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Online-Labore - Formen, Einsatz in der Lehre, Beispiele und Trends

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  1. 1. Andreas  Pester  und  Michael  E.  AuerOnline-LaboreFormen, Einsatz in der Lehre, Beispiele und TrendsOnline  Labore  sind  über  das  Internet  zugängliche  virtuelle  Labore  oder  Remote-­‐Labore.  Sie  können  in  derLehre  und  Forschung  eingesetzt  werden.  Ihr  Einsatzgebiet  reicht  von  den  IngenieurwissenschaHen  bis  zuden   NaturwissenschaHen.   Die   DidakCk   für   den   Einsatz   von   Online-­‐Laboren   in   der   Lehre   basiert   auf   derhandlungsorienCerten  Lerntheorie  und  der  AkCvitätstheorie.  Bevorzugte  didakCsche  Methoden  sind  kolla-­‐boraCves  Lernen  und  selbstgeleitetes  Lernen.  Das  gesamte  Gebiet ist  noch  stark  in  Entwicklung  begriffen,  die  in  einem  sehr  internaConal  orienCerten  Umfeld  erfolgt.  Das  Online-­‐Labor    der  Fachhochschule  Kärtnen #labor #spezial   #fachgegenstand Version  vom  1.  Februar  2011 Für  dieses  Kapitel  wird  noch  ein  Pate  gesucht, Jetzt Pate werden! mehr  InformaConen  unter:  hEp://l3t.eu/patenschaH
  2. 2. 2  —  Lehrbuch  für  Lernen  und  Lehren  mit  Technologien  (L3T)1. Einführung Abbildung  1:  Remote-­‐Mikroelektronik-­‐Entwurfs-­‐  und Online-Labore sind eine der zukünftigen Entwick- Messplatz  an  der  FH  Kärnten  lungslinien fortschrittlicher Internet basierter Umge-bungen in vielen Bereichen der Gesellschaft, nichtnur in den Ingenieurwissenschaften. In den zurück-liegenden Jahren wurden erhebliche Fortschritte beider Entwicklung solcher Labors gemacht, speziell imtertiären Bildungssektor, auf den wir uns hier haupt-sächlich konzentrieren. Diese Entwicklung wurdedurch die technische Weiterentwicklung des Internet(Bandbreite, mobiles Netz) wesentlich beeinflusst.Dabei sind die Vorreiter die Ingenieur- und Natur-wissenschaften. Online-Labore haben aus folgendenGründen große Bedeutung:▸ wachsende Komplexität von Laborexperimenten,▸ zunehmende Spezialisierung und Verteuerung von Ausrüstungen, Softwaretools und Simulatoren,▸ Notwendigkeit des Einsatzes von teuren Ausrüs- tungen, Softwaretools (zum Beispiel Simulatoren) auch in der Lehre und▸ Erfordernisse der Globalisierung und der zuneh- menden Arbeitsteilung.Aktives Lernen und Arbeiten mit Online-Laboren istspeziell wichtig beim technologiegestützten Lernenund Arbeiten. Am Arbeitsplatz können weit entfernteLabors ohne zu Reisen genutzt werden. Diese Flexi-bilität ist wichtig in der Ausbildung, beim lebens-langen Lernen und für Telearbeit.2. Was  sind  Online-­‐Labore?Ein kompletter Entwurfszyklus mikroelektronischerSchaltkreise (Design, Simulation, Hardware-Reali-sierung oder Messung) erfordert beispielsweise er- der Abbildung 1 sind das Simulationstool (oben), derhebliche systemtechnische und finanzielle Aufwen- Messaufbau mit Instrumenten (Mitte) und dasdungen und ist daher nur von einigen wenigen Hoch- Fenster für die Anzeige der Messergebnisse (unten)schulen für die Lehre realisierbar. Hier kann ein gezeigt.Online-Labor Abhilfe schaffen und den Studierenden Abbildung 2 zeigt die grundlegende Einteilungund Lehrenden die Möglichkeit bieten Laboruntersu- unterschiedlicher Formen von Laboren (Garbichungen im Web durchzuführen. Zuti et al., 2009). Betrachtet man jeweils den Standort eines Laborexperiments und den Aufenthaltsort der Benutzer, dann ergeben sich insgesamt vier Labor- Online-­‐Labore   sind   wissenschaHliche   Einrichtungen, typen: ! mit   denen   mit   Hilfe   von   Web-­‐   und   InformaConstech-­‐ nologien   Laboruntersuchungen   durchgeführt   werden ▸ das traditionelle Labor (Hands-on-Lab), können.   ▸ lokale Simulationen, die zum Beispiel auf dem ei- genen PC installiert sind, ▸ Remote-Labore, bei denen über das Internet reale Laboraufbauten an einem völlig anderen Ort ge- An der Fachhochschule Kärnten ist ein solcher nutzt werden undkompletter Zyklus mikroelektronischer Schaltkreise ▸ virtuelle Labore; hier sind Simulatoren oder an-als Online-Labor realisiert und frei verfügbar. Der dere Software auf Servern installiert.Nutzer benötigt nur einen PC mit Webbrowser. In
  3. 3. Online-­‐Labore.  Formen,  Einsatz  in  der  Lehre,  Beispiele  und  Trends  —  3 Erörtern   Sie   Vor-­‐   und   Nachteile   von   Online-­‐Experi-­‐ ? menten   in   Ihrem   Handlungsfeld.   SCmmen   Sie   Ihre   Po-­‐ siCon  mit  Ihren  Kommilitonen  ab! Technisch gesehen erfolgen die Steuerung eines Experiments und die Datenabfrage über die Nutzung von entsprechender Soft- und Hardware (zum Bei- spiel LabVIEW, Matlab, Simulink und speziellen Bus- systeme) oder mittels Datenkarten/Signalverarbei- tungssysteme aus eigener bzw. industrieller Ent- wicklung. Viele Geräte haben heute auch schon eine eigene Schnittstelle zum Internet-Protokoll TCP/IP oder man schließt sie mittels eines sogenannten Abbildung  2:  Klassifizierung  von  Laboren   Mikro-Web-Servers (kleiner als eine Streichholz- schachtel) an das Internet an. Die Steuerung kann über eine graphische Nutzeroberfläche in einem üb-Remote-Labore und virtuelle Labore werden als lichen Webbrowser oder mit interaktivem Touch-Online-Labore zusammengefasst. Zunehmend wich- screen erfolgen. Derzeit sehr im Trend sind Online-tiger werden Mischformen, wie etwa Hybrid-Labore, Labore, die über einen Avatar (virtuelle Figur) inin denen Simulation und anschließende praktische einer computerbasierten 3-D-Umgebung (zum Bei-Erprobung integriert sind (siehe einführendes Bei- spiel Second Life oder Sun Wonderland) gesteuertspiel oben). werden. Daneben gibt es natürlich auch viele Eigen- entwicklungen, die nur in Kleinserien gefertigt3. Gegenwär>ger  Stand  der  Technik werden.Seit etwa 15 Jahren wird an verschiedenen Universi- 4. Online-­‐Labore  in  der  Lehre  täten (und auch in der Industrie) an der Entwicklungvon Online-Laboren gearbeitet (Hong et al., 1999). Eine Laborausbildung in den IngenieurdisziplinenEine Vielzahl von Einzellösungen ist dabei ent- aber auch in den Naturwissenschaften dient der prak-standen, die oft miteinander nicht kompatibel sind. tischen Ausbildung im Umgang mit den fundamen-Die meisten Lösungen sind im tertiären Bildungsbe- talen Ressourcen der Menschheit: Energie, Materialreich entwickelt worden und kommen aus dem Inge- und Information. Dabei sollen einerseits Theoriennieurbereich, da dort der Einsatz von Laboren in der und Hypothesen überprüft, andererseits diese dreiAusbildung am verbreitetsten ist. Insbesondere für Ressourcen zu neuen technologischen Lösungen mo-die Lehre in der Elektronik (Schaltungsaufbau und difiziert und nutzbar gemacht