Didaktik der Chemie / Universität Bayreuth

Stand: 09.10.19

Multimedia

Material:
  • Mainboard, Grafikkarte
  • Festplatte (geöffnet)
  • EPROM
  • Disketten 8", 5,25", 3,5"
  • Prozessor

1.2 Hardware


Folie: Historische Konfigurationen

Demonstration: Mainboard

  • Prozessor (Co-Prozessor)
  • Taktgenerator
  • ROM, RAM, EPROM(BIOS)
  • Verwaltungsbausteine, BUS-Steuerung
  • Uhr 
  • Speicher-Steckplätze
  • Erweiterungskarten-Steckplätze,
  • Anschlüsse für Stromversorgung, Tastatur, Summer, Anzeigen.

Alle anderen Geräte werden als "Umgebung" oder Peripherie bezeichnet.

Erst die Verwendung von Erweiterungskarten macht einen Rechner zum komfortablen System und fähig, Ein- und Ausgabegeräte zu verstehen bzw. zu bedienen. Heute sind die meisten Funktionen auf dem Mainboard integriert.


Folie: Teil Zentraleinheit und Erweiterungen. Rot: Ausgabegeräte, grün: Eingabegeräte,
blau: Ein/Ausgabe, magenta: spezielle Anwendung Chemie.

Demonstration: Zentraleinheit, EPROM

Beim Einsteiger können die vielen Anschlüsse an der Zentraleinheit durchaus zu Unsicherheit führen, zumal sie in der Regel unbeschriftet sind. Bei modernen Rechnern sind sie jedoch genormt und man kann sie schon an der äußeren Form erkennen bzw. es besteht keine Verwechslungsgefahr, da jeder Steckertyp nur einmal vorkommt.

Zur Peripherie gehören:

  • Eingabegeräte: Tastatur, Maus, (Joystick, Scanner, Barcode-Leser, Digitalisiertablett, Trackball, Keyboard, Mikrophon, Video-Kamera, Fernsehtuner)
  • Ausgabegeräte: Bildschirm, Drucker, Lautsprecher
  • externe Speicher (eigentlich Ein- und Ausgabegeräte): Festplatte (HD), Diskettenstation (FD), CD-RW, DVD(-R), USB-Stick.

Demonstration: Grafikkarte, Festplatte

1.3 Ergonomie

Gewissermaßen zur "Hardware im weiteren Sinn" gehört die Einrichtung des Arbeitsplatzes. Für gelegentliches Arbeiten oder Spielen am Computer mögen ergonomische Gesichtspunkte nicht erstrangig sein, für Lehrende, die erfahrungsgemäß mehrere Stunden pro Arbeitstag am Bildschirm sitzen, können durchaus gesundheitliche Beeinträchtigungen entstehen:

  • schnelle Ermüdung
  • Kopfweh
  • Rückenschmerzen
  • Sehnenscheidenentzündung
  • "Tennisellenbogen bzw. -arm" (Epicondylitis humeri radialis).


Folie: Ergonomischer Arbeitsplatz

Schnelle Ermüdung und Kopfweh stammen in der Regel von falscher Belastung der Augen:

  • zu hoher Kontrast auf dem Bildschirm durch falsche Helligkeits- oder Farbenwahl (siehe Medienseminar: Grundsätze des Mediendesigns [1])
  • zu hoher Kontrast zwischen Bildschirm und Hintergrund (etwa Fenster)
  • zu hoher Kontrast zwischen Bildschirm und Vorlage (schwarze Schrift auf weißem Papier)
  • häufig wechselnde Sehentfernung (unterschiedlicher Abstand von Bildschirm, Vorlage und Tastatur vom Auge).

