Leitlinien für Erstellung und Betrieb von Remote Laboren

Die entwickelten Leitlinien beruhen auf 8 Jahren Projekterfahrung mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Remote Laboren und sollen interessierten Lehrenden Anhaltspunkte und Entscheidungshilfen auf dem Weg zu Aufbau und Betrieb weiterer Remote-Labore geben. Die Leitlinien wurden aus den Ergebnissen von Experteninterviews abgeleitet und stellen die zu berücksichtigenden Hauptaspekte und Herausforderungen der Themenfelder „Technik“, „Didaktik“, Projektmanagement“ und „Verstetigungsbedingungen“ dar.

Aufwand

Implementierung

Der Aufbau von Remote Laboren ist ein sehr aufwändiges Unterfangen. In jedem Fall sollte für die Implementierung aller benötigten Komponenten inklusive der Steuerungen, Sicherheitsvorkehrungen und Benutzerschnittstellen sowie für die Anpassung des didaktischen Konzepts und den Übergang in den „Normalbetrieb“ mit mindestens einem Entwicklungsjahr gerechnet werden.

Durchführung

Für Remote Labore besteht die Möglichkeit, dass der kontinuierliche Aufwand bei der Versuchsdurchführung signifikant reduziert werden kann. In den meisten Fällen müssen keine Sicherheitsunterweisungen durchgeführt werden und die Studierenden können nahezu dauerhaft Zugriff auf das Remote Labor erhalten, ohne beaufsichtigt werden zu müssen.

Erhalt des Larbors

Der Aufwand für den Erhalt des Labors hängt von der Fachdisziplin ab. Von autarken Laboren mit sich im Kreis bewegenden Medien über „Material verbrauchende“ Labore bis zu Laboren, in denen bspw. Bakterienkulturen erhalten werden müssen, schwankt der Aufwand deutlich. Dieser sollte aber geringer sein als die Zeit, die im Rahmen der Versuchsdurchführungsbetreuung eingespart wird.

Zielgruppen

Product Owner

Lehrende im Maschinenbau und angrenzender Ingenieurwissenschaften, die sich für die Erstellung eines Remote Labors interessieren und sich über Tipps und Hinweise freuen.

Target Group

Einsatzszenario

Dieser Leitfaden gibt interessierten Laborbetreibenden, oder solchen die es werden wollen, Leitlinien für die Erstellung von Remote Laboren an die Hand. Diese enthalten Empfehlungen und Hinweise zu den folgenden Themen:
Technische Herausforderungen, inklusive der Umsetzung der graphischen Nutzeroberfläche, der Einbindung von Sicherheitsmaßnahmen und der Automatisierung der Laborsteuerung.
Didaktische Konzepte und Lernziele, inklusive der Empfehlung zur Kooperation mit Fachdidaktikern, des Einbezugs der Studierendenperspektive und der Möglichkeiten, die sich aus der Nutzung des Remote Labors als Lehrmittels ergeben.
Projektmanagement, inklusive Hinweisen zum Zeit- und Wissensmanagement innerhalb des Projekts sowie der Personalplanung mit fluktuierenden Mitarbeitenden innerhalb der deutschen Hochschullandschaft.
Verstetigungsbedingungen, inklusive Ratschlägen zur Berücksichtigung der Finanzierung und des geteilten Einsatzes in der Lehre und in der Forschung.

Download

• SEFI Beitrag (englisch)

Veröffentlichungen

O. Kleinschnittger, N. Strenger, M. Petermann, S. Frerich, J. Grodotzki, A. Selvaggio, E. A. Tekkaya (2020). “Remote laboratories in engineering education. Deriving guidelines for their implementation and operation”. In Proceedings of the 48th SEFI Annual Conference (pp. 243-251), September 20th-24th, 2020, Enschede, Netherlands

N. Strenger, S. Frerich (2020). “How To Design Digitalized Laboratories? Lessons Learned From Implementing Virtual and Remote Labs”. In: Proceedings of the 17th International Conference on Remote Engineering and Virtual Instrumentation (1. Aufl.). Springer Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-030-52575-0

O. Weishaupt, N. Strenger, M. Petermann, S. Frerich, J. Grodotzki, A. Selvaggio, A. E. Tekkaya (2020). „Remote-Labore in der Ingenieurausbildung - Leitlinien für Erstellung und Betrieb“. In: Lehren und Lernen in den Ingenieurwissenschaften – innovativ – digital – international. wbv, Bielefeld, Germany. ISBN: 978-3-7639-6215-0