'Neurons in Action' in Action - Educational settings for simulations and tutorials using NEURON

Neurons in Action (NIA1, 2000; NIA1.5, 2004; NIA2, 2007), a set of tutorials and linked simulations, is designed to acquaint students with neuronal physiology through interactive, virtual laboratory experiments. Here we explore the uses of NIA in lecture, both interactive and didactic, as well as in the undergraduate laboratory, in the graduate seminar course, and as an examination tool through homework and problem set assignments. NIA, made with the simulator NEURON (http://www.neuron.yale.edu/neuron/), displays voltages, currents, and conductances in a membrane patch or signals moving within the dendrites, soma and/or axon of a neuron. Customized simulations start with the plain lipid bilayer and progress through equilibrium potentials; currents through single Na and K channels; Na and Ca action potentials; voltage clamp of a patch or a whole neuron; voltage spread and propagation in axons, motoneurons and nerve terminals; synaptic excitation and inhibition; and advanced topics such as channel kinetics and coincidence detection. The user asks and answers "what if" questions by specifying neuronal parameters, ion concentrations, and temperature, and the experimental results are then plotted as conductances, currents, and voltage changes. Such exercises provide immediate confirmation or refutation of the student's ideas to guide their learning. The tutorials are hyperlinked to explanatory information and to original research papers. Although the NIA tutorials were designed as a sequence to empower a student with a working knowledge of fundamental neuronal principles, we find that faculty are using the individual tutorials in a variety of educational situations, some of which are described here. Here we offer ideas to colleagues using interactive software, whether NIA or another tool, for educating students of differing backgrounds in the subject of neurophysiology.

Pedagogical quality in e-learning

The article is concerned with design and use of e-learning technology to develop education qualitatively. The purpose is to develop a framework for a pedagogical evaluation of e-learning technology. The approach is that evaluation and design must be grounded in a learning theoretical approach, and it is argued that it is necessary to make a reflection of technology in relation to activities, learning principles, and a learning theory in order to qualitatively develop education. The article presents three frameworks developed on the basis of cognitivism, radical constructivism and activity theory. Finally, on the basis of the frameworks, the article discusses e-learning technology and, more specifically, design of virtual learning environments and learning objects. It is argued that e-learning technology is not pedagogically neutral, and that it is therefore necessary to focus on design of technology that explicitly supports a certain pedagogical approach. Further, it is argued that design should direct its focus away from organisation of content and towards design of activities.