werden. Das allge--messung) und Mechatronik (Regelung von Ro- meine Ziel der Laborausbildung ist der praktischebotern) sowie in der Signalverarbeitung und Rege- Umgang mit Kräften und Materialien der Natur.lungstechnik sind Online-Experimente entwickelt Dieses Ziel hat sich über die Jahre nicht geändert, derworden. Aber auch in den Naturwissenschaften wird Anteil der Laborausbildung in der Gesamtlehrediese Form der Laborausbildung genutzt. Besonders schon: In einer Untersuchung über den Anteil vonhervorzuheben sind hier Experimente in der Physik, Artikeln über Laborausbildung im „Journal for Engi-zum Beispiel die Nutzung eines Elektronenstrahlmi- neering Education“ von 1993 bis 1997 kam man aufkroskops über das Internet. Das Gerät ist sehr teuer eine Rate von 6,5 Prozent der publizierten Artikel,und kann so einem breiteren Kreis von Nutzerinnen von 1998 bis 2002 sank diese Rate sogar auf 5,2und Nutzern zugänglich gemacht werden. Insgesamt Prozent (berechnet nach dem Stichwort Labor; s.kann man feststellen, dass die Anzahl der Online-Ex- Wankat, 2004).perimente in Bereichen, in denen es keine bewegten Ein Grund für den geschwundenen Anteil einerTeile gibt oder die wenig Wartungsaufwand vor Ort gediegenen Laborausbildung ist ein fehlendermachen gegenüber den anderen mit bewegten Teilen Konsens zu den Lernzielen und -ergebnissenoder höherem Wartungsaufwand überwiegt. Dies ist einer Laborerfahrung in der akademischen Bildung.unter anderem ein Grund dafür, warum es weniger Die Lernziele reichen dabei von der BeobachtungOnline-Labore in den Bereichen der Chemie oder des von Naturphänomenen (zum Beispiel der Lichtbre-Maschinenbaus gibt. chung) über die Messung von physikalischen Größen,
  4. 4. 4  —  Lehrbuch  für  Lernen  und  Lehren  mit  Technologien  (L3T)der Regelung von Prozessen und Vorgängen (zum Einflussfaktoren   für   die   Entwicklung   von   Online-­‐La-­‐Beispiel Schwingungen) bis zum Entwurf (zum Bei- boren  in  der  Lehrespiel von Schaltungen). Die Lernziele umfassen Zwei wesentliche Tendenzen haben die Laboraus-sowohl kognitive Aspekte (das Verstehen von kom- bildung beeinflusst: die Verschmelzung von Laborge-plexen Zusammenhängen in Natur und Technik), räten mit digitalen Computern und die EinführungKompetenzen (zum Beispiel die Bewertung der ge- verschiedenster Lernmanagementsysteme mit unter-wonnenen Ergebnisse) als auch experimentelle Fähig- schiedlichen Technologien. Der Computer eröffnetkeiten (zum Beispiel das richtige Messen). Man unter- neue Möglichkeiten im Labor, die Kombination vonscheidet drei Labortypen: das Entwicklungslabor, das Simulation und realem Experiment, die automati-Forschungslabor und das Ausbildungslabor zu Lehr- sierte Datenerfassung und die Fernkontrolle von In-zwecken. Wissenschaftler/innen und Ingenieurinnen strumenten sowie eine ultraschnelle Datenanalyseund Ingenieure gehen aus zwei wesentlichen und -visualisierung. Das Lernen mit Technologien inGründen ins Labor: einerseits, um notwendige Daten experimentellen Wissenschaften anderseits hat vorfür ihre Entwicklungen und Forschungen zu sam- allem im Bereich des Grundstudiums die Diskussionmeln (um ein Produkt zu entwickeln oder eine Hypo- um Ziele der Laborausbildung neu stimuliert, insbe-these zu widerlegen). Andererseits, um zu über- sondere um den Sinn des Einsatzes von