Vorlesungsaufzeichnungen und digitale Annotationen

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1 Vorlesungsaufzeichnungen und digitale Annotationen Einsatz und Nutzen in der Lehre Bernd Zupancic Dissertation zur Erreichung des Doktorgrades an der Fakultät für Angewandte Wissenschaften der Albert-Ludwigs Universität Freiburg im Breisgau

2 ii Dekan: Erstgutachter: Zweitgutachter: Prof. Dr. Jan G. Korvink Prof. Dr. Thomas Ottmann Prof. Dr. Rolf Plötzner Tag der Disputation: 4. Juli 2006

3 Inhaltsverzeichnis Kapitel 1 Einleitung...1 Kapitel 2 Computerunterstützes Lehren und Lernen mit Hilfe von Vorlesungsaufzeichnungen Authoring on the Fly Zielsetzung und Eigenschaften des Systems Technische Realisierung der Wiedergabe Verwandte Arbeiten Framework für die Evaluation der Kurse Einsatz von Vorlesungsaufzeichnungen in der traditionellen Präsenzlehre Logfile-Analyse Charakterisierung der Zugriffe auf die Aufzeichnungen Charakterisierung der Wiedergabe einer Aufzeichnung Ergebnisse der Umfrage Deskriptive Ergebnisse Signifikante Zusammenhänge Verhalten unterschiedlicher Nutzertypen Virtualisierung der Präsenzlehre mit Vorlesungsaufzeichnungen Konzeption der Distanzkurse Ergebnisse der Umfrage Gründe für die Teilnahme an den Distanzkursen Vorlesungsbetrieb Nutzung der Aufzeichnungen Zusammenfassung und Diskussion...34 Kapitel 3 Ein Annotationssystem für Vorlesungsaufzeichnungen Definition des Begriffes Annotation und Motivation Annotation auf Papier Digitale Annotation Existierende Annotationssysteme Webannotationssysteme Videoannotationssysteme Präsentationsaufzeichnungssysteme Anforderungen an das Annotationssystem Beschreibung einer Annotation Das abstrakte Datenmodell einer Annotation...54 iii

4 iv Wahl des Formats zur Beschreibung des Datenmodells XLink - XML Linking Language RDF - Resource Description Framework Schlussfolgerung Architektur des Annotationssystems Grundsätzliche Überlegungen zum Design der Architektur Konkrete Realisierung des Systems mit Hilfe eines Web Services Verwaltung der Annotationen in der XML-Datenbank Technische Details des Web Services Beschreibung und Manipulation der Annotationen in Java Verwaltung der Annotationen Gruppen- und Nutzerverwaltung WSDL - Web Service Description Language SOAP - Simple Object Access Protocol Clients des Annotationssytems Annotation von Webseiten Annotation von Vorlesungsaufzeichnungen Kapitel 4 Wiedergabe von Vorlesungsaufzeichnungen auf dem PDA Was ist ein Handheld und ein PDA? Mobiles Lernen mit dem PDA Mobiles Lernen in der Schule Mobiles Lernen an der Universität Interaktive Vorlesungen mit Hilfe des PDAs Verwendung von Lehrmaterialen auf dem PDA Die Darstellung und Transcodierung digitaler Inhalte auf dem PDA Die Darstellung von Text auf einem PDA Die Transcodierung und Darstellung von Webseiten Generierung der Webseiten Visualisierungs- und Interaktiontechniken Darstellung und Wiedergabe von Vorlesungsaufzeichnungen auf dem PDA Darstellung von Folien auf dem Pocket PC Ein Player für die Wiedergabe von AOF-Aufzeichnungen Technische Umsetzung Benutzeroberfläche des Players

5 v Thumbnails Inhaltsverzeichnis Vollbildmodus Standardmodus Evaluation des Players Hypothesen und Fragestellungen Versuchsaufbau und Durchführung der Experimente Qualität der Wiedergabe Suchen im Vortrag Präzises Ansteuern einer Stelle im Vortrag Abschließende Befragung Zusammenfassung und Ausblick Kapitel 5 Zusammenfassung und Ausblick A Die Java-Klassen des Web Services B Ein Auszug aus der WSDL-Beschreibung des Web Services Literaturverzeichnis...127

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7 Kapitel 1 Einleitung Bedingt durch die rasante technologische Entwicklung der letzten Jahre haben elektronische Medien eine weite Verbreitung in der universitären Lehre gefunden. So werden inzwischen viele Lehrveranstaltungen an den Hochschulen aufgezeichnet und den Studierenden als ergänzendes Unterrichtsmaterial oder im Rahmen eines Distanzkurses als Ersatz einer Live-Veranstaltung angeboten. Doch es ist immer noch nicht klar, welchen Vorteil die Studierenden von den neuen Möglichkeiten haben: Bietet das neue Medium wirklich einen Nutzen oder ist es vielleicht gar nicht hilfreich? In dieser Arbeit gehen wir dieser Frage nach und beleuchten unter anderem die folgenden Punkte: Wie nutzen die Studierenden die Vorlesungsaufzeichnungen in Präsenz- und Distanzkursen? Wie sollten die Vorlesungsaufzeichnungen den Studierenden zur Verfügung gestellt werden? Ist es möglich und sinnvoll, die Aufzeichnungen auch auf kleine, mobile Geräte in Taschenformat zur Verfügung zu stellen? Kann der Nutzen der Aufzeichnungen durch ein so genanntes Annotationssystem erhöht werden? Um diese Fragen zu beantworten, wurde das am Institut für Informatik der Universität Freiburg entwickelte Aufzeichnungssystem Authoring on the Fly (kurz: AOF) eingesetzt und weiterentwickelt. Das AOF-System zeichnet sich hauptsächlich dadurch aus, dass der Live-Charakter einer Vorlesung bei der Wiedergabe weitestgehend erhalten bleibt. Nicht nur die Folienwechsel, sondern beispielsweise auch die handschriftlichen Zeichnungen auf den Folien werden in ihrer vollen Dynamik synchron mit der Tonaufnahme des Vortragenden wiedergegeben. Ein weiterer Vorteil dieses Systems ist die gute visuelle Navigation in den Aufzeichnungen. Jede Stelle im Vortrag ist ansteuerbar und kann ab diesem Zeitpunkt abgespielt werden. Der Autor konnte in verschiedenen Verbundprojekten, wie dem Universitären Lehrverbund Informatik (ULI) [ULI05] und der Virtuellen Hochschule Oberrhein (VIROR) [VIR05], Erfahrung mit unterschiedlichen Aufzeichnungssystemen sammeln. Aus den oben genannten Gründen haben wir jedoch in den von uns betreuten Kursen das AOF-System eingesetzt. In Kapitel 2 berichten wir ausführlich über die gewonnenen Erkenntnisse mit dem AOF-System. In einem Zeitraum von drei Jahren haben wir untersucht, wie die Aufzeichnungen sinnvoll eingesetzt werden können und wie die Studierenden die Aufzeichnungen nutzen. Hierfür wurde ein Kurs ausgewählt, den die Studierenden der Informatik in ihrem Hauptstudium besuchen müssen. Dieser Kurs wird jedes Wintersemester mit fast identischen Themen angeboten und eignet sich deshalb besonders gut für eine langfristige Untersuchung. In Abschnitt 2.4 beschreiben wir, wie die Aufzeichnungen als zusätzliches Lernmaterial den Studierenden zur Verfügung gestellt wurden. Teilergebnisse der Untersuchungen wurden in [ZH02] veröffentlicht. Die in dem Abschnitt präsentierte Logfile-Analyse ist jedoch ausführlicher und gibt ein detailliertes Bild, wie die Studierenden die Aufzeichnungen während des Semesters genutzt haben. Hierfür wurde im Rahmen dieser Arbeit eine entsprechende Software zum Protokollieren der Aktionen der Anwender implementiert. Sobald ein Anwender im Intranet das Programm für die Wiedergabe der Vorlesungsaufzeichnungen startete, wurden alle relevanten Informationen abgespeichert. Mit einer statistischen Auswertung der gewonnenen Daten lassen sich dann

