Online Labore erlauben selbstbestimmtes lernen und sind rund um die Uhr verfügbar. Schüler müssen nicht mehr in einem Labor anwesend sein um Experimente durchzuführen und theoretische Konzepte zu überprüfen. Online Labore ermöglichen außerdem eine neuartige Umgebung für kollaboratives Zusammenarbeiten und bieten die Gelegenheit Erfahrungen mit anderen Institutionen auzutauschen. Das OnlineLabs4All - Projekt bezweckt eine reibungslose Integration von neu-entwickelten Laboren und Experimenten in ein globales Netzwerk von Laboren zu ermöglichen und des Weiteren deren Verwendung im Klassenraum zu evaluieren. Innerhalb des Projektes werden die teilnehmenden SchülerInnen direkt in den Entwicklungs- und Forschungsprozess, durch die Kooperation mit führenden internationalen Institutionen wie dem MIT und der iLab Alliance, eingebunden. Dadurch tragen die SchülerInnen aktiv zur Entwicklung einer globalen Online Cloud bei. SchülerInnen werden, unter der Leitung ihrer LehrerInnen, die Möglichkeit haben, ihre Erfahrungen auszutauschen und Feedback von internationalen Partnerschulen zu bekommen.

Im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojektes werden drei Hauptforschungsziele verfolgt:

1. Entwicklung von adaptiven nachnutzbaren „Plug-Play-Share“ Interfaces für globale Integration und Wiederverwendbarkeit in Online Laboren.

In diesem Kontext ist ein Interface eine Softwarekomponente, die eine Anbindung von Labor Equipment an das World Wide Web (Cloud) ermöglicht. Labor Equipment in der „Cloud“ zur Verfügung zu stellen ist keine triviale Aufgabe, vor allem dann nicht, wenn es darum geht, dass die Anwendung problem- und reibungslos erfolgen soll. Diese angeführten Interfaces erleichtern eine derartige Anbindungen massiv, weil sie auf generischen Software-Modulen basieren und somit eine Hardware unabhängige und reibungslose Anbindung von Labor Equipment ermöglichen. Eine einfache Methode nach dem Plug-Play-Share Prinzip ist derzeit noch nicht gegeben und wird im Rahmen dieses Projektes gemeinsam mit beteiligten Schulen entwickelt.

2. Erforschung altersgruppengerechter Anforderungen für die Integration der Online Labore im Unterricht und Erarbeitung von allgemeingültigen Richtlinien.

Die Schnittstelle zwischen den Benutzern und dem Labor Equipment bildet die graphische Benutzeroberfläche, welche das Equipment online repräsentiert. Die meisten Online Labor Entwicklungen der letzten Jahre fokussierten sich vorwiegend auf technische Aspekte und weniger auf die Schnittstelle zwischen Benutzer und Labor Equipment. Mit Hilfe der SchülerInnen kann diese Lücke, welche in den letzten Jahren meist vernachlässigt wurde geschlossen werden indem SchülerInnen direkt am Design beteiligt werden. Darüber hinaus haben SchülerInnen die Möglichkeit Mockups (Modelle für die Repräsentation von graphischen Oberflächen) nach Ihren Anforderungen zu erstellen. Damit kann die Zielgruppe besser adressiert, die Lernerfahrung mit Online Laboren deutlich verbessert und die Nutzung von Online Laboren somit enorm gesteigert werden.

3. Erkenntnisgewinnung aus Peer-Feedback zum Verbessern der Benutzererfahrung (Usability) und Steigerung der Auslastung von Online-Laboren.

Die neu entwickelten Interfaces werden von mehreren Benutzergruppen evaluiert. Durch diese Evaluierung können wichtige Erkenntnisse aus Sicht der Benutzer gewonnen werden, welche potentiell einen signifikanten Beitrag zur Verbesserung der Benutzererfahrung (Usability) leisten können. Hierfür wird besonderer Wert auf das Feedback von ausländischen Partnerschulen (Technical School Center Kranj, Šolski center Celje und The National College of Computer Science „Grigore Moisil“) gelegt. Sämtliche Anforderungen werden von allen Stakeholdern (Laborentwickler, LehrerInnen, SchülerInnen, etc.) erfasst und im weiteren Entwicklungsprozess berücksichtigt.

 

Wissenschaftliche Herangehensweise

Das Projekt OnlineLabs4All soll SchülerInnen direkt in den Forschungsbereich Remote Engineering einbinden und sie mit “state of the art” Forschungsaufgaben aus diesem Bereich konfrontieren. Dies wird in einer altersgerechten und mit dem Lehrplan abgestimmten Methodologie erfolgen. Dafür sind diverse Vorarbeiten erforderlich, wie zum Beispiel eine Anforderungsanalyse, Evaluierung dieser Anforderungen, Erstellung des Interface Konzeptes und Designs, Implementierung der Interfaces, Entwicklung der Laborversuche, Anbindung an das globale Netzwerk, Testen dieser Anbindungen und schließlich die Einholung von Peer-Feedback.

Als Resultate dieses Forschungsprojektes erwarten wir uns ein besseres Verständnis für das Design von Online Laboren für SchülerInnen. Das könnte auch dazu führen, dass die Labore häufiger in den Schulunterricht integriert werden und besser ausgelastet sind.

 

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