Een voorbeeld van een applet...
Enkele resultaten van ons ontwerpgericht wetenschappelijk onderzoek binnen de 'instrumentatietechnolgie' of 'leermiddelentechnolgie'
Rik Min, in samenwerking met ir. J. de Goeijen (OC) en ir. J. Sikken (TO-lab)
Afdeling Instrumentatietechnolgie (ISM) (voorheen vakgroep) (20 m/v)
Faculteit Toegepaste Onderwijskunde (TO) (180 m/v)
Universiteit Twente (UT) (2000 m/v)
Het zijn net 'jpeg' of 'gif'-plaatjes, maar dan dynamisch. Als je plaatjes kunt opnemen in je web-site, kun je ook dit soort files opnemen in je web-site. Het zijn 'class'-files.
JPEG files maak je met PhotoShop en CLASS files met Java en een Java-compiler.
Een voorbeeld van een applet...
Stand alone programma's hadden als nadeel dat het onhandig was ze op te zoeken en te installeren. Applets hebben naar ons idee dat probleem niet. Simulaties - m.n. model-driven simulaties kunnen nu een tweede kans krijgen. Op het web: met goede web-sites met instructies, opdrachten en casussen.
Het web dient gezien te worden als een grote makkelijke echte mediatheek voor boeken, papers, computerprogramma's en video-films; en een gewone bibliotheek: maar wel online op je werkplek-PC. Aan de Universiteit Twente is het voor de docent ook een soort organiser. Alle studenten hebben er dagelijks toegang toe. Je lessen en je colleges en je sheets kun je (bijvoorbeeld in Twente) thuis, online maken en voorbereiden in onze zogenoemde teleTOP-omgeving of onze zogenoemde Campus plus-omgeving: een management-systeem.
Voor leermiddelen-onderzoekers (en gebruikers) is het bijzondere van het web dat het alle media voorlopig 'gestandariseerd' heeft. Het is gewoon heel makkelijk dat video-films en complete COO-programma's zoals simulaties (als applets) op een en dezelfde manier 'gehandled' kunnen worden: digitaal en via het web. Geen gezeur meer met floppy's, cd-roms en video-tapes. Alle het materiaal voor je onderwijs draait op elke plek in de wereld. Wat je maar wilt. Hoe je maar wilt.
Een docent kan - als hij dat wil - een voor meerdere vakken tegelijkertijd bruikbaar college-diktaat maken. Hij kan een online toets ontwikkelen en afnemen; en de resultaten in zijn e-mail-postbus laten komen. Hij kan al zijn papers - en ook werkstukken van studenten - op het web verzamelen. Hij is (weer) publicist, editor en uitgever (geworden). De natuurlijke taken van een wetenschappelijk medewerker aan een universiteit komen weer terug. (Op mijn eigen site kunt u dat goed zien.)
Ik zal hier nu verder niet veel van toetsen, 'multifunctionele collegediktaten' (met 'bewegende' en 'intelligente' plaatjes) en van 'teleTOP' laten zien, maar wel zes voorbeelden van java-applets de revu laten passeren. Het zijn beta-releases en het blijven voorbeelden. De meeste variabelen en de meeste (soms heel belangrijke) interventiemogelijkheden (voor u en uw studenten) ontbreken. Let daarop. U kunt voor meer informatie en details via bovenstaande web-site contact met me opnemen.
Met dit programma kun je twee verschillende soorten toedieningswijzen - een infuus, resp. een injectie - met elkaar vergelijken.
Hiermee kun je o.a. een rat aan van 110 gram een injectie en/of een infuus met pentobarbital geven. Hiermee kunt u oefenen in het verdoven van een levend wezen. U dient een minimaal werkende concentratie pentobarbital in het bloed zien te krijgen en te houden. U mag de toxische concentratie natuurlijk ook niet overschrijden.
