Kapitel des L3T Lehrbuches (http://l3t.eu)

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, nicht
nur in den Ingenieurwissenschaften. In den zurück-
liegenden Jahren wurden erhebliche Fortschritte bei
der Entwicklung solcher Labors gemacht, speziell im
tertiären Bildungssektor, auf den wir uns hier haupt-
sächlich konzentrieren. Diese Entwicklung wurde
durch die technische Weiterentwicklung des Internet
(Bandbreite, mobiles Netz) wesentlich beeinflusst.
Dabei sind die Vorreiter die Ingenieur- und Natur-
wissenschaften. Online-Labore haben aus folgenden
Gründen 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 ist
speziell wichtig beim technologiegestützten Lernen
und Arbeiten. Am Arbeitsplatz können weit entfernte
Labors 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 mikroelektronischer
Schaltkreise (Design, Simulation, Hardware-Reali-
sierung oder Messung) erfordert beispielsweise er- der Abbildung 1 sind das Simulationstool (oben), der
hebliche systemtechnische und finanzielle Aufwen- Messaufbau mit Instrumenten (Mitte) und das
dungen 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 Einteilung
und Lehrenden die Möglichkeit bieten Laboruntersu- unterschiedlicher Formen von Laboren (Garbi
chungen im Web durchzuführen. Zuti et al., 2009). Betrachtet man jeweils den Standort
eines Laborexperiments und den Aufenthaltsort der
Benutzer/-innen, dann ergeben sich insgesamt vier
Online-­‐Labore
sind
wissenscha>liche
Einrichtungen, Labortypen:
! mit
denen
mit
Hilfe
von
Web-­‐
und
InformaEonstech-­‐
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 und
kompletter 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. Online-­‐Labore.
Formen,
Einsatz
in
der
Lehre,
Beispiele
und
Trends
—
3
Erörtern
Sie
Vor-­‐
und
Nachteile
von
Online-­‐Experi-­‐
? menten
in
Ihrem
Handlungsfeld.
SEmmen
Sie
Ihre
Po-­‐
siEon
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) in
in denen Simulation und anschließende praktische einer computerbasierten 3-D-Umgebung (zum Bei-
Erprobung integriert sind (siehe einführendes Bei- spiel Second Life oder Sun Wonderland) gesteuert
spiel oben). werden. Daneben gibt es natürlich auch viele Eigen-
entwicklungen, die nur in Kleinserien gefertigt
3. 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 Entwicklung
von Online-Laboren gearbeitet (Hong et al., 1999). Eine Laborausbildung in den Ingenieurdisziplinen
Eine 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, Material
reich entwickelt worden und kommen aus dem Inge- und Information. Dabei sollen einerseits Theorien
nieurbereich, da dort der Einsatz von Laboren in der und Hypothesen überprüft, andererseits diese drei
Ausbildung 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 praktische
botern) 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, der
worden. Aber auch in den Naturwissenschaften wird Anteil der Laborausbildung in der Gesamtlehre
diese Form der Laborausbildung genutzt. Besonders schon: In einer Untersuchung über den Anteil von
hervorzuheben 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 auf
kroskops 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 5,2
und 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 einer
Teile gibt oder die wenig Wartungsaufwand vor Ort gediegenen Laborausbildung ist ein fehlender
machen gegenüber den anderen mit bewegten Teilen Konsens zu den Lernzielen und -ergebnissen
oder 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 Beobachtung
Online-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
—
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
Lehre
spiel 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 Einführung
Kompetenzen (zum Beispiel die Bewertung der ge- verschiedenster Lernmanagementsysteme mit unter-
wonnenen Ergebnisse) als auch experimentelle Fähig- schiedlichen Technologien. Der Computer eröffnet
keiten (zum Beispiel das richtige Messen). Man unter- neue Möglichkeiten im Labor, die Kombination von
scheidet 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 Datenanalyse
und Ingenieure gehen aus zwei wesentlichen und -visualisierung. Das Lernen mit Technologien in
Gründen ins Labor: einerseits, um notwendige Daten experimentellen Wissenschaften anderseits hat vor
für ihre Entwicklungen und Forschungen zu sam- allem im Bereich des Grundstudiums die Diskussion
meln (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 praktisch
in der erwarteten Weise verhält. Studierende dagegen überall mit Internetanschluss freien oder durch An-
gehen im Normalfall in ein Ausbildungslabor, um meldungs- und Kalendersysteme geregelten Zugang
etwas Praktisches zu lernen, was schon bekannt ist. zu solchen Laboren, Engpässe in Laborplätzen und
Dieses „etwas“ ist in jedem konkreten Einzelfall sehr -zeiten können so gemildert werden.
