1 / 51

Oddaljeni laboratoriji na spletu

Oddaljeni laboratoriji na spletu. Koncepti laboratorijev. Tradicionalni laboratorij. V tradicionalnem laboratoriju uporabnik direktno rokuje z opremo. Vrti in pritiska gumbe in sprejema povratno informacijo z vidom, sluhom in tipom. Tradicionalni laboratorij. Oddaljeni laboratorij.

molly-hoover
Download Presentation

Oddaljeni laboratoriji na spletu

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Oddaljeni laboratoriji na spletu

  2. Koncepti laboratorijev

  3. Tradicionalni laboratorij V tradicionalnem laboratoriju uporabnik direktno rokuje z opremo. Vrti in pritiska gumbe in sprejema povratno informacijo z vidom, sluhom in tipom.

  4. Tradicionalni laboratorij

  5. Oddaljeni laboratorij

  6. Oddaljeni laboratorij • V oddaljenem laboratoriju (remote lab) imamo enako interakcijo, vendar s pomočjo infrastrukture za delo na daljavo. To je nova plast, ki leži med uporabnikom in opremo v laboratoriju. Odgovorna je za prenos akcij uporabnika in prejemanje senzorskih podatkov iz naprav.

  7. Oddaljeni laboratoriji: stran uporabnika Na strani uporabnika nudi infrastruktura na voljo naslednje funkcije: • Uporabniški vmesnik, ki omogoča nadzor in rokovanje z eksperimentalno opremo. • Oprema omogoča dostop do laboratorija tako, da lahko poskusno opremo uporablja le en uporabnik naenkrat Primer: Remotely Controlled Laboratories - RCLs WEB

  8. Oddaljeni laboratoriji: stran z opremo Na strani opreme opravlja infrastruktura naslednje funkcije: • Opazovanje naprav preko video kamer, mikrofonov in drugih senzorjev. • Nadzor naprav preko vhodno izhodnih vmesnikov, motorjev in drugih aktuatorjev • Zagotavljanje „čiščenja“ poskusa po njegovi uporabi z avtomatskim resetiranjem naprav in vzpostavitvijo stabilnega stanja.

  9. Kaj je oddaljeni poskus? Poskuse izvajamo na opremi, ki je preko interneta nadzorovana s strani operaterja na neki oddaljeni lokaciji.

  10. Kaj je oddaljeni poskus (primer) The Cambridge Reactor Weblab Reaktor, ključno enoto v mnogih kemičnih poskusih, lahko napolnimo s 3 tekočinami. Reakcijo lahko opazujemo in nadzorujemo daljinsko... ... Iz dogovorjenih univerzitetnih lokacij.

  11. Tipi tehničnih pristopov • Oddaljeno namizje • Debeli odjemalec - Strežnik • Web Services – Vtičniki za brkljalnik • Hibridni pristop: Nadzor preko oddaljenega namizja, izhod opazujemo z brkljalnikom.

  12. LabShare Omejendostop

  13. Virtualni laboratorij

  14. Kaj je virtualni laboratorij? Virtualni laboratorij uporablja metaforo resničnega laboratorija za nastavljanje vrste različnih eksperimentov iz vnaprej načrtovanih komponent. Te komponente so računalniški programi, ki simulirajo bodisi fiizikalne procese bodisi teoretične modele. Primer: Simulator trenja v Nano-World (University of Basel) omogoča simulacijo pojavov pri trenju na atomarnem nivoju.

  15. Še en primer virtualnegalaboratorija WEB

  16. Zakaj naj bi imeli virtualne laboratorije? • Poskuse lahko načrtujemo glede na potrebe študentov. • Poskuse lahko enostavno ponavljamo. • Nastavitve so lahko bolj raznovrstne kot pri resničnih poskusih. • Simulacije omogočajo poskuse, ki jih v resničnosti ne moremo opazovati. • Resnični poskusi so lahko preveč kompleksni ali predragi. • Resnični poskusi so lahko prenevarni.

  17. Pomembni značilnosti: • Ločitev • Fizična ločitev v oddaljenih laboratorijih • Psihološka ločitev v virtualnih laboratorijih • Vmesnik za tehnološko posredovanje • Običajno neka vrsta grafičnega uporabniškega vmesnika

  18. Alternativni načini laboratorijev • Oddaljen dostop • Oprema je lahko kjerkoli • Problemi varnosti so zmanjšani • Ne potrebujemo prostora okrog opreme • Asinhroni dostop • Dostop do simulacije • Opreme sploh ne potrebujemo

  19. Kaj je LiLa? LiLaje akronim za‘Library of Labs’. Nudi integriran spletni portal za iskanje in uporabo tako oddaljenih eksperimetov kot tudi virtualnih laboratorijev. Integrira tudi spremljajoči tutorski sistem