Online-La-prüfen, ob sich ein bestimmtes Entwicklungsprodukt boren. Studierende haben jederzeit und praktischin der erwarteten Weise verhält. Studierende dagegen überall mit Internetanschluss freien oder durch An-gehen im Normalfall in ein Ausbildungslabor, um meldungs- und Kalendersysteme geregelten Zugangetwas Praktisches zu lernen, was schon bekannt ist. zu solchen Laboren, Engpässe in Laborplätzen undDieses „etwas“ ist in jedem konkreten Einzelfall sehr -zeiten können so gemildert werden.genau als Lernobjekt mit entsprechenden Lernzielen Didak>sche  SeJngs  von  Online-­‐Laborenzu bestimmen, um den erwarteten Kenntnis- und Be-fähigungszuwachs zu erzielen. Online-Labore sind aber kein Ersatz für die üblichen Laborexperimente in der Lehre. Sie verfolgen spe-Argumente  für  Online-­‐Labore  in  der  Lehre zielle Lehrziele und für ihren Einsatz benötigt manDie Notwendigkeit einer Laborausbildung wird in- auch spezielle pädagogische Szenarien. Der Lern-zwischen allgemein anerkannt, jedoch fehlen im ter- gewinn der Arbeit mit Online-Laboren wird unter an-tiären Bildungssektor noch immer klare Lernziele. derem im Training an Fernexperimenten (wichtigAls wesentlich werden auf der einen Seite ein bes- sowohl in der Industrie als auch in einigen Bereichenseres Verständnis für wissenschaftliche Konzepte, der Forschung), in der kollaborativen Gruppenarbeiteine Motivationssteigerung für das Studium, der (insbesondere im internationalen Kontext) und imErwerb praktischer Fähigkeiten und die Entwicklung Austausch über gute praktische Erfahrungen ge-von Problemlösungsfähigkeiten hervorgehoben sehen. Die kognitive Aktivierung von Lernenden(Hofstein & Lunetta, 2004). Auf der anderen Seite ist kann (teilweise auch mit weniger Aufwand) über Si-eine Tendenz des Ersatzes von realen Experimenten mulation oder multimediale Lernobjekte wie beispiel-mit Simulationen zu erkennen, vor allem aus Kapa- weise die an der FU Berlin entwickelten interaktivenzität-, Zeit- und Kostengründen. Es wird auch argu- Bildschirmexperimente erfolgen. Letztere sind Flash-mentiert, dass das Experimentieren in komplexen Animationen mit realen Bilderfolgen über den Expe-Versuchsaufbauten für den Lernenden schwer nach- rimentsverlauf, die von Hochgeschwindigkeitska-vollziehbar sei und die Simulation die Modellbildung meras aufgenommen wurden und die man interaktivgegebenenfalls besser unterstützt. Das stimmt oft, steuern kann, es handelt sich dabei jedoch nicht umsoweit das Experiment dem besseren Verständnis eine Simulation. Der Erwerb von Kompetenzen undeines theoretischen Zusammenhangs dient, es reicht Fähigkeiten wie zum Beispiel zum Entwurf von elek-aber nicht aus, wenn zum Beispiel der Entwurf von tronischen Schaltungen werden damit nicht abge-technologischen Lösungen erprobt werden soll (die deckt.Simulation einer Bewegungsregelung verhält sich of Theoretisch basieren die didaktischen Ansätze fürganz anders als der Test eines Reglers am realen Online-Labore auf der handlungsorientierten Lern-Objekt). theorie bzw. der Aktivitätstheorie (Revans, 1982; Rogers & Freiberg, 1994). Praktisch werden experi- mentelle Fähigkeiten aber auch Fähigkeiten der Welche  Argumente  sprechen  für,  welche  gegen  Labor-­‐ Teamarbeit in virtuellen Räumen und der Kommuni- ? arbeit  in  experimentellen  Studiengängen?  Welche  Ar-­‐ gumente  sprechen  für  und  gegen  Online-­‐Labore? kation über verschiedenste Kanäle des Internets trai-