8 2 beispielsweise folgende Fragen beantworten: Welche Vorlesung wurde wann und wie lange wiedergegeben? Welche Stellen in einem Vortrag schauten die Studierenden an? Die Gründe, weshalb die Aufzeichnungen verwendet werden und welchen Stellenwert die Aufzeichnungen für die Studierenden haben, lassen sich mit einer solchen Analyse jedoch nicht beantworten. Beispielsweise lässt sich nur mit einer Umfrage klären, wie wichtig Aufzeichnungen im Vergleich zu anderen Lehrmitteln (Skripte, Bücher usw.) für die Studierenden sind. Demzufolge wurde am Ende des Semesters eine Umfrage durchgeführt. Die relativ einfache und schnelle Erstellung von Vorlesungsaufzeichnungen ermöglichte deren Einsatz in verschiedenen Distanzkursen. Die Kurse wurden nicht nur Freiburger Studierenden, sondern auch im Rahmen von ULI und VIROR Studierenden anderer Universitäten angeboten. Eines der wichtigsten Projektziele war die kostengünstige Virtualisierung der Präsenzveranstaltung. Die Durchführung der Kurse sollte nicht nur einen prototypischen Charakter haben. Die Kurse sollten sowohl mit einer kleinen als auch mit einer größeren Teilnehmerzahl für Lehrende durchführbar sein, die keine Computerexperten sind. Das im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Konzept, das dieses Ziel erreicht, wurde vom Autor schon sehr früh umgesetzt und in etlichen Kursen getestet (siehe [LTZ02]). Des Weiteren wurde ähnlich wie im Präsenzkurs das Nutzungsverhalten der Studierenden analysiert. In Kapitel 3 wird ein wichtiger Aspekt, der besonders für Distanzkurse wichtig ist, angesprochen: die Kommunikation der Studierenden und deren Kooperation. Aufzeichnungen werden oft nur als ein Medium für die Wissensvermittelung angesehen. Sie sind jedoch, wie auch Bücher und Skripte, in einen Lernprozess eingebunden. Verwendet der Studierende ein Buch, so wird er beim ersten Lesen wichtige Stellen markieren und diese mit Randbemerkungen versehen. Bei der Bearbeitung von Aufgaben und bei der Diskussion mit den Kommilitonen wird dann das Wissen vertieft und Fragen geklärt. Die meisten Learning Management Systeme haben eine Notizfunktion und verschiedene Kommunikationswerkzeuge wie Chat oder ein Diskussionsforum. Diese unterstützen diesen Prozess jedoch nur unzureichend (vgl. z.b. S.50 [GGK01], [Hew01]). Ein wichtiger Grund ist die fehlende visuelle Verknüpfung des Diskussionsbeitrags mit dem Dokument. So genannte Annotationssysteme für Webseiten (kurz: Webannotationssysteme) unterscheiden sich in diesem Punkt von den üblichen Diskussionsforen. Zu jeder Anmerkung ist die Stelle im Dokument sichtbar und so gekennzeichnet, dass der Anwender mit einem kurzen Blick die entsprechende Passage im Dokument nachlesen kann. Diese Art von Anmerkung wird Annotation genannt. Untersuchungen belegen, dass Webannotationssysteme die Beteiligung der Studierenden an der zeitversetzten, asynchronen Diskussion signifikant erhöhen. Es ist anzunehmen, dass diese Annotationssysteme für die Studierenden nicht nur eine Erleichterung darstellen, sondern auch den Lernerfolg beeinflussen. Das Annotieren von Vorlesungsaufzeichnungen wird hingegen nur von wenigen Systemen in Hinblick auf eine Diskussion unterstützt. Wir werden zuerst einen Abriss der relevanten Arbeiten geben, bevor wir unser System vorstellen. Die Idee ist, das AOF-System um verschiedene Kooperationsfunktionen zu erweitern. In dieser Arbeit beschränken wir uns im Wesentlichen darauf, das System als Diskussionswerkzeug einzusetzen. Das Konzept, AOF-Aufzeichnungen zum kooperativen Lernen zu nutzen, ist auch [FLL+03] beschrieben. In [LZ03] wird das Annotationssystem etwas detaillierter aus der Perspektive der Anwender dargestellt. In Kapitel 3 wird nicht nur die Benutzeroberfläche für die Annotierung von AOF-Aufzeichnungen beschrieben, sondern auch ausführlich die zugrunde liegende Infrastruktur erläutert. Der AOF-Player für die Wiedergabe der Aufzeichnungen ist nur eine der denkbaren Applikationen, die auf die zentral abgespeicherten Annotationen zugreifen können. Über einen Webbrowser hätte ein Anwender beispielsweise ebenfalls die Möglichkeit, Annotationen abzurufen. Hierfür wird ein format- und dokumentenunabhängiges Datenmodell für die Annotationen entwickelt. Es ist also möglich, nicht nur Vorlesungsaufzeichnungen, sondern jedes beliebige andere Dokument zu annotieren. Anschließend wird in Abschnitt 3.5 die in dieser Arbeit