  20. LiLa in 3D? Lila naj bi nudil tudi 3D okolje za sodelavno uporabo oddaljenih eksperimentov in simulacij.

  21. Arhitektura LiLa Cooperative use of experiments and devices 3D-World Java Interface Web Browser Tier 4 Tutoring System Tier 3 Content & Service Discovery Group Management & Access Control Tier 2 Meta Meta Meta Meta VirtLab B LAB - E Meta Media A Meta Meta Tier 1 LAB - D VirtLab C Meta Meta VirtLab A LAB - F Media C Media B

  22. Kaj nudi LiLa učiteljem? Pomoč pri razvoju tečajev z nudenjem: • centralne izhodiščne točke za iskanje oddaljenih poskusov in virtualnih laboratorijev. • pomožnih gradiv. • didaktične pomoči. • tutorskega sistema. • študij primerov. Učitelji tako lahko: • nudijo študentom praktično in realistično izkušnjo. • souporabljajo nastavitve in gradiva.

  23. Primeri laboratorijev

  24. Scenariji • Poizkusi v živo med predavanji • Tečaji izobraževanja na daljavo (študentje delajo doma) • Scenariji med ustanovami (študentje delajo v eni ustanovi in dostopajo do spletnih laboratorijev drugje), tako prihranimo na stroških.

  25. Souporaba spletnih laboratorijev Izkušnje z uporabo WebLabv velikih razredih (~350 študentov) • Kaj so kritični problemi pri uspešni souporabi? • Kako študentje dojemajo taka orodja? • Kako načrtati tečaje, da bi izkoristili souporabo spletnih laboratorijev?

  26. Primer WebLab: njegov grafični vmesnik

  27. Kriteriji za analizo laboratorijev • Registration • (How many steps in the registration process, time between first registration andfirst opportunity to use the lab) • System requirements • (Available information about requirements, need for special hardware or software) • Introduction • (Information about the lab environment, the subject and the theory) • Technology • (Implementation of modern web technologies, consideration of standards) • Booking • (Online opportunities to book time slices, availability) • Management Support • (Integration in a learning management system or comparable system and in the curriculum) • Usability • (Concept, layout, navigation, system stability, robustness)

  28. Povzetek analize kriterijev • Registration • Mostly good solutions, password via email, quick access possible. • System requirements • Not all labs have available information, some need the newest browser version. • Introduction • ControlNet offers the best information. • Technology • Only ELATnet • Booking • iLabs and NetLab open possibilities to book free slices in the actual time table. • Management Support • Only ELATnet offers an integration in the learning process and possibilities for an individual assessment. • Usability • IngMedia has the best uncomplicated structure, uniform layout and navigation, and offers communication possibilities.

  29. Kritične stvari pri souporabi • Učitelj mora imeti možnost polne in smiselne uporabe spletnih laboratorijev v svojem tečaju • Hitra komunikacija med stranjo uporabnika in gostiteljem, če gre kaj narobe ali se naprava pokvari • Preprost in samoumeven grafični vmesnik • Lahek dostop, brez čakalnih časov • Sistem mora biti dostopen, kadarkoli imajo študentje planirano sejo z meritvami.

  30. Kritične stvari pri souporabi • Dodajanje laboratorijskih vaj tečajem brez predhodnih praktičnih vaj je ena stvar… • ...uspešna zamenjava tradicionalnih laboratorijskih vaj z oddaljenimi poskusi pa nekaj povsem drugega Podobno, kot poslušanje učitelja ni isto kot branje knjige. Raziskovanje lastnosti naprav in njihovo modeliranje mora biti integrirani del tečaja.

  31. Pomemben je vpliv na učenje študenta(v odvisnosti od cene učenja) • Koliko časa porabi študent pri učenju snovi • Kakšna je nagnjenost študenta do snovi • Kakšna je pozornost študenta do snovi • Kakšen bo uspeh študenta

  32. Pozitivne strani spletnih laboratorijev • Dostop • ”Sam se boš odločil, kdaj boš delal laboratorijsko vajo!” • ”kar pomeni manj stresa!” • ”da ti možnost opazovanja, kako različne nastavitve vplivajo na rezultate” • ”imaš več fleksibilnosti– delaš lahko doma s svojim tempom” • Vmesnik • ”Čisti diagrami!” • Resnične naprave • ”Dobiš občutek za resnične vrednosti” • Ponavljana uporaba • ”Meriš en dan – malo razmisliš– spet ponoviš meritev!” • Metodologija • ”poudarek je na nalogi, ne na instrumentariju in ožičenju” • ”izogneš se mnogim praktičnim problemom”

  33. Potrebe po izboljšavah • Močnejši strežniki za obravnavanje večjega prometa • Omejitve vhoda-izhoda za preprečevanje izpadov naprav • Primeri meritev dostopni na spletu • Možnost neposrednega shranjevanja diagramov • Poenostavljen izvoz podatkov v Excel ali MatLab

  34. Primerjava: spletni laboratoriji : „hands- on“ • Nudijo izkušnje s pravimi napravami... • ...vendar ne izkušenj z rokovanjem z instrumenti • Izognemo pa se megli z „dolgočasnimi“ instrumenti • Resnični laboratorij je boljši, ker imaš na voljo nadzornika in lažje osvojiš snov.

