Experimentieren ist teuer. Deshalb haben jetzt Wissenschaftler eine Internet-Plattform entwickelt, mit der computergesteuerte Experimente über das Internet durchgeführt, gesteuert und bobachtet werden können. Zugute kommen soll dies vor allem der aUsbildung von Schülern und Studenten.
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Experimente sind zwar für erfolgreiches Lernen, besonders im Schulunterricht, notwendig, erfordern jedoch oft sehr teuere und schwierig zu bedienende und zu wartende Gerätschaften. „Damals im Physikunterricht haben wir nur selten experimentiert, weil der Aufbau der Apparaturen immer zu lange dauerte“, erinnert sich Frank Feinbube, Sprecher der Bachelorprojektgruppe am Hasso-Plattner-Institut (HPI). Hier tüftelte ein fünfköpfiges Projektteam die Lösung im Rahmen des Leonardo-da-Vinci-Programms der Europäischen Union aus.
Mit Hilfe des Systems, das sein Team weiterentwickelte, können nun Experimente über das Internet gestartet und beobachtet werden. Dadurch können Bildungseinrichtungen, wie zum Beispiel Hochschulen, ihre Geräte anderen zur Verfügung stellen. Die Anschaffungskosten sinken, weil die Verfügbarkeit verschiedener Experimente erhöht wird. Das neue System ermöglicht es Anwendern zum Beispiel, Algorithmen etwa für eine Robotersteuerung oder andere Regelungsmechanismen zu entwickeln.
„Dabei muss durch Sicherheitsmechanismen verhindert werden, dass bösartiger Programmcode aus dem Internet vorhandene Experimente beschädigt“, betont Feinbube. So ist es möglich, dass Schüler und Studenten mit einem beliebigen internetfähigen Computer Experimente wie elektronische Versionen des Foucaultschen Pendels oder von „Hau den Lukas“ sowie einen Lego-Roboter direkt steuern und die Ergebnisse sofort zum Beispiel als Video ansehen können.
Das Fachgebiet der Forscher ist in das Leonardo-da-Vinci-Programm der EU eingebunden, das transnationale Netze für Fachwissen und Wissenstransfer aufbaut. Dazu gehört die Entwicklung einer Experiment- basierten Lernplattform, die durch die Universität Brasov im Projekt „VET-TREND“ gemeinsam mit Partnern aus Italien, Portugal, Schweden und Deutschland koordiniert wird. Das HPI stellt dabei den Zugriff auf sein Distributed Control Lab bereit. In ihm können eingebettete mobile Steuerungssysteme auf Parameter wie Zeitverhalten, Fehlertoleranz, Ressourcenverbrauch und Sicherheitsprobleme getestet werden.
(Hasso-Plattner-Institut, 12.10.2007 – NPO)