Op het beeldscherm kunt u drie variabelen in de tijd bijhouden, t.w.:
Parallelle instructie: Op deze web-site staat ook een opdracht beschreven (een 'instructie'). Misschien is het handig om deze uit te printen en hem naast je - bij de computer - te leggen.
De URL van dit online programma is:
http://WWW.TO.UTWENTE.NL/prj/min/Java/Simulaties/FarmaRM/Farma.html (met
FARMA, versie 1) of ook het studenten-werkstuk:
http://WWW.TO.UTWENTE.NL/PRJ/MIN/vakken/Opdrachten/Farma/farmahom.htm (met
FARMA versie 2).
Axon is een programma waarmee op eenvoudige wijze veranderingen van actiepotentiaal in een zenuwcel weergegeven kan worden. Het actiepotentiaal van een zenuwcel ontstaat door de reactie van het axon van de zenuwcel op een aangevoerde prikkel. Hierdoor wordt in de zenuwcel een spanningsimpuls van ettelijke milliseconden opgewekt. Indien de spanningsimpuls voldoende groot is, ‘vuurt’ de zenuwcel en wordt de bijbehorende spier samengetrokken.
Op bovenstaande screendump van het programma is de (gesimuleerde) situatie te zien waarin de tweede prikkel te 'maken krijgt' met het gegeven dat de axon vanwege de eerste prikkel refractair is geworden. De tweede prikkel is - op dat tijdstip - dus niet in staat de axon te laten vuren. Op een gegeven moment kan een tweede prikkel (later dan hier dus) de axon wel weer laten 'vuren'.
De URL van dit online programma is:
http://WWW.TO.UTWENTE.NL/PRJ/MIN/vakken/Opdrachten/Axon/index.htm (met AXON).
Met dit programma CARDIO kun je een groot aantal belangrijke fysiologische variabelen in de tijd observeren. Je kunt analyses maken en therapieen bepalen (en vervolgens geneesmiddelen geven). De volgende variabelen kun je in principe monitoren:
De interventies die je online in deze applet kunt doen, zijn:
Met dit programma kun je een licht- en een zwaar hart infarct nabootsen. Verder kun je dorsten en overvloedig drinken bestuderen. Ook kun je de 'patient' kunstmatig hypertensief maken. Dat is 'handig'; want dan kun je drie fundamenteel verschillende anti-hypertensiva online testen: o.a. een diureticum een vaatverwijder.
De URL van dit online programma is:
http://WWW.TO.UTWENTE.NL/prj/min/Java/Simulaties/CardioP1/Cardio.htm (met CARDIO, versie 1) (Let op: hierbij is gebruik gemaakt van een applet; en het model is geschreven in java.)
Een tweede, technisch compleet verschillend opgezette versie staat op:
http://to-www.to.utwente.nl/TO/ism/course/mmp/Examples/objects/Cardio.html (met
CARDIO, versie 2) (Let op: hierbij is gebruik gemaakt van twee aparte applets; en het model is geschreven in javascript)
Een voorbeeld van een simulatie: FLUIDS, versie a, 1996 (experimenteel) (in 2000 op het Web)
Een voorbeeld van een simulatie: FLUIDS, versie b, 1997 (experimenteel) (in 2000 op het Web)
Met dit programma kun je de water- en zouthuishouding nabootsen. Je kunt dorsten en drinken en het geven van een infuus (Cl, Na & K) bestuderen. Ook kun je de 'patient' kunstmatig ziek en weer beter maken. Er is bijvoorbeeld een casus wad-lopen: een uren van inspanning, uren dorsten, vervolgens uitdrogen, zonnesteek, zeewater laten drinken en tenslotte op de eilanden een infuus geven en/of water laten drinken).
Met dit programma kun je iets vragen aan een kunstmatige expert. Stel u heeft een ziekte! Dan kan dit expert systeem u online een automatisch diagnose (uit vier ziektebeelden) geven, als u tenminste'eerlijk' 7 ja/nee-vragen beantwoordt.
Dit is het kleinste expert systeempje van Nederland. U kunt zelf een diagnose stellen, althans als u de vragen 'objectief en eerlijk' beantwoord.
