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3 Projektbericht Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Vorwort Projektbeschreibung/-ziel Einführung des Masterstudienganges in den Studienbetrieb des WBBau Studienorganisatorische Aspekte Kurzbeschreibung des Studiengangs Master of Science im WBBau Fachinhalt Arbeitsfelder für die Dokumentenerstellung und -verwaltung Ausgangssituation Quantitativer Umfang Bisherige Arbeitsweisen Motivation und Zielstellung Motivation Zielstellung Anforderungen Anforderungen an die Daten Soft- und Hardware Software Hardware Personalanforderungen Konzept / Vorgehen SGML-basierte Dokumentenerstellung Strukturierte Dokumente - SGML - FrameMaker+SGML Strukturierte Dokumente Klassisch layoutierte Dokumente Strukturierte Dokumente SGML - Einführung Strukturierte Dokumenterstellung mit FrameMaker+SGML Überblick DTD - Strukturdefinitionen EDD FrameMaker-Vorlagen (Schablonen) SGML-Applikation Fachinhaltliche Dokumentenerstellung durch den Autor Konvertierung von Word zu FrameMaker+SGML Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 0-i

4 Inhaltsverzeichnis Projektbericht 4.4 Literaturerstellung und -verwaltung BIBTEX und CiteMaker Modifikationen im Hinblick auf Projektziele Verschlagwortung und Fachglossar Verschlagwortung Fachglossar(ien) Erstellung eines Kurses in FrameMaker+SGML Textbearbeitung Literatureinträge und -verzeichnis Verschlagwortung und Glossar Weitere Dokumente Bucherstellung Erstellung einer PDF-Version der Studienbriefe Export von FrameMaker+SGML zu SGML Erstellung einer SGML-Applikation SGML-Auslagerungsprozess Dokumentenaufbereitung mit FrameScript Prüfung der Struktur und Elemente SGML-Auslagerung Medienproduktion Statische Medienobjekte - Grafiken Dynamische Medienobjekte Begrifflichkeiten Allgemeingültige Aspekte Neuerstellung von Medien Audiobearbeitung Analog-Digital-Wandlung Datenkompressionsverfahren Datenreduktionsverfahren Datenbereitstellung Audioeinsatz in der AG WBBau Videobearbeitung Digitalisierung Videokompression/-codierung Video(nach)bearbeitung Datenbereitstellung Videoeinsatz in der AG WBBau Animationen Allgemeines Animated GIF D-Animation VRML ii Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

5 Projektbericht Inhaltsverzeichnis Numerische Simulationen Begrifflichkeiten Stellung der numerischen Simulation in der Wissenvermittlung Vorgehensweise Interaktive Aufgaben Lernumgebung und Lernplattform Erstellung einer HTML-basierten Lernumgebung zur Präsentation der Studienbriefe Technische Anforderungen Anforderungen an die Erstellung Anforderungen bezüglich der Nutzung durch den Studenten Auswahl der Lernumgebung - didaktische und funktionelle Anforderungen Elektronisches Buch Grafische Navigation Gewählte Lernumgebung Lernumgebung To/oL Modifikationen von To/oL - Erstellung einer WBBau-spezifischen Lernumgebung Erstellung bzw. Modifikation von Grafiken und multimedialen Objekten Konvertierung von SGML zu HTML PDF-basierte Lernumgebung Präsentation der Lernumgebungen in Lernplattformen CD-ROM Internetbasierte Lernplattformen Internet-basierte Kommunikationsplattform FirstClass Internet Content Management Anforderung an Workflow CMS zur Verwaltung von SGML-Dokumenten Begrifflichkeiten Motivation Datenbankmodelle und -systeme Eingesetzte Software Content Management System (SGML-Datenbank) Erstellung und Anpassung der Datenbank; Integration in den Workflow AMS zur Verwaltung von Medienobjekten Motivation Zum Einsatz kommende Software - Cumulus Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 0-iii

6 Inhaltsverzeichnis Projektbericht 8 Zusammenfassende Ergebnisse und Ausblick Ergebnisse Ausblick und Empfehlungen Literaturverzeichnis L-1 Glossar G-1 Anlagen Projektantrag Prüfungsordnung MSc-Studiengang Studienordnung MSc-Studiengang 0-iv Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

7 Projektbericht Abbildungs- und Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis Abb. 2.1: Ablauf des Master- und Zertifikatsstudienganges Abb. 3.1: Datenflüsse im Zuge der Studienbrieferstellung Abb. 4.1: Bestandteile einer SGML-Applikation (Quelle: FrameMaker+SGML Developer's Guide - Online Manual [Adobe (2000)]) Abb. 4.2: Aktive Dokumentenvorlage Abb. 4.3: Access-Lösung für die Erstellung und Verwaltung von Literatureinträgen Abb. 4.4: Werkzeug zum Verschlagworten von Inhalten Abb. 5.1: Arbeitsschritte bei der Grafikbearbeitung ( Web und Print bezeichnen die Ausgabeformate) Abb. 5.2: Arbeitsschritte Medienproduktion [Kalkbrenner (2002)] Abb. 5.3: Klassische Säulen des Erkenntniserwerbs (nach [Uni Karlsruhe (2002)]) Abb. 5.4: Beispiel für interaktive Aufgaben des WBBau (HTML-Version des Sprachkurses Fachspanisch) Abb. 6.1: Navigationsformen einer Lernumgebung: a) Leiterstruktur, b) Baumstruktur, c) Netzstruktur Abb. 6.2: Digitaler Kurs Digitale Nachrichtenübertragung des Instituts für Nachrichtentechnik (TU Braunschweig) in der Lernumgebung To/oL (Ursprungsversion) ( 6-7 Abb. 6.3: Web-basierte Lernumgebung Abb. 6.4: Beispiel für eine PDF-basierte Lernumgebung (Navigation über Baumstruktur, Verlinkung und Blätterfunktion; Verweise in andere Dokumente, auf multimediale Objekte und ins WorldWideWeb etc.) Abb. 7.1: Produktionsschritte von der Autorenvorlage zum zu publizierenden Dokument. 7-1 Abb. 7.2: Elemente eines Content Management Abb. 7.3: Entwicklungsrichtungen des Dokumentenmanagements ( 7-7 Abb. 7.4: Content Management Suite der Firma Sörman Abb. 7.5: Benutzeroberfläche von Cumulus Abb. 8.1: Entwicklung der Studentenzahlen Abb. 8.2: Lehrangebot des WBBau (Projektzeitraum hervorgehoben) Abb. 8.3: Schema eines endgültigen Workflows für MAMBO [Hofmann und Schmidt-Tjarksen (2000)] Abb. 8.4: Workflow - vor und nach Einführung der neuen Arbeitsstrukturen Abb. 8.5: Abb. 8.6: Der SGML-Editor FrameMaker+SGML als zentrales Programm in der Dokumentenerstellung Amortisierung der Entwicklungskosten bei Einführung der SGML-Technologie in die Dokumentenerstellung Tabellenverzeichnis Tab. 6.1: Arbeitsschritte zur Erstellung einer digitalen Lernumgebung im WBBau (HTML-basiert) Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 0-v