  5. 5. Online-­‐Labore.  Formen,  Einsatz  in  der  Lehre,  Beispiele  und  Trends  —  5niert (Müller & Erbe, 2007). Prinzipiell kommen in erfassten Fachgebiete ist relativ hoch. Deswegen istOnline-Laboren zwei pädagogische Szenarien zur jede Auswahl an praktischen Beispielen für „gute“Anwendung: kollaboratives Lernen, wenn das Expe- Online-Labore mit einem gewissen Grad an Subjekti-riment in Gruppenarbeit durchgeführt wird und vität verbunden und orientiert sich unter anderemselbstgesteuertes Lernen, wenn die Laborexperimente auch an der fachlichen Herkunft der Autoren. Diemehr in Einzelarbeit und ohne oder mit nur sehr Frage, was die Güte eines Online-Labors ausmacht,wenig Unterstützung durch einen Instrukteur durch- ist bisher nicht eindeutig beantwortet, aber es istgeführt werden (Geyken et al., 1998). Ohne unzu- jedoch klar, dass folgende Kriterien eine große Rollelässig zu Verallgemeinern kann man sagen, dass das dabei spielen:erste Szenario mehr für die akademische bzw. schu- ▸ Universalität (Erreichbarkeit, Mehrsprachigkeit,lische Lernumgebung typisch ist. Insbesondere, wenn Offenheit des Systems),in Kleingruppen gearbeitet wird, ist das zweite Sze- ▸ Technologie (Sicherheit, Portierbarkeit zwischennario eher für Lernumgebungen im Training und der verschiedenen Hard- und Softwareträgersystemen,Weiterbildung typisch, wo die Lernenden voll im Be- Kontrolle),rufsleben stehen und ihre Lernzeiten, -methoden ▸ Management (IT-Unterstützung, Nutzer/innen-sowie -zeiten sehr individuell sind. Beispiele für das Management zwischen verschiedenen Lernmana-erste Szenario sind Praxisberichte aus der universi- gement- und Lernorganisationssystemen) undtären Ausbildung zum Beispiel in europäischen, ame- ▸ Didaktik (Unterstützung unterschiedlicher Lerns-rikanischen und australischen Hochschulen, für das zenarien, Kollaboration, Kommunikation).zweite Szenario Berichte über industrielle Trainingsam Arbeitsplatz (zum Beispiel eine Weiterbildung zu In einer Umfrage, die von 2008 bis 2010 unter Leh-den Grundlagen der Mechatronik; Billet, 2004; Rojko, renden und Studierenden verschiedenster Hoch-2009). schulen in Europa gemacht wurde, konnte festgestellt werden, dass für die Nutzung von Online-Laboren5. Gute  Online-­‐Labore von beiden Gruppen die Nutzbarkeit mit verschie-Insgesamt existieren derzeit mehrere hundert bzw. densten Betriebssystemen als wichtigstes Kriteriumtausend Online-Labore, deren mittlere Lebensdauer angesehen wird. Für Studierende folgen die Nutz-am Internet aber sehr schwankt. Auch die Anzahl der barkeit unter allen Webbrowsern und dass man auf In der Praxis : Beispiele für gute Online-Labore für die Lehre iLAB   des   MIT   (MassachuseEs   InsCtute   of   Technology)   in reichen   Elektronik,   RoboCk   und   Digitaler   Entwurf   von   Sys-­‐ Boston,   das   als   Vorläufer   eines   weltweiten   Netzwerkes   von temen   (hEps://www.weblab.deusto.es/joomla/weblab-­‐deu-­‐ miteinander   verbundener   Laborinstrumente   und   Lehrmate-­‐ sto.html)   rialien  entwickelt  wurde  (hEp://icampus.mit.edu/ilabs/)     VISIR   (Virtual   Instrumenta>on   in   Reality) –   ein   derzeit   an   REL   -­‐   Remote   Electronic   Lab   der   FH   Kärnten,   das   über   einen mehreren  Universitäten  und  FH’s  in  Europa  und  Indien  instal-­‐ iLab  Service  Broker  freien  Zugriff  zu  einer  Vielzahl  von  elek-­‐ liertes  Online-­‐Labor-­‐Grid,  das  offene  Technologien  in  Zusam-­‐ tronischen   Labors   (z.B.   