Plattformübergreifende Architekturen in föderativen E-Learning-Umgebungen

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1 Plattformübergreifende Architekturen in föderativen E-Learning-Umgebungen E-Learning Workshop Hannover 27. September 2004 Alexander Roth / Leena Suhl Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik, insb. DS/OR Universität Paderborn Agenda E-Learning Problemstellung an Präsenzhochschulen Integratives Konzept im VORMS-Projekt Resümee

2 Motivation für E-Learning an Präsenzhochschulen Wirtschaftlichkeit Aufwand muss angemessene Kosten- oder Zeitersparnis gegenüberstehen Keinen zusätzlichen Aufwand durch Medienbrüche Software muss reale Prozesse unterstützen Alltagstauglichkeit Unterstützung verschiedenster realer und virtueller Lernumgebungen Technischer und didaktischer Support Prozessunterstützung Lehrveranstaltungsmanagement Forum Systeme der Lehrveranstaltung CSCW Applets Simulation Durchführung der Lehr-/Lernprozesse Schnitt -stellen Mikroebene: - Lernerfolg - Prozessevaluation - Transfererfolg Schnitt -stellen Prüfungsmanagement Planung der Lehrveranstaltung Mesoebene: -Organisation - Rahmenbedingungen Makroebene: - Stellung der Lehrveranstaltung an der Hochschule - Abstimmungsbedarf HISSOS Systeme der Hochschulverwaltung HISLSF HISLFS HISPOS etc.

3 Kombination zentraler/dezentraler Konzepte Zeit- und Kostenersparnisse unter Beachtung von Wirtschaftlichkeitsgrundsätzen: 1. Schnittstellen zu Administrations- und Dispositionssystemen der Hochschulverwaltung 2. Technologisches Rahmenwerk zur Integration spezialisierter Werkzeuge in eine hybride Lernumgebung (am Beispiel VORMS) Agenda E-Learning an Präsenzhochschulen Integratives Konzept im VORMS-Projekt Resümee

4 Operations Research/Management Science Interdisziplinäres Fach OR/MS ist weltweit Bestandteil der meisten wirtschaftswissenschaftlichen Studiengänge Vermittelt Modelle und Methoden der Entscheidungsunterstützung, basierend auf quantitativen Ansätzen rechnergestützte Durchführung Bisher mangelnde Anschaulichkeit der stark mathematischen und algorithmischen Inhalte über herkömmliche Darstellungsformen Projekt Virtuelles Studienfach OR/Management Science Größeres Angebot für Studenten, das weit über die Möglichkeiten einer einzelnen Institution hinausreicht Höhere Qualität der Lehrangebote durch Konzentrationsprozesse Bessere Veranschaulichung von mathematischen und algorithmischen Inhalten Unterstützung von problembasierten, explorativen Lernen/Praxisorientierung Kosteneinsparung durch Wiederverwendung von Lerninhalten

5 Das VORMS-Konsortium Universität Paderborn Freie Universität Berlin Ruhr-Universität Bochum Universität Hamburg Universität Hohenheim Otto-von-Guericke- Universität Magdeburg Virtuelle u. Blended Learning - Kurse in VORMS VORMS-100 VORMS-105 VORMS-110 VORMS-115 VORMS-205 VORMS-210 VORMS-305 VORMS-310 EINFÜHRUNG IN OR/MS GRUNDLAGEN VON OPTIMIERUNGSSYSTEMEN SIMULATION METAHEURISTIKEN SPIELTHEORIE OPTIMIERUNG IN PROD. UND LOGISTIK FALLSTUDIEN ZU OPTIMIERUNG ÜBUNGSKURS ZU OPERATIONS RESEARCH

6 XML als zentraler Erfolgsfaktor Learning Material Markup Language (LMML) Scalable Vector Graphics (SVG) Learning Object Metadata (LOM) Lerninhalte Interaktive Elemente Metabeschreibungen Wiederverwendung in mehreren Kontexten Geringe Folgekosten bei der Änderung/Aktualisierung von interaktiven Elementen Transformation der Materialien in verschiedene Ausgabeformate Problemstellung: Heterogene Infrastrukturen LMS LMS Nicht möglich: Lernplattformübergreifende Kursverwaltung Lernplattformübergreifende Lernmaterialverwaltung Keine Standards LCMS Keine Standards LCMS Repository Repository Repository

