalb stellen wir auch ein System vor, das dem medizinischen Personal (z.B. Krankenschwestern und Stationsärzten) bestimmte Alarmschwellen für Patientenmonitore empfiehlt. Ein weiteres System hilft Entscheidungsträgern (z.B. Chefärzten), geeignete Alarmrichtlinien für ihre Station zu finden. Dazu gehören sowohl Alarmschwellen als auch andere Merkmale des Alarmsystems, wie z.B. Alarmverzögerungen. Schließlich stellen wir einen Algorithmus vor, mit dem eine große Anzahl von Patientenmonitor-Alarmen nach ihrer klinischen Relevanz annotiert werden kann. Auf diese Weise entsteht ein Datensatz von Alarmen mit Relevanzannotation, der für künftige Forschungen genutzt werden kann.
Vermeidbare Alarme:
Die dritte Gruppe von Beiträgen zielt auf vermeidbare Alarme ab. Diese sind technisch korrekt und klinisch relevant – können aber durch Vorsichtsmaßnahmen oder Voraussicht vermieden werden. Unsere technologischen Interventionen zielen auf Situationen ab, in denen ein Alarm nicht das richtige Mittel ist, um die Situation auszudrücken. Entweder ist die Situation nicht so dringend, wie es der Alarm suggeriert, oder das IT-System sollte das Problem von selbst beheben. Wir versuchen, Alarme vorherzusagen, die das Ergebnis eines anhaltenden Trends eines Vitalparameters (z.B. Herzfrequenz oder Blutdruck) sind. Ein solcher längerer Trend wird zu einem Alarm führen, wenn der Vitalparameter zu hoch oder zu niedrig wird. Wir versuchen, das medizinische Personal in die Lage zu versetzen, dem Alarm zuvorzukommen und so das Problem zu behandeln, bevor der Zustand des Patienten kritisch wird. Dadurch werden zeitkritische Alarme durch Aufgaben ersetzt, die dem medizinischen Personal einen gewissen zeitlichen Spielraum lassen. In bestimmten Situationen könnten die Überwachungssysteme sogar in der Lage sein, die Ursache eines Alarms selbst zu beheben. Wir sehen dies bereits bei künstlichen Bauchspeicheldrüsen für Diabetiker. Das System misst nicht nur den Blutzuckerspiegel, sondern passt auch die Insulingabe entsprechend an. Wir untersuchen, wie verschiedene Merkmale der künstlichen Bauchspeicheldrüse die Blutzuckerkontrolle beeinflussen. Dies kann dazu beitragen, diese Systeme auf der Intensivstation einsetzbar zu machen oder einen ähnlichen Ansatz auch für andere Medikamente zu verwenden.
Andere Ansätze:
Wir schließen mit anderen Ansätzen, um Alarm Fatigue entgegenzuwirken. Dort gehen wir nicht auf einzelne Arten von unnötigen Alarmen ein. Stattdessen befassen wir uns mit Fragen der Personalplanung und mit Werkzeugen für die Datenerhebung, die wir außerhalb des Intensivstations-Kontexts entwickelt haben. In Bezug auf die Personalplanung schlagen wir eine Methode vor, die nicht nur die Bedürfnisse der Organisation, sondern auch die Wünsche des Personals berücksichtigt. Dies kann dazu beitragen, das anstrengende Arbeitsumfeld des medizinischen Personals erträglicher zu gestalten. Im Hinblick auf die Datenerfassung stellen wir SensorHub vor: ein Tool für die multimodale Datenerfassung von mehreren Sensoren, das die Datenerfassung für die Alarm-Fatigue-Forschung in Zukunft erleichtern kann
Wahrgenommene persönliche Reifung bei Jugendlichen mit chronischen Erkrankungen: Messung, theoretisches Erklärungsmodell und längsschnittliche Zusammenhänge mit emotionsorientierten Bewältigungsstrategien und subjektivem Wohlbefinden
No full textAdolescence is a life stage that offers great opportunities for health and well-being, while also laying the foundations for later development in adulthood. Chronic health conditions pose particular challenges for adolescents, as they must increasingly manage their illness independently while simultaneously mastering age-typical developmental tasks such as autonomy, peer integration, identity formation, and future planning. Research shows that adolescents with chronic health conditions are at increased risk for emotional problems, behavioral difficulties, and later mental disorders such as anxiety and depression. Despite this elevated vulnerability, some adolescents demonstrate favorable psychosocial adjustment. However, little is known about the psychological factors that explain these positive developmental trajectories. A promising research approach concerns the study of benefit-finding and growth (BFG) – defined as individual differences in the perception of positive life changes following critical life events – as a potential psychological resource in adolescence. Although initial evidence suggests possible predictors and outcomes of BFG for the subjective well-being of adolescents with chronic health conditions, existing findings are heterogeneous and limited by several research gaps. First, there has been no valid instrument for assessing BFG among adolescents with chronic health conditions, particularly in German-speaking contexts. Second, theoretical models explaining individual differences in BFG are lacking. Third, it has been assumed that BFG is both predicted by adaptive coping and influences subjective well-being over time; however, most existing studies are cross-sectional and do not allow conclusions about temporal associations. This dissertation