{"id":1757,"date":"2022-02-24T12:19:40","date_gmt":"2022-02-24T11:19:40","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.zhaw.ch\/lehren-und-lernen\/?p=1757"},"modified":"2024-12-09T16:16:47","modified_gmt":"2024-12-09T15:16:47","slug":"digitalisierung-im-labor-das-elektronische-laborjournal-eln","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.zhaw.ch\/lehren-und-lernen\/digitalisierung-im-labor-das-elektronische-laborjournal-eln\/","title":{"rendered":"Digitalisierung im Labor: Das Elektronische Laborjournal (ELN)"},"content":{"rendered":"\n

Ein Beitrag von Lucien Bion<\/a>, David B\u00fchlmann<\/a>, Michael Edelmann<\/a>, Stefan H\u00f6ck<\/a>, Thomas Keller<\/a> und Susanne Kern<\/a><\/p>\n\n\n\n

Vor der Verwendung von Computern gab es im Chemielabor nur eine M\u00f6glichkeit chemische Experimente und deren Resultate festzuhalten: Das handschriftliche Verfassen eines Laborjournals war und ist zum Teil heute noch das A und O im Laboralltag. Im Zuge der digitalen Transformation ist das obligatorische Laborjournal ebenfalls im Begriff digitalisiert zu werden. <\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n

Die Coronakrise beschleunigt diesen Wandel und zeigt auf, wie wichtig permanent verf\u00fcgbare Daten sind, auf die auch vom Home-Office aus zugegriffen werden kann. Zudem wird der digitale Zugang zu wissenschaftlichen Experimenten die bevorstehenden Umz\u00fcge verschiedener Abteilungen an der ZHAW in W\u00e4denswil erleichtern.<\/p>\n\n\n\n

Ausbildung auf dem neuesten Stand<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Um mit der  Digitalisierung Schritt zu halten, haben wir bei uns in der Analytischen Chemie am Institut Chemie und Biotechnologie (ICBT) ein webbasiertes, open source verf\u00fcgbares Elektronisches Laborjournal (Electronic Lab Notebook, ELN) installiert und wollen dieses im t\u00e4glichen Einsatz durch Studierende (Bachelorstudium Chemie), Lernende (Laborant\/in EFZ Chemie) sowie Mitarbeitenden auf Herz und Nieren testen. In naher Zukunft soll zum ELN zus\u00e4tzlich eine Verkn\u00fcpfung mit einer ZHAW-intern entwickelten, intelligenten Chemiedatenbank, CyBy2<\/sup> genannt, erm\u00f6glicht werden. CyBy2<\/sup> wird von uns verwendet, um die Chemikalienbest\u00e4nde am gesamten Institut zu verwalten.<\/p>\n\n\n\n

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Abb 1. Elektronisches Laborjournal (ELN) und Kreislauf der Daten vom Planen der Experimente bis zum Publizieren, Teilen und Wiederverwenden von (Forschungs-)Daten<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Im Elektronischen Laborjournal (ELN) sehen wir viele Vorteile. Zum einen bringen wir mit diesem Schritt die Ausbildung im Chemielabor auf den neusten Stand und f\u00f6rdern die notwendige Medienkompetenz. Zum anderen wenden die Studierenden, die Lernenden und Mitarbeitenden das Datenmanagement nach den FAIR-Prinzip (FAIR: Findable, Accessible, Interoperable, Reusable) an. Von der Planung \u00fcbers Experiment bis zur Auswertung sollen die Studierenden ihre Eintr\u00e4ge elektronisch verfassen, welche von den Mitarbeitenden f\u00fcr Publikationen, f\u00fcr die Archivierung resp. Wiederverwendung weitergepflegt werden.<\/p>\n\n\n\n

Zusammenfassung: das Projekt und seine Ergebnisse<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
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W\u00e4hrend des Fr\u00fchlingssemesters 2021 sowie im folgenden Herbstsemester 2021 wurde den Studierenden des Bachelorstudiengangs Chemie, den Lernenden und Mitarbeitenden, welche im Bereich instrumenteller Analyse oder chemischer Synthese arbeiten, Zugang zu einem Elektronischen Laborjournal (ELN) erm\u00f6glicht, um so alle mit diesem zukunftstr\u00e4chtigen Tool vertraut zu machen. F\u00fcr den H\u00e4rtetest im Chemielabor zu Corona-Zeiten haben wir uns hierbei f\u00fcr das kostenlos verf\u00fcgbare eLabFTW<\/a> entschieden. Grundlage dieses Entscheides war insbesondere das erleichterte Teilen von wissenschaftlichen Daten sowie die vereinfachte \u00dcberpr\u00fcfung der Labordokumentation. Dabei zeigte sich, dass insbesondere die Medienkompetenz der Anwender*innen geschult wurde.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Abb. 2 Analytische Chemie mit Ansteuerung von Laborger\u00e4ten durch Computer. Foto: Br\u00fcderli<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Die R\u00fcckmeldungen der Studierenden und Mitarbeitenden bez\u00fcglich des eLabFTW sind zweischneidig, das Prinzip eines ELN fand jedoch eine grosse Mehrheit grunds\u00e4tzlich gut. Dabei wurde insbesondere der gemeinsame Zugriff auf dasselbe Laborjournal bei Teamarbeiten als praktisch empfunden. Dem entgegen kristallisierten sich aus der Umfrage auch gewisse Nachteile heraus. Auffallend oft wurde bem\u00e4ngelt, dass ein PC oder ein Tablet zum Laborarbeitsplatz mitgenommen werden muss und Arbeiten mit dem eLabFTW nicht komplett synchron get\u00e4tigt werden k\u00f6nnen. Diese R\u00fcckmeldungen fliessen nun in zuk\u00fcnftige Projekte ein, so dass eine zielgerichtete Weiterentwicklung des ELN erm\u00f6glicht wird. Vor allem eine chemisch intelligente Suchfunktion, welche mit dem eLabFTW nicht m\u00f6glich ist, k\u00f6nnte durch eine Kombination mit der bestehenden Datenbank CyBy2<\/sup> erweitert werden. Die vielen aktuellen Experimente, die mit dem neuen ELN freiwillig protokolliert wurden, zeigen, dass wir auf dem richtigen Weg sind.  <\/p>\n\n\n\n

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Abb. 3 PrintScreen der \u00dcbersichtsanzeige in eLabFTW , benutzt durch Studierende im Praktikum Analytische Chemie 2 (3. Semester BSc Chemie)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

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R\u00fcckmeldungen der Studierenden<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Zusammengefasst waren die R\u00fcckmeldungen der Studierenden (Moodle-Evaluation \u00fcber zwei Semester), welche eLabFTW genutzt haben, die folgenden:<\/p>\n\n\n\n

Vorteile <\/em><\/p>\n\n\n\n