アプリケーションノート

Moku ハードウェアとリモート ラボ

Moku ハードウェアと MATLAB LiveScript を使用したリモートおよび対面のラボでの指導

Moku:Go は、Windows および macOS アプリを備えた 14 台の高性能デバイスに XNUMX つのラボ機器を組み合わせています。このアプリケーション ノートでは、学部教育研究室における Moku ハードウェアの実際の導入と、それによって得られる学生へのメリットについて説明します。


Moku:Go

Moku:Go は、M14 および M1 モデルに統合電源を備えた 2 つの高性能デバイスに XNUMX つのラボ機器を組み合わせています。

Moku Live Scripts と MATLAB を使用したリモートでの実践的なラボ指導

2020 年には閉鎖が常態化し、世界中の大学がオンライン授業への急速な移行を余儀なくされました。講義やチュートリアルは簡単に提供できますが、実践的なラボをリモートで効果的に教えることは継続的な課題です。オーストラリア国立大学 (ANU) は、Liquid Instruments と協力して、Moku:Lab ハードウェアと MATLAB ライブ スクリプトを使用してこの課題に対処しました。

この例では Moku:Lab ハードウェアを使用していますが、このソリューションは Moku:Go ハードウェアでも利用できます。

遠隔教育の課題

ANUは、オーストラリアの壊滅的な山火事とひょう嵐のため、パンデミック以前から2020年の第一学期に一連の閉鎖を経験しました。それに続く新型コロナウイルス感染症による閉鎖は、長期的な遠隔教育ソリューションと柔軟な研究室指導の必要性を高めるだけでした。厳格な渡航制限とロックダウン措置はANUのすべての学生に深刻な影響を及ぼし、多くの学生が州間高速道路や海外で足止めされている。

Moku:Lab はすでに ANU の工学系コースで 135 年生から 20 年生までのコースで使用されています。私たちは、エレクトロニクス入門コースの主催者である Salman Durrani 准教授に連絡を取り、Moku Live Script Labs がこの前例のない時期に実践的なラボを提供できるかどうかを確認しました。彼は自分のクラスでこの実験室を試すことに同意したが、そこでは10人の学生のうちXNUMX人の学生が州間高速道路に閉じ込められ、XNUMX人が中国に閉じ込められた。

Moku Live Script ラボの概要

すべての Moku Live Script Lab は、MATLAB の Live Script 機能と Moku の柔軟なアプリケーション プログラミング インターフェイス (API) を組み合わせて、学生向けの対話型ラボ プラットフォームを形成します。学生は、1 つのグラフィカル スクリプトで詳細なラボの指示を見つけ、Moku ハードウェアを制御し、測定を行い、ラボの質問に答えることもできます。したがって、実際のラボ作業はラボ内またはリモートで完了できます。

フィギュア 1: チュートリアル テキストを含むライブ スクリプト (左) とライブ Moku インストゥルメント (右)

各学生のラボには、すべての学生のレポートを自動的に採点し、教育的な採点レポートを生成できる講師スクリプトも結合されています。これにより、何時間もかかっていた採点が数秒に短縮され、講師が生徒が苦労した可能性のある分野を評価するのに役立ちます。ラボには、各学生の研究成果の完全性を保護するための盗作防止機能も組み込まれています。

Moku Live Script ラボの準備

標準的な ANU ラボ マニュアルは、最初にテキストとグラフとしてライブ スクリプト形式にインポートされました。 Moku の MATLAB API コントロールは同じスクリプトに埋め込まれ、ハードウェアとの Moku:Lab 接続と測定が可能になります。

この場合、研究室のハードウェアはキャンパス内にあるため、すべての回路は研究室の技術者によって事前に構築され、ANU の Moku:Labs フリートに接続されていました。さまざまな Moku:Lab にリモートで接続することで、学生はラボ内のさまざまな回路を探索できます。ハードウェアを持ち帰れば、学生の交流の層が広がり、全体的な柔軟性が高まります。これについては、以下で Moku:Go について説明します。