  35. Zaključki • Ni enostavno načrtati tečaj, ki povsem izkoristi vire souporabljenih spletnih laboratorijev. • Spletni laboratoriji niso preprosto nadomestilo tradicionalnim laboratorijem. • Študente skrbi dostopnost. • Negativna stran je pomanjkanje nadzora, če se zapleteš na preprostih stvareh. To lahko za študenta pomeni razočaranje.

  36. Nadzor dostopa • Velika razlika med akademskim in industrijskim okoljem • Kdo lahko dostopa do opreme? • Za koliko časa? • Ali za dostop čakaš v vrsti ali pa si čas vnaprej rezerviraš? • Tako imamo: • Sisteme, ki so zgrajeni za delo v konicah • Večino kapacitete nikoli ne uporabimo • Sisteme z nadzorovanim in planiranim dostopom

  37. Politični razlogi • Že sama zamisel je izvrstna • Nudi dostop do nove opreme • Nudi večjo vidnost, kaj smo naredili • Inter/Multi/Trans- kakršnokoli že sodelovanje

  38. A ni tako enostavno • Altruisti so kaznovani • Želite souporabo vašega laboratorija, ne pa vašega časa! • Ugled • Ali lahko kdo vidi, če uporabljamo njihovoopremo?

  39. Kdo bo to plačal? Stroški dostopa Stroški vzdrževanja Stroški popravil Stroški znotraj nekega projekta so v redu, a kdo bo plačeval stroške potem? In seveda…

  40. Nekateri so raje proti • Literatura o izobraževanju na daljavo pravi, da ločitev povzroča spremembe. • Literatura o tehnologijah v izobraževanju pravi, da vmesniki povzročajo spremembe.

  41. Vrednost laboratorijskih razredov… …je to, da so drugačni • Drugačni cilji • Drugačne metode • Drugačne izkušnje Tako imamo drugačen način drugačnosti

  42. Kaj je drugačnega? • Sreča študentov • Rezultati ocenjevanja študentov • Rezultati učenja študentov • Študentsko zaznavanje rezultatov učenja

  43. Ali so študenti res srečni? “whenever I tell someone that I can control cylinders in Sydney from my couch in Perth, people are amazed” • Novosti? • Hawthorne Effect? • Sproščene omejitve v razporedu? • Fleksibilen čas začetka in konca? • Povečan dostop? • Osebni dostop namesto „potniškega“ dostopa v skupini

  44. Student Learning Outcomes • Students are more reflective in the remote mode • Amplification / filtering? • Better able to handle unexpected data • And the consequences of that data • Still understand physical meanings of their data • Something that gets lost in simulations

  45. Perceptions of Learning outcomes • Students have different expectations of the different access modes • Sometime explicit, sometimes implicit • Students engage differently in the different modes • Very similar experiences can lead to very different perceptions

  46. Pomembna je transparentnost • Študentje se morajo usmeriti na naprave, ne na vmesnik • Vse, kar bi pridobili z oddaljenimi laboratoriji, izgine, če je vmesnik slab • Laboratorij mora še vedno biti resničen • Koliko resničnosti je dovolj resnično?

  47. Vzpostavitev resničnosti proti vzdrževanju resničnosti • Različni uporabniki potrebujejo različno stopnjo resničnosti • Novinci potrebujejo vzpostavitev resničnosti • Normalni uporabniki potrebujejo vzdrževanje resničnosti • Izkušeni uporabniki ne potrebujejo nič od tega.

  48. Kaj to vse pomeni? • The different access modes are significantly different learning experiences, and the students construct significantly different outcomes – outcomes that will be the prior knowledge for their future learning. • The modes are not simply interchangeable

  49. Dve posledici • If the mode is fixed, then compensate for the deficiencies • Reconcile objectives with outcomes, remote need transparency, simulation need reminders of reality • If the mode is free, choose the mode that emphasises the desired outcomes • Non-proximal promote exception handling, simulations will promote focus on theory

  50. Kako naprej? – smeri raziskovanja (1) • Narava interakcije • Student-Equipment, Student-Demonstrator, Student-Student • Seeking information, seeking confirmation • What it is about the supervision that makes the supervision valuable? About the group context? • Inteligentni tutorski sistemi

More Related