Remote Labs is ontstaan uit een bachelor-eindproject van enkele jaren geleden, vertelt universitair docent Leyla Özkan van Control Systems. “Ik geef het vak Process Dynamics and Control aan studenten Scheikundige Technologie. Dat vak is erg wiskundig van aard en ik vond een praktische component belangrijk om het onderwerp tastbaarder te maken. We hebben in Flux echter geen ruimte voor een extra practicum met proefopstellingen voor een groep scheikundestudenten.” Een enkele proefopstelling die op een voor studenten gelegen moment van afstand kan worden aangestuurd, zou echter wel passen, zo was de gedachte.

“In de afgelopen jaren hebben we dit verder uitgebouwd, zegt Özkan. “Met een BOOST-subsidie kregen we de mogelijkheid om het systeem te professionaliseren. Dit kwartiel hebben we Remote Labs geïntegreerd in het vak Process Dynamics and Control en als zodanig uitgetest met 47 scheikundestudenten.” De bewuste proefopstelling bestaat uit drie gekoppelde watertanks waarbij de opdracht is om de waterniveaus binnen bepaalde grenzen te houden. De studenten kunnen daarvoor twee pompen besturen en kleppen open of dicht zetten, terwijl ze via sensoren real-time informatie krijgen over de waterniveaus.

Lees verder onder de foto's.

's Nachts experimenteren

De ontwikkeling van Remote Labs is vooral ingegeven door het snel toegenomen aantal studenten, benadrukt Will Hendrix, vanuit Control Systems verantwoordelijk voor de proefopstellingen. “De huidige practica worden meestal op twee middagen ingeroosterd en daar hebben we met zo’n tweehonderdvijftig eerstejaars Electrical Engineering flink wat proefopstellingen en dus ook labruimte voor nodig. Met Remote Labs kunnen de studenten echter zelf bepalen wanneer ze gebruik willen maken van de opstelling, letterlijk 24/7, dus ook ’s nachts als ze dat zouden willen. De ervaring leert dat studenten behoefte hebben aan flexibiliteit in hun studieaanpak en Remote Labs sluit daarop aan.”

Het systeem is voorzien van een planningstool waarmee de studenten de beschikbaarheid van de apparatuur kunnen zien en tijdstippen kunnen reserveren. Tijdens de pilot, die afgelopen week is afgerond, was er vanwege de sluiting van de campus niemand fysiek aanwezig bij de proefopstellingen. Het systeem waarschuwt de beheerder als er onverhoopt toch iets mis zou gaan, vertelt Hendrix. “Maar dat is nog niet voorgekomen, wat wel aangeeft dat het geheel behoorlijk robuust is.”

Challenge based learning

Remote Labs biedt bovendien de mogelijkheid om de practica meer ‘challenge based’ in te richten, legt Hendrix uit. “Door de vaste tijdstippen van de reguliere practica moeten de studenten goed voorbereid beginnen en komen ze in tijdnood als er iets mis gaat. Met Remote Labs kun je een experiment onderbreken om nog even rustig iets uit te zoeken en dan op een later tijdstip het practicum vervolgen. De opdrachten kunnen daardoor ook vrijer geformuleerd worden; dat sluit helemaal aan bij het challenge based learning dat de universiteit voor ogen heeft.”

De opstellingen, waarvan er inmiddels vijf verschillende zijn gemaakt, worden aangestuurd met software die samen met het Equipment & Prototyping Center van de TU/e is ontwikkeld. De overige software, zoals de user interface, planningstool en dergelijke zijn gemaakt door Wolfpack, een op de TU/e-campus gevestigd softwarebedrijf waar veel alumni van de universiteit werken.

Corona

Hoewel de makers van Remote Labs de coronacrisis uiteraard niet zagen aankomen, is de huidige sluiting van de campus wel de reden dat het systeem komend kwartiel versneld wordt ingezet voor twee vakken: één van de master Systems and Control en een bachelorvak van Electrical Engineering. Hendrix: “We hebben berekend dat we daarvoor alle circa tweehonderdvijftig studenten kunnen bedienen met vier opstellingen in plaats van minimaal twintig. Daarbij gaat het om het aansturen van motortjes waarvan de as is verbonden met een massa die een torsie veroorzaakt.”

De bedoeling is dat op de langere termijn ook andere faculteiten gebruik zullen gaan maken van Remote Labs. Vanuit Werktuigbouwkunde is de groep Control Systems Technology al geïnteresseerd, vertelt Özkan. “Maar Remote Labs is breder inzetbaar dan alleen voor regeltechniek”, benadrukt ze. Hendrix vult aan: “Het systeem is flexibel; je kunt er allerlei soorten opstellingen aan koppelen. Bovendien is het schaalbaar, omdat je meerdere opstellingen parallel kunt aansturen. We zijn al in overleg met de hogescholen Fontys en Avans over hoe zij Remote Labs zouden kunnen gebruiken in hun onderwijs, hetzij met hun eigen opstellingen of door in te loggen op de onze.”