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Embedded smart home
(2017)
The popularity of MOOCs has increased considerably in the last years. A typical MOOC course consists of video content, self tests after a video and homework, which is normally in multiple choice format. After solving this homeworks for every week of a MOOC, the final exam certificate can be issued when the student has reached a sufficient score. There are also some attempts to include practical tasks, such as programming, in MOOCs for grading. Nevertheless, until now there is no known possibility to teach embedded system programming in a MOOC course where the programming can be done in a remote lab and where grading of the tasks is additionally possible. This embedded programming includes communication over GPIO pins to control LEDs and measure sensor values. We started a MOOC course called "Embedded Smart Home" as a pilot to prove the concept to teach real hardware programming in a MOOC environment under real life MOOC conditions with over 6000 students. Furthermore, also students with real hardware have the possibility to program on their own real hardware and grade their results in the MOOC course. Finally, we evaluate our approach and analyze the student acceptance of this approach to offer a course on embedded programming. We also analyze the hardware usage and working time of students solving tasks to find out if real hardware programming is an advantage and motivating achievement to support students learning success.
Glucosinolates are plant secondary metabolites found in cruciferous vegetables (Brassicaceae) that are valued for their potential health benefits. Frequently consumed representatives of these vegetables, for example, are white or red cabbage, which are typically boiled before consumption. Recently, 3-alk(en)yl-4-hydroxythiazolidine-2-thiones were identified as a class of thermal glucosinolate degradation products that are formed during the boiling of cabbage. Since these newly discovered compounds are frequently consumed, this raises questions about their potential uptake and their possible bioactive functions. Therefore, 3-allyl-4-hydroxythiazolidine-2-thione (allyl HTT) and 4-hydroxy-3-(4-(methylsulfinyl) butyl)thiazolidine-2-thione (4-MSOB HTT) as degradation products of the respective glucosinolates sinigrin and glucoraphanin were investigated. After consumption of boiled red cabbage broth, recoveries of consumed amounts of the degradation products in urine collected for 24 h were 18 +/- 5% for allyl HTT and 21 +/- 4% for 4-MSOB HTT (mean +/- SD, n = 3). To investigate the stability of the degradation products during uptake and to elucidate the uptake mechanism, both an in vitro stomach and an in vitro intestinal model were applied. The results indicate that the uptake of allyl HTT and 4-MSOB HTT occurs by passive diffusion. Both compounds show no acute cell toxicity, no antioxidant potential, and no change in NAD(P)H dehydrogenase quinone 1 (NQO1) activity up to 100 mu M. However, inhibition of glycogen synthase kinases-3 (GSK-3) in the range of 20% for allyl HTT for the isoform GSK-3 beta and 29% for 4-MSOB HTT for the isoform GSK-3 alpha at a concentration of 100 mu M was found. Neither health-promoting nor toxic effects of 3-alk(en)yl-4-hydroxythiazolidine-2-thiones were found in the four tested assays carried out in this study, which contrasts with the properties of other glucosinolate degradation products, such as isothiocyanates.
Die HPI Schul-Cloud
(2019)
Die digitale Transformation durchdringt alle gesellschaftlichen Ebenen und Felder, nicht zuletzt auch das Bildungssystem. Dieses ist auf die Veränderungen kaum vorbereitet und begegnet ihnen vor allem auf Basis des Eigenengagements seiner Lehrer*innen. Strukturelle Reaktionen auf den Mangel an qualitativ hochwertigen Fortbildungen, auf schlecht ausgestattete Unterrichtsräume und nicht professionell gewartete Computersysteme gibt es erst seit kurzem. Doch auch wenn Beharrungskräfte unter Pädagog*innen verbreitet sind, erfordert die Transformation des Systems Schule auch eine neue Mentalität und neue Arbeits- und Kooperationsformen.
Zeitgemäßer Unterricht benötigt moderne Technologie und zeitgemäße IT-Architekturen. Nur Systeme, die für Lehrer*innen und Schüler*innen problemlos verfügbar, benutzerfreundlich zu bedienen und didaktisch flexibel einsetzbar sind, finden in Schulen Akzeptanz. Hierfür haben wir die HPI Schul-Cloud entwickelt. Sie ermöglicht den einfachen Zugang zu neuesten, professionell gewarteten Anwendungen, verschiedensten digitalen Medien, die Vernetzung verschiedener Lernorte und den rechtssicheren Einsatz von Kommunikations- und Kollaborationstools.
Die Entwicklung der HPI Schul-Cloud ist umso notwendiger, als dass rechtliche Anforderungen - insbesondere aus der Datenschutzgrundverordnung der EU herrührend - den Einsatz von Cloud-Anwendungen, die in der Arbeitswelt verbreitet sind, in Schulen unmöglich machen. Im Bildungsbereich verbreitete Anwendungen sind größtenteils technisch veraltet und nicht benutzerfreundlich.
Dies nötigt die Bundesländer zu kostspieligen Eigenentwicklungen mit Aufwänden im zweistelligen Millionenbereich - Projekte die teilweise gescheitert sind. Dank der modularen Micro-Service-Architektur können die Bundesländer zukünftig auf die HPI Schul-Cloud als technische Grundlage für ihre Eigen- oder Gemeinschaftsprojekte zurückgreifen. Hierfür gilt es, eine nachhaltige Struktur für die Weiterentwicklung der Open-Source-Software HPI Schul-Cloud zu schaffen.
Dieser Bericht beschreibt den Entwicklungsstand und die weiteren Perspektiven des Projekts HPI Schul-Cloud im Januar 2019. 96 Schulen deutschlandweit nutzen die HPI Schul-Cloud, bereitgestellt durch das Hasso-Plattner-Institut. Weitere 45 Schulen und Studienseminare nutzen die Niedersächsische Bildungscloud, die technisch auf der HPI Schul-Cloud basiert. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Projekt läuft in der gegenwärtigen Roll-Out-Phase bis zum 31. Juli 2021. Gemeinsam mit unserem Kooperationspartner MINT-EC streben wir an, die HPI Schul-Cloud möglichst an allen Schulen des Netzwerks einzusetzen.