IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz ĆWICZENIA LABORATORYJNE.

Prezentacja na temat: "IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz ĆWICZENIA LABORATORYJNE."— Zapis prezentacji:

1 IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz ĆWICZENIA LABORATORYJNE W SYSTEMIE KSZTAŁCENIA ZDALNEGO

2 K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz, „Ćwiczenie laboratoryjne w systemie kształcenia zdalnego” IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" Ewolucja narzędzi pomiarowych I generacja II generacja III generacja IV generacja przyrządy analogowe bez interfejsów komunikacyjnych przyrządy cyfrowe, pierwsze interfejsy komunikacyjne interfejsy komunikacyjne (IEC-625) zapewniają pełną zdalną kontrolę nad przyrządem pomiarowym przyrządy wirtualne - programowa reprezentacja rzeczywistych przyrządów pomiarowych

3 IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" „urządzenie wykorzystujące komputer typu PC wraz z graficznym oprogramowaniem do przetwarzania i wyświetlania wyniku pomiarów” Hewlett Packard „przyrząd, który zawiera warstwę programową i/lub sprzętową dodaną do komputera ogólnego przeznaczenia w taki sposób, iż użytkownik może współpracować z komputerem jak gdyby był to zaprojektowany przez niego tradycyjny przyrząd pomiarowy ” National Instruments K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz, „Ćwiczenie laboratoryjne w systemie kształcenia zdalnego” Przyrządy wirtualne

4 IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" Zdalne systemy pomiarowe - narzędzia XXI wieku Zdalny system pomiarowy zestaw rozproszonej aparatury pomiarowej zintegrowany w system nadzorowany zdalnie, za pośrednictwem sieci internet, umożliwiający możliwie pełne zarządzanie udostępnionymi urządzeniami fizycznymi lub ich wirtualnymi odpowiednikami Zalety  ułatwiony i nieograniczony czasowo dostęp do bazy laboratoryjnej,  nowe możliwości kształcenia studentów i kadry naukowej,  ograniczenie kosztów kształcenia i zwiększenie jego efektywności, K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz, „Ćwiczenie laboratoryjne w systemie kształcenia zdalnego”

5 IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" Lab-on-Web (NORWEGIA) - charakter dydaktyczny pomiary parametrów przyrządów półprzewodnikowych, symulacje obwodów elektrycznych http://www.lab-on-web.com K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz, „Ćwiczenie laboratoryjne w systemie kształcenia zdalnego”

6 IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" Stevens Online Laboratory Environments (USA) - charakter dydaktyczny wybrane eksperymenty z dziedziny wibracji mechanicznych oraz akustyki, http://remlab.me.stevens-tech.edu K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz, „Ćwiczenie laboratoryjne w systemie kształcenia zdalnego”

7 IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" Internet Remote Experimentation (SINGAPUR) - charakter dydaktyczny podstawowe zagadnienia z zakresu elektroniki i telekomunikacji http://vlab.ee.nus.edu.sg K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz, „Ćwiczenie laboratoryjne w systemie kształcenia zdalnego”

8 IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" Wirtualne Laboratorium (POLSKA) - charakter badawczy udostępnia spektrometr NMR, radioteleskop oraz mikroskop elektronowy K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz, „Ćwiczenie laboratoryjne w systemie kształcenia zdalnego” http://vlab.psnc.pl

9 IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" R-Lab (POLSKA, PW) - charakter badawczo-dydaktyczny udostępnia 3 laboratoria fotoniczne Politechniki Warszawskiej http://www.r-lab.pw.edu.pl K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz, „Ćwiczenie laboratoryjne w systemie kształcenia zdalnego”

10 IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz, „Ćwiczenie laboratoryjne w systemie kształcenia zdalnego”

11 IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" Architektura systemu obejmuje trzy warstwy – warstwę aplikacji klienckich, serwera głównego oraz serwerów urządzeń pomiarowych, odpowiedzialnch bezpośrednio za komunikację z aparaturą pomiarową lub symulację tej aparatury K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz, „Ćwiczenie laboratoryjne w systemie kształcenia zdalnego”

12 IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" warstwa serwerów urządzeń warstwa serwera głównego warstwa aplikacji klienckich Serwer główny: jedyny punkt dostępu do laboratoriów dla użytkowników z zewnętrznej sieci, system weryfikacji użytkowników, harmonogram laboratoriów, zarządzanie dostępem, moduły sprawdzianów i oceny progresu, baza danych wyników, ocen itp. K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz, „Ćwiczenie laboratoryjne w systemie kształcenia zdalnego” Bezpieczeństwo