De URL van dit online programma is:
http://WWW.TO.UTWENTE.NL/prj/min/Java/ExpSystems/Physician (met
ARTS).
Met dit programma kun je atherosclerosis bekijken 'in relation to compliance and peripheral resistance'.
Here appears a button for the simulator of AORTA with a young, normal male person (an 'applet'). Downloading the applet costs 10 to 30 seconds on the WEB. It depends on your system and the moment of the day. The simulator itselfs will comes automatically if you press the button. This program is an applet, writen in Java. More information about the model and the eductional aim is showed at the end of this page.
As an example of the various ways of representation of a simple model from the medical section are shown here. The model will be functionally described without really going into detail. For a description of the educational possibilities of this model the reader is referred to the description of the computer simulation program AORTA by Min and Struyker Boudier elsewere.
In early phase of their studies medical students can familiarize themselves with some basic concepts from hemodynamics and some aspects of arteriosclerosis. In using this program an answer is given to questions like
'What happens if the total peripheral resistance of the circulation is increased?'
The opposite can also be an educational goal, namely the question as to what is the cause of the deviating picture of the diastolic pressure in the aorta.
'Can the cause of a decreased diastolic pressure in the aorta be a decreased compliance of the aorta? Yes or no?'
Students learn to handle notions like compliance and total peripheral resistance and changes there in. Students are supposed to be able to formulate questions and/or hypotheses and to verify these hypotheses with the help of this simulation program.
De URL's van dit/deze online programma('s) is/zijn:
http://WWW.TO.UTWENTE.NL/prj/min/Java/JavaThesis3.3x/Aorta.html (met AORTA, versie 1) (een oudere versie maar wel met een vorm van instructie)
http://WWW.TO.UTWENTE.NL/prj/min/Java/MultiGraph1/MultiGraph1.html (met AORTA, versie 2) (zonder instructie, maar wel met achtergronden en uitleg van achterliggende principes en model).
Met dit programma kun je de suiker en insuline-regulatie bestuderen. U kunt intervenieren zodanig dat u bijvoorbeeld een diabetespatient kunt nabootsen.
Indien de suiker-concentratie beneden een drempel daalt, wordt suiker toegevoerd uit de lever, om het normale niveau terug te herstellen. Langs de voeding wordt suiker toegevoegd. De maaltijden hebben een bepaalde vorm. Zie bovenste kadertje. De insuline-concentratie wordt bepaald door de volgende wetten:
BOILER, een niet-medisch online programma (klik hier) (een voorbeeld hoe je met instructies omgaat; leuke opdrachten etc.)
Collis, B., Teleware: Instrumentation for Tele-learning. Oratie; Universiteit Twente (okt. 1998)
CTIT / IDYLLE, Van illusie naar implementatie. De praktijk van teleleren in het hoger onderwijs. Brocure 98-12 CTIT/IDYLLE/N42 Universiteit Twente (1998) (Samenstellers I. v.d. Kamp, J. Wetterling & M. van Geloven).
ECONOMIE, een niet-medisch online programma (klik hier) (een voorbeeld van leren door te leren voorspellen.)
Min, F.B.M., Simulation Technology and Parallelism in Learning Environments; Academic Book Center (1995).
Min, F.B.M., Een cursus multimedia programmeren (klik hier) (een vak met een theorie-deel en een zwaar software-engineerings practicum met javascript opdrachten.)
Min, F.B.M., Een cursus computersimulatie als leermiddel (klik hier) (een vak met een theorie-deel en een zwaar software-engineerings practicum met java opdrachten.)
PROOI-ROOFDIER, een niet-medisch online programma (klik hier) (een eenvoudig voorbeeld met vele kanten.)
Wijk van Brievingh, R.P. van, and D.P.F. Moller, Modelling & Simulation on a PC; Computer Simulation in Biomedical Science; Springer Verlag, Berlijn (1991) ISBN 0-387-97650-7