Bauelementeparametermessung, menarbeit   zwischen   den   Teilnehmerinnen   und   Teilnehmern OperaConsverstärker,  Mikroprozessorprogrammierung,  CPLD des   Projektes   austauscht.   Ursprünglich   wurde   das   Labor   am Entwurf,   ASIC   Entwurf,   Bildverarbeitung)   an   der   FH   Kärnten Blekinge  InsCtute  of  Technology  (Schweden)  entwickelt und  weltweit  ermöglicht.  (hEp://ilabs.cC.ac.at)   LabShare -­‐  eine  von  der  australischen  Regierung  unterstützte   MerLab,   ein   Plahorm   für   die   berufliche   Weiterbildung   im IniCaCve   verschiedenster   Universitäten   zur   Entwicklung Bereich  Mechatronik  einschließlich  von  mehreren  Regelungs-­‐ eines   naConalen   Netzwerkes   von   Online-­‐Laboren   mit   der experimenten   an   mechatronischen   Vorrichtungen   (entwi-­‐ University   of   Technology   Sydney   als   KonsorCumsführer. ckelt   und   betrieben   vorrangig   vom   InsCtut   für   RoboCk   der (hEp://www.labshare.edu.au/)   Universität   Maribor   zusammen   mit   anderen   Partnern) (hEp://www.merlab.eu/index.php/en/oddaljeni-­‐laboratorij)   LiLa  (Library  of  Labs)  –  eine  IniCaCve  von  acht  europäischen Universitäten   und   mehreren   Unternehmen   zur   Entwicklung WebLab   Deusto   –   eine   offenes   verteiltes   Remote   Labora-­‐ einer   Online-­‐Labor-­‐Bibliothek,   koordiniert   von   der   Univer-­‐ torium  der  Universität  Deusto  in  Bilbao  (Spanien)  in  den  Be-­‐ sität  StuEgart  (hEp://www.lila-­‐project.org/)  
  6. 6. 6  —  Lehrbuch  für  Lernen  und  Lehren  mit  Technologien  (L3T)der Nutzerseite keine zusätzlichen Plug-Ins oder neering“ (IAOE, Online-Engineering.org), die auchFlash Player installieren muss. Für die Lehrenden jährlich Konferenzen in diesem Fachgebiet und seitsind nahtlose Einbindung der Online-Labore in die mehreren Jahren regelmäßig eine Sommerschule or-Hardwareumgebung und Sicherheit die nachfol- ganisiert.genden Kriterien. Fasst man die fünf Kriterien - Im Juni 2010 wurde in Villach von Vertretern desPlattform-Portabilität, Webbrowser, Sicherheit, In- MIT, der FH Kärnten, der University of Queenslandstallation und nahtlose Einbindung - in einer Gruppe und der University of Technology Sydney daszusammen, dann gibt es zwischen Lehrenden und „Global Online Laboratory Consortium“ (GOLC)Studierenden nur in der Reihenfolge der Gewichtung gegründet (Online-Lab.org). Ziel dieses KonsortiumsUnterschiede (Garcia-Zubia et al., 2010). ist es, die Entwicklung und den Austausch von La- Ausgehend davon kann man eine Reihe von boren und Experimenten über einen InternetzugangOnline-Labore für die Lehre als Beispiele „guter zu fördern und Forschung in diesem Bereich zu in-Praxis“ anführen (siehe Kasten „In der Praxis“). tensivieren und weltweit zu koordinieren. Dies ist jedoch nur eine kleine Auswahl von Initia-tiven und Netzwerken im Bereich der Hochschul-bildung mit englisch- und deutschsprachigem Hinter- Werden   an   Ihrer   Universität   Online-­‐Labore   in   dergrund. Daneben gibt es auch einige Projekte im se- ? Lehre   eingesetzt?   