9 konzipierte Client-Server Architektur zur Speicherung und Filterung der Annotationen vorgestellt. Diese wurde in Zusammenarbeit mit Daniel Eschle [Esc03] als ein Web Service realisiert. Es ist das erste uns bekannte Annotationssystem, das einen Web Service verwendet. Das System ist damit auch in Zukunft relativ einfach erweiterbar. Durch den einfachen Zugriff über die verschiedenen Plattformen hinweg können auch Applikationen auf kleinen, mobilen Endgeräten diesen Dienst nutzen. In Kapitel 4 beschäftigten wir uns mit dem Einsatz mobiler Endgeräte im Taschenformat für die Wiedergabe von Vorlesungsaufzeichnungen. Tragbare Videogeräte, Handys und so genannte PDAs (Personal Digital Assistant) finden immer mehr Verbreitung und werden auch zunehmend bezüglich deren Einsatzmöglichkeiten in der Lehre wissenschaftlich untersucht. Oft werden auf diesen Geräten nur die elektronischen Versionen von Lehrbüchern verwendet. Vorlesungsaufzeichnungen werden hingegen nicht eingesetzt. In Kapitel 2 zeigen wir jedoch, dass Vorlesungsaufzeichnungen ebenso wichtig wie Bücher und Vorlesungsskripte sein können. Der Studierende kann aber in vielen Situationen nicht auf diese wichtige Ressource zugreifen. Beispielsweise stehen dem Studierenden während der Heimfahrt im Zug die Aufzeichnungen für die Nachbereitungen des Unterrichtsstoffes nicht zur Verfügung. Die Aufzeichnungen könnten zwar auf dem Laptop wiedergegeben werden; aus verschiedenen Gründen ist dies jedoch unwahrscheinlich: Um eine kurze Sequenz wiederzugeben, muss der Anwender zuerst das Betriebssystem hochfahren und das Programm starten. Es ist also mit einem vergleichsweise hohen Zeitaufwand verbunden. Des Weiteren wird der Studierende aufgrund der Größe des Laptops das Gerät nicht immer dabei haben. Abhilfe würde der Einsatz eines mobilen Geräts im Taschenformat (PDA) schaffen. Für die Wiedergabe von Vorlesungsaufzeichnungen musste der AOF-Player für den PDA vollständig neu entwickelt werden, um die plattformspezifischen Funktionen des Geräts ausnutzen zu können. Dies bedeutet einen sehr hohen Implementierungsaufwand. Ein großer Teil der Implementierung wurde daher im Rahmen einer Masterarbeit [Ngu04] durchgeführt, die vom Autor betreut wurde. Die technischen Details zum AOF-Player werden in Abschnitt 4.4 zusammengefasst. Bei der Wiedergabe der Aufzeichnungen auf einem kleinen mobilen Gerät sind dabei zwei Probleme zu lösen. Das erste Problem ergibt sich aus dem begrenzten Speicher und der beschränkten Rechenleistung eines solchen Geräts. Die rasante Entwicklung im Bereich der mobilen Endgeräte wird dieses Problem jedoch in naher Zukunft zumindest teilweise lösen. Das andere Problem ist jedoch inhärent: der kleine Bildschirm des Geräts. Der Bildschirm ist klein, hat eine geringe Auflösung und kann nur wenige Farben darstellen. Text auf den Folien, handschriftliche Anmerkungen sind auf den Folien daher oft nicht mehr gut lesbar. Des Weiteren muss der Entwickler eines solchen Programms die Eigenschaften des PDAs berücksichtigen. Für die Bedienung der Programme werden meistens Geräteknöpfe und ein Stift verwendet. Durch einen berührungsempfindlichen Bildschirm kann der Anwender mit dem Stift die Programme bedienen. Daher lassen sich schon aus Gründen der Bedienbarkeit die Funktionen einer Applikation vom Desktop PC nicht eins zu eins auf ein solches Gerät übertragen. Der Entwickler muss entscheiden, welche Funktionen wie auf dem PDA sinnvoll umgesetzt werden. Dabei sollte einerseits das Look&Feel der Applikation des Desktops PCs erhalten bleiben; andererseits müssen beim Design der Benutzeroberfläche die Eigenschaften des PDAs berücksichtigt werden. Wir werden daher detailliert auf das Design der Bedienoberfläche eingehen. Unter anderem werden wir untersuchen, wie die Folien gut lesbar dargestellt werden können und wie die Aktionen des Dozenten (Einblendungen von Text und Bildern auf den Folien, Erstellen handschriftlicher Anmerkungen usw.) wiedergegeben werden können. Verschiedene 3

10 4 Darstellungs- und Interaktiontechniken werden hierfür eingehender betrachtet. Wir werden anschließend den Player vorstellen und untersuchen, ob die Wiedergabe der Vorlesungsaufzeichnungen in einer guten Qualität und die Suche in den Vorlesungsaufzeichnungen effizient möglich ist. Im Gegensatz zu einer Untersuchung, bei dem die Bedienbarkeit des Programms und die Lesbarkeit des Dokuments auf einem PC simuliert wird, ergibt sich bei unserer Untersuchung ein realistisches Bild. Die Vorlesungsaufzeichnungen wurden sowohl auf einem PDA als auch auf einem Laptop wiedergegeben und miteinander verglichen. Bei dem PDA können im Gegensatz zum Laptop beide Hände für die Bedienung eingesetzt werden. Die eine Hand bedient die Geräteknöpfe, die andere Hand den Stift. Beispielsweise lassen sich mit den Geräteknöpfen die Folien umblättern und mit dem Stift eine bestimmte Texteinblendung in einer Folie suchen. Andererseits bleiben aufgrund des kleinen Bildschirms die oben aufgeführten Einschränkungen bestehen. Dennoch waren die Ergebnisse auf dem PDA teilweise ähnlich gut wie auf dem Laptop.

11 Kapitel 2 Computerunterstützes Lehren und Lernen mit Hilfe von Vorlesungsaufzeichnungen In diesem Kapitel wird untersucht, wie Vorlesungsaufzeichnungen in Präsenz- und Distanzkursen sinnvoll eingesetzt werden können, und wie die Studierenden die Vorlesungsaufzeichnungen nutzen. Die Ergebnisse hatten großen Einfluss auf die Weiterentwicklung des Systems Authoring on the Fly (siehe Kapitel 3 und 4). Wir werden daher in Abschnitt 2.1 zuerst das System Authoring on the Fly vorstellen. In Abschnitt 2.2 werden wir die Eigenschaften ähnlicher Systeme schildern, bei denen ebenfalls das Verhalten der Studierenden untersucht worden ist. Danach werden wir in Abschnitt 2.3 das Framework für die Evaluation der Kurse beschreiben. Das in diesem Abschnitt beschriebene Lehr-/Lernmodell erlaubt einen Vergleich mit anderen Lernmittel, wie beispielsweise interaktive Lernmodule oder Bücher. In Abschnitt 2.4 zeigen wir, wie in der Praxis Vorlesungsaufzeichnungen in der traditionellen Lehre mit einem geringen Aufwand eingesetzt werden können und welchen Einfluss Vorlesungsaufzeichnungen auf das Lernverhalten der Studierenden haben. Mit Hilfe einer Logfile-Analyse und einer Umfrage erhielten wir einen genauen Einblick, wie die Studierenden die Aufzeichnungen nutzen. In Abschnitt 2.5 zeigen wir, wie mit Hilfe von Vorlesungsaufzeichnungen Distanzkurse erfolgreich durchgeführt werden können. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ähnlich wie in der Präsenzveranstaltung entsprechende Untersuchungen zum Nutzungsverhalten der Studierenden durchgeführt. Schließlich werden in Abschnitt 2.5 die wichtigsten Ergebnisse zusammengefasst und diskutiert. 2.1 Authoring on the Fly Zielsetzung und Eigenschaften des Systems Das Authoring on the Fly System (AOF) wurde entwickelt, um sämtliche Arbeitsschritte, die bei einer rechnergestützten Präsentation auftreten, zu erleichtern. Dies beinhaltet die Vorbereitung und das Halten des Vortrags, aber auch das Editieren und die Aufbereitung der entstandenen Aufzeichnungen. Als Ergebnis dieses Prozesses liegen die Vorträge als qualitativ hochwertige Aufzeichnungen vor. Während der Präsentation kann der Vortragende mit einem minimalen Aufwand die Präsentationssoftware bedienen. Die Software besteht im Wesentlichen aus einem Whiteboard-Programm (AOFwb oder mlb [AOF05]). In das Whiteboard-Programm wird das vorhandene elektronische Material (z.b. PowerPoint- Folien) importiert oder direkt in dieser Applikation erstellt. Wie bei den gängigen Präsentationsprogrammen können Text und Grafiken auf den (elektronischen) Folien während des Vortrags eingeblendet werden. Um die Aufmerksamkeit auf eine bestimmte Stelle auf den Folien zu lenken, steht ebenfalls ein Zeiger zu Verfügung. Abhängig vom Eingabegerät kann der Vortragende handschriftliche oder eingetippte (textuelle) Anmerkungen auf den Folien anbringen. Handschriftliche Anmerkungen und Zeichnungen lassen sich beispielsweise mit einem Whiteboard (z.b. Smartboard [SMA05]) anfertigen. Ein Whiteboard ist ein Gerät, das die übliche Kreidetafel ersetzt. Mit speziellen Stiften kann der Vortragende das Gerät bedienen. Die Studierenden sehen auf dieser Tafel die Folien und die Anmerkungen. Der Vorteil ist, dass die Vorlesungsinhalte digital vorliegen und aufgezeichnet werden

