Datenbanken und Systeme erlernen
Mit DuSter werden Studierenden NOSQL-Datenbanken und deren Hintergrundprozesse auf Rechenclustern zu Lehrzwecken zugänglich gemacht. In der Praxis werden Datenbanken immer häufiger auf firmeneigenen Clustern oder Cloud-Providern bereitgestellt und möglicherweise ausschließlich extern betrieben. Dennoch ist es in der Informatikausbildung von Bedeutung, die verwendeten Methoden und Eigenschaften solcher Systeme fest in den Lehrplan zu integrieren. Der Betrieb von verteilten Systemen ist jedoch mit einem hohen Aufwand und Kosten verbunden. Selbst wenn eigene oder gemietete Systeme verfügbar sind, können die internen Abläufe der verwendeten Software nicht einfach beobachtet werden. Das Ziel von DuSter ist es, die Eigenschaften und das Verhalten von NOSQL-Datenbankclustern in die Lehre zu integrieren. Dazu werden die Prozessabläufe für den Unterricht simuliert und erläutert. Fortgeschrittene Nutzerinnen und Nutzer haben zudem die Möglichkeit, bewusst Fehlerquellen wie den Ausfall eines Knotens in das Lehrsystem einzubauen, um die Auswirkungen auf den Betrieb zu beobachten und anschließend Lösungen für die Wiederherstellung zu entwickeln, ohne ein echtes System zu gefährden.
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Robotik Lernen in vier Dimensionen
Den Umgang mit und die Programmierung von Robotern erlernt man am besten in der praktischen Anwendung. Trotz gut ausgestatteter fakultätsübergreifender Industrie-Roboter-Labore, reicht die verfügbare Kapazität an der HKA nicht aus, um die hohe Nachfrage nach Robotervorlesungen zu decken. Dies führt dazu, dass Studierende zu wenig Präsenzzeit am Roboter haben, um sich intensiv mit der Materie auseinander setzen zu können oder teilweise keinen Platz in der Vorlesung erhalten. Im Rahmen von RoLe4D soll das an der HKA vorhandene Lehrkonzept für die Robotik umfassend weiterentwickelt werden, um den Praxisanteil und Lernerfolg deutlich zu erhöhen. Darüber hinaus sollen mehr Studierende einen Zugang zur Robotik erhalten. Zur Erreichung dieser Ziele sollen neue interaktive und immersive Technologien und Methoden eingesetzt und evaluiert werden, sodass das Zusammenspiel unterschiedlicher Lernorte möglichst lernförderlich gestaltet wird. Das zu entwickelnde Lehrkonzept umfasst die 4 Stufen 1. Einführung eines Inverted Classrooms (Einsatz von interaktiven Medien), 2. Einsatz von virtuellen Schulungszellen (Roboter in virtueller Welt programmieren lernen), 3. Entwicklung von simulierten Schulungszellen (Erstellen der Roboterprogramme in der Simulation und Evaluation in der Realität) und 4. Optimierung der realen Schulungszelle (das in den Schritten 1-3 erlernte Wissen in der Realität am echten Roboter anwenden).
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