7 Didaktische Mehrwerte durch spezialisierte Werkzeuge Keine monolithische Lernplattform konnte alle didaktischen Wünsche der Projektmitglieder berücksichtigen. Vorhandene Systeme mit verschiedenen lerntheoretischen Hintergründen sollten weiterhin genutzt und weiterentwickelt werden können. Idee: Zentrale Bereitstellung von Basisdiensten für das Lehrveranstaltungsmanagement, Vermeidung von Medienbrüchen bei der Nutzung spezialisierter Werkzeuge. Integration in eine hybride Lernumgebung Integrationsplattform Basisdienste LMV Lektionen Termine Anmeldung Forum CSCW Materialien Datei.pdf Praesentation.ppt LU: Smartframe Objekt: 254 Ticket: 23t4z234 Time: 15:05 Lernumgebungen Fallstudien OVISS Smartframe Lernobjekte Benutzerdaten ( LDAP)

8 Excel-Tutor für den Einstieg Interaktive Vektorgrafiken auf XML-Basis

9 Interaktive Java-Applets Interaktive Fallstudienumgebung

10 Komplexere Lernumgebungen Adaptive Lernumgebung SmartFrame Offenes Virtuelles StudienSystem (OViSS) OR-World Agenda E-Learning an Präsenzhochschulen Integratives Konzept im VORMS-Projekt Resümee Resümee und Ausblick

11 Kritische Betrachtung der Integration +Keine Medienbrüche +Dozent wird in der Wahl der Werkzeuge nicht eingeschränkt +einfache Wiederverwendung von Lernmaterialien +Single Sign-On, eine Benutzerverwaltung für alle Systeme Nur Austausch von Anmeldedaten und Identifier der Lerninhalte, keine pädagogisch relevanten Informationen über den Studenten (Lernpräferenzen, Stand der Ausbildung, Lernziele etc.) Resümee Einsatz einer monolithischen Lernplattform an einer Präsenzhochschule ist oftmals nicht alltagstauglich Integrationsmöglichkeiten von spezialisierten Werkzeugen in eine hybride Lernumgebung bietet Bessere Prozessunterstützung Zeit- und Kostenersparnisse Einfache Wiederverwendung von Lerninhalten Höhere Anzahl didaktischer Arrangements Lerner-zentrierte Architekturen sind aufgrund fehlender Standards und monolithischen Lernplattformen zurzeit nicht umsetzbar, die Technologien zur plattformunabhängigen Kommunikation zwischen Komponenten mit Web-Services im ebusiness erprobt

12 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Fragen? Ausblick: Modulare, skalierbare Architekturen IEEE LTSC Architecture & Reference Model Beschreibt Akteure und Systemkomponenten in einem Modell einer Lernumgebung Lerner nicht Content steht im Mittelpunkt Lernmanagementsystem ist Komponente, die nur Mechanismen zur Hilfestellung u. Einflussnahme auf den Lernfortschritt zur Verfügung stellt Technologie zur plattformunabhängigen Kommunikation zwischen Komponenten mit Web Services im ebusiness erprobt

13 Backup: IEEE Architecture & Reference Model Spezielle Sicht auf die Systemkomponenten Multimedia Learner Entity Learning Preferences Behavior Delivery Learning Content Learning Resources Interaction Context Assessment Locator Locator Catalog Info Coach Query (History/obj.) Learner-Info (new) Evaluation Learner Records Learner Info (current) Backup: Ticketsystem linkto.php?system=smartframe&id=3q4zvsbvk4378 Authentifizierung Sicherheitsüberprüfung LDAP Authentifizierung id=3q4zvsbvk4378, timestamp(now+5m) DB BS OpenSMT SmartFrame, OViSS

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