Online-Labs4All. Adaptive Interfaces für eine globale iLab Cloud Sparkling Science Kongress „Wissenschaft mit der Gesellschaft“ Wien, 17.11.2014

Agenda Was sind Online Labs Forschungsziele Technischer Kern des Projektes Methodologischer Ansatz Internationale Verknüpfung

Was sind Online-Labore über das Internet zugängliche virtuelle Labore oder Remote-Labore können in Lehre und Forschung eingesetzt werden. Ihr Einsatzgebiet reicht schwerpunktmäßig von den Ingenieurwissenschaften bis zu den Naturwissenschaften Didaktik für den Einsatz von Online-Laboren in der Lehre basiert auf der handlungsorientierten Lerntheorie Bevorzugte didaktische Methoden sind forschungsgeleitetes kollaboratives und selbstgeleitetes Lernen derzeit vor allem im tertiären Bildungsbereich verbreitet, es gibt erste Schritte im sekundären Bildungsbereich bzw. in Museen, s. Projekt Olarex Auszug aus: L3T. „L3T 2.0.“ iBooks.

Beispiel für ein Online-Lab

Forschungsziele von OnlineLabs4All Adaptive Interfaces: Entwicklung von adaptive nachnutzbaren “Plug-Play-Share” Interfaces für globale Integration und Wiederverwendbarkeit in Online Laboren. Altersgruppen: Erforschung altersgerechter Anforderungen für die Integration der Online Labore im Unterricht und Erarbeitung von allgemein gültigen Richtlinien. Feedback: Erkenntnisgewinnung aus Peer-Feedback zum Verbessern der Benutzererfahrung und Steigerung der Auslastung von Online Laboren.

Technischer Kern des Projektes

Die iLab Shared Architektur Stapel Experimente In Stapelexperimenten wird die Parameter vor dem Beginn des Experiments spezifiziert Batched experiments werden in einer Warteschlange (Queue) abgearbeitet, um die Effekkivität des Laborservers zu maximieren Interaktive Experimente Bei interaktiven Experimenten überwacht und kontrolliert der Nutzer einen oder mehrere Teile des Experiments während seiner Ausführung Erfordern höhere Bandbreite und gestatten eine direkte Kommunikation zwischen den clients and den Labor Servern

ISA(2) Interactive Services and Service Broker to manage a lab session (scheduling services, storage service, user management) Lab Server (Execution of experiments) Interactive Lab Clients communicate with Lab Servers via an specific protocol.

Multi-campus case Trust relationships are set up between Service Brokers. Brokers act as iLab communication backbone Clients ... iLab Backbone: Service Brokers Labs Campus 1 Campus 2 Campus 3 Picture from MIT/CECI

The iLab-Europe Network http://ilab-Europe.net/iLabServiceBroker Existing Bokers in the network: UNITBV, Romania Udeusto, Spain CUAS, Austria Uni Genova, Italy Imenau, Germany Makerere University, Uganda

Distributed Lab: iLab alliance Moscow MIT iLabs Ilmenau Villach Brasov Bilbao Genoa Amman Makerere University, Uganda OAU, Nigeria Open University of Tanzania Sciences Palace, Tunisia Coders4Africa Senegal … iLab Africa iLab Australia

Methodologischer Ansatz Anforderungsanalyse Evaluierung dieser Anforderungen Erstellung des Interface Konzeptes und Designs Implementierung der Interfaces Entwicklung der Laborversuche (Parallel zu interface Entwicklung) Anbindung an das globale Netzwerk Testen dieser Anbindungen und Einholen von Peer- Feedback.

Methodologischer Ansatz Technologie- und Wissenstransfer iLab Shared Architecture, LabView, Interfaces Peer-Based Learning SchülerInnen innerhalb der eigenen Schule und schuldübergreifend Praktikum Für SchülerInnen und StudentInnen um Thema wie Online Engineering, iLab Shared Architecture, LabView zu vertiefen

Organigram

Online Labore und Open Innovation Online Labore sind in der Regel offen zugänglich, meist nach vorheriger Registration z.B. Öffentliches Monitoring von Daten, die Lebensqualität bestimmen (Wasser, Luft, Umwelt, Feldversuche usw.) und Test dieser Daten in vergleichbaren Standardexperimenten Ideenbörse für neue Labore/Experimente, die gefördert oder gemeinsam realisiert werden

iLAB FH Kärnten

Beispiel einer Laborübung: Spannungsteiler   R1   U   R2 U2 Aufgabe: Berechne U2 mit U = 6V für alle R2. Nutze VISIR um den Schaltkreis aufzubauen und überprüfe die Korrektheit der Berechnungen

Wähle die Bauteile aus 1) Click on + 2) Click on parts: 1x R 100 2x R 1k 1x R 4.7k 1x R 10k 1x R 100k 3) The parts appear on the upper left corner

Der Schaltkreis Place parts Choose Wire color Make wires R1 R2

Stelle Spannung/Strom ein 3) Turn to change voltage 2) Click 1) Click

Miss am Multimeter 2) Move to this position 1) Click 3) Click to start experiment