8 Abbildungs- und Tabellenverzeichnis Projektbericht 0-vi Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

9 Projektbericht Vorwort Vorwort Der Weiterbildungsbereich entwickelt sich immer mehr zu einem Dienstleistungssektor, in dem verstärkt Aspekte der Qualität, Kundenservice, Termineinhaltung etc. Berücksichtigung finden müssen. Ein funktionierendes Management, eingehende Marktanalysen bzgl. des Bildungsbedarfs und der Zielgruppen aber auch eine Erhöhung der Attraktivität der Studienmaterialien mit Blick auf die aktuellen Trends sind der Schlüssel zum Erfolg. Die europäische Einigung erfordert die Anpassung des Studienangebotes sowohl aus inhaltlicher als auch aus institutioneller Sicht. Neben der Aufnahme aktueller und europabezogener Themen aus den entsprechenden Fachbereichen Umweltrecht, Management, Hydraulik, Wasserbau, Siedlungswasserwirtschaft und Abfallwirtschaft ist eine Orientierung an Studiengängen und Hochschulabschlüssen, die auf europäischer Ebene und darüber hinaus anerkannt und kompatibel sind, überaus wichtig. Vor diesem Hintergrund startete im November 1999 das Projekt Integratives und kooperatives Lehr- und Lernsystem zur Erlangung eines Master of Science am Beispiel des Wissensbereiches Wasser und Umwelt, gefördert durch die Länder-Kommission für Bildungsplanung und Forschungsförderung. Ziel war die Integration eines Masterstudienganges für den Bereich Wasser und Umwelt in den bestehenden Studienbetrieb. Neben der fachinhaltlichen Erweiterung des Kursangebotes und dem Angebot von Fachsprachkursen sollten verstärkt die neuen Medien bei der Wissensvermittlung zum Einsatz kommen. Durch die angestrebte Modularisierung der Fachinhalte und deren Organisation in einem Dokumentenmanagementsystem sollte die Wieder- und Weiterverwendung der zu schaffenden Bildungsmodule gewährleistet werden. Zu diesem Zweck wurde ein Datenbanksystem aufgebaut. Das Projekt MAMBO ( Multimedia in der Fernlehre, ) setzte im Vorfeld entsprechende Maßstäbe für die Entwicklung multimedialer Lernumgebungen. Hier wurde der Grundstein für den Großteil der Überlegungen bei der Umsetzung der Projektziele hinsichtlich eines Dokumentenmanagement, der Multimediaerstellung und der Verteilung von Lehrinhalten gelegt. Erklärungsbedürftige Begriffe und verwendete Abkürzungen sind in dem anhängenden Glossar definiert ( Glossar). Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 0-1

10 Vorwort Projektbericht 0-2 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

11 Projektbericht Projektbeschreibung/-ziel 1 Projektbeschreibung/-ziel Der Projektantrag hatte als Zielstellung ein integratives und kooperatives Lehr- und Lernsystem formuliert, das von der fachinhaltlichen Seite dem ständig in Veränderung begriffenen Weiterbildungsbedarf im Sektor Wasser und Umwelt einschließlich der zunehmenden Bedeutung der Umweltfragen, der Sozialkompetenz, der Managementtechniken sowie der mit der europäische Einigung verbundenen neueren Forderungen an die Weiterbildung entspricht. Die Zielstellung umfasste die modellhafte Entwicklung und Erprobung eines Lehrund Lernsystem für das Fachgebiet Wasser und Umwelt im Kontext des Studienbetriebes an der Bauhaus-Universität Weimar, das heißt für den bestehenden Zertifikatstudiengang Wasser und Umwelt, für den neu aufzubauenden Masterstudiengang Wasser und Umwelt und in der Folge auch für weitere Studiengänge an der Bauhaus-Universität Weimar. In diese Zielstellung war die Herausarbeitung des hierbei verfügbaren Entwicklungspotenzials eingeschlossen, da die strukturellen, technischen und didaktischen Ansätze, d.h. die Innovationen und Erfahrungen beim Einsatz eines solchen Systems in verteilten Lehr- und Lernumgebungen prinzipiell auch auf andere Bereiche übertragbar sind. Mit der Einführung eines weiterbildenden Masterstudienganges Wasser und Umwelt (MSc WU) im Weiterbildenden Studium Wasser und Umwelt (AG WBBau) in Abstimmung mit anderen grundständigen und weiterbildenden Studiengängen, der gegenseitigen Anerkennung von Studien- und Prüfungsleistungen über das European Credit Transfer System ( ECTS) sowie der Durchführung von Lehrveranstaltungen in einem integrativen und kooperativen Lehr- und Lernsystem soll das Prüfungs- und Abschlusssystem im Hochschulbereich weiterentwickelt werden. Durch die angebotenen Lerninhaltende in dem neuen MSc WU werden die Berufsmöglichkeiten für Hochschulabsolvent/innen im Fachgebiet erweitert. Mit einem derartigen Lehr- und Lernmodell können unterschiedliche Zielgruppen wie Studierende, Hochschulabsolventen, Quereinsteiger in das Fachgebiet Wasser und Umwelt und Lehrende aus den verschiedensten Bildungszusammenhängen bedient werden. Durch die Kooperation mit Berufsverbänden und anderen weiterbildenden und grundständigen Studiengängen sollen die Bildungsprozesse in Fachgebiet Wasser und Umwelt vernetzt werden. Im Hinblick auf die Studienorganisation und -didaktik sollten verschiedene Studienformen und -arten realisiert werden, wobei Präsenz- und Fernstudium, grundständige Ausbildung und Weiterbildung, papier- und computergestützte Lehrmaterialien sowie projekt- und kursorientierte Lerneinheiten kombiniert werden. Die Verbindung zur beruflichen Praxis sowie zu anderen Bildungs- und Weiterbildungsträgern war herzustellen, wobei die modulare Strukturierung des Bildungsangebotes eine wesentliche Voraussetzung hierfür ist. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 1-1

12 Projektbeschreibung/-ziel Projektbericht Aus technisch-technologischer Sicht ist die Entwicklung und Implementierung eines multifunktional nutzbaren Datenbanksystems 1 erforderlich, in dem die zu generierenden Bildungsmodule strukturiert abgelegt, verwaltet und generiert werden können. Wegen des zeitlich und/oder räumlich verteilten Lehrens und Lernens sind die neuen digitalen Kommunikationsmöglichkeiten sowohl für die gesamten Studienprozesse als auch für den Datenbankzugriff sehr wichtige Randbedingungen. Zusammenfassung (Projektantrag liegt der Dokumentation bei) Bezeichnung Laufzeit Förderung Leitung Mitarbeiter/-innen Integratives und kooperatives Lehr- und Lernsystem zur Erlangung eines Master of Science am Beispiel des Wissensbereiches Wasser und Umwelt 01. November 1999 bis 31. Oktober 2002 Entwicklung und Erprobungszeitraum, danach normaler Studienbetrieb Bund-Länder-Kommission für Bildungsplanung und Forschungsförderung, Thüringer Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Herr Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Hack, Projektleiter Herr Dipl.-Ing. Michael Abt, wissenschaftlicher Mitarbeiter Herr Dipl.-Des. Philipp Wiegandt, künstlerischer Mitarbeiter Herr Dipl.-Ing. Sebastian Matthies, wissenschaftlicher Mitarbeiter Frau Cora Hynek, Verwaltung und Organisation Beschreibung Das Projekt leistet einen innovativen Beitrag zur Vorbereitung der Hochschulen: auf die Veränderungen für Lehre und Studium durch den Wandel zur Informationsgesellschaft sowie auf die strukturellen Anforderungen an das in den europäischen Einigungsprozess eingebettete Bildungssystem durch die Optimierung des Lehrsystems und Lernsystems im Wissensbereich Wasser und Umwelt mit der vorgesehenen Implementation zum Wintersemester 2000/2001. Die strukturellen Innovationen sind auf andere Wissensbereiche übertragbar. 1. Gemäß Projektantrag (u.a. S. 9) ist für dieses Datenbanksystem der Name Bildungsverbunddatenbank gebraucht worden, aus technischer Sicht handelt es sich hierbei um ein Content Management System (CMS), so das nunmehr diese Sprachregelung des IT-Bereiches übernommen wird. 1-2 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