12 6 können. Beim AOF-System werden alle Aktionen, die innerhalb des Whiteboard-Programms stattfinden, mit ihrer zeitlichen Dynamik aufgezeichnet: Folienwechsel, Einblendungen von Grafik und Text, Editieroperationen in Folien, Erstellung handschriftlicher Anmerkungen, Bewegungen des Zeigers. Zusätzlich werden weitere so genannte Medienströme, beispielsweise das Video- oder das Audiosignal des Vortragenden oder eine Animation, für eine synchrone Wiedergabe aufgezeichnet. Die Architektur ist dabei so flexibel und skalierbar gestaltet, dass während der Präsentation die Medienströme auch an andere Standorte übertragen werden können. Dies ist jedoch mit einem hohen technischen und organisatorischen Aufwand verbunden. Der Hörsaal, in dem der Dozent seinen Vortrag hält, ist meist mit einem Whiteboard und mit mehreren Mikrofonen und Kameras ausgestattet. Hilfspersonal bedient die Kameras, damit auch die Studierenden in den anderen Hörsälen den Vortrag mitverfolgen können. Da der Dozent allein schon durch die Gestik und Mimik der Zuhörer Rückmeldung erhält, wird das Video der Studierenden aus den entfernten Standorten in den Hörsaal des Dozenten übertragen. Wird hingegen der Vortrag nicht übertragen und nur aufgezeichnet, so ist der Aufwand geringer. Es kann nämlich auf das Video verzichtet werden. Die wichtigen Informationen erhalten sie bei der Wiedergabe aus den aufgezeichneten Folien und den gesprochenen Erklärungen des Dozenten [LMT04]. Somit ist ein relativ geringer technischer und organisatorischer Aufwand notwendig, um eine solche Aufzeichnung durchzuführen. Selbst in Seminarräumen mit einer geringen Ausstattung ist es inzwischen ohne Probleme möglich, eine Vorlesung aufzuzeichnen. Inzwischen wird oft anstatt eines Notebooks ein mobiles Rednerpult eingesetzt. Ein solches Pult besteht im Wesentlichen aus einem PC und einem eingelassenem Grafiktablett. Auf dem Grafiktablett kann der Dozent mit einem Stift handschriftliche Anmerkungen auf den Folien in der Whiteboard-Applikation anbringen. Der Inhalt der Whiteboard-Applikation ist für den Dozenten auf dem Display des Tabletts sichtbar und wird gleichzeitig mit einem Beamer auf eine große Leinwand projiziert. Dadurch kann der Dozent im Gegensatz zu der Nutzung eines Whiteboards seinen Vortrag halten, ohne dass er den Blickkontakt mit dem Auditorium verliert. Aufgrund des Arbeitsaufwandes werden die Aufzeichnungen bei einer Präsenzveranstaltung meist nicht nacheditiert, sondern werden gleich nach der Präsentation auf das Netz gelegt. Die Studierenden haben somit sofort Zugriff auf die Aufzeichnungen und können diese für die Bearbeitung der Übungen verwenden. Die Erstellung von Lernmodulen fordert eine Aufbereitung der Aufzeichnung. Dies beinhaltet die Durchsicht und das Editieren der Vorträge, um Versprecher oder zu lange Pausen herauszuschneiden und längere Vorträge in kleinere Abschnitte zu unterteilen. Die Unterteilung eines längeren Vortrags ist jedoch nur dann sinnvoll, wenn inhaltlich unterschiedliche, in sich abgeschlossene Themen behandelt werden. Die Lernmodule werden zusätzlich mit einer kurzen Zusammenfassung und den Metadaten versehen und bilden dann den Kern eines Distanzkurses oder eines Hybridkurses (Blended Learning), bei der nur die Übungen im Präsenzmodus durchgeführt werden. Die Vorträge können in unterschiedlichen Formaten und mit verschiedenen Playern wiedergegeben werden. In der Abbildung 1 (a) ist die Unix-Version des AOF-Players dargestellt. Es existieren Player für die Betriebsysteme Unix, Windows und MacOS. Die neue Version des Players mit dem Namen aofjsync ist in Java implementiert und plattformunabhängig. Die Unix-Version wurde im Rahmen der Evaluation des Präsenzkurses für die Logfile-Analyse (s. Abschnitt 2.4.1) eingesetzt und besteht im Gegensatz zur Java Version aus drei Komponenten. Die HTML-Seite wird automatisch nach Beendigung der Aufnahme generiert. Sie enthält eine Thumbnail-Übersicht und die Folien in Originalgröße mit den Anmerkungen des Dozenten. Mit Hyperlinks 1 kann die Wiedergabe der Aufzeichnung gestartet bzw. an bestimmte Stellen im Vortrag gesprungen werden. Für jeden Folienwechsel ist ein entsprechender Einstiegspunkt im Vortrag definiert. Der Player besteht aus dem Wiedergabefenster, das die Folien mit ihren dynamischen Änderungen (Folienwechsel, Schreiben und Zeichnen mit einem Stift oder Bewegungen des Zeigers etc.) wiedergibt. Der Scrollbalken 2 wird für die