13 IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" scentralizowany system rejestracji klientów (baza danych przechowywana na serwerze głównym), dostęp do warstwy serwerów urządzeń jedynie dla zarejestrowanych klientów (uwierzytelnianie połączeń), translacja adresów (NAT) – serwery warstwy urządzeń widziane są z zewnątrz pod adresem IP serwera głównego jako jego elementy logiczne, komunikacja między serwerami warstwy urządzeń a klientami jedynie poprzez serwer główny, ograniczenie dostępu do komputerów wyższej warstwy - dostęp jedynie dla klientów zarejestrowanych i zapisanych na odpowiednie sesje pomiarowe, dynamiczna i automatyczna zmiana konfiguracji NAT na serwerze głównym zgodnie z danymi zapisanymi w harmonogramie - dostęp w ograniczonych oknach czasowych. K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz, „Ćwiczenie laboratoryjne w systemie kształcenia zdalnego” Bezpieczeństwo

14 IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka"  PHP (Hypertext Preprocessor)  HTML (Hypertext Markup Language)  CSS (Cascading Style Sheets)  SQL (Structured Query Language)  zarządzanie użytkownikami  zarządzanie ćwiczeniami i projektami  zarządzanie modułami sprawdzania wiedzy  serwer www - APACHE pod LINUX  serwer baz danych - MySQL  obsługa baz danych - PhpMyAdmin  obsługa aparatury - LabView, C++ PLATFORMA LAMP (LINUX, APACHE, MySQL, PHP) K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz, „Ćwiczenie laboratoryjne w systemie kształcenia zdalnego” Technologie i komponenty Funkcjonalności

15 IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" Instrukcja do ćwiczenia (PDF) Moduł sprawdzania wiedzy („wejściówka”) Ćwiczenie właściwe (2-4 h) Sprawozdanie/protokół w ujednoliconym formacie Kontrola progresu Limit czasu na realizację ćwiczenia Limit czasu na wysłanie sprawozdania K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz, „Ćwiczenie laboratoryjne w systemie kształcenia zdalnego” Konstrukcja pojedynczego ćwiczenia

16 IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" tryb rzeczywisty - zdalny dostęp do rzeczywistych urządzeń pomiarowych konieczność zakupu i utrzymania aparatury, personelu obsługującego etc. tryb symulacyjny - zdalny dostęp do wirtualnego urządzenia wiernie odzwierciedlającego rzeczywisty układ, nie wymaga istotnych nakładów finansowych na aparaturę i personel obsługujący, ale większe obciążenie systemów informatycznych e-LAB tryb symulacyjny z elementami trybu rzeczywistego (dla ograniczonej liczby studentów, realizujących prace dyplomowe) K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz, „Ćwiczenie laboratoryjne w systemie kształcenia zdalnego” Tryb rzeczywisty vs. symulacyjny

17 IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz, „Ćwiczenie laboratoryjne w systemie kształcenia zdalnego”

18 IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz, „Ćwiczenie laboratoryjne w systemie kształcenia zdalnego”

19 IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz, „Ćwiczenie laboratoryjne w systemie kształcenia zdalnego”

20 IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz, „Ćwiczenie laboratoryjne w systemie kształcenia zdalnego”

21 IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" PODSUMOWANIE Opracowano i przetestowano rozwiązania z zakresu bezpieczeństwa, przekierowywania ruchu, udostępniania rzeczywistej i wirtualnej aparatury laboratoryjnej, udostępniania narzędzi projektowych i zdalnej realizacji ćwiczeń laboratoryjnych. Zaprojektowany i aktualnie testowany w OKNO system e-LAB pozwala na zdalną realizację ćwiczeń laboratoryjnych z zakresu szeroko rozumianej elektroniki, odzwierciedlając w sposób możliwie wierny specyfikę rzeczywistego laboratorium studenckiego. Testowa wersja e-LAB zapewnia podstawową obsługę modułów laboratoryjnych - udostępnianie instrukcji laboratoryjnych, kontrolę stanu wiedzy studenta, realizację sesji pomiarowych, przygotowanie i ocenę sprawozdania. Wersja „beta” systemu została uruchomiona w czerwcu 2009. K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz, „Ćwiczenie laboratoryjne w systemie kształcenia zdalnego”

22 IX Konferencja "Uniwersytet Wirtualny: model, narzędzia, praktyka" K. Anders, K. Madziar, M. Jusza, I. Burska, P. Witoński, R. Piramidowicz, „Ćwiczenie laboratoryjne w systemie kształcenia zdalnego” Dziękuję za uwagę