genau als Lernobjekt mit entsprechenden Lernzielen
Didak>sche
SeJngs
von
Online-­‐Laboren
zu 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 man
Die 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 (wichtig
Als wesentlich werden auf der einen Seite ein bes- sowohl in der Industrie als auch in einigen Bereichen
seres Verständnis für wissenschaftliche Konzepte, der Forschung), in der kollaborativen Gruppenarbeit
eine Motivationssteigerung für das Studium, der (insbesondere im internationalen Kontext) und im
Erwerb 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 interaktiven
zität-, 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- rimentverlauf, die von Hochgeschwindigkeitskameras
vollziehbar sei und die Simulation die Modellbildung aufgenommen wurden und die man interaktiv steuern
gegebenenfalls besser unterstützt. Das stimmt oft, kann, es handelt sich dabei jedoch nicht um eine Si-
soweit das Experiment dem besseren Verständnis mulation. Der Erwerb von Kompetenzen und Fähig-
eines theoretischen Zusammenhangs dient, es reicht keiten wie zum Beispiel zum Entwurf von elektroni-
aber nicht aus, wenn zum Beispiel der Entwurf von schen Schaltungen werden damit nicht abgedeckt.
technologischen Lösungen erprobt werden soll (die Theoretisch basieren die didaktischen Ansätze für
Simulation einer Bewegungsregelung verhält sich of Online-Labore auf der handlungsorientierten Lern-
ganz anders als der Test eines Reglers am realen theorie bzw. der Aktivitätstheorie (Revans, 1982;
Objekt). Rogers & Freiberg, 1994). Praktisch werden experi-
mentelle Fähigkeiten aber auch Fähigkeiten der
Teamarbeit in virtuellen Räumen und der Kommuni-
Welche
Argumente
sprechen
für,
welche
gegen
Labor-­‐
kation über verschiedenste Kanäle des Internets trai-
? arbeit
in
experimentellen
Studiengängen?
Welche
Ar-­‐
gumente
sprechen
für
und
gegen
Online-­‐Labore? niert (Müller & Erbe, 2007). Prinzipiell kommen in

5. Online-­‐Labore.
Formen,
Einsatz
in
der
Lehre,
Beispiele
und
Trends
—
5
Online-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 anderem
selbstgesteuertes Lernen, wenn die Laborexperimente auch an der fachlichen Herkunft der Autoren/-innen.
mehr in Einzelarbeit und ohne oder mit nur sehr Die Frage, was die Güte eines Online-Labors aus-
wenig Unterstützung durch einen Instrukteur durch- macht, ist bisher nicht eindeutig beantwortet, aber es
geführt werden (Geyken et al., 1998). Ohne unzu- ist jedoch klar, dass folgende Kriterien eine große
lässig zu Verallgemeinern kann man sagen, dass das Rolle 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 zwischen
nario 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) und
tären Ausbildung zum Beispiel in europäischen, ame- ▸ Didaktik (Unterstützung unterschiedlicher Lern-
rikanischen und australischen Hochschulen, für das szenarien, Kollaboration, Kommunikation).
zweite Szenario Berichte über industrielle Trainings
am 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-Laboren
5. Gute
Online-­‐Labore
von beiden Gruppen die Nutzbarkeit mit verschie-
Insgesamt existieren derzeit mehrere hundert bzw. densten Betriebssystemen als wichtigstes Kriterium
tausend 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
erfassten Fachgebiete ist relativ hoch. Deswegen ist der Nutzerseite keine zusätzlichen Plug-Ins oder
In der Praxis : Beispiele für gute Online-Labore für die Lehre
iLAB
des
MIT
(MassachuseZs
InsEtute
of
Technology)
in reichen
Elektronik,
RoboEk
und
Digitaler
Entwurf
von
Sys-­‐
Boston,
das
als
Vorläufer
eines
weltweiten
Netzwerkes
von temen
(hZps://www.weblab.deusto.es/joomla/weblab-­‐deu-­‐
miteinander
verbundener
Laborinstrumente
und
Lehrmate-­‐ sto.html)
rialien
entwickelt
wurde
(hZp://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
OperaEonsverstärker,
Mikroprozessorprogrammierung,
CPLD des
Projektes
austauscht.
Ursprünglich
wurde
das
Labor
am
Entwurf,
ASIC
Entwurf,
Bildverarbeitung)
an
der
FH
Kärnten Blekinge
InsEtute
of
Technology
(Schweden)
entwickelt
und
weltweit
ermöglicht.