Recherchieren   Sie   und   stellen   Sie Ihre  Ergebnisse  Ihren  Kolleg/innen  vor!kundären Bildungssektor wie Internet School Ex-perimental System – iSES (Ises.info) und im Bereichder Fernuniversitäten wie die Open University UK, 7. Entwicklungstrendsdie Universidad Nacional de Educación a Distancia Um die gegenseitige Nutzung von existierenden undin Spanien, die Online-Labore in der Fernlehre ein- neuen Online-Laboren zu ermöglichen, Kosten zusetzen. Außerdem ist zu beachten, dass in diesem sparen und auch organisatorisch effektiver zusam-Überblick Entwicklungen im asiatischen, lateinameri- menzuarbeiten, werden immer mehr Online-Laborekanischen und russischsprachigen Bildungsraum mit Hilfe von spezieller Middle Ware (anwendungs-nicht berücksichtig wurden, obwohl bekannt ist, dass neutrale Programme, die zwischen remote Experi-dort auch sehr intensive Arbeiten laufen. Hier sind es menten unterschiedlicher Technologie vermitteln) zuaber Sprachprobleme, die einen Erfahrungsaustausch einem Laborverbund zusammengefasst.und die gegenseitige Nutzung der Erfahrungen, aber Eine aktuelle und verbreitete Lösung ist der amauch konkreter Labore im internationalen Maßstab MIT entwickelte und frei verfügbare iLab Serviceerschweren. Broker. Das grundsätzliche Szenario ist in Abbildung 3 dargestellt. Die Anzahl der an einem Service Broker6. Förderorganisa>onen angeschlossenen Laborversuche sowie die Zahl derIn den letzten zehn Jahren hat sich eine weltweite simultanen Nutzer sind nur von der Leistungsfä-Gemeinschaft von Entwicklern und Anwendern von higkeit der Service-Broker-Hardware abhängig. Meh-Online-Labor-Lösungen herausgebildet, die sich rerer Service Broker können zu Clustern zusammen-jährlich auf Konferenzen, Workshops und Sommer- gefügt werden.schulen trifft. Ein Träger dieser globalen Vernetzung Mobilität ist ein zweiter wichtiger Trend der ge-ist die „International Association of Online Engi- genwärtigen IT-Entwicklung. Im Bereich der Online- Abbildung  3:  Laborverbund  mittels  iLab  Service  Broker  
  7. 7. Online-­‐Labore.  Formen,  Einsatz  in  der  Lehre,  Beispiele  und  Trends  —  7Labore werden daher zunehmend mobile Endgeräte, tation zu nennen. Man versteht darunter die selbst-wie PDA, Netbooks oder Smart Phones genutzt. An- organisierende Zusammenwirkung verschiedenerdererseits sind durch die drahtlose Datenübertragung Messeinrichtungen zur Datenaggregation.auch mobile Labore, etwa in der Luftfahrt oder Auto- Literaturmobiltechnik (zum Beispiel Echtzeituntersuchungenim Bereich der Elektromobilität) möglich. Mobile ▸ Billett, S. (2004). Workplace participatory practices: Conceptua-Zugänge zu experimentellen Umgebungen werden lizing workplaces as learning environments. In: Journal ofauch für Langzeitversuche (24-Stunden- und Wo- Workplace Learning, 16 (6), 312-324.chenendüberwachung) sowie bei Feldversuchen ein- ▸ Gail, W. B. (2007). Remote Sensing in the coming decade: thegesetzt. vision and the reality. In: Journal of Applied Remote Sensing, Unter Mash-Up, einem dritten Trend, versteht Vol. 1, 012505.man die geeignete Sammlung und Kombination ver- ▸ Garbi Zutin, D.; Auer, M. E. & Pester, A. (2009). Online Labo-schiedener öffentlicher aber auch privater Daten, In- ratories. In: Online Engineering, New York: Nova Science Pu-halte, Anwendungen, Dienste