Virtual Instrument Systems in Reality (VISIR)
VISIR ist ein Remote-Labor für das Lehren und Lernen von Grundlagen in den Bereichen Elektronik, Elektro- und Informationstechnik in Schulen und Hochschulen. VISIR ermöglicht das Aufbauen von grundlegenden Schaltungen, bestehend aus Komponenten wie Widerständen, Kondensatoren, Dioden, Operationsverstärkern oder Transistoren, deren Verhalten per Multimeter und Oszilloskop beobachtet und gemessen werden kann. Mit diesen Komponenten können Studierende beispielsweise einfache Reihen- und Parallelschaltungen von Widerständen, die Wheatstonesche Brückenschaltung, Tiefpass- und Hochpassfilter oder komplexere Operationsverstärkerschaltkreise realisieren und empirisch erforschen.
Aufwand
Aufwand
Da das Experiment mit VISIR in Bruchteilen von Sekunden durchgeführt wird, kann die Zahl parallel experimentierender Personen hoch sein. Ein Batch-Algorithmus ermöglicht es, dass viele Nutzende gleichzeitig auf das Equipment zugreifen und experimentieren können. Erfahrungen zeigen, dass eine VISIR-Instanz in der Lage ist, einen Kurs von 40 Lernenden gleichzeitig zu bedienen, ohne dass diese eine Verzögerung erkennen. Die Auswahl der elektronischen Komponenten ist durch die jeweilige Bestückung der Matrix vorkonfiguriert und damit limitiert. Durch Einbindungen weiterer VISIR-Instanzen anderer Standorte lassen sich die Varianten der realisierbaren Schaltkreise erhöhen, die mit einer einzelnen Instanz nicht ohne manuellen Umbau der Matrix umsetzbar wären.
Durchführung
Per Computermaus oder Touchpad können die Schaltungen auf einem grafischen User-Interface (GUI) virtuell aufgebaut werden, welches ein typisches Steckboard zur Realisierung von elektronischen Schaltkreisen nachbildet. Während die Nutzungsoberfläche auf Basis von LabView ein computergeneriertes Steckboard darstellt, werden die eigentlichen Schaltungen mit speziell dafür konfigurierten Relaisschaltungen, der sogenannten Matrix, real umgesetzt.
Sonstiges
Die VISIR-Plattform wurde zwischen 1999 und 2005 an der Technischen Hochschule Blekinge in Südschweden entwickelt. VISIR gilt derzeit als das am weitesten entwickelte und am weitesten verbreitete Remote-Labor und wurde 2015 vom GOLC als weltweit bestes Remote-Labor ausgezeichnet. Es existieren eigenständige VISIR-Instanzen an derzeit 16 Hochschulen auf vier Erdteilen. Mithilfe des einfach einzubindenden Remote Laboratory Management Systems (RLMS) WebLab-Deusto lässt sich VISIR unkompliziert in verschiedene Lernplattformen integrieren.
Zielgruppen
Product Owner
Lehrende der Elektro- und Informationstechnik in einschlägigen Haupt- und Nebenfächern
Target Group
Studierende aller ingenieurwissenschaftlichen Studiengänge, die grundlegende Schaltungen der Elektro- und Informationstechnik zum Inhalt haben
Einsatzszenario
Im Gegensatz zu den anderen Remote-Laboren in ELLI wurde VISIR als funktionsbereites Gesamtsystem beschafft. Für den technischen Aufbau und die Inbetriebnahme wurde ein Auftrag an LabsLand, einem Service Provider für Remote Labore, vergeben, sodass zügig ein einsatzbereites Remote-Labor verfügbar war. Der Austausch von defekten Komponenten obliegt dem Zentrum für HochschulBildung (zhb) als Betreiber des Remote-Labors. Alle Servicearbeiten, wie Softwareupdates und Troubleshooting werden von LabsLand kostenfrei per Fernwartung vorgenommen. Im Gegenzug stellt das zhb sein VISIR LabsLand in nicht genutzten Betriebszeiten zur Verfügung. Neben Stromkosten für den Betrieb fallen nur Gebühren für die Lizenzierung von Software an. Das derzeitige Betriebsmodell am zhb der TU Dortmund sieht vor, dass die Nutzung innerhalb der TU Dortmund und in weiteren Netzwerken für didaktische Forschungs- und Entwicklungsvorhaben in Absprache möglich ist.
Download
Veröffentlichungen
Alle Publikationen über VISIR werden zentral gesammelt und zur Verfügung gestelltLinks
• Testzugang 1• Testzugang 2
• Alle Publikationen über VISIR werden zentral gesammelt und zur Verfügung gestellt
• Video über Ingvar Gustavsson, dem Erfinder von VISIR