(hZp://ilabs.cE.ac.at)
LabShare
-­‐
eine
von
der
australischen
Regierung
unterstützte
MerLab,
eine
Plaborm
für
die
berufliche
Weiterbildung
im IniEaEve
verschiedenster
Universitäten
zur
Entwicklung
Bereich
Mechatronik
einschließlich
von
mehreren
Regelungs-­‐ eines
naEonalen
Netzwerkes
von
Online-­‐Laboren
mit
der
experimenten
an
mechatronischen
Vorrichtungen
(entwi-­‐ University
of
Technology
Sydney
als
KonsorEumsführer.
ckelt
und
betrieben
vorrangig
vom
InsEtut
für
RoboEk
der (hZp://www.labshare.edu.au/)
Universität
Maribor
zusammen
mit
anderen
Partnern)
(hZp://www.merlab.eu/index.php/en/oddaljeni-­‐laboratorij)
LiLa
(Library
of
Labs)
–
eine
IniEaEve
von
acht
europäischen
Universitäten
und
mehreren
Unternehmen
zur
Entwicklung
WebLab
Deusto
–
ein
offenes
verteiltes
Remote
Labora-­‐ einer
Online-­‐Labor-­‐Bibliothek,
koordiniert
von
der
Univer-­‐
torium
der
Universität
Deusto
in
Bilbao
(Spanien)
in
den
Be-­‐ sität
StuZgart
(hZp://www.lila-­‐project.org/)

6. 6
—
Lehrbuch
für
Lernen
und
Lehren
mit
Technologien
(L3T)
Flash Player installieren muss. Für die Lehrenden jährlich Konferenzen in diesem Fachgebiet und seit
sind 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 des
Plattform-Portabilität, Webbrowser, Sicherheit, In- MIT, der FH Kärnten, der University of Queensland
stallation und nahtlose Einbindung - in einer Gruppe und der University of Technology Sydney das
zusammen, dann gibt es zwischen Lehrenden und „Global Online Laboratory Consortium“ (GOLC)
Studierenden nur in der Reihenfolge der Gewichtung gegründet (Online-Lab.org). Ziel dieses Konsortiums
Unterschiede (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 Internetzugang
Online-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-
7. Entwicklungstrends
tiven und Netzwerken im Bereich der Hochschul-
bildung mit englisch- und deutschsprachigem Hinter-
grund. Daneben gibt es auch einige Projekte im se- Werden
an
Ihrer
Universität
Online-­‐Labore
in
der
kundären Bildungssektor wie Internet School Ex- ? Lehre
eingesetzt?
Recherchieren
Sie
und
stellen
Sie
Ihre
Ergebnisse
Ihren
Kolleg/innen
vor!
perimental System – iSES (Ises.info) und im Bereich
der Fernuniversitäten wie die Open University UK,
die Universidad Nacional de Educación a Distancia Um die gegenseitige Nutzung von existierenden und
in Spanien, die Online-Labore in der Fernlehre ein- neuen Online-Laboren zu ermöglichen, Kosten zu
setzen. Außerdem ist zu beachten, dass in diesem sparen und auch organisatorisch effektiver zusam-
Überblick Entwicklungen im asiatischen, lateinameri- menzuarbeiten, werden immer mehr Online-Labore
kanischen 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) zu
aber Sprachprobleme, die einen Erfahrungsaustausch einem Laborverbund zusammengefasst.
und die gegenseitige Nutzung der Erfahrungen, aber Eine aktuelle und verbreitete Lösung ist der am
auch konkreter Labore im internationalen Maßstab MIT entwickelte und frei verfügbare iLab Service
erschweren. Broker. Das grundsätzliche Szenario ist in Abbildung
3 dargestellt. Die Anzahl der an einem Service Broker
6. Förderorganisa>onen
angeschlossenen Laborversuche sowie die Zahl der
In 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-
neering“ (IAOE, Online-Engineering.org), die auch Labore werden daher zunehmend mobile Endgeräte,
Abbildung
3:
Laborverbund
mittels
iLab
Service
Broker

7. Online-­‐Labore.
Formen,
Einsatz
in
der
Lehre,
Beispiele
und
Trends
—
7
wie PDA, Netbooks oder Smart Phones genutzt. An- tation zu nennen. Man versteht darunter die selbst-
dererseits sind durch die drahtlose Datenübertragung organisierende Zusammenwirkung verschiedener
auch mobile Labore, etwa in der Luftfahrt oder Auto- Messeinrichtungen zur Datenaggregation.
mobiltechnik (zum Beispiel Echtzeituntersuchungen Literatur
im Bereich der Elektromobilität) möglich. Mobile
Zugänge zu experimentellen Umgebungen werden ▸ Billett, S. (2004). Workplace participatory practices: Conceptua-
auch für Langzeitversuche (24-Stunden- und Wo- lizing workplaces as learning environments. In: Journal of
chenendüberwachung) sowie bei Feldversuchen ein- Workplace Learning, 16 (6), 312-324.