Rückenschmerzen stammen von schlechter Sitzhaltung, z.B. zu kleinem oder großem Becken-Rücken-Winkel: er sollte um die 120° (nicht 90°!) betragen. Wippstühle lösen zwar das Rückenproblem, können es aber auf die Knie übertragen. Zu empfehlen sind höchstens die teureren, sehr sorgfältig gestalteten Modelle, bei denen die Neigungen der Sitz- und Abstützflächen gut aufeinander abgestimmt sind. Mittlerweile wird von Ergotherapeuten der Petzi-Ball als Sitzunterlage empfohlen: er soll die Vorteile des Wippstuhles besitzen, ohne jedoch die Knie durch zu starkes Abwinkeln zu belasten.

Sehnenscheidenentzündung kommt nur bei Leuten vor, die im Prinzip das 10-Finger-System beherrschen, aber selten viel schreiben. Müssen sie plötzlich besonders viel tippen, kann es zu den Symptomen kommen.

Der Tennisellenbogen (Epicondylitis) ist eine Entzündung der distalen Sehne der Fingermuskulatur auf Grund ständiger Belastung. Die Belastung stammt von einer Dehnung durch gegenüber dem Unterarm abgewinkelte Hände (Winkel <<90°) auf Grund zu hoch liegender Tastatur bzw. zu niedriger Sitzposition.

1.4 Software

Man unterscheidet drei Software-Ebenen:


Folie: Software-Hierarchie

Von der Anwender-Software nutzen Chemielehrer geschätzt in folgendem Ausmaß:

  • 60% Texteditoren für Unterrichtsskizzen,...
  • 20% Präsentations-Programme für Folien, Arbeitsblätter
  • 10% Bildeditoren zum scannen und bearbeiten
  •   5% Tabellenkalkulation für Verwaltungsaufgaben
  •   3% Spezialsoftware zum messen, testen, demonstrieren...
  •   2% HTML-Editoren für Web-Anwendungen.

1.5 Der Computer als Medium (Wiederholung aus Medien: Computer [2] und Lehrprogramme [3])

Computer sind auf zwei Weisen medial fassbar:

  1. Als Gerät, mit dem andere Medien wiedergegeben bzw. erstellt werden können
    (Erstellen von CD-ROM, DVD, Lehrbüchern, Folien, Arbeitsblätter, zum Abspielen von Filmen, Bildern, zum Lesbarmachen von eBooks, elektronischen Dokumenten, pseudo-3D-Modellen...)
  2. Als eigenständiges Medium in der Verbindung mit der Software als Information, die nur mit dem Computer nutzbar ist: Lernprogramme (eBooks, Tools, Übungsprogramme, Lehrprogramme); bei den Lehrprogrammen: Simulationen, Modellbildungssysteme, Tutorien.

1.6 Datensicherung

Zitat: "Mein Freund hat die Festplatte formatiert."  Die Auskunft einer Studentin auf die Frage, warum sie keine Schriftliche Hausarbeit abgeben könne.
"Was ist mit einer Kopie des Dokumentes?" Fehlanzeige.
"Ein älterer Ausdruck?" Keiner vorhanden.
Logische Konsequenz: 6 Monate Zeitverlust, neue Hausarbeit, neues Thema.

Mit "Daten" werden im Folgenden Anwender-Dateien, die man selber erstellt oder auf den Rechner kopiert hat, bezeichnet. Man erkennt sie an typischen Erweiterungen wie z.B. *.docx, *.jpg, *.mpg, *.xlsx, *.sk2...

Eine Voraussetzungen für erfolgreiche Sicherungsarbeit muss von Vornherein erfüllt sein: das Vorhandensein eines Virenscanners (tägliche Aktualisierung). Keine noch so gewissenhafte Datensicherung wird etwas nützen, wenn man Schädlinge mitsichert.

Daten und Programme sollten nach dem Prinzip "Großvater - Vater - Sohn" (funktioniert auch mit Großmüttern ;-) gesichert werden. Das bedeutet:

  1. Man erstellt die erste Datensicherung auf dem gewünschten Träger und bewahrt diese auf.
  2. Die nächste und die übernächste Sicherung werden wie die erste erstellt und aufbewahrt.
  3. Erst mit der vierten Sicherung wird die erste überschrieben.

