VirtualLab – Ausarbeitung einer webbasierten Simulationsumgebung

AI Quick Summary

Das VirtuaLAB ist eine webbasierte Simulationsumgebung. Sie soll es Schülern ermöglichen, die Gefahren, welche im Internet lauern, auf eine interaktive Art erfahrbar zu machen und ihnen Wege aufzeigen, wie sie diese erkennen und sich vor ihnen schützen können. Ausgangslage und Problemstellung: Das VirtuaLAB (https://baa2020.virtualab.ch/index.php) ist eine webbasierte Simulationsumgebung, welche für die Sekundarstufe I/II entwickelt wurde. Die Simulationsumgebung soll es den Schülern ermöglichen, die Gefahren, welche im Internet lauern, auf eine interaktive Art erfahrbar zu machen und ihnen Wege aufzeigen, wie sie diese erkennen und sich vor ihnen schützen können. Die aktuelle Instanz beinhaltet zwei Simulations-Szenarien, ein E-Mail und ein WWW-Szenario. Das VirtualLAB wurde im 2020 neu entwickelt und durch Lehrpersonen einer Kantonsschule getestet. Aus diesem Test sind mehrere Inputs und Vorschläge eingereicht wurden. Diese Inputs sollen nun in einer Weiterentwicklung umgesetzt werden. Ziel der Arbeit und erwartete Resultate: Überarbeitung der Simulationsumgebung unter der Verwendung aktueller Web-Technologien. Die möglichen Aktionen bei den Szenarien sollten realitätsnäher und interaktiver werden (Beispiele: Zieladresse im Link ersichtlich durch Hovern, klickbare Links, Eingabe von Daten ausserhalb des E-Mail-Programmes, kein sofortiger Bluescreen / Virusmeldung sondern Logging, Umgang mit Popups). Das E-Mail und das WWW-Szenario sollen zusammengelegt werden, sodass eine Benutzeroberfläche entsteht. Die Anzahl E-Mails sollen mengenmässig erhöht werden und es soll möglich sein, E-Mails als «harmlos»/»nicht harmlos» markieren zu können. Für eine Nachbesprechung mit den Schülern sollen der Lehrperson (Administrator) Daten zur Verfügung gestellt werden (wesentliche Aktivitäten/Aktionen der Schüler, wann diese passiert sind)Es soll eine Architektur entwickelt werden, in welcher die bestehenden Szenarien als Module abgebildet sind. Diese Architektur erlaubt es, neue Szenarien standardisiert als Module zu erfassen und bestehende Module ohne grössere Aufwände auszubauen (z.B. Anzahl E-Mails erhöhen etc.)Es soll die Möglichkeit geschaffen werden, dass die Rolle des Angreifers durch die Lehrperson übernommen werden kann. Es soll möglich sein, einen Kontext um die Simulation aufbauen zu können (Storytelling).Bei der Überarbeitung sollten die Lernziele des Lehrplan 21 in Medien und Informatik berücksichtigt werden: Die Schülerinnen und Schüler…können erklären, wie Daten verloren gehen können und kennen die wichtigsten Massnahmen, sich davor zu schützen. --> Lernziel MI 2.3, 2hkönnen das Internet als Infrastruktur von seinen Diensten unterscheiden (z.B. WWW, E-Mail, Internettelefonie, Soziale Netzwerke). --> Lernziel MI 2.3, 3mkönnen die Risiken unverschlüsselter Datenübermittlung und -speicherung abschätzen. --> Lernziel MI 2.3, 3n (Quelle: Lehrplan 21, online)Gewünschte Methoden, Vorgehen:Webapplikation mit Frontend und Backend sowie DatenhaltungEinsatz eines modernen Frontend-Framework (eg: VueJS)Implementierung des Backend in einer compiled application development Sprache wie Go, Java, etc.Kommunikation über wohldefinierte API-Schnittstelle (eg: REST)Implementierung nach CleanCode mit Fokus auf Erweiterbarkeit und Wartbarkeit des SystemsSource Code Verwaltung und CI/CD auf GitLabImplementierung der Applikation nach iterativ-inkrementellem Vorgehen (SoDa: https://hslu.ch/soda)Die Arbeit soll in genderneutraler Sprache verfasst werden.Projektführung und Dokument-Artefakte nach Soda (siehe SoDa: Artefakte und Downloads) Kreativität, Varianten, Innovation:Ausarbeitung einer Architektur die einen modularen Ausbau des Gesamtsystem ermöglichtWeiterentwicklung von Lernszenarien mit Fokus Fachdidaktik Medien & Informatik

Project Idea Metadata

• Project Idea Name: VirtualLab – Ausarbeitung einer webbasierten Simulationsumgebung
• Date: 11/29/2021 7:11:43 AM
• Administrators:

Project Idea Description

Ausgangslage und Problemstellung:

Das VirtuaLAB (https://baa2020.virtualab.ch/index.php) ist eine webbasierte Simulationsumgebung, welche für die Sekundarstufe I/II entwickelt wurde. Die Simulationsumgebung soll es den Schülern ermöglichen, die Gefahren, welche im Internet lauern, auf eine interaktive Art erfahrbar zu machen und ihnen Wege aufzeigen, wie sie diese erkennen und sich vor ihnen schützen können. Die aktuelle Instanz beinhaltet zwei Simulations-Szenarien, ein E-Mail und ein WWW-Szenario.

Das VirtualLAB wurde im 2020 neu entwickelt und durch Lehrpersonen einer Kantonsschule getestet. Aus diesem Test sind mehrere Inputs und Vorschläge eingereicht wurden. Diese Inputs sollen nun in einer Weiterentwicklung umgesetzt werden.

Ziel der Arbeit und erwartete Resultate:

Überarbeitung der Simulationsumgebung unter der Verwendung aktueller Web-Technologien.

• Die möglichen Aktionen bei den Szenarien sollten realitätsnäher und interaktiver werden (Beispiele: Zieladresse im Link ersichtlich durch Hovern, klickbare Links, Eingabe von Daten ausserhalb des E-Mail-Programmes, kein sofortiger Bluescreen / Virusmeldung sondern Logging, Umgang mit Popups).
• Das E-Mail und das WWW-Szenario sollen zusammengelegt werden, sodass eine Benutzeroberfläche entsteht.
• Die Anzahl E-Mails sollen mengenmässig erhöht werden und es soll möglich sein, E-Mails als «harmlos»/»nicht harmlos» markieren zu können.
• Für eine Nachbesprechung mit den Schülern sollen der Lehrperson (Administrator) Daten zur Verfügung gestellt werden (wesentliche Aktivitäten/Aktionen der Schüler, wann diese passiert sind)
• Es soll eine Architektur entwickelt werden, in welcher die bestehenden Szenarien als Module abgebildet sind. Diese Architektur erlaubt es, neue Szenarien standardisiert als Module zu erfassen und bestehende Module ohne grössere Aufwände auszubauen (z.B. Anzahl E-Mails erhöhen etc.)
• Es soll die Möglichkeit geschaffen werden, dass die Rolle des Angreifers durch die Lehrperson übernommen werden kann.
• Es soll möglich sein, einen Kontext um die Simulation aufbauen zu können (Storytelling).

Bei der Überarbeitung sollten die Lernziele des Lehrplan 21 in Medien und Informatik berücksichtigt werden:

Die Schülerinnen und Schüler…

• können erklären, wie Daten verloren gehen können und kennen die wichtigsten Massnahmen, sich davor zu schützen. --> Lernziel MI 2.3, 2h
• können das Internet als Infrastruktur von seinen Diensten unterscheiden (z.B. WWW, E-Mail, Internettelefonie, Soziale Netzwerke). --> Lernziel MI 2.3, 3m
• können die Risiken unverschlüsselter Datenübermittlung und -speicherung abschätzen. --> Lernziel MI 2.3, 3n (Quelle: Lehrplan 21, online)

Gewünschte Methoden, Vorgehen:

• Webapplikation mit Frontend und Backend sowie Datenhaltung
• Einsatz eines modernen Frontend-Framework (eg: VueJS)
• Implementierung des Backend in einer compiled application development Sprache wie Go, Java, etc.
• Kommunikation über wohldefinierte API-Schnittstelle (eg: REST)
• Implementierung nach CleanCode mit Fokus auf Erweiterbarkeit und Wartbarkeit des Systems
• Source Code Verwaltung und CI/CD auf GitLab
• Implementierung der Applikation nach iterativ-inkrementellem Vorgehen (SoDa: https://hslu.ch/soda)
• Die Arbeit soll in genderneutraler Sprache verfasst werden.
• Projektführung und Dokument-Artefakte nach Soda (siehe SoDa: Artefakte und Downloads)

Kreativität, Varianten, Innovation:

• Ausarbeitung einer Architektur die einen modularen Ausbau des Gesamtsystem ermöglicht
• Weiterentwicklung von Lernszenarien mit Fokus Fachdidaktik Medien & Informatik

Das VirtuaLAB ist eine webbasierte Simulationsumgebung. Sie soll es Schülern ermöglichen, die Gefahren, welche im Internet lauern, auf eine interaktive Art erfahrbar zu machen und ihnen Wege aufzeigen, wie sie diese erkennen und sich vor ihnen schützen können.