gesetzt. ▸ Gail, W. B. (2007). Remote Sensing in the coming decade: the
Unter Mash-Up, einem dritten Trend, versteht vision and the reality. In: Journal of Applied Remote Sensing,
man die geeignete Sammlung und Kombination ver- Vol. 1, 012505.
schiedener öffentlicher aber auch privater Daten, In- ▸ Garbi Zutin, D.; Auer, M. E. & Pester, A. (2009). Online Labo-
halte, Anwendungen, Dienste aus verschiedenen ratories. In: Online Engineering, New York: Nova Science Pu-
Quellen, um so neue Dienste bereitzustellen. Be- blishers.
zogen auf Online-Labore bedeutet das zum Beispiel ▸ García-Zubía, J.; Pester, A.; Orduña, P.; Irurzun, J; González,
die geeignete virtuelle Zusammenfassung von Expe- J.M.; Angulo, I.; Hernández U. & Rodriguez, L. (2010). One
rimenten unterschiedlicher Anbieter (Hochschulen) Lesson from TARET: what is expected from a remote lab?.
zu einem Labor, welches dann den Nutzerinnen und REV Conference 2010, Stockholm.
Nutzern als geschlossene Lösung dargeboten wird. ▸ Geyken, A.; Mandl, H. & Reiter, W. (1998). Selbstgesteuertes
Ein Beispiel ist die virtuelle Zusammenfassung von Lernen mit Tele-Tutoring. In: R. Schwarzer (Hrsg.), MultiMedia
Online-Experimenten verschiedener Hochschulen im und TeleLearning. Lernen mit Cyberspace. Frankfurt am
Integrated Laboratory Network (ILN) im Nord- Main/New York: Springer, 181-196.
westen der USA und Kanadas (wwu.edu/iln/). Für ▸ Hong Shen; Zheng Xu; Dalager, B.; Kristiansen, V.; Strom, O.;
Nutzer/innen entsteht bei der Arbeit aber nicht der Shur, M.S.; Fjeldly, T.A.; Jian-Qiang Lu & Ytterdal, T. (1999).
Eindruck, in mehreren Laboren zu arbeiten, sondern Conducting Laboratory Experiments over the Internet. In:
nur in einem. IEEE Transaction on Education, 42 (3), 180-185.
Eine weitere sich enorm schnell entwickelnde An- ▸ Hofstein, A. & Lunetta, V.N. (2004). The laboratory in science
wendung von Remote-Technologien ist das Remote education: Foundations for the twenty-first century. In: Science
Sensing, die intelligente Nutzung von Ferndaten für Education, 8 (1), 28-54.
bestimmte Nutzerziele, zum Beispiel lokalisierte Vor- ▸ Müller, D. & Erbe, H. (2007). Collaborative Remote Labora-
hersagen für Unwetterauswirkungen an einem be- tories in Engineering Education: Challenges and Visions. In:
stimmten Ort. William Gail von Microsoft erwartet Advances in remote laboratories and e-learning experiences,
die entscheidenden Fortschritte auf diesem Gebiet Deusto: University of Deusto.
nicht zuerst von der Weiterentwicklung der Sensoren ▸ Revans, R. (1982). Origins and Growth of Action Learning,
selbst, sondern von neuartigen Kombinationen von Sweden. Wallisellen: Bratt-Institut für Neues Lernen.
Sensoren mit der Art der Informationsauswertung ▸ Rogers, C.R. & Freiberg, H. J. (1994). Freedom to Learn. Co-
und Wissensverarbeitung (Gail, 2007). Sensoren lumbus/OH: Merill Macmillian.
werden in Grids (virtuelle Netzwerke im Gegensatz ▸ Rojko, A.; Hercog, D. & Rozman, D. (2009). E-Training in Me-
zur klassischen Client-Server-Architektur) organisiert chatronics for Professionals: Implementation and Experience.
sein unter Anwendung modernster Netzwerk Tech- In: International Journal of Advanced Corporate learning, 2
nologien (Schmid, 2007). (2), 25-33.
Perspektivische Anwendungen sind insbesondere ▸ Schmid, C. (2007). Grid technologies for Virtual Laboratories
in der Medizin, im Gen-Engineering, beim Umwelt- in Engineering Education. REV Conference 2007, Porto.
Engineering, bei der Wettervorhersage und in der ▸ Wankat, P. C. (2004). Analysis of the First Ten Years of the
Automatisierungstechnik zu erwarten. In diesem Zu- Journal of Engineering Education. In: Journal of Engineering
sammenhang ist auch der Begriff Cloud Instrumen- Education, 93 (1), 13-21.