Informatik Osten-14: Wenn die Projektionsleinwand Tafel und Kreide ersetzt

Prof. Dr. J. Desel/P. Ihrler

Im vergangenen Sommersemester ist der Lehrstuhl für Angewandte Informatik (Prof. Jörg Desel) in das Gebäude in der Ostenstraße 14 gezogen. Mittlerweile sind dort auch die Dienstzimmer der Informatik-Professur bezogen, denn Prof. Stephan Diehl hat den Ruf auf diese Stelle zum 1. Oktober angenommen. Während im Altbau Büros und Server der Informatiker untergebracht sind, wurden im neu errichteten Anbau im Garten ein Hörsaal und ein Seminarraum mit zukunftsweisender Multimedia-Ausrüstung eingerichtet, die ein Lehren und Lernen mit state-of-the-art Technologie ermöglichen.

Zunächst einmal fällt auf, dass in beiden Räumen Rechner, Bildschirme und weitere Technik auf den ersten Blick nicht auf fallen. Tischreihen im Hörsaal und Tische in U-Form im Seminarraum erlauben klassische Lehr- und Lernformen ohne Beeinträchtigung durch Bildschirme auf den Tischen und verwirrende Kabelstränge. Auch ist die Technik nicht zu hören, denn auf Geräte mit Lüfter wurde fast vollständig verzichtet. Trotzdem stehen in diesen Räumen vielfältige technische Möglichkeiten zur Ergänzung der Lehre zur Verfügung. Grundprinzip bei der Konzeption des Technikeinsatzes war aber, dass Informatik nicht nur Programmieren ist, sondern sich mit dem Einsatz von Rechnertechnologie für den Menschen beschäftigt und entsprechend auch in der Informatik-Lehre Rechner sich den Bedürfnissen und Gewohnheiten der Dozenten und Studierenden unterordnen, und nicht umgekehrt.

In beiden Räumen können Studenten an Tischen arbeiten, in denen jeweils zwei Glasscheiben den Blick auf darunter montierte Flachbildschirme erlauben. Die zugehörigen lautlosen Rechner (thin clients) sind am Tischgestell fest montiert. Die Rechnerleistung wird von zwei Windows-Servern übernommen, die bald durch zwei Unix-Server ergänzt werden. Im Hörsaal stehen dem Dozenten zusätzlich zwei leistungsfähige Windows-Rechner zur Verfügung, die in einem riesigen Dozentenpult untergebracht sind. Im Seminarraum ist ein zusätzlicher Multimedia-Rechner mit dem dort fest installierten Smartboard verbunden. Über Smartboards wurde in der INKUERZE-Ausgabe 1/2002 (http://www1.ku-eichstaett.de/urz/inkuerze/1_02/hoersaele.html) bereits berichtet, der vorliegende Beitrag konzentriert sich deshalb auf die Ausstattung des größeren Hörsaals im Gebäude Ostenstraße 14.

Mit ein paar Fingertips auf einen Touch-Bildschirm schalten sich die Projektoren und weitere Medien an, die verschiedenartige Formen einer Lehrveranstaltung unterstützen. Und falls es interessierte und reisemüde Zuhörer/-schauer z.B. in Ingolstadt gibt, so können diese über eine Videokonferenz teilnehmen.

Der Hörsaal ist mit einer Vielzahl von Geräten ausgestattet, die teilweise in dem Dozentenpult untergebracht sind und teilweise dem Studenten an seinem Arbeitsplatz zur Verfügung stehen. Manche Geräte können auch gemeinsam genutzt werden. Grundidee ist, dass alle Geräte über eine zentrale Steuereinrichtung, den Crestron-Touch-Bildschirm mit einer intuitiv aufgebauten Menüstruktur, gesteuert werden. So kann man beispielsweise über die Menüs des Bildschirms, die einer PC-Bedieneroberfläche ähnlich sind, auswählen, dass der Dozenten-PC-1 auf dem Projektor-2 angezeigt wird und der Bildschirm von Student xy auf dem Projektor-1.

Im Folgenden werden die einzelnen Geräte aufgelistet und beschrieben:

1. Präsentationsgeräte:

• Zwei Videoprojektoren (Beamer);
  
  
• Audio-Anlage mit Verstärker, Mischer, Lautsprecher;
  
  
• Videovorschau-Monitore: Die Bildschirme der beiden Dozenten-PCs können als Kontrollbildschirme benutzt werden, um z. B. einen Video-Film an die gewünschte Stelle zu spulen, bevor er auf die Leinwand projiziert wird.
  
