Virtuelle Labore - Beitrag zur Fachtagung Virtueller ... - Virtual labs

Framework für virtuelle Labore
Die Realisierung eines hochgradig interaktiven virtuellen Labors ist nicht mit
Hilfe von Director-Zeitleiste und Skriptprogrammierung sondern nur unter Einsatz
eines objektorientierten Programmieransatzes zu bewältigen. In objektorientiertem
Lingo wurde deshalb ein Framework entwickelt, das auf einer abstrakten
Ebene den Implementierungsrahmen eines virtuellen Labors vorgibt und so z.B.
die Erstellung und den Austausch von Laborgeräten und die Einbindung neuer
Experimente erleichtert (Abb. 3).
Abb. 3: Schichtenmodell des Frameworks
Das Framework beruht auf dem Model-View-Controller-Konzept (MVC, vgl.
[Gamma u. a. 1995]). Kernpunkt dieses Konzepts ist die Teilung der Anwendung
in Eingabe (Controller), Verarbeitung (Model) und Ausgabe (View). Der
Controller nimmt Benutzereingaben an, das Objekt Model speichert und
bearbeitet Daten unabhängig von ihrer Darstellung. Der View ist für die
grafische Ausgabe des Modelinhalts auf dem Bildschirm zuständig. Durch die
Entkopplung der drei Komponenten erhöht das MVC-Konzept die Flexibilität
und Wiederverwendbarkeit der Software. Das Framework ist nicht auf die
Realisierung gentechnischer Labore beschränkt sondern stellt ein Metamodell
für alle Arten naturwissenschaftlich-technischer Labore da und erlaubt somit
auch die Entwicklung neuer Labortypen etwa für die Physik oder Chemie.
[Elfreich 1999] konnte nachweisen, dass sich der gewählte Ansatz auch auf
andere Programmiersprachen übertragen lässt. Folgende Aspekte sind im
Genlab-Framework berücksichtigt:
?? Simulation molekularbiologischer Prozesse
?? Animierte Vorführung vs. Freie Versuchsdurchführung
?? Basis GUI-Elemente
?? Transport von Objekten
?? Übernahme von Ergebnissen aus Teilversuchen
?? Drag & Drop
?? Konfigurieren von Interaktionsbeziehungen