Beschriften Sie die Sicherungsmedien sorgfältig. Oft sichert man unbemerkt zerstörte oder verseuchte Dateien mit. In solchen Fällen kann es hilfreich sein, ganz alte Sicherungskopien (z.B. den "Großvater") zu besitzen.

Im studentischen Alltag (nicht in der Zeit der Erstellung wichtiger Arbeiten, wie Bachelor- oder Masterarbeit!) sollten Zeiträume von 4 Wochen zwischen den Sicherungen genügen. Hat man große Datenträger zur Verfügung, können wöchentlich nur die geänderten Dateien (inkrementell) an einen bestehenden Sicherungssatz angehängt werden, bevor dann nach einigen Wochen eine neue Komplettsicherungen vorgenommen wird.

Strategie: Es ist auf jeden Fall sinnvoll, die Daten vom System zu trennen: entweder, indem man die Daten in einem eigenen Root-Ordner zusammenfasst, oder (besser) indem man ein eigenes Laufwerk D als Partition oder gesondertes physikalisches Laufwerk anlegt.

Ausdrücklich gewarnt wird, die Default-Einstellung von Microsoft zu nutzen, bei der Daten in "Eigene Dateien" abgelegt werden, oder ausgiebig vom Desktop als Speicherort Gebrauch zu machen.

Bei den heutigen sehr großen Festplatten (>1000GB) ist es nicht mit viel Komforteinbuße verbunden, diese beim Kauf oder nachträglich durch den Fachmann in 2-3 Partitionen einteilen zu lassen. Zweck:


Folie: Bsp. für den sinnvollen Großspeicher-Einsatz mit Partitionierung.

Grundsätzlich steht eine Backup-Funktion auch unter Windows zur Verfügung.

Mit "Systemlaufwerk" wird der Datenträger bzw. die Partition bezeichnet, auf dem das Betriebssystem installiert ist. Bei Windows wird es in der Regel C: sein.

Laufwerk C: lässt sich nicht über Kopieren sichern, da aktive (geöffnete) Dateien nicht kopiert werden können und viele Systemdateien stets aktiv sind.

Normalerweise ist Windows so installiert, dass die Erstellung von Wiederherstellungspunkten aktiviert ist. Man kann Wiederherstellungspunkte manuell erstellen (die Erstellung starten) oder auf automatisch erstellte zurückgreifen. Windows erstellt solche Punkte z.B. vor (automatischen) Aktualisierungen.

Am sichersten ist die periodische Erstellung von Images. Images sind "Fotografien" einer Rechnerkonfiguration zum Zeitpunkt der Erstellung, einschließlich aller aktiver Programme und Dateien. Dazu sind i.d.R. spezielle Programme nötig.

Laufwerk D: kann im studentischen Alltag (nicht in der Zeit der Erstellung wichtiger Arbeiten, wie Bachelor- oder Masterarbeit!) nach Zeiträumen von 4 Wochen gesichert werden. Kopieren geht. Bequemer ist spezielle Software: hat man große Datenträger zur Verfügung, können wöchentlich nur die geänderten Dateien (inkrementell) an einen bestehenden Sicherungssatz angehängt werden, bevor dann nach einigen Wochen eine neue Komplettsicherungen vorgenommen wird.

Laufwerk E: muss nicht gesichert werden.

Quellen:

[1] http://daten.didaktikchemie.uni-bayreuth.de/s_medien/X_Gestaltung.htm (28.03.14)

[2] http://daten.didaktikchemie.uni-bayreuth.de/s_medien/C_Computer.htm (28.03.14)

[3] http://daten.didaktikchemie.uni-bayreuth.de/s_medien/C_Lehrprogramm.htm (28.03.14)

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E-Mail: Walter.Wagner ät uni-bayreuth.de