13 visuelle Suche innerhalb des Vortrags verwendet. Die dynamischen Änderungen werden entsprechend der Scrollgeschwindigkeit angezeigt (Visible Scrolling). Jede Stelle im Vortrag kann exakt angesteuert und sofort wiedergegeben werden (wahlfreier Zugriff). Die dritte Komponente 3 stellt, neben einem weiteren Scrollbalken, zusätzliche Funktionen für die Wiedergabe und Informationen zum Vortrag zur Verfügung. Die Wiedergabe ist mit den oben beschriebenen Playern komfortabel, hat aber einen Nachteil: Ein Programm muss vom Anwender installiert werden. Da möglichst viele Studierende ohne großen Aufwand die Vorträge anhören sollen, gibt es die Möglichkeit, das auf SGML 1 (Standard Generalized Markup Language) basierte AOF-Format in das RealMedia- oder Flash-Format zu konvertieren. Die Studierenden können somit die Wiedergabe der Vorträge im Webbrowser starten (s. Abbildung 1 (b)). Die Oberfläche besteht bei beiden Versionen aus einer Thumbnail-Übersicht und einem Abspielmechanismus, der einen Scrollbalken 4 enthält (a) (b) Abbildung 1: Wiedergabe von AOF-Aufzeichnungen: (a) Unix-Player mit Zugriff auf die Aufzeichnungen über das Web, (b) Webinterface (Flash-Version) 1 Mit einer geringen Modifikation ist das AOF-Format XML-konform, sodass gängige Programme und Bibliotheken zur Bearbeitung des AOF-Formats verwendet werden können.

14 8 Das Visible Scrolling und der wahlfreie Zugriff sind bei Streaming-Verfahren, beispielsweise RealMedia, grundsätzlich schlechter einzustufen als bei einer lokalen Wiedergabe. Dies liegt an der Pufferung der Daten, sodass eine Echtzeitnavigation nur beschränkt möglich ist (vgl. [Mül00]). Bei der Progressive- Download-Methode, die die Flash-Version des Players verwendet, werden im Gegensatz zum Streaming- Verfahren die gesamten Daten auf den Client-Rechner heruntergeladen, sodass eine Archivierung der Aufzeichnung durch den Nutzer und eine erneute Wiedergabe ohne Netzverbindung möglich ist. Die bessere Navigation und die Archivierung der Aufzeichnungen im Flash-Format könnte für die Studierenden ein wichtiger Grund sein, die Flash- anstatt der RealMedia-Versionen der Aufzeichnungen zu wählen Technische Realisierung der Wiedergabe Eines der Stärken des AOF-Ansatzes ist die gute Wiedergabe und Suche innerhalb der Aufzeichnungen. Dies spiegelt sich in dem Design der AOF-Player, insbesondere in dem zugrunde liegenden Master-Slave Synchronisierungsmodell, wider ([Mül00], [MO00]). Die Synchronisierung der verschiedenen Medienströme erfolgt anhand des wichtigsten Stroms (Master-Strom), dem Audiosignal des Dozenten. Die Applikation bzw. Modul einer Applikation, die den Master-Strom wiedergibt, ist der Synchronizer. Alle anderen Ströme, die nur visuelle Informationen anzeigen, sind die so genannten Slave-Ströme. Die Applikationen bzw. die Module für die Wiedergabe der Slave-Ströme werden Helper genannt. Der wichtigste Slave-Strom ist der Folienstrom, d.h. die Darstellung der Folien mit den entsprechenden Aktionen des Dozenten (Folienwechsel, das Einblenden von Folienobjekten usw.). Denkbar sind jedoch auch Videoströme (Video des Dozenten oder des Auditoriums) oder Applikationsströme (z.b. eine Algorithmenanimation mit JEDAS (Kap. 5 in [Mül00])). Mit einer hohen, regelmäßigen Frequenz wird die Zeitinformation über die aktuelle Position im Master-Strom an die Helper geschickt. An Hand des empfangenden Zeitstempels überprüft der Helper, ob eine zeitliche Abweichung bei der Darstellung der eigenen visuellen Elemente mit der Wiedergabe des Masterstroms vorliegt. Nimmt der Helper beispielsweise eine sehr zeitintensive Berechnung vor, so kann dieser erst später auf die empfangenen Zeitstempel reagieren. In einer solchen Situation findet keine Pufferung der Zeitstempel statt, sondern nur der zuletzt empfangene Zeitstempel wird für die Synchronisierung herangezogen. Neben dem Zeitstempel werden noch weitere Informationen ausgetauscht. Informationen über die Zeitstempelrate (z.b. 25 Zeitstempel pro Sekunde) und die Länge der Aufzeichnung müssen ausgetauscht werden. Auf Ereignisse, wie der Nutzer scrollt oder die Applikation wurde gestoppt müssen der Helper und der Synchronizer reagieren. Wird beispielsweise mit einem Videoplayer (Helper) gescrollt, so muss an die entsprechende Stelle im Master-Strom gesprungen werden. Es sind also auch Rückkanäle von den Helpern zum Synchronizer notwendig. Über einen solchen Rückkanal wird dem Synchronizer z.b. mitgeteilt, ob ein Helper gestartet oder beendet wurde. Für den Austausch dieser Informationen wird ein einfaches Protokoll verwendet. Die Kommunikation zwischen Synchronizer und den Helpern geschieht je nach Plattform und Player entweder über eine standardisierte Interprozeßkommunikation oder eine TCP- Netzwerkverbindung. Für die Unix-Player werden z.b. Halfduplex-Pipes verwendet. Dies bedeutet, dass bei der Entwicklung eines neuen Helpers ein erneutes Kompilieren und Binden bereits bestehender Module, d.h. der Helper und des Synchronizers, nicht notwendig ist. Dieses Konzept ermöglicht es, verschiedene selbständig lauffähige Applikationen für eine synchrone Wiedergabe miteinander zu koppeln. Beispiele hierfür wäre ein Video- oder ein Animationsplayer. Da der Synchronizer nicht a priori weiß, welche Datenströme aufgezeichnet wurden und abspielt werden sollen, wird eine Textdatei verwendet. In der Textdatei werden die Informationen zum Vortrag, wie Titel, Autor, Aufnahmedatum usw., zusammen mit den benötigten Helper und den dazugehörigen Aufrufparameter in SGML

