Auswertung und Visualisierung von Lernaktivitäten im E-Learning

Transkript

1 Professur für Graphische Datenverarbeitung Institut für Informatik Auswertung und Visualisierung von Lernaktivitäten im E-Learning Abschlussvortrag zur Diplomarbeit von Christian Corlath

2 Inhalt Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Demonstration 2/25

3 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Grundidee lehren lernen optimieren Lernaktivitäten optimieren Lehrender Lernender präsentieren aufzeichnen auswerten visualisieren präsentieren Präsentation 3/25

4 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Auswertung und Visualisierung Ereignisse Rohdaten alle Informationen, schwer erkennbar Auswertung / Visualisierung Präsentationsdaten Präsentationsdaten Präsentationsdaten relevante Informationen, leicht erkennbar Betrachter 4/25

5 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick E-Learning Elektronisches Lernen keine einheitliche Definition, z. B. alle Varianten internetbasierter Lehr- und Lernangebote (M. Kerres) in dieser Arbeit: E-Learning = Lernen / Lehren mit einer Lernplattform 5/25

6 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Lernplattformen Lernplattform = Learning Management System (LMS) webbasiertes E-Learning-Software-System: Erstellung und Bereitstellung von Lernmaterialien Nutzer- und Kursverwaltung Rollenvergabe: Lehrende, Lernende Aufzeichnung (Tracking) und Präsentation von Lernaktivitäten (Kommunikation und Kollaboration) 6/25

7 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Lernplattformen Lernplattform Lernender Lernmaterial Tracking Web-Server Web-Browser Lehrender Trackingdaten Auswertung/ Visualisierung Web-Browser Lernmaterial- Erstellung Fluss von Lernmaterial Fluss von Daten über Lernaktivitäten 7/25

8 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Vorgehensweise Fragen: Welche Informationen werden von Lernenden/Lehrenden benötigt? Wie sollen diese Informationen präsentiert werden? Quellen für Antworten: State of the Art (Lernplattformen): Moodle WebCT ILIAS lernmodule.net Interviews mit E-Learning-Experten allgemeine Verfahren und Grundlagen der Auswertung/Visualisierung nicht-lernplattformen (QMP, EvaSys, Tabellenkalkulationen, R) eigene Schlussfolgerungen 8/25

9 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Informationskategorien nutzerspezifisch Testergebnisse eigener Lernstand Lernstand einzelner Nutzer Nutzungsaktivität eigene Nutzung: Orientierung in einigen Fällen: Lernstand aber: Datenschutz kumuliert Motivation / Orientierung Lernstand von Klassen / Gruppen Evaluation von Tests in einigen Fällen: Lernstand Evaluation von Lernmaterial Lernende Lehrende 9/25

10 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Entscheidungskriterien Was spricht für eine bestimmte Information oder Visualisierung? State of the Art: existierende Lernplattformen machen das so. E-Learning-Experten sind der Meinung, es ist sinnvoll. Bewährte allgemeine Visualisierungsverfahren auf den Bereich des E-Learnings angewendet. Was spricht dagegen? Datenschutz Wenig nützlich im E-Learning nach Meinung der Experten (z. B. Funktionalität von Statistikprogrammen). 10/25

11 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Verbesserungsansätze gegenüber State-of-the-Art effektivere Visualisierung durch: Diagramme/Graphen Einsatz von Farben redundante Informationskodierung sinnvolle Farbauswahl verbesserte Detail-Hierarchie besondere Berücksichtigung des Datenschutzes Identifizierung wichtiger/unwichtiger Informationen 11/25

12 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Architektur LernBar LernBar-Portal LernBar-Player (Flash) Web-Browser LernBar-Player Lernender Kursdateien LernBar- Portal- Software (PHP, Javascript) Web- Server (http, ftp) Kurs offline MySQL- Datenbank Verwaltungsdaten Trackingdaten Auswertung/ Visualisierung für Lehrende Web-Browser LernBar-Studio Lehrender Fluss von Lernmaterial und Verwaltungsdaten Fluss von Daten über Lernaktivitäten 12/25

13 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Überblick des Prototypen Grundlegende Funktionalität: Authentifizierung von Kursautoren Informationen für Kursautoren zu ihren Kursen Informationen in Form verschiedener Berichte verschiedene Detailstufen für die meisten Berichte Auswahl eines Zeitraum, Auswahl einer Nutzergruppe 13/25

14 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Überblick des Prototypen Client Server Nutzer-ID, Passwort Auswahlformular start. php Auswahl Frame-Definition auswertung. php lese erzeuge Statusobjekte Kurs-Bäume Frame-Aufruf Bericht + Menü navigation. php visualisierung. php lese Kurs-Bäume neuer Bericht, Detailstufe neue Auswertung Javascript Popup speziellen Bericht anfordern spezieller Bericht verschiedene Skripte lese Kurs-Bäume 14/25

15 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Testergebnisse: Notentabelle 15/25

16 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Testergebnisse: Versuchstabelle und -review 16/25

17 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Testergebnisse: Statistik -Bericht 17/25

18 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Testergebnisse: Blasen-/ Liniendiagramm 18/25

19 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Nutzungsaktivität: Nutzungsverteilung 19/25

20 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Nutzungsaktivität: Lernstatus nicht angeschaut angeschaut angeschaut, nicht vollständig bearbeitet vollständig bearbeitet kumuliert nutzerspezifisch - 20/25

21 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Nutzungsaktivität: Kumulierte Historien -Graph 21/25

22 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Zusammenfassung Konzeption zur Auswertung/Visualisierung von Lernaktivitäten im E-Learning (Verbesserungen gegenüber State-of-the Art) Lehrende Lernende prototypische Implementierung der Lehrenden-Komponente 22/25

23 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Ausblick Lehrende Unterscheidung Dozent und Autor Graphische Erweiterungen 23/25

24 Einleitung Grundlagen Analyse Realisierung Ausblick Ausblick Lernende Konzept LernBar Berichtauswahl x Notenliste x x Testergebnisse Versuchstabelle Versuchsreview x x Vergleich mit anderen Lernenden x (nur online möglich) Nutzungsaktivität Historie Lernstatus x x x 24/25

25 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Es folgt die Live- Demonstration. 25/25