aus verschiedenen blishers.Quellen, um so neue Dienste bereitzustellen. Be- ▸ García-Zubía, J.; Pester, A.; Orduña, P.; Irurzun, J; González,zogen auf Online-Labore bedeutet das zum Beispiel J.M.; Angulo, I.; Hernández U. & Rodriguez, L. (2010). Onedie geeignete virtuelle Zusammenfassung von Expe- Lesson from TARET: what is expected from a remote lab?.rimenten unterschiedlicher Anbieter (Hochschulen) REV Conference 2010, Stockholm.zu einem Labor, welches dann den Nutzerinnen und ▸ Geyken, A.; Mandl, H. & Reiter, W. (1998). SelbstgesteuertesNutzern als geschlossene Lösung dargeboten wird. Lernen mit Tele-Tutoring. In: R. Schwarzer (Hrsg.), MultiMediaEin Beispiel ist die virtuelle Zusammenfassung von und TeleLearning. Lernen mit Cyberspace. Frankfurt amOnline-Experimenten verschiedener Hochschulen im Main/New York: Springer, 181-196.Integrated Laboratory Network (ILN) im Nord- ▸ Hong Shen; Zheng Xu; Dalager, B.; Kristiansen, V.; Strom, O.;westen der USA und Kanadas (wwu.edu/iln/). Für Shur, M.S.; Fjeldly, T.A.; Jian-Qiang Lu & Ytterdal, T. (1999).Nutzer/innen entsteht bei der Arbeit aber nicht der Conducting Laboratory Experiments over the Internet. In:Eindruck, in mehreren Laboren zu arbeiten, sondern IEEE Transaction on Education, 42 (3), 180-185.nur in einem. ▸ Hofstein, A. & Lunetta, V.N. (2004). The laboratory in science Eine weitere sich enorm schnell entwickelnde An- education: Foundations for the twenty-first century. In: Sciencewendung von Remote-Technologien ist das Remote Education, 8 (1), 28-54.Sensing, die intelligente Nutzung von Ferndaten für ▸ Müller, D. & Erbe, H. (2007). Collaborative Remote Labora-bestimmte Nutzerziele, zum Beispiel lokalisierte Vor- tories in Engineering Education: Challenges and Visions. In:hersagen für Unwetterauswirkungen an einem be- Advances in remote laboratories and e-learning experiences,stimmten Ort. William Gail von Microsoft erwartet Deusto: University of Deusto.die entscheidenden Fortschritte auf diesem Gebiet ▸ Revans, R. (1982). Origins and Growth of Action Learning,nicht zuerst von der Weiterentwicklung der Sensoren Sweden. Wallisellen: Bratt-Institut für Neues Lernen.selbst, sondern von neuartigen Kombinationen von ▸ Rogers, C.R. & Freiberg, H. J. (1994). Freedom to Learn. Co-Sensoren mit der Art der Informationsauswertung lumbus/OH: Merill Macmillian.und Wissensverarbeitung (Gail, 2007). Sensoren ▸ Rojko, A.; Hercog, D. & Rozman, D. (2009). E-Training in Me-werden in Grids (virtuelle Netzwerke im Gegensatz chatronics for Professionals: Implementation and Experience.zur klassischen Client-Server-Architektur) organisiert In: International Journal of Advanced Corporate learning, 2sein unter Anwendung modernster Netzwerk Tech- (2), 25-33.nologien (Schmid, 2007). ▸ Schmid, C. (2007). Grid technologies for Virtual Laboratories Perspektivische Anwendungen sind insbesondere in Engineering Education. REV Conference 2007, Porto.in der Medizin, im Gen-Engineering, beim Umwelt- ▸ Wankat, P. C. (2004). Analysis of the First Ten Years of theEngineering, bei der Wettervorhersage und in der Journal of Engineering Education. In: Journal of EngineeringAutomatisierungstechnik zu erwarten. In diesem Zu- Education, 93 (1), 13-21.sammenhang ist auch der Begriff Cloud Instrumen-

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