  

2. Computer:

• 2 Dozenten-PCs: Die PCs sind in den Dozententisch eingebaut, die Bildschirme unterhalb der Arbeitsplatte aus Glas angebracht, so dass sie den Sichtkontakt zwischen Studenten und Dozent nicht stören;
  
  
• Laptop-Anschluss: über ein in den Dozententischen eingelassenes Steckerfeld (Anschlüsse für Strom, Netzwerk, Projektor, Audio);
  
  
• 24 Studenten-PCs: Die PCs und ihre Bildschirme sind in ähnlicher Weise wie die Dozenten-PCs in die Tische eingebaut.
  
  

3. "Quellen"-Geräte:

Sie werden in der Regel mit einem Projektor auf eine der beiden Leinwände projiziert und/oder über die Audioanlage ausgegeben.

• VHS-Videoplayer:
  spielt Video-Kassetten ab;
  
  
• DVD-Player:
  spielt (Film, Musik)-DVDs und -CDs ab;
  
  
• Kameras:
  Sie nehmen zum einen den Dozenten und zum anderen die Studenten ins Visier . Die Kameras werden in erster Linie für Videokonferenzen eingesetzt, ihre Bilder können jedoch auch auf die Leinwände projiziert werden.
  
  
• Mikrofon:
  Sowohl der Dozententisch als auch alle Studentenarbeitsplätze sind mit Mikrophonen ausgestattet, letztere als Headsets. Sie dienen ebenfalls hauptsächlich als Audioquelle für Videokonferenzen.
  
  
• Graphiktablett:
  Das Graphiktablett ist ein Touch-Bildschirm, auf den außerdem mit einem Stift geschrieben werden kann. Es ist damit eine interaktives Whiteboard wie das Smartboard, von denen mehrere an der Universität schon im Einsatz sind ( http://www1.ku-eichstaett.de/urz/inkuerze/1_02/hoersaele.html). Das Graphiktablett befindet sich auf der Arbeitsfläche des Dozententisches und kann an die Leinwand projiziert werden. Im Gegensatz dazu ist das Smartboard zugleich die Leinwand und der Touchscreen.
  
  
• Dokumentenkamera:
  Eine Dokumentenkamera ist vergleichbar mit einem Tageslichtprojektor, jedoch mit den Vorteilen, dass man Papier oder auch dreidimensionale Objekte auf legen kann und somit keine Folien benötigt, dass eine Zoom-Funktion zur Verfügung steht und dass das Bild sowohl über einen der Beamer auf die Leinwand projiziert als auch in eine Videokonferenz geschickt werden kann.
  
  

4. Videokonferenzsystem:

• PC-basierte Videokonferenz:
  Die Dozenten-PCs sind mit einer Videokarte ausgestattet, auf die die beiden Kameras geschaltet werden können;
  
  
• MPEG-2-Codecs:
  Sie liefern hohe Video- und Audioqualität über das Internet. Die gleichen Geräte stehen in den Hörsälen KGI-A-201 in Eichstätt und ASNB-301 in Ingolstadt zur Verfügung und sollen in Zukunft die Übertragung von Vorlesungen über das Internet in hoher Qualität ermöglichen.
  
  

5. Didaktik-Netz:

Alle Studenten-Bildschirme sind über ein Didaktiknetz hardware-verschaltet. Damit ist es u. a. möglich, dass der Dozent einen beliebigen Studenten-Bildschirm auf die Leinwand projiziert. So kann ein individuelles Problem vor dem gesamten Auditorium diskutiert werden. Neben Bildschirm, Tastatur und Maus kann sich der Dozent auch des Tons und Mikrofons eines Studentenplatzes bemächtigen und diese z.B. in eine Videokonferenz einspielen.

6. Video-/Audio-Switch:

Alle genannten Geräte sind mit ihren Ein-/Ausgabe-Anschlüssen (Video, Datensignale, Audio) an einen Umschalter (softwaregesteuerte Schaltmatrix) angeschlossen. Dieser macht das manuelle Umstecken von Kabeln überflüssig und schaltet z.B. eine Kamera auf einen Projektor.

7. Steuerungssystem:

Damit niemand direkt die Schaltmatrix bedienen oder den Ton eines Films direkt am DVD-Player oder Verstärker lauter machen muss, steht ein Touch-Panel (Berührungsbildschirm) zur Verfügung, das auch die Steuerung der Geräte unterstützt. Das Steuergerät der Firma Crestron hat die entsprechenden Schnittstellen (RS232, Infrarot ...) zu den Geräten und steuert so das Umschalten der Schaltmatrix, die Lautstärke des DVD-Players etc. Eine Ebene höher sind über die Steuerung Szenarien definiert, die entsprechende Lehrformen optimal unterstützen.

Zum Beispiel können über einen einzigen Fingerdruck auf "Videokonferenz"

1. sich beide Projektoren einschalten,
   
   
2. sich beide Kameras einschalten,
   
   
3. das Mikrofon, Lautsprecher, Kamera und Projektor auf den MPEG-Codec umgeleitet werden,
   
   
4. die Lautstärke auf eine gewisse Voreinstellung gebracht werden usw.