„RFID - Systematische Versuche für den zuverlässigen Einsatz in der Logistik“

Mit zunehmender Komplexität und Vielfalt der Logistikprozesse steigt der Stellenwert der eingesetzten Informationstechnologien. Die den Warenfluss begleitenden bzw. vorhereilenden Informationen sind erforderlich, um Waren identifizieren und Unternehmensressourcen optimal einsetzen zu können. Als Beispiel ist der klassische Wareneingang zu nennen. Durch die Avisierung von Menge und Art eingehender Waren können der Einsatz des Personals zur Entladung und Vereinnahmung sowie die erforderlichen Ressourcen (Ladehilfsmittel, Flurförderzeuge, usw.) im Vorfeld geplant und bereitgestellt werden. Der Informationsfluss ist demnach als Qualitätsmerkmal und als Wirtschaftlichkeitsfaktor zu verstehen. Die Schnittstelle zwischen dem physischen Warenfluss und dem Informationsfluss auf EDV-Basis bildet die Identifikationstechnologien. In der Industrie verbreitete Identifikationstechnologien bestehen in der Regel aus einem Datenträger und einem Erfassungsgerät. Der Datenträger ist am physischen Objekt fixiert. Das Erfassungsgerät liest die auf dem Datenträger befindlichen Objektinformationen und wandelt sie in einen Binär-Code um, der durch nachgelagerte EDV weiterverarbeitet wird. Die momentan in der Industrie und im Handel am häufigsten verwendete Identifikationstechnologie ist der Barcode. In den letzten Jahren tritt die RFID-Technologie in den Fokus der Industrie und des Handels im Bereich Materialfluss und Logistik. Unter „Radio Frequency IDentification“ wird die Kommunikation per Funkwellen zwischen Datenträger (Transponder) und Lesegerät verstanden. Mittels der RFID-Technologie ist der Anwender, im Gegensatz zum Barcode, in der Lage, Informationen auf dem Transponder ohne Sichtkontakt zu erfassen. Eine Ausrichtung der einzelnen Artikel ist nicht erforderlich. Zudem können auf bestimmten Transpondertypen weitaus größere Datenmengen als auf einem Barcode hinterlegt werden. Transponder mit hoher Speicherkapazität eignen sich in der Regel, um die auf ihnen hinterlegten Daten bei Bedarf aktualisieren zu k��nnen. Eine dezentrale Datenorganisation ist realisierbar. Ein weiterer Vorteil der RFID-Technologie ist die Möglichkeit, mehrere Datenträger im Bruchteil einer Sekunde zu erfassen. In diesem Fall spricht man von einer Pulkerfassung. Diese Eigenschaft ist besonders im Bereich Warenein- und -ausgang von Interesse. Durch RFID ist es möglich, Ladeeinheiten, z. B. Paletten mit Waren, durch einen Antennenbereich zu fördern, und die mit Transpondern versehenen Artikel zu identifizieren und in die EDV zu übertragen. Neben der Funktionalität einer solchen Technologie steht in der Industrie vor allem die Wirtschaftlichkeit im Vordergrund. Transponder sind heute teuerer als Barcodes. Zudem müssen Investitionen in die für den Betrieb von RFID erforderliche Hard- und Software einkalkuliert werden. Daher muss der Einsatz der RFID-Technologie Einsparungen durch die Reorganisation der Unternehmensprozesse nach sich ziehen. Ein Schwachpunkt der RFID-Technologie ist momentan je nach Anwendung die mangelnde Zuverlässigkeit und Wiederholgenauigkeit bei Pulklesungen. Die Industrie und der Handel brauchen Identifikationstechnologien, deren Erfassungsrate im Bereich nahe 100 % liegt. Die Gefahr besteht darin, dass durch ein unzuverlässiges RFID-System unvollständige bzw. fehlerhafte Datensätze erzeugt werden können. Die Korrektur der Daten kann teurer sein als die durch die Reorganisation der Prozesse mittels RFID erzielten Einsparungen. Die Erfassungsrate der Transponder bei Pulkerfassungen wird durch mehrere Faktoren beeinflusst, die im Folgenden detailliert dargestellt werden. Das Institut für Fördertechnik und Logistik (IFT) in Stuttgart untersucht m��gliche Einflussgrößen auf die Erkennungsraten bei Pulkerfassungen. Mit den gewonnenen Erkenntnissen sollen mögliche Schwachstellen bei der Erkennung mehrerer Transponder im Vorfeld einer Implementierung in die Logistikprozesse eines Unternehmens eliminiert werden. With increasing complexity and variety of the logistics processes the significance of the used information technologies increases. The information accompanying the material flow is necessary in order to be able to identify goods and to be able to use corporate resources optimally. The classical goods entrance is to be mentioned as an example. The notification of amount and kind of incoming goods can be used for previously planning and providing of the personnel and necessary resources. The flow of information is to be understood accordingly as a high-quality feature and as an economic efficiency factor. With increasing complexity and variety of the logistics processes the significance of the used information technologies increases. The information accompanying the material flow is necessary in order to be able to identify goods and to be able to use corporate resources optimally. The classical goods entrance is to be mentioned as an example. The notification of amount and kind of incoming goods can be used for previously planning and providing of the personnel and necessary resources. The flow of information is to be understood accordingly as a high-quality feature and as an economic efficiency factor.

Knowledge-Production Processes in Practice Research - Outcomes and Critical Elements

The welfare sector has seen considerable changes in its operational context. Welfare services respond to an increasing number of challenges as citizens are confronted with life’s uncertainties and a variety of complex situations. At the same time the service-delivery system is facing problems of co-operation and the development of staff competence, as well as demands to improve service effectiveness and outcomes. In order to ensure optimal user outcomes in this complex, evolving environment it is necessary to enhance professional knowledge and skills, and to increase efforts to develop the services. Changes are also evident in the new emergent knowledge-production models. There has been a shift from knowledge acquisition and transmission to its construction and production. New actors have stepped in and the roles of researchers are subject to critical discussion. Research outcomes, in other words the usefulness of research with respect to practice development, is a topical agenda item. Research is needed, but if it is to be useful it needs to be not only credible but also useful in action. What do we know about different research processes in practice? What conceptions, approaches, methods and actor roles are embedded? What is the effect on practice? How does ‘here and now’ practice challenge research methods? This article is based on the research processes conducted in the institutes of practice research in social work in Finland. It analyses the different approaches applied by elucidating the theoretical standpoints and the critical elements embedded in them, and reflects on the outcomes in and for practice. It highlights the level of change and progression in practice research, arguing for diverse practice research models with a solid theoretical grounding, rigorous research processes, and a supportive infrastructure.