addressed these gaps in three publications. The first publication psychometrically evaluated the German version of the Benefit Finding Scale for Children (BFSC), demonstrating reliable and valid assessment of BFG among adolescents with chronic health conditions (N = 304, aged 12–21 years). The second publication empirically tested a theory-based explanatory model derived from the Life Crisis and Personal Growth Model using cross-sectional data from adolescents with chronic health conditions (N = 498, aged 12–21 years). The results supported the hypothesis that personal and interpersonal resources explain individual differences in BFG through emotion-focused coping strategies. Finally, a two-wave longitudinal study (Publication 3) examined prospective bidirectional associations between emotion-focused coping, BFG, and subjective well-being over 12 months (N = 498, aged 12–21 years). Findings showed that seeking social support contributed to the development of BFG, while BFG in turn fostered cognitive reappraisal and life satisfaction among adolescents with chronic health conditions. Overall, the dissertation contributes to a more comprehensive understanding of psychosocial adjustment to chronic illness in adolescence. It also provides empirically grounded implications for resource-oriented prevention and intervention approaches within pediatric health psychology.Das Jugendalter ist eine Lebensphase, in der sich große Chancen für Gesundheit und Wohlbefinden bieten und zugleich die Weichen für die spätere Entwicklung im Erwachsenenalter gestellt werden. Chronische Erkrankungen stellen Jugendliche dabei vor besondere Herausforderungen, da sie einerseits zunehmend eigenständig mit ihrer Erkrankung umgehen müssen und gleichzeitig altersgemäße Entwicklungsaufgaben wie Autonomie, Peer-Integration, Identitätsbildung und Zukunftsplanung zu bewältigen haben. Studien zeigen, dass Jugendliche mit chronischen Erkrankungen ein erhöhtes Risiko für emotionale Probleme und Verhaltensauffälligkeiten und spätere psychische Störungen wie Angst und Depression aufweisen. Trotz dieser erhöhten Vulnerabilität zeigen einige Jugendliche eine günstige psychosoziale Anpassung. Allerdings ist bisher kaum erforscht, welche psychologischen Faktoren positiven Entwicklungsverläufe erklären können. Ein vielversprechender Forschungsansatz ist die Untersuchung von „Benefit-Finding and Growth“ (BFG) – definiert als individuelle Unterschiede in der Wahrnehmung positiver Lebensveränderungen infolge kritischer Lebensereignisse – als mögliche psychologische Ressource in der Adoleszenz. Obwohl es erste Hinweise auf mögliche Prädiktoren und Konsequenzen von BFG auf das subjektive Wohlbefinden von Jugendlichen mit chronischen Erkrankungen gibt, ist die Studienlage jedoch heterogen und durch zentrale Forschungslücken limitiert: Erstens fehlt es bislang an einem validen Messinstrument für BFG bei Jugendlichen mit chronischen Erkrankungen – insbesondere im deutschsprachigen Raum. Zweitens mangelt es an theoretischen Modellen, die individuelle Unterschiede in BFG bei chronisch kranken Jugendlichen erklären können. Drittens wird angenommen, dass BFG sowohl durch adaptives Coping vorhergesagt wird als auch langfristig das subjektive Wohlbefinden beeinflusst – jedoch basiert ein Großteil der bisherigen Forschung auf Querschnittsdaten und erlaubt keine Aussagen über zeitliche Wirkzusammenhänge. Diese Dissertation adressierte diese Forschungslücken in drei Publikationen. In der ersten Publikation wurde die erste deutsche Version der Benefit Finding Scale for Children (BFSC) psychometrisch evaluiert. Die Ergebnisse zeigen, dass dieses Instrument eine reliable und valide Messung von BFG bei Jugendlichen mit chronischen Erkrankungen ermöglicht (N = 304 im Alter von 12-21 Jahren). In der zweiten Publikation wurde anschließend auf Basis des Life Crisis and Personal Growth Model ein theoriebasiertes Erklärungsmodell anhand querschnittlicher Daten von Jugendlichen mit chronischen Erkrankungen (N = 498 im Alter von 12-21 Jahren) empirisch überprüft. Die Ergebnisse stützen die Hypothese, dass personale und interpersonale Ressourcen, vermittelt über emotionsfokussierte Coping-Strategien, individuelle Unterschiede in BFG erklären können. Schließlich wurden in einer zwei-welligen Längsschnittstudie über 12 Monate (Publikation 3) prospektive, bidirektionale Zusammenhänge zwischen emotionsfokussierten Coping-Strategien, BFG und subjektivem Wohlbefinden bei Jugendlichen mit chronischen Erkrankungen (N = 498 im Alter von 12-21 Jahren) untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Suche nach sozialer Unterstützung zur Entwicklung von BFG beitragen kann, BFG wiederum aber auch Strategien zur kognitiven Neubewertung sowie die Lebenszufriedenheit von Jugendlichen mit chronischen Erkrankungen fördern kann. Insgesamt leistet einen wichtigen Beitrag zu einem ganzheitlichen Verständnis der psychosozialen Anpassung an chronische Erkrankungen im Jugendalter und liefert darüber hinaus empirisch fundierte Anknüpfungspunkte für ressourcenorientierte Präventions- und Interventionsansätze im Rahmen der pädiatrischen Gesundheitspsychologie