15 beschrieben. Der Synchronizer liest das File vor der Wiedergabe einer Aufzeichnung ein, um die entsprechenden Helper zu starten und die Metainformationen zur Aufzeichnung anzuzeigen. Im Rahmen der Arbeit wurde für Unix und für Java ein entsprechender Helper für das Protokollieren des Benutzerverhaltens implementiert. Der Logfile-Helper fungiert dabei in erster Linie als Listener, der über die oben beschriebene Schnittstelle die Benutzeraktionen zusammen mit den Informationen des Vortrags aufzeichnet. Die Informationen werden entweder lokal in einer Textdatei abspeichert oder über TCP an einen Server geschickt (siehe Abbildung 2). Der Server legt für jeden Nutzer eine Datei an, in der dessen Sitzungen abgespeichert werden. Mit Hilfe entsprechender Skripts und einer Statistiksoftware (SPSS) werden die Daten aufbereitet. Die Java-Version enthält zusätzlich ein Grafikmodul für die automatische Datenaufbereitung und Darstellung der Statistiken über das Web. 9 Synchronizer Animation Synchronizer Animation Folienstrom Listener Logfile- Logfile- Listener Folienstrom Player Player Logfile-Server Logfile-Archiv Abbildung 2: Client-Server Architektur, die für die Benutzerstudie verwendet wurde. 2.2 Verwandte Arbeiten Wie wir schon bei der Beschreibung des AOF-Systems gesehen haben, gibt es grundsätzlich zwei verschiedene Arten, die Aufzeichnungen den Studierenden zur Verfügung zu stellen. Meistens werden die Aufzeichnungen in einem Streaming Format, z.b. RealAudio oder RealVideo, über ein Webinterface zur Verfügung gestellt. Eine Software ist vom Anwender nicht zu installieren, da ein entsprechendes Programm (Plugin) in den meisten Browsern schon integriert ist. Das Audio/Video wird mit den statischen Folien des Vortrags synchronisiert abgespielt, sodass z.b. Folienwechsel automatisch durch das Userinterface durchgeführt werden. Beispiele für diese Klasse von Systemen sind eclass [BA04] (auch

16 10 bekannt unter dem Namen Classroom 2000), MANIC [PK99] und MSTE [HGG00]. Über ein Inhaltsverzeichnis oder einer Zeitleiste, die parallel zur Folie im Browser angezeigt wird, lässt sich die Wiedergabe der Medienströme an bestimmten Stellen im Vortrag starten. Diese Sprungstellen sind fest definierte Zeitpunkte im Medienstrom und in den meisten Fällen durch die Folienwechsel definiert. Bei einigen Systemen ist jedoch ein präziserer Zugriff auf den Medienstrom möglich. Schreibt der Vortragende im eclass System während der Präsentation auf die Folien, so werden diese Zeitpunkte aufgezeichnet. Durch das Anklicken einer solchen Annotation kann die Wiedergabe an der entsprechenden Stelle gestartet werden. Bei MANIC werden neben dem Folienwechsel auch die Einblendungen (Highlightings) auf den Folien mitprotokolliert. Diese stellen im Wesentlichen die Aufzählungspunkte auf den Folien dar und können direkt über das Interface angesteuert werden. MSTE hat von den erwähnten Systemen die gröbste Zugriffstruktur. Neben den Folientitel werden einige Fragen der Zuschauer in den Index aufgenommen. Im Wesentlichen kann also ein Vortrag zu Beginn einer Folie gestartet werden. Die zweite Klasse von Systemen basieren auf einer proprietären Lösung. Durch die Entwicklung eines eigenen Systems ist es einfacher möglich, den Live-Charakter einer Präsentation zu erhalten. Beispielsweise können so die handschriftlichen Notizen des Dozenten besser wiedergegeben werden. Das Autorensystem AudioGraph [Jes00] bietet hierfür ein Browser-Plugin an und fällt somit in diese Kategorie. Bei unseren Untersuchungen wurden von den Studierenden fast ausschließlich die proprietären Player verwendet. Für die evaluierte Präsenzveranstaltung wurde die Unix-Version des AOF-Players im Intranet eingesetzt. Dadurch fielen keine durch das Netzwerk verursachten Wartezeiten bei der Wiedergabe der Medienströme an. Durch den wahlfreien Zugriff auf den Medienstrom und die Visible Scrolling Eigenschaft des Players war zudem eine höhere Interaktion mit den Aufzeichnungen zu erwarten. So gesehen stellt unser System einen Idealfall dar, da etliche technische Einschränkungen einer webbasierten Lösung wegfallen. Ein Vergleich der Logfiles der webbasierten Systeme mit den Logfiles in unserem System könnte also einem Entwickler beim Design einer Multimedia-Server-Architektur wertvolle Hinweise liefern. Unsere Zielsetzung ist jedoch nicht die Charakterisierung der Benutzeraktionen, um beispielsweise die kontinuierlichen Medienströme (Video, Audio) auf dem Server bzw. auf dem Client besser zu verwalten oder neue Streaming- bzw. Kompressionsmethoden zu entwickeln. Die Logfile-Analyse stellt einen Teil der Evaluation dar, um zu untersuchen, auf welche Weise Vorlesungsaufzeichnungen die Lehre verbessern können. Aus diesem Grund wurden sowohl für den Präsenzkurs als auch für die Distanzkurse Umfragen durchgeführt. Nur Brotherton und Abowd [BA04] führten zu einer Logfile-Analyse zusätzlich Umfragen durch. Ein Vergleich unserer Ergebnisse mit den oben genannten Arbeiten ist nicht nur wegen der unterschiedlichen Benutzeroberflächen problematisch. Die verschiedenen Einsatzszenarien erschweren einen Vergleich. Die mit MSTE aufgezeichneten Vorträge wurden den Microsoft Mitarbeitern über das firmeneigene Netz zur Weiterbildung angeboten. Über 9000 Mitarbeiter griffen auf die Aufzeichnungen zu. MANIC hingegen wurde in einem Kurs für Studierende im Hauptstudium an der Universität von Massachusetts eingesetzt. Von den 220 registrierten Anwendern, waren 40 Distanzstudenten, die die Präsenzveranstaltung nicht besuchen konnten. Weitere 120 Studierende waren als Studierende der Universität eingeschrieben. Bei eclass konnte ebenfalls auf eine große Anzahl aufgezeichneter Kurse anonym, d.h. ohne an der Universität eingeschrieben zu sein, über das Web zugegriffen werden. Wir unterscheiden bei unseren Untersuchungen zwischen Präsenzveranstaltungen und den Distanzkursen. Bei der Präsenzveranstaltung waren die Aufzeichnungen nur zusätzliches Lernmaterial, das den Studierenden zur Verfügung gestellt wurde. Bei den Distanzkursen bauten die Übungen auf dem Inhalt der Aufzeichnungen auf. Auch in diesem Fall konnte der Stoff durch die angegebene Literatur bearbeitet werden. Die in unseren

17 Untersuchungen gewonnen Erkenntnisse werden wir in den entsprechenden Abschnitten mit den Ergebnisse der oben genannten Systeme vergleichen. Zuvor wollen wir etwas detaillierter das zugrunde liegende Framework für die Untersuchungen beschreiben Framework für die Evaluation der Kurse Im Rahmen des Projekts VIROR [VIR05] entstand ein Framework [HHF+03], [HFH02] für die Evaluierung computerunterstützter Lehrveranstaltungen. Die Beurteilung der Lehrveranstaltungen erfolgte unter folgenden Gesichtspunkten: Didaktik: Die Lehr- und Lehrelemente sollten in ihrer Konzeption und Gestaltung den modernen Unterrichtsformen entsprechen. Organisation: Die organisatorischen Rahmenbedingungen sollten die Integration der Lernmodule in die Lehrveranstaltung gewährleisten. Beispielsweise sollten Leistungen, die mit einem interaktiven Lernmodul (z.b. ein WBT 2 ) oder bei einem Distanzkurs erbracht werden, studienrelevant sein. Technik: Die Lernmodule müssen benutzerfreundlich und anwendungsnah konzipiert sein. Die Evaluation eines Kurses unter diesen drei Gesichtspunkten erleichtert die Identifizierung von Problemen, d.h. jedoch nicht das Didaktik, Organisation und Technik eines Kurses unabhängig voneinander sind: Nicht lesbare Folien oder eine schlechte Audioqualität der Aufzeichnung ermüdet und demotivieren die Lernenden. Eine schlechte Technik kann also auch zu einer schlechteren Beurteilung der Didaktik führen. Für die didaktische Beurteilung einer Veranstaltung wird der Learning Cycle von Mayes et al. [MCT+94] herangezogen, Dieses Lehr-/Lernmodell wurde für den mediengestützten Unterricht entwickelt und besteht aus den Phasen Konzeptualisierung, Konstruktion und Dialog. Während des Lernprozesses werden die Phasen zyklisch mehrfach durchlaufen. Nach Horz et al. [HWF02], [HFH02] lassen sich die Phasen wie folgt beschreiben: In der Phase der Konzeptualisierung wird der Lernende mit neuen Inhalten und Konzepten konfrontiert. Zuerst orientiert sich der Lernende, welche Inhalte relevant sind. Die Inhalte sollten aus diesem Grund gut strukturiert aufbereitet sein, und dem Lernenden sollten klare Lernziele vorgegeben werden. Anschließend erfolgt die Exploration des Inhalts mit dem Ziel einer ersten Interpretation des Inhalts. Der letzte Schritt der Phase beinhaltet das gedankliche/handelnde Experimentieren mit den neuen Lerninhalten. In der anschließenden Phase der Konstruktion werden die neuen Informationen auf Basis bereits bestehenden Wissen interpretiert und mit dem subjektiven Vorwissen verknüpft. Die relevanten 2 WBTs (Web Based Training) sind webbasierte, interaktive Lernmodule. Der Studierende greift somit mit Hilfe eines Webbrowsers über das Internet auf ein solches Lernmodul zu. Ein solches Lernmodul enthält oft multimediale Elemente, wie z.b. Videoclips, Animationen und Simulationen, und automatisch korrigierbare Tests, wie z.b. Multiple-Choice Tests. Eine Betreuung des Lerndenen durch einen Tutor findet im Allgemeinen nicht statt.

18 12 Informationen werden dazu selektiert und zum Aufbau subjektiver Bedeutsamkeit kombiniert. Anschließend werden die neuen Inhalte klassifiziert, um diese in das Vorwissen zu integrieren. In der Phase des Dialogs wird das Erlernte erprobt und externalisiert, um eine Tiefenverarbeitung der Inhalte zu erreichen. Durch die Diskussion und Auseinandersetzung mit anderen Lernenden werden die erarbeiteten Wissensinhalte reflektiert. Die anschließende Restrukturierung des Wissens führt zur Festigung der Wissensstrukturen. Mediengestützte Lernmodule lassen sich den einzelnen Phasen des Learning Cycles zuordnen und erlauben somit eine Optimierung des Lernprozesses [MF99]. Beispielsweise unterstützen Vorlesungsaufzeichnungen die Phase der Konzeptualisierung. Die Konstruktion- und die Dialogphase müssen durch die (virtualisierten) Übungsveranstaltungen abgedeckt werden. Die Aufzeichnungen müssen also gut in die Lehrveranstaltung eingebettet sein. Für die Evaluation der Kurse stand somit ein standardisierter Fragenkatalog zu den didaktischen organisatorischen, technischen Aspekten eines Kurses insbesondere zum Learning Cycle zur Verfügung. Aus diesem Item Pool wurden relevante Fragen ausgewählt und durch eigene AOFspezifische Fragen ergänzt. Wir beschreiben in den nächsten Abschnitten, wie die Aufzeichnung sinnvoll in Präsenz- und Distanzkursen eingesetzt werden kann. Dabei wird der Einsatz der Aufzeichnungen nicht nur aus dem Blickwinkel des Betreuers, sondern auch aus der Perspektive der Studierenden betrachtet. 2.4 Einsatz von Vorlesungsaufzeichnungen in der traditionellen Präsenzlehre Präsenzveranstaltungen werden inzwischen sehr häufig aufgezeichnet und den Studierenden als Aufzeichnungen zur Verfügung gestellt. Wir wollen in diesem Abschnitt der Frage nachgehen, wie ein solches Angebot angenommen wird und welchen Einfluss Vorlesungsaufzeichnungen auf das Lernverhalten der Studierenden haben. Arbeiten beispielsweise die Studenten auf Grund der Aufzeichnungen öfters zu Hause oder kommen sie trotz des Angebots zu den Vorlesungen? Wie wird also die Möglichkeit, zeitlich unabhängig auf die Vorlesung zugreifen zu können, genutzt? Um diese Fragen beantworten zu können, wurde das Verhalten der Studierenden im Rahmen der Vorlesung Algorithmentheorie, die im Wintersemester 2000/2001 an der Universität Freiburg gehalten wurde, eingehend untersucht. Wir werden in diesem Abschnitt die Ergebnisse ausführlich beschreiben, die teilweise schon in [ZH02] veröffentlicht wurden. Der Kurs ist ein fester Bestandteil des Curriculums der Studierenden mit Hauptfach Informatik. Die Inhalte haben sich über die Jahre nur geringfügig geändert, sodass sich dieser Kurs für eine langfristig angelegte Untersuchung eignete. Der Kurs wurde abwechselnd von zwei Dozenten live vor den Studierenden gehalten und aufgezeichnet. Die AOF-Aufzeichnungen standen den Studierenden ungefähr eine Stunde nach der Präsentation im Intranet zur Verfügung. Damit hatten die Studenten die Möglichkeit, die Aufzeichnungen zur Prüfungsvorbereitung oder zur Bearbeitung der Übungsaufgaben zu verwenden. Der Kurs wurde vor 30 bis 35 Studenten zweimal pro Woche gehalten und hatte einen Umfang von 4 Stunden pro Woche. Jede zweite Woche wurde anstatt eines Vortrags eine Präsenzübung durchgeführt. Das regelmäßige und erfolgreiche Bearbeiten der Aufgaben war die Voraussetzung für die Zulassung zur Klausur, an der 26 Studenten teilnahmen. Die Vorlesung ist also eine typische Informatikvorlesung, die von den Studierenden im sechsten Semester (Mittelwert M=5,85; Standardabweichung SD=1,58) besucht wird. Die Studierenden repräsentierten dabei eine Querschnitt der Informatikstudierenden in Freiburg: Die Studierenden waren zwischen 21 und 32 Jahre alt (M=23,52; SD=2,02), davon waren 85 Prozent männlich.

19 Im folgenden Abschnitt präsentieren wir zunächst die Ergebnisse der Logfile-Analyse, bevor eine am Semesterende durchgeführte Umfrage das Gesamtbild der Veranstaltung abrundet Logfile-Analyse Den Studierenden stand für die Wiedergabe der Aufzeichnungen ein entsprechend ausgestatteter Rechnerraum zur Verfügung. Auf den Linuxrechnern war der AOF-Player aofsync installiert, sodass mit Hilfe der in Abschnitt beschriebenen Client-Server Architektur für jeden Nutzer ein separates Logfile zentral abgespeichert werden konnte. Dazu generierte der Player beim Aufruf einer Aufzeichnung aus dem Account eine anonymisierte User-Id, die an den Server geschickt wurde. Um Mitarbeiter und Studenten unterscheiden zu können, wurde bei jeder Sitzung zusätzlich die Gruppen-ID mitprotokolliert. Informationen, wie Titel, Autor des Vortrags, die Vortragslänge, das Aufzeichnungsdatum und der Name der Vorlesung identifizieren den Vortrag und werden ebenfalls an den Server gesendet. Die Benutzeraktionen, einschließlich der Sprünge innerhalb des Vortrags mit den Scrollbalken oder mit den Hyperlinks, wurden für die spätere Analyse aufgezeichnet. Zu jeder Aktion wurde die aktuelle Systemzeit (Datum und Uhrzeit) mit dem entsprechenden Zeitpunkt im Vortrag (Millisekunden) abgespeichert. Es wurden also alle wichtigen Informationen für die spätere Analyse des Benutzerverhaltens mitprotokolliert. Die Zeit, die die Studierenden beim Betrachten der Folien auf den HTML-Übersichtsseiten aufwendeten, konnte jedoch nicht ermittelt werden. Im Zeitraum von Mitte Oktober 2000 bis Ende Mai 2001 wurden insgesamt 279 Sitzungen von 35 Studenten protokolliert. Man kann also davon ausgehen, dass jeder Teilnehmer der Vorlesung die Aufzeichnungen genutzt hat. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Studierenden einen Vortrag auch öfters anschauen konnten. Es stellte sich jedoch heraus, dass die Studierenden keine Präferenz für einen bestimmten Vortrag hatten. Das genaue Verhalten der Studierenden werden wir in den nächsten Abschnitten beschreiben Charakterisierung der Zugriffe auf die Aufzeichnungen Die Studenten riefen die Aufzeichnungen nicht gleichmäßig über das gesamte Semester verteilt auf. Zu Beginn des Semesters war ein erhöhter Zugriff auf die Aufzeichnungen zu verzeichnen. 16 Prozent der Sitzungen fanden im Oktober statt, während nur 13 Prozent der Vorträge in diesem Monat gehalten wurden. Vermutlich testeten einige Studierenden am Anfang des Semesters die neue Technik. Die maximale Anzahl der Zugriffe erfolgte im Februar. Mitte Februar wurde keine Vorlesung mehr gehalten, sodass den Studierenden zwei Wochen Zeit für die Klausurvorbereitungen blieb. Für die Prüfung wurden die Vorlesungsaufzeichnungen von etlichen Studenten intensiv genutzt: 28 Prozent aller Sitzungen fanden im Februar statt. Jedoch nur 13 Prozent der Vorlesungen wurden in diesem Monat gehalten. Wie in der Abbildung 3 (a) zu sehen ist, werden die Aufzeichnungen nach der Klausur nur noch selten genutzt. Das Verhalten spiegelt sich ebenfalls in der Abbildung 3 (b) wider. Die Abbildung zeigt außerdem, in welchen Zeitrahmen eine Aufzeichnung nach der Live-Präsentation noch angeschaut wird. Einige Themen wurden schon in einer anderen Vorlesung zuvor aufgenommen und den Studierenden vor dem Semester zur Verfügung gestellt. Sie hatten also die Möglichkeit, sich schon vor der Präsentation mit dem entsprechenden Thema vertraut zu machen. Die Grafik zeigt jedoch deutlich, dass die Studierenden den Inhalt in der Regel erst nach dem Vortrag aufbereiteten. Innerhalb der ersten zwei Wochen nach der Präsentation erfolgte in 42 Prozent aller Fälle der Zugriff auf die entsprechende Aufzeichnung. Der

20 14 Maximalwert wird zwischen zwei und drei Tagen erreicht und entspricht dem Abstand zweier aufeinander folgenden Veranstaltungen. Das bedeutet, dass für die Bearbeitung der Hausgaben (zweiwöchentlicher Abgabeturnus) und für die Vorbereitung auf die nächste Unterrichtseinheit die Aufzeichnungen intensiv genutzt wurden. Die Maxima zwischen dem 85. und dem 110. Tag sind ein weiterer Hinweis auf den häufigen Zugriff kurz vor der Prüfung. Das Verhalten bei der Wiedergabe spiegelt somit ein Lernverhalten der Studierenden wider, das auch bei der Verwendung anderer wichtiger Lernmaterialen zu beobachtet worden wäre. Mit dem eclass System [BA04] wurden in einem vergleichbaren Lernszenario ähnliche Erfahrungen gemacht. Den Studierenden wurden die Aufzeichnungen, d.h. die Folien mit den Tonaufnahmen, als zusätzliches Lehrmaterial zur Verfügung gestellt. Auch hier haben die Studierenden die Aufzeichnungen intensiv für die Bearbeitung der Aufgaben und für die Examensvorbereitung genutzt. Das MSTE Systems [HGG00] wurde hingegen nicht in der universitäreren Lehre, sondern zur firmeninternen Fortbildung der Microsoft-Mitarbeiter eingesetzt. Sie schauten sich einen Vortrag an, falls sie ihn aufgrund ihrer Arbeit nicht besuchen konnten. Die Vorträge behandelten im Allgemeinen in sich abgeschlossene Themen. Die Aufzeichnungen wurden auch dazu genutzt, um zu einem wesentlich späteren Zeitpunkt nach dem Vortrag etwas zu dem Thema zu erfahren oder nachzuschauen. Das Halten einer Präsentation ist daher zeitlich stärker von der Wiedergabe des Vortrags entkoppelt: Eine Aufzeichnung wird am häufigsten innerhalb der ersten 4 Monate wiedergegeben. In diesen Monaten wurden maximal 2 bis 2,5-mal Sitzungen für eine Aufzeichnung pro Woche verzeichnet. Danach flachte die Zugriffshäufigkeit ab und pendelte sich in einem Zeitraum von 104 Wochen auf eine konstante Zahl von einem Zugriff pro Woche ein. Wie oft auf die Aufzeichnungen zugriffen wird, hängt also sehr von der Einbettung der Aufzeichnungen in ein entsprechendes Lehrszenario ab. 30 Anzahl der Sessions Anzahl der Sessions OCT NOV DEC JAN FEB MAR APR MAY (a) Anzahl der Tage nach dem Vortrag (b) Abbildung 3: Nutzung der Aufzeichnung während des gesamten Semesters: (a) Anzahl der Sitzung pro Monat, (b) Nutzung der Aufzeichnungen nach den entsprechenden Live-Vorträgen

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