ネットワーク接続もパズルの重要なピースでした。 ANU 工学研究室へのリモート ネットワーク アクセスは、学生が研究室にあるすべての Moku に接続できる VPN である ANU の Virtual Commons Desktop によって可能になりました。

ANU学生向けリモートラボ体験

Moku:ラボは 2 週間昼も夜も稼働し続けたので、学生はいつでも XNUMX 時間のラボ枠にサインアップできました。学生が Moku Live Script Labs を使用するのはこれが初めてであったため、准教授は次のように述べています。ドゥッラーニ教授は、ストレスを最小限に抑えるために、学生が研究室を完了するまで複数回試行できるようにすることにしました。 ANU のバーチャル コモンズ デスクトップのネットワーク問題によるいくつかの課題にもかかわらず、学生は魅力的なリモート ラボを実施することができました。このソリューションにより、学生はリモートで学習しながらも実践的なラボ体験を続けることができました。 Moku Live Script Labs がなければ、学生が事前に録画されたラボ ビデオを視聴するという代替オプションがありました。

「Moku:Labs と MATLAB ライブ スクリプトの革新的な組み合わせにより、学生は自宅から実践的なラボをライブで行うことができます (うち 10 人は新型コロナウイルスの影響でまだ中国にいます)。」 – 准教授サルマン・ドゥッラーニ教授

「(ビデオを見るのではなく)Moku ラボを両方とも完了することができました。私にとってはスムーズに進み、楽しかったです。」 – ANUの学生

Moku Live Script ラボの利点

リモート Moku Live Script Labs は、この異常な時代に実践的なラボを実施するための新しいソリューションを提供しました。学生は世界中のどこからでも実験作業を完了することができ、自動採点機能により、同様に高いプレッシャーにさらされていた講師の時間を大幅に節約できました。

Moku:Go を使用した Moku ライブ スクリプト ラボ

当社の新しい教育製品である Moku:Go は、Moku:Lab で MATLAB Live Script Labs を可能にしたのと同じレベルのシームレスな API 統合を継承しています。これは、Moku Live Script Labs のすべての利点が Moku:Go でも利用できることを意味します。

Moku:Go のコンパクトさは、遠隔地、対面、研究室、自宅など、どこでも使用できることも意味します。ラボ環境では、学生は同じスクリプトからすべてのリソースにアクセスし、リアルタイムのフィードバックを取得します。学生は Moku:Go を家に持ち帰り、シンプルなブレッドボードといくつかのコンポーネントを使用して作業を完了することもできます。

Moku:Go と Moku Live Script Lab の組み合わせは、この新しい時代に実用的なラボを提供するタイムリーな新しい方法です。

謝辞

Moku Live Script Labs を最初に試用してくださった Salman Durrani 准教授に感謝いたします。また、すべてのラボのハードウェアをセットアップしてくれた Erasmo Scipione と Xianjun Zhen に、学生が Moku ハードウェアにアクセスするために必要なネットワーク接続をセットアップしてくれた Robert Edwards に感謝します。

Moku:Go の利点

教育者および研究助手向け

  • ラボのスペースと時間を効率的に利用
  • 一貫した機器構成の容易さ
  • 機器のセットアップではなく電子機器に焦点を当てる
  • 研究室のティーチングアシスタントの時間を最大限に活用する
  • 個別のラボ、個別の学習
  • スクリーンショットによる簡易評価と採点

学生のために

  • 自分のペースで行う個々のラボにより、理解と定着率が向上します
  • ポータブルで、自宅、キャンパスの研究室、さらにはリモートでの共同作業など、研究室での作業のペース、場所、時間を選択できます。
  • 使い慣れた Windows または macOS ラップトップ環境でありながら、プロ仕様の機器を備えています

Moku:Go デモ版

また、ご購読はいつでも停止することが可能です ダウンロード macOS および Windows 用の Moku:Go アプリ。デモ モードはハードウェアなしで動作し、Moku:Go の使用方法の概要をわかりやすく示します。


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