13 Projektbericht Projektbeschreibung/-ziel Das Projekt baut auf Erfahrungen von berufsbegleitenden Studiengängen an der Bauhaus-Universität Weimar und des HSP-III-Projekts Multimedia im Fernstudium auf. Die Grundidee besteht in der Optimierung des Bildungssystems durch die didaktisch sinnvolle Kombination von Studienarten und Kommunikationsmöglichkeiten: Präsenzstudium - Fernstudium, grundständige Ausbildung - berufsbegleitende Weiterbildung, papiergestützt - computergestützt, projektorientiert - kursorientiert. Die Kombination wird fachspezifisch und situationsorientiert erfolgen, um nicht durch eine Übertechnisierung der Lehrvermittlung die didaktischen Ziele zu verfehlen. Die Studienreformansätze an der Bauhaus-Universität Weimar (Bachelor of Science/Master of Science im Studiengang Bauingenieurwesen und im WBBau, Teleteaching, erste Erprobungen zum Einsatz multimedialer Bildungsmodule) werden in dem integrativen Lernsystem durch Vernetzung der bisherigen Studienarten und -formen zusammengeführt. Zielsetzung Die Zielsetzung des Projektes besteht in der Entwicklung eines integrativen und kooperativen Lehr- und Lernsystems im Wissensbereich Wasser und Umwelt. Dabei werden als Teilziele verfolgt: Nutzung PC-gestützter Informations- und Kommunikationstechnik für die Ausbildung, Erweiterung der Berufsmöglichkeiten für Hochschulabsolventen im Hinblick auf neue Anforderungen im Beschäftigungssystem, Weiterentwicklung des Prüfungs- und Abschlusssystems im Hochschulbereich, Vernetzung verschiedener Formen des Studiums (Präsenz-, Fernstudium,...) und Vernetzung der Bildungsprozesse auf Hochschulebene, zwischen Hochschulen und mit Bildungsangeboten aus der Wirtschaft. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 1-3

14 Projektbeschreibung/-ziel Projektbericht Kooperationspartner Über die Berufsverbände und wissenschaftlich-technischen Vereinigungen wird die Verbindung zur Berufspraxis genutzt. Dadurch ist gewährleistet, dass Inhalt und Ausrichtung der Lehrmaterialien ständig aktualisiert und den wissenschaftlichen Anforderungen und denen der Berufspraxis gerecht werden. Kooperationsverbände: Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.v. (ATV-DVWK) Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e. V. (DVWG) Zielgruppe Das Weiterbildende Studium richtet sich an Hochschulabsolventen/-innen (Fachhochschule oder Universität), die im Bereich Wasser und Umwelt als Fachkräfte bei Behörden, Unternehmen, Verbänden, Ingenieurbüros, Instituten und anderen Einrichtungen tätig sind oder zukünftig tätig werden. Ursprünglich als Weiterbildung nach dem Studium für Ingenieure der Fachrichtung Bauingenieurwesen gedacht, kommen die Teilnehmenden je nach Tätigkeitsbereich inzwischen immer mehr aus anderen Fachrichtungen wie Landespflege, Biologie, Geodäsie, Landwirtschaft, Bodenkunde, Geographie, Meteorologie, Chemie, Geologie, Physik u.a. Ranking der Aufgaben Zur Umsetzung der festgesetzten Ziele waren eine Vielzahl formaler sowie verwaltungstechnischer Vorarbeiten, fachinhaltliche und didaktische Analysen zur Entwicklung bzw. Weiterentwicklung des Curriculums und nicht zuletzt Investitionen im IT-Bereich nötig. Aus den Projektzielen und der vorgegebenen Zeitplanung ergab sich folgendes Ranking der Aufgaben: Institutionalisierung des MSc-Studienganges und dessen Integration in den bestehenden Studienbetrieb des WBBau, Fachinhaltliche Erweiterung und Anpassung des Studienangebotes - fortschreitende Entwicklung der Lehrmaterialien, Schaffung der technischen Voraussetzungen für die Entwicklung computergestützter Bildungsmodule und den Aufbau eines Content Management Systems (laut Projektantrag Bildungsverbunddatenbank ), Entwicklung und studienwirksame Erprobung von computergestützten Bildungsmodulen und Kommunikationsstrukturen im Wissensbereich Wasser und Umwelt, 1-4 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

15 Projektbericht Projektbeschreibung/-ziel Durchführung des Studienganges WBBau (Zertifikat- und Masterstudiengang) mit konventionellen Studienmaterialien und Kommunikationstechniken bzw. mit computergestützten Bildungsmodulen und Kommunikationsstrukturen, Aufbau einer vernetzten Bildungsverbunddatenbank zur kooperativen Nutzung computergestützter Bildungsmodulen im Wissensbereich Wasser und Umwelt und Durchführung von Lehrveranstaltungen mit computergestützten Bildungsmodulen und Kommunikationsstrukturen im Studiengang Bauingenieurwesen (z.b. in der Vertiefungsrichtung Umwelttechnik an der BUW). Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 1-5

16 Projektbeschreibung/-ziel Projektbericht 1-6 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

17 Projektbericht Einführung des Masterstudienganges in den Studienbetrieb des WBBau 2 Einführung des Masterstudienganges in den Studienbetrieb des WBBau Die europäische Einigung erfordert die Orientierung an Studiengängen und Hochschulabschlüssen, die auf europäischer Ebene und darüber hinaus anerkannt und kompatibel sind. Mit dem Masterstudiengang wird ein berufsbegleitender Weiterbildungsstudiengang zur Erlangung des akademischen Grades Master of Science im Studiengang Wasser und Umwelt für Hochschulabsolvent/innen aus ingenieur- und naturwissenschaftlichen Disziplinen realisiert. 2.1 Studienorganisatorische Aspekte Zunächst wurden alle organisatorischen, verwaltungstechnischen, fachinhaltlichen und technischen Voraussetzungen zur Aufnahme und schrittweisen Ausgestaltung des projektbegleitenden Studienbetriebes im Masterstudium Wasser und Umwelt geschaffen. Die studienvorbereitenden bzw. studienbegleitenden Tätigkeiten und Abläufe waren bis zum August 2000 durchgeführt bzw. geklärt. Der gemäß Projektantrag vorgesehene Personaleinsatz wurde im November 1999 im Detail vorbereitet und erfolgte dann planmäßig ab durch eine entsprechende Erweiterung der Arbeitsgruppe Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt (AG WBBau). Mit Datum vom wurde vom Thüringer Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst (TMWFK) dem vom datierenden Antrag der Bauhaus-Universität zur Einrichtung des Weiterbildenden Studienganges Wasser und Umwelt mit dem Abschluss Master of Science stattgegeben. Die Grobstruktur des Studienganges und ein Vergleich mit dem bestehenden Zertifikatstudiengang sind in Abb. 2.1 erkennbar. Am genehmigte das TMWFK die zu diesem Studiengang entworfene Prüfungsordnung mit Auflagen. Damit konnte der Studienbeginn auch öffentlichkeitswirksam im Sinne der Studierendenwerbung vorbereitet werden. Abb. 2.1: Ablauf des Master- und Zertifikatsstudienganges Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 2-1

18 Einführung des Masterstudienganges in den Studienbetrieb des WBBau Projektbericht Allgemeines zur Studiendurchführung Unabhängig von der gewählten Studienform erfolgt die Wissensvermittlung innerhalb des Studiums in Form von Fernstudienmaterial, das den Studierenden die Teilnahme am Studium neben der Ausübung ihrer beruflichen Tätigkeit ermöglicht. In 14-tägigen Abständen werden Studieneinheiten versandt, die in der Regel mit Einsendeaufgaben abschließen. Die Bearbeitung dieser Aufgaben dient einerseits der Selbstkontrolle der Studierenden und ist andererseits Voraussetzung für die Teilnahme an der abschließenden, ca. fünftägigen Präsenzphase. Diese steht ganz im Zeichen der praktischen Anwendung des gelernten Stoffes und endet mit einer Abschlussklausur. Der Arbeitsaufwand beträgt bei einem über ein Semester stattfindenden Kurs 8-15 Stunden pro Woche. Zu den durch das bereits bestehende Zertifikatsstudium existierenden Studienmaterialien wurden die für den Masterstudiengang notwendigen Pflicht-, Wahlpflichtund Wahlmodule als ergänzende und erweiternde Lehrinhalte entwickelt; hier insbesondere die Fachsprachmodule und die Vorbereitungsmodule. Die Vorbereitungsmodule sind fachlich so ausgerichtet, dass jedem Studenten die Grundlagen ausgewählter Fachgebiete des Bauingenieurwesens vermittelt werden, um über ausreichende Grundkenntnisse zur Durchführung der sich anschließenden Fachmodule des Masterstudienganges zu verfügen. Das Angebot im Studienschwerpunkt Wasser und Umwelt ist nach dem Baukastensystem gegliedert. Die Teilnehmenden können sich entsprechend der persönlichen Anforderung ein individuelles Studienprogramm aus den Modulen (Kurse) zusammenstellen, da jedes Modul (bzw. jeder Kurs) thematisch in sich abgeschlossen ist und auch unabhängig vom übrigen Angebot belegt und erfolgreich bearbeitet werden kann. Bei diesem strukturierten Studienangebot eröffnen sich verschiedene mögliche Formen und Abschlüsse des Studiums. Der studienorganisatorische Ablauf des Studiums an sich sowie die entsprechenden Kursangebote bleiben unverändert. Mit der Einführung des Masterstudienganges in den Studienbetrieb kann somit zwischen den drei Studienmöglichkeiten gewählt werden: Studiengang mit Abschluss Master of Science Studiengang mit Zertifikatabschluss Möglichkeit der Einzelkursbelegung Die Bescheinigung über die Teilnahme an einem Kurs / Modul und der Abschluss eines Studiengangs ist in den entsprechenden Studien- und Prüfungsordnungen geregelt. Demnach kann mit einem Master of Science (MSc) Wasser und Umwelt oder einem Zertifikat Wasser und Umwelt abgeschlossen werden. 2-2 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

19 Projektbericht Einführung des Masterstudienganges in den Studienbetrieb des WBBau 2.2 Kurzbeschreibung des Studiengangs Master of Science im WBBau Nachfolgend wird der Masterstudienganges im Weiterbildenden Studium Wasser und Umwelt kurz vorgestellt. Übersicht: Bezeichnung: Studienart: Inhaltliche Schwerpunkte: Zugangsvoraussetzungen: Studienumfang: Studiendauer: Studienbeginn: Struktureller Aufbau: Abschluss: Studiengang Master of Science Wasser und Umwelt (Weiterbildendes Studium) Weiterbildendes Studium (Fernstudium) Siedlungswasserwirtschaft (Abwasser und Wasserversorgung) Hydraulik und Wasserbau Abfallwirtschaft Fachhochschul- bzw. Hochschulabschluss in einer ingenieur- oder naturwissenschaftlichen Fachrichtung 66 bis 82 SWS (nach Voraussetzung) zwei Jahre Regelstudienzeit (berufsbegleitend bis fünf Jahre) Sommer- bzw. Wintersemester erstmalig zum WS 2000/2001 modulares System, bestehend aus Pflicht-, Wahlpflicht-, Wahl- und Fachsprachmodulen, gegebenenfalls Vorbereitungsmodule Master of Science Wasser und Umwelt Kurzbeschreibung (entsprechend Anlage Studien- bzw. Prüfungsordnung): 1. Allgemeines zum Masterstudium Voraussetzungen Absolventen der nachfolgend genannten Fachrichtungen oder deren fachlicher Entsprechung sind ohne Vorbereitungsmodule zum Studiengang Masterstudiengang Wasser und Umwelt zugelassen: Bauingenieurwesen Wasserwirtschaft/Wasserbau Hydrologie Verfahrenstechnik Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 2-3

20 Einführung des Masterstudienganges in den Studienbetrieb des WBBau Projektbericht Ver- und Entsorgungstechnik Umwelttechnik Für Fachrichtungen, die nicht den vorgenannten entsprechen, entscheidet der Prüfungsausschuss, welche der Vorbereitungsmodule absolviert werden müssen. Damit werden diese integraler Bestandteil des Studienganges. Die Vorbereitungsmodule vermitteln das Grundlagenwissen des Bauingenieurwesens für die Bereiche: Baumechanik, Baustoffkunde/Bauwirtschaft/Bauinformatik, Baukonstruktion/Bauphysik, Massiv- und Stahlbau, Geotechnik, Verkehrswegebau/Vermessungskunde und Wasserwesen. 1.1 Studienumfang: Ein Modul umfasst den Versand von Studienmaterialien in Form von Studienbriefen und Übungsaufgaben sowie eine Abschlussklausur. Der zeitliche Umfang des Studienbrief- und Übungsanteils soll etwa gleich sein. Es wird vorausgesetzt, dass die Studierenden für jedes Submodul zusätzlich nicht mehr als die ausgewiesene Anzahl von Semesterwochenstunden aufwenden, um den in Studienbriefen und Übungen vermittelten Lehrstoff sicher zu beherrschen. 1.2 Prüfungen: Die Prüfungen in den Fächern der Vorbereitungs-, Pflicht-, Fachsprach-, Wahlpflicht- und Wahlmodule erfolgen studienbegleitend für die Kurse des jeweiligen Semesters. Die Form der Prüfung bestimmt der zuständige Prüfer. Im Allgemeinen wird diese schriftlich abgelegt. Jede Prüfung in einem Submodul wird bepunktet. Aus Punkten einzelner Submodule werden die Punkte für die jeweiligen Module berechnet. Speziell für die Vorbereitungsmodule gelten diesbezüglich abweichende Regelungen. 1.3 Zeugnis: Der erfolgreiche Abschluss des Studiums wird durch ein Zeugnis der Masterprüfung bestätigt. Das Zeugnis enthält für jedes Fach des Studiums die entsprechende Note. Aus allen Noten wird eine Gesamtnote für das Masterstudium gebildet. 2-4 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

21 Projektbericht Einführung des Masterstudienganges in den Studienbetrieb des WBBau 2. Vorbereitungsmodule 2.1 Ziel: Die Lehre im Vorbereitungsstudium umfasst die technischen und fachspezifischen Grundlagen des Bauingenieurwesens. Das Lehrangebot ist für ganz oder teilweise verpflichtend, sofern der Hochschulabschluss nicht dem 4 Abs.1 der Studienordnung entspricht. Es ist fachlich so ausgerichtet, dass die Grundlagen für ausgewählte Fachgebiete des Bauingenieurwesens individuell für jeden Studenten (entsprechend Vorbildung) geschaffen werden, um über ausreichende Grundkenntnisse zur Durchführung der sich anschließenden Fachmodule des Masterstudienganges zu verfügen. 2.2 Fächer: Die Vorbereitungsmodule können sich je nach Voraussetzung über zwei Semester erstrecken und enthalten insgesamt 13 Fächer. Jedes Fach entspricht einem Modul, welches in der Regel eine Semesterwochenstunde umfasst und in sich abgeschlossen ist. Jeweils acht Semesterwochenstunden werden in den Vorbereitungsmodulen WW 01 bzw. WW 02 zusammengefasst, wobei jedoch die Eigenständigkeit der Fächer erhalten bleibt. 3. Module des Masterstudiums Das Masterstudium erstreckt sich über vier Semester. Es besteht die Möglichkeit, in drei Fachrichtungen aus dem Bereich Wasser und Umwelt zu vertiefen. In jeder Fachrichtung gibt es ein Spektrum von Kursen (Module), die auf die praktischen Anforderungen in den verschiedenen Berufsfeldern und auf die wissenschaftliche Entwicklung in der Forschung ausgerichtet sind. Jedes Modul umfasst 8 Semesterwochenstunden. Nr. Fachrichtung 1 Siedlungswasserwirtschaft Abwasser Wasserversorgung 2 Hydraulik und Wasserbau 3 Abfallwirtschaft Verschiedene Module aus den Themengebieten Recht und Management sowie Fachsprachen werden zyklisch angeboten. Die Fachsprachmodule beinhalten ein Lehrumfangsäquivalent von 6 SWS (10 CP), die Recht- und Managementmodule ein Lehrumfangsäquivalent von 8 SWS (12 CP). (Erläuterungen zu Credit- Points ( CP) und dem ECTS gibt das Glossar). Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 2-5

22 Einführung des Masterstudienganges in den Studienbetrieb des WBBau Projektbericht Modalitäten für den Abschluss Master of Science Aus den drei möglichen Vertiefungsrichtungen kann man sich entscheiden zwischen: Abfallwirtschaft Siedlungswasserwirtschaft Abwasser Wasserversorgung Hydraulik und Wasserbau Aus der gewählten Vertiefungsrichtung müssen drei Module (24 SWS) belegt werden. Weitere drei Module (22 SWS) setzen sich zusammen aus einem Fachsprachmodul (6 SWS), einem Pflichtmodul (8 SWS) und einem Wahlmodul (8 SWS) frei wählbar aus Modulen anderer Vertiefungsrichtungen bzw. im Rahmen der Anrechnungsmöglichkeiten der Prüfungsordnung aus dem Gesamtangebot der Universität Hannover. Informationen zum Modulangebot in Hannover gibt die Internetseite Die Prüfungsleistung eines Moduls wird mit einem Leistungsnachweis dokumentiert. Sie setzt sich zu 50% aus der Bewertung der Einsendeaufgaben und zu 50% aus der schriftlichen Prüfung am Ende des Moduls zusammen. Die Studierenden müssen jeweils in der gewählten Fachrichtung eine Abschlussarbeit (Masterarbeit) anfertigen. Die Bearbeitungszeit für die Masterarbeit beträgt sechs Monate. Thema, Aufgabenstellung und Umfang der Masterarbeit sind vom Betreuenden so zu begrenzen, dass die Frist zur Bearbeitung der Masterarbeit eingehalten werden kann. Das Thema kann nur einmal und nur innerhalb der ersten zwei Monate der Bearbeitungszeit zurückgegeben werden. Im Einzelfall kann auf begründeten Antrag der Prüfungsausschuss die Bearbeitungszeit ausnahmsweise um höchstens drei Monate verlängern. Gilt die Abschlussarbeit als angenommen, erfolgt die Benotung durch zwei Prüfende. Das Bewertungsverfahren soll vier Wochen nicht überschreiten. Nach Bewertung der Masterarbeit ist eine mündliche Abschlussprüfung als Verteidigung der Masterarbeit abzulegen. Die Gesamtnote wird zu jeweils 1/3 gebildet aus folgenden Einzelnoten: Prüfungsleistung der absolvierten Module Masterarbeit mündliche Prüfung Nach Abschluss des Masterstudienganges wird über die Ergebnisse ein Zeugnis ausgestellt. Gleichzeitig wird dem Studierenden die Masterurkunde ausgehändigt. Hiermit wird dem Studenten der akademische Grad Master of Science verliehen. 2-6 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

23 Projektbericht Einführung des Masterstudienganges in den Studienbetrieb des WBBau 2.3 Fachinhalt Die Erstellung neuer und die Aktualisierung vorhandener Studienmodule erfolgte gemäß der zeitlichen Planung des Studienbetriebes. Mit diesem zeitlich gestaffelten Studienangebot wurde der laut Prüfungsordnung festgelegten Regelstudienzeit einerseits und den verfügbaren personellen Kapazitäten andererseits Rechnung getragen. Zu den durch das bereits bestehende Zertifikatstudium existierenden Studienmaterialien wurden die notwendigen Pflicht-, Wahlpflicht- und Wahlmodule als ergänzende und erweiternde Lehrinhalte entwickelt. Neben der Entwicklung von Kursen aus den Bereichen Wasser und Umwelt wurden somit auch Kurse für die Bereiche Grundlagen des Bauingenieurwesens, Fachsprachen und Recht/Management entwickelt. Die mit der europäischen Einigung verbundene Angleichung im Rechtsbereich und im Bereich der technischen Regelwerke findet im Lehrangebot ihre Berücksichtigung. Thematisiert werden unter anderem das internationale und europäische Wasserrecht, internationale und europäische Regelungen in der Abwasser- und Abfallwirtschaft, rechtliche Aspekte des internationalen Bauens und europäische Regelungen bei Ausschreibung und Vergabe von Bauvorhaben im Umweltsektor. Der wachsenden Bedeutung von Fremdsprachenkenntnissen wurde durch die Aufnahme von Fachsprachkursen Rechnung getragen (Englisch und Spanisch). Nachfolgend werden die in der Projektzeit neu erstellten Kurse kurz vorgestellt. Vorbereitungsmodule Hierbei handelt es sich um die laut Studienordnung festgesetzten Module, welche Quereinsteigern aus anderen Fachrichtungen die Grundlagen des Bauingenieurwesens vermitteln sollen, um über ausreichende Grundkenntnisse zur Durchführung der sich anschließenden Fachmodule des Masterstudienganges zu verfügen. Es handelt sich dabei um die Module Baumechanik, Massivbau, Stahlbau, Bodenmechanik, Grundbau, Vermessungskunde, Baustoffkunde, Bauwirtschaft, Bauinformatik, Baukonstruktion, Bauphysik, Verkehrswegebau und Wasserwesen. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 2-7

24 Einführung des Masterstudienganges in den Studienbetrieb des WBBau Projektbericht Fachsprachmodule Fachenglisch und Fachspanisch Die Module wurden für den Themenbereich Wasser und Umwelt erstellt und beinhalten die Entwicklung der Fertigkeiten im Lesen und Schreiben bzw. Hören und Sprechen, die Wiederholung und Festigung grammatischer Strukturen und den Aufbau eines Fachwortschatzes. Mit Hilfe einer kursbegleitenden Audio-CD kann das Hörverständnis gefördert und die Aussprache verbessert werden. Folgende Schwerpunkte werden gesetzt: Wortschatz- und Grammatik-Aufgaben zur Einführung in das Thema und zur Vorbereitung auf den zentralen Lese-/Hörtext, Lese-/Hörtexte (Sachtexte aus Nachschlagewerken, Fachliteratur usw. zum jeweiligen Thema/Themenkomplex), Aufgaben zur Übung und Überprüfung des Lese-/Hörverstehens und Erläuterungen und Aufgaben zur Festigung von Wortschatz und sprachlichen Strukturen. Reaktivierungsmodul Fachspanisch Dieses Modul gibt einen Überblick über die Grundlagen der spanischen Grammatik. Das notwendige Vokabular wird durch Fachwörter und Begriffe aus dem Bereich Wasser und Umwelt vermittelt. Mit Hilfe einer kursbegleitenden Audio-CD kann das Hörverständnis gefördert und die Aussprache verbessert werden. Aufbauend auf die so vermittelten Inhalte ist dieses Reaktivierungsmodul eine gezielte Vorbereitung auf das Sprachmodul WW 81 Fachspanisch. Folgende Schwerpunkte werden gesetzt: Alphabet, Ausspracheregeln, Zahlen, Fragewörter, bestimmte und unbestimmte Artikel, Substantive, Adjektive, Zeitformen, Pronomen, Präpositionen, Ortsangaben, Zeitangaben. Fachbereich Recht und Management Management von Wasserressourcen Der Kurs soll dazu beitragen, die zukünftigen Aufgaben und Ziele der Wasserwirtschaft, die sich aus der WRRL (Wasserrahmenrichtlinie) ergeben, zu verdeutlichen, die besonderen Methoden und Instrumente, die im Zusammenhang mit der Umsetzung der WRRL anzuwenden sind, zu erläutern und die möglichen Auswirkungen der Umsetzung auf die Wasserressourcen an ausgewählten Beispielen aufzuzeigen. Der Kurs wendet sich an die an der Umsetzung der WRRL beteiligten Behörden, Beratende Ingenieure und Träger von Wasserdienstleistungen sowie sonstigen Institutionen, deren Aufgaben mit dem Management von Wasserressourcen in Verbindung stehen. 2-8 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

25 Projektbericht Einführung des Masterstudienganges in den Studienbetrieb des WBBau Wesentliche Zielsetzungen des Kurses sind die Vermittlung der Grundsätze und Ziele des Managements von Wasserressourcen gemäß WRRL, der besonderen Managementmethoden und -instrumente im Zusammenhang mit der Erstellung von Maßnahmenprogrammen und Bewirtschaftungsplänen, der rechtlichen, wasserfachlichen, ökologischen, sozialen und wirtschaftlichen Grundlagen der WRRL sowie der Anforderungen an die Information und Anhörung der Öffentlichkeit bei der Umsetzung einer nachhaltigen und effizienten Ressourcennutzung. Der Kurs wird mit den an der Umsetzung der WRRL maßgeblich beteiligten Institutionen, insbesondere der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA-Arbeitsgruppen), dem BMU sowie den einschlägigen europäischen Gremien abgestimmt. Die aktuellen Grundlagen und Verlautbarungen (Arbeitshilfen, Studien) dieser Institutionen und erste Ergebnisse von Pilotprojekten zur Umsetzung werden aufgenommen. Projekt- und Unternehmensmanagement Wesentliche Schwerpunkte dieses Kurses sind: Projektentwicklung, Projektsteuerung/Projektmanagement, Kostenplanung, Projektfinanzierungen, Wirtschaftlichkeits- und Investitionsrechnungen, Ausschreibung, Vergabe und Abrechnung, Rechts- und Kooperationsformen (international), Organisation von Unternehmen, Führungsmanagement (Managementtechniken), Finanzierungsmanagement des Unternehmens, Einführung in das betriebliche Rechnungswesen, Marketing, Facility Management, Immobilienwirtschaft/Portfoliomanagement, Value Engineering, Umweltmanagement beim Bauen sowie Bauen mit öffentlichen Auftraggebern, privates Baurecht, öffentliches Baurecht, internationales Bauen (rechtliche Aspekte). Fachbereich Abfallwirtschaft Grundlagen der Abfallwirtschaft Den Studierenden soll ein Überblick über die Abfallwirtschaft vermittelt werden. Dabei werden Schwerpunkte gesetzt, die exemplarisch vertieft werden können. Als Lernziele stehen: Kenntnis der Grundlagen über Abfallentstehung, Menge und Zusammensetzung; Verstehen der Korrelation sozioökomischer Gegebenheiten mit dem Abfallgeschehen; Kenntnisse der technischen Systeme der Abfallsammlung und des Transportes; Begreifen der Organisationsstrukturen in der Abfallwirtschaft; Fähigkeiten zur Erstellung von Abfallwirtschaftskonzepten. Vermittelt werden sol- Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 2-9

26 Einführung des Masterstudienganges in den Studienbetrieb des WBBau Projektbericht len die Grundbegriffe über Anlagenkonzeption, die technische Gestaltung von Anlagen und Ansätze zur Anlagendimensionierung. Im Einzelnen sollen die Studierenden erlernen: welche Anlagentechniken werden in der Abfallwirtschaft eingesetzt; Grundkenntnisse zum Verständnis biologischer und thermischer Verfahren; technische Konzeption; Dimensionierungsmethoden; Erstellen von Verfahrensstammbäumen und Massenbilanzen; Emissionspotentiale; Reinigungstechniken; Produktvermarktung. Biotechnologie in der Abfallwirtschaft Der Kurs führt in die biotechnologischen Verfahren in der Abfallwirtschaft ein. Ausgehend von den naturwissenschaftlichen Grundlagen werden die aeroben und anaeroben Prozesse dargestellt. Weiterhin werden Grundlagen zur mechanischen Verfahrenstechnik und zu biologischen Verfahren als Verwertungstechnologie und als Reinigungstechnologie vermittelt. Auf die biologische Abfallbehandlung wurde ein Schwerpunkt gelegt. Abschließend werden Emissionen, Immissionen und die Endprodukte der Behandlungs- und Verwertungsverfahren beschrieben. Ausführungen über Kosten und Planungshilfen sowie hygienische Anforderungen schaffen den Bezug zur Praxis und runden den Kurs ab. Fachbereich Siedlungswasserwirtschaft Wasserversorgungswirtschaft Der Kurs behandelt die rechtlichen Grundlagen der Wasserversorgung. Ausführlich eingegangen wird auf die hydrologischen und geohydrologischen Grundlagen, sowie auf den Bodenwasserhaushalt. Ein Kapitel umfasst die Wassergewinnung von der Erkundung von Wasservorkommen bis zum Rückbau von Wassergewinnungsanlagen. Betrachtet werden auch die Gewässergüte, die Trinkwassergüte und die Gefährdungen durch Landwirschaft, Industrie und Verkehr. Unter dem Begriff Ressourcenmanagement wird abschließend auf die Agenda 21, Ressourcenschutz und Monitoring eingegangen. Wasserversorgungstechnik Der Kursinhalt umfasst die technischen Einrichtungen der Wasserversorgung. Es wird auf Fragestellungen der Wasseraufbereitung und Wasserverteilung bis zur Wasserverwendung eingegangen. Neben der Definition der Grundanforderungen an eine sichere Trinkwasserversorgung, werden die Techniken der Wasseraufbereitung und Wasserförderung dargestellt. Im Kapitel Wassertransport und -verteilung werden beispielsweise die Themen Rohrhydraulik, Rohrleitungsbau und Sonderbauwerke ausführlich behandelt. Nach Ausführungen zur Leitungsdokumentation werden im abschließenden Kapitel Wasserverwendung, häusliche Anlagen und Installationssysteme zur Trinkwasserversorgung erläutert Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

27 Projektbericht Einführung des Masterstudienganges in den Studienbetrieb des WBBau Fachbereich Hydraulik und Wasserbau Gewässerentwicklungsplanung Dieser Kurs eignet sich für Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter aus Ingenieurbüros, Unternehmen oder auch aus Behörden, die im Rahmen ihrer beruflichen Praxis mit Aufgaben zum Schutz, zum Erhalt oder zur Wiederherstellung von unterschiedlichen Gewässerökosystemen betraut sind oder zukünftig zu tun haben. Einen Schwerpunkt bilden die Grundsätze, Inhalte und Abläufe der Gewässerentwicklungsplanung. Stoffinhalte sind: Einführung Vom Wasserbau zur Gewässerentwicklung, Landschaftsökologische Grundlagen für die Planung, Gewässer in der Kulturlandschaft, Planungsgrundsätze, Planerstellung, Umsetzung von Maßnahmen, Vergabe von Planungen, Seen - Gewässerentwicklungsplanung, Fließgewässer im urbanen Bereich, Fließgewässer in Ackerbaugebieten, Technisch geprägte Gewässer Wiederaufgelegte Fachkurse Neben der Neuerstellung von Kursen erfolgte die Wiederauflage der bereits bestehenden Kurse Betriebliche Abfallwirtschaft (WW 61), Abwasser II - Industrieabwasser (WW 54), Abwasser IV - Controlling in der Abwasserwirtschaft (WW 56) und Einführung in die Wasserversorgung (WW 55). Hierbei erfolgte eine Aktualisierung der Lehrinhalte in Bezug auf geänderte Gesetzlichkeiten oder Regeln der Technik aber auch im Hinblick auf die europäische Entwicklung. Fachliche Kooperationen bei der Inhaltserstellung Im Allgemeinen erfolgt die Manuskripterstellung in Zusammenarbeit mit den entsprechenden Professuren der Bauhaus-Universität Weimar und anderer Universitäten bzw. werden externe Autoren und Experten aus der Wirtschaft herangezogen. Hierbei erfolgt insbesondere eine enge Zusammenarbeit mit den im Berufsfeld Wasser und Umwelt tätigen Verbänden. Die Lehrbriefe zu Themen der Siedlungswasserwirtschaft und des Wasserbaus entstanden in enger Kooperation mit der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (ATV-DVWK) e.v.. Für den Bereich der Wasserversorgung erfolgt die Zusammenarbeit mit dem DVGW Deutsche Verein des Gas- und Wasserfaches e.v.. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 2-11

28 Einführung des Masterstudienganges in den Studienbetrieb des WBBau Projektbericht 2-12 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

29 Projektbericht Arbeitsfelder für die Dokumentenerstellung 3 Arbeitsfelder für die Dokumentenerstellung und -verwaltung Das Weiterbildenden Studium Wasser und Umwelt ist in einer Arbeitsgruppe organisiert, welche die Studienorganisation und -durchführung, Inhaltsbeschaffung, Dokumentenerstellung, -aufbereitung und -verwaltung und die Verteilung der finalen Studienbriefe in einer Institution vereint. Das wachsende Kursangebotes, die hohen Qualitätsansprüche an die Lehrbriefe, der verstärkte Einsatz der neuen Medien für die Wissensvermittlung und die Verteilung der Studienmaterialien in verschiedenen Medien und Formaten führen zu Konflikten bezüglich der Dokumentenerstellung bzw. -verwaltung mit Hilfe konventioneller Mittel. Es sind Techniken zu finden, welche die Umsetzung der diesbezüglichen Projektziele möglich machen bzw. effizienter gestalten. Die Dokumentenerstellung beinhaltet die reine Textbearbeitung, die Erstellung von Grafiken und die Multimediaproduktion. Je nach Ausgabeformat müssen diese Daten gewissen Anforderungen genügen. Im Vordergrund steht dabei die modulare und damit strukturierte Erzeugung dieser Elemente. Bezüglich der Dokumentenbzw. Dateiverwaltung ist ein Konzept zu entwickeln und in die Studienbriefproduktion zu integrieren. Das betrifft sowohl die Datenablage im Filesystem als auch die Organisation in einem aufzubauenden Datenbanksystem. Es ist ein Workflow zu entwickeln, welcher Aspekte der Qualität, Quantität und Effizienz berücksichtigt. 3.1 Ausgangssituation Quantitativer Umfang Der quantitative Umfang des Bestandes an Studienmaterialen kann durch folgende Zahlen verdeutlicht werden (Stand ): ca Seiten Text (ca. 20 Kurse à ca. 800 Seiten), ca Grafiken, diverse multimediale Objekte (Audios, Videos, Programme), Literaturquellen, Fachglossar mit Einträgen sowie ca Stichworte. Die Wissensvermittlung innerhalb des Studiums erfolgt in Form von Fernstudienmaterial inklusive Einsendeaufgaben, welches den Studenten in 14-tägigen Abständen erreicht. Entsprechend Abb. 8.2 werden seit Einführung des Masterstudienganges in einem Semester durchschnittlich 5-6 Kurse angeboten. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 3-1

30 Arbeitsfelder für die Dokumentenerstellung Projektbericht Diese Daten verdeutlichen den Aufwand je Semester für die Entwicklung, Erstellung und Verwaltung der Lehrmaterialien (neben der Studienbetreung) Bisherige Arbeitsweisen Die Erstellung der Studienbriefe erfolgte bis zum Jahr 2000 vorrangig mit der Anwendung MS Word. Abbildungen wurden mit verschiedenen Grafikbearbeitungsprogrammen erstellt. Für die Benennung von Dateien gab es keine eindeutigen Richtlinien. Die Ablage der Worddokumente, PDF-Dateien und anderen Textdaten erfolgte im Filesystem, sortiert nach Kursen und dem Auflagesemester (jedoch nicht konsequent durchgeführt). Die Grafiken wurden in einem zentralen Grafikarchiv abgelegt, sortiert nach Kursen und gegebenenfalls nach Semester. Auch hier gab es keine Vorgaben für die Benennung. Das Einbinden der Grafiken in den Text erfolgte sowohl via Referenz als auch fest ins Dokument. 3.2 Motivation und Zielstellung Motivation Die ständige Erweiterung des Studienangebotes und die Aktualisierungen in zweibis drei-jahres-intervallen führen zu einem ständig wachsenden Datenbestand. Das Fehlen von Konventionen für die Dateibenennung und die wachsende Komplexität der Ordnerstruktur im Filesystem führten bald zu dem Anspruch einer Neu- bzw. Umstrukturierung der Daten und zur Einführung eines Dokumentenmanagementsystems in Verbindung mit einem Datenbanksystem. Die erweiterten Anforderungen an die Präsentation der Lehrinhalte, aber auch die Mängel des bis dato für die Textverarbeitung eingesetzten Programms MS Word im Bereich der Mengenproduktion stellten die konventionellen Arbeitsweisen und eingesetzten Techniken der Dokumentenerstellung in Frage. 3-2 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

31 Projektbericht Arbeitsfelder für die Dokumentenerstellung Zielstellung Auszug aus dem Projektantrag (Gesamtantrag siehe Anlage BLK-Antrag):...Das Ziel ist, eine hohe Konsistenz in den einzelnen Elementen sowie in deren Verknüpfungen zu erreichen. Mit Elementen ist in diesem Fall Technik, Didaktik und GUI (graphical user interface) gemeint. Grobe Elemente dieser Implementierungsarbeit sind folgende: Entwicklung und Erprobung eines DB-Konzeptes zur Sammlung modular zu erarbeitender Lehrinhalte, Entwicklung und Erprobung einer Navigationsstruktur durch die Module (Technik, Konsistenz, Didaktik), Auswahl der in die DB aufzunehmenden Informationen, Abschätzung der zur Anwendung kommenden Technologien, Auswahl und Bewertung der Eignung einzelner Technologien zur Umsetzung bestimmter, einzelner Lehrinhalte, Entwicklung und Erprobung einer geeigneten Oberfläche zur Navigation und Interaktion, Entwicklung und Erprobung von Kommunikationsstrukturen und Entwicklung und Erprobung möglicher Prüfungskonzepte. Für das Lernmodell sind weiterhin vorgesehen: Modularisierung der Kurse, damit jeder Student seine präferierte Art der Wissensaquisition durchführen kann, Projektorientiertes Studieren: kontextsensitive Volltextsuche und unscharfe Textsuche, automatischer Index, Glossar, Thesaurus, Trennung von Struktur, Inhalt und Format, verteiltes Arbeiten und Datenvorhaltung möglich, Wiederverwendbarkeit von Objekten und einfacheres Herstellen von Beziehungen zwischen Objekten... Zunächst soll die Entwicklung computergestützter Bildungsmodule und Kommunikationsstrukturen unter Einsatz der neuen Medien. Es sollen so papier- und computergestützte Lehrmaterialien sowie projekt- und kursorientierte Lerneinheiten mit integrierten multimedialen Objekten geschaffen werden und deren Erprobung und Einsatz in der Fernlehre erfolgen. Zur Unterstützung des Workflow und zur Gewährleistung der Wiederverwendbarkeit und Datensichererung soll eine entsprechende Datenbankstruktur aufgebaut werden. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 3-3

32 Arbeitsfelder für die Dokumentenerstellung Projektbericht 3.3 Anforderungen Anforderungen an die Daten Prinzipielles Ziel ist es, strukturierte Dokumente zu erstellen, die auf einem plattformneutralen Format beruhen bzw. in ein solches leicht zu überführen sind. Die Dokumente sollen dabei folgende Anforderungen erfüllen: Handling des Kurses als Gesamtwerk, Ausgabe in PDF (Druck-/Bildschirmqualität), Ausgabe in HTML (oder andere Formate), Datenbankablage. Es ist ein Datenformat zu finden, welches den obigen Anforderungen entspricht (Zum Verständnis der nachfolgenden Aussagen in diesem Kapitel sei vorweggenommen, dass es sich hierbei um das Format SGML handelt.). Ziel ist eine einmalige Erstellung von Inhalten auf Grundlage dieses Formates und die Möglichkeit, aus diesem Masterformat alle gewünschten Zielformate zu generieren. Auch für die Nichttextdaten (Grafiken, Audio, Video etc.) müssen Datenformat und Werkzeuge den obigen Anforderungen gerecht werden. Für die Dokumentenerstellung ist ein neuer Workflow zu entwickeln, in welchem die Datenstruktur und die Datenverwaltung in einem Dokumentenmanagement abgebildet sind. Weiterhin sind eindeutige Dateinamenkonventionen festzulegen. Ein aufzubauendes Datenbanksystem soll sich in diesen Workflow integrieren. Für ausgewählte Arbeitsschritte sind Programmroutinen zu entwickeln Soft- und Hardware Software Der Softwarebedarf ergibt sich aus den in Kap Anforderungen an die Daten genannten Anforderungen SGML-Editor, der auch qualitativ hochwertigen Druck gewährleistet (Seitenlayout) FrameMaker+SGML FrameScript ( PlugIn für FrameMaker zur Automatisierung von Arbeitsschritten in FrameMaker) Literaturdatenbank mit integrierter Exportfunktion für die Formate SGML und BIBTEX Software für Medienbearbeitung 3-4 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

33 Projektbericht Arbeitsfelder für die Dokumentenerstellung Datenbanksoftware für: SGML-Daten Archiv für Ausgabeformate (PDF, HTML) Datenverwaltungssystem für Nichttextdaten (Grafik, Audio, Video) Programmierungssoftware für: Konvertierung der Textdaten von Word zu FrameMaker Export von FrameMaker zu SGML Konvertierung der Dokumente von SGML zu HTML Hardware Der Hardwarebedarf ergibt sich aus den Anforderungen an die Software und aus den Projektzielen: Multimediaproduktion erfordert höhere Leistung der Rechentechnik, Arbeitsplätze für spezielle Arbeitsroutinen, Server für Datenbank inklusive Backup-System Personalanforderungen Der erhöhte organisatorische Aufwand und der Einsatz neuer Techniken bei der Studienbrieferstellung erfordern auch einen erhöhten personellen Aufwand. Bei der Erstellung multimedialer Objekte wurde auf externe Kompetenzen zurückgegriffen (Studenten der Fakultät Medien der Bauhaus-Universität Weimar und die Grafikfirma <i-d> ( Für die Entwicklung spezieller Software wurden Werkverträge mit der Firma mediatext aus Jena abgeschlossen ( Die inhaltliche Erstellung der Lehrbriefe erfolgt durch externe Autoren, welche ebenfalls auf werkvertraglicher Basis gebunden sind. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 3-5

34 Arbeitsfelder für die Dokumentenerstellung Projektbericht 3.4 Konzept / Vorgehen Aus den Ausführungen unter Kap. 3.3 Anforderungen ergeben sich folgende Arbeitsfelder (mit Bezügen zu entsprechenden Kapiteln): 1. Wahl eines den Anforderungen genügenden Datenformats (Textdaten) (Kap SGML - Einführung) 2. Wahl eines für dieses Datenformat tauglichen (Text-)Editors (Kap Strukturierte Dokumenterstellung mit FrameMaker+SGML) 3. Entwicklung der FrameMaker-Vorlagen und einer SGML-Applikation (Kap FrameMaker-Vorlagen (Schablonen) und Kap SGML-Applikation) 4. Entwicklung einer Programmroutine zur Konvertierung der Textdaten von Word zu FrameMaker+SGML (Kap. 4.3 Konvertierung von Word zu FrameMaker+SGML) 5. Entwicklung der Arbeitsumgebung FrameMaker+SGML unter Berücksichtigung der Arbeitsfelder Literaturerstellung (inklusive Literaturverwaltung), Verschlagwortung, Glossar und Einbindung von Nichttextelementen (Grafik, Video etc.). (Kap. 4.6 Erstellung eines Kurses in FrameMaker+SGML) 6. Entwicklung eines Workflow zur Erstellung von Nichttextelementen (Kap. 5 Medienproduktion) 7. PDF-Erstellung - Druck und Bildschirm (Kap. 4.7 Erstellung einer PDF-Version der Studienbriefe) 8. Anpassung des FrameMaker+SGML zur SGML-Erstellung (Kap SGML-Auslagerungsprozess) 9. Entwicklung einer Programmroutine zur Konvertierung von SGML zu HTML inklusive Entwicklung einer HTML-Vorlage (Kap. 6.1 Erstellung einer HTML-basierten Lernumgebung zur Präsentation der Studienbriefe) 10. Entwicklung eines Konzeptes für die Ablage von SGML, Mediendaten und anderen Datenformaten in entsprechenden Datenverwaltungssystemen (Kap. 7 Content Management) 11. Ableiten eines Gesamtworkflow unter Berücksichtigung Interaktion zwischen Filesystem (Arbeitsverzeichnis) - Datenbank und Zuständigkeiten/Kompetenzen. 3-6 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

35 Projektbericht Arbeitsfelder für die Dokumentenerstellung Die Gliederung der nachfolgenden Ausführungen ergibt sich aus dem Datenfluss bei der Kurserstellung von der fachinhaltlichen Erstellung durch die Autoren bis zur Studiendurchführung durch den Betreuer bzw. Autor (s. Abb. 3.1) Datenfluss Informationswege Erstellung Aktualisierung Fachinhaltliches Modul Datenbanken Autor Neufassung/ Aktualisierung... WBBau Versand/ Betreuung Student www Medium Zu absolvierende Module Fachinhaltliches Modul Abb. 3.1: Datenflüsse im Zuge der Studienbrieferstellung Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 3-7

36 Arbeitsfelder für die Dokumentenerstellung Projektbericht 3-8 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

37 Projektbericht SGML-basierte Dokumentenerstellung 4 SGML-basierte Dokumentenerstellung Ziel ist der Papier-Druck, das PDF-Format (vordergründig als digitale Downloadversion), eine HTML-Version (unter anderem für die Präsentation der Lehrinhalte im Internet) und die Datenbankablage bzw. Datenverwaltung - unter Berücksichtigung der Einhaltung der Versandtermine und dem erhöhten Anspruch an die Qualität der Studienbriefe. Im Kap. 4 SGML-basierte Dokumentenerstellung wird ausschließlich auf die Texterstellung eingegangen. Zunächst stellte sich die Frage, welches Datenformat den Anforderungen bzgl. der Projektziele gerecht wird. Es ist ein Datenformat zu finden, welches als Masterformat für alle gewünschten Zielformate dienen kann. So wird Redundanz (mehrfaches Abspeichern gleicher Informationen in verschiedenen Dateien) vermieden. Der WBBau hat sich bzgl. der Dokumentenerstellung für die SGML-Technologie entschieden. Als Textverarbeitungsprogramm hat sich im WBBau schon vor Projektbeginn das Programm FrameMaker+SGML bewährt (s. [Hofmann und Schmidt-Tjarksen (2000)]). FrameMaker+SGML wird als Texteditor zur Erstellung der Druckerzeugnisse und im gleichen Zuge als SGML-Editor eingesetzt. Die Dokumentenerstellung unterteilt sich in folgende Abschnitte 1. Kap. 