Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zukunft des E-Learning: Virtuelle Labor-Experimente übers Web steuern

15.02.2008
Übers Internet von überall aus Computer gesteuerte Experimente durchführen - mit dieser Herausforderung hat sich ein zweitägiger Workshop des Hasso-Plattner-Instituts für Softwaresystemtechnik (HPI) beschäftigt.

Rund 30 Wissenschaftler aus acht europäischen Ländern waren dazu am HPI in Potsdam zusammen gekommen. Es war im Rahmen des Leonardo-da-Vinci-Programms der Europäischen Union der zweite internationale Workshop, der sich mit der Bedeutung virtueller und verteilter Versuchslabore fürs E-Learning beschäftigte. Das Programm baut in der Europäischen Union transnationale Netze für Fachwissen und Wissenstransfer auf. Dazu gehört auch die Entwicklung von Lernplattformen für Experimente.

"Im Vordergrund stand, wie mit Hilfe realer oder simulierter physikalischer Experimentieraufbauten erlerntes Wissen an konkreten Problemstellungen vertieft werden kann", berichteten die Workshop-Organisatoren Andreas Rasche und Bernhard Rabe vom HPI-Fachgebiet "Betriebssysteme und Middleware". Die eingesetzten Labore können aus der Ferne übers Internet gesteuert werden oder sind in spezielle Lernsoftware integriert.

Die Workshop-Teilnehmer bekamen Beispiele aus der Elektrotechnik vorgeführt, wo an elektronischen Schaltungen experimentiert werden kann, indem etwa Spannungs- oder andere Strom-Parameter übers Internet eingestellt und Ausgaben über ein Oszilloskop angezeigt werden. Ein anderes Beispiel war die Programmierung eingebetteter Rechnersysteme, die komplexe physikalische Prozesse steuern. Hier demonstrierten die HPI-Wissenschaftler ein Hau-den-Lukas-Experiment und das Modell einer industriellen Fertigungsstraße. Beide werden in der Studentenausbildung eingesetzt.

Ein Schwerpunkt des europäischen Informatiker-Workshops am HPI waren standardisierte Protokolle für die Kommunikation zwischen Internet-Plattformen, über die Experimente zur Verfügung gestellt werden. "Der Einsatz von Web-Services, also bestimmter Dienste aus dem Internet, macht es dabei einfach, Laborexperimente institutsübergreifend zu nutzen", betonte HPI-Professor Andreas Polze einen besonderen Nutzen dieser Technologie.

HPI und TU Darmstadt teilen sich virtuelle Labore

Zwischen dem HPI und der TU Darmstadt wird dies bereits getestet. Studenten des Hasso-Plattner-Instituts können dadurch auf die in Südhessen aufgebauten Experimente zugreifen und umgekehrt. "Das spart Kosten für Wartung und Aufbau der Experimente und erhöht die Auslastung der einzelnen Aufbauten", hob Polze hervor. Allerdings gibt es in diesem Bereich noch einige offene Forschungsfragen: Wie können die Experimente vor dem Zugriff Unbefugter und vor dem Einschmuggeln von Schaden stiftendem Programmcode geschützt werden, wie werden die Nutzerdaten verwaltet, wie wird abgerechnet, was sind effiziente Kommunikationsformen für interaktive Experimente?

"Experimente sind zwar für erfolgreiches Lernen, besonders im Schulunterricht, notwendig, erfordern jedoch oft sehr teuere und schwierig zu bedienende und zu wartende Gerätschaften", unterstrich HPI-Direktor Prof. Christoph Meinel. Mit Hilfe virtueller Labore, die über das Internet gestartet und beobachtet werden, könnten allerdings Hochschulen zum Beispiel ihre Geräte auch anderen Bildungseinrichtungen zur Verfügung stellen.

Training in IT-Sicherheitsfragen über ein "Tele-Lab"

Meinel demonstrierte das auf dem Workshop mit dem Prototyp eines "Tele-Lab IT-Sicherheit". Computernutzer sollen sich mit dem virtuellen Labor, das eine realistische und sichere Trainingsumgebung bietet, einmal jederzeit und überall in IT-Sicherheitsfragen trainieren lassen können. Interessenten sind damit in der Lage, sich sowohl theoretisches Wissen rund um die IT-Sicherheit anzueignen, als auch praktische Übungen auf vorkonfigurierten virtuellen Maschinen durchzuführen. Meinel wies auch auf die Vorreiterrolle hin, die das Hasso-Plattner-Institut mit seiner Tele-Teaching-Plattform www.tele-task.de für das E-Learning spiele.

Frieder Bechtel | idw
Weitere Informationen:
http://www.dcl.hpi.uni-potsdam.de
http://www.hpi.uni-potsdam.de/meinel/chair.html

Weitere Berichte zu: E-Learning IT-Sicherheitsfrage

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne
20.07.2018 | Universität Rostock

nachricht Maschinelles Lernen: Neue Methode ermöglicht genaue Extrapolation
13.07.2018 | Institute of Science and Technology Austria

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik

20.07.2018 | Physik Astronomie

Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen

20.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Gene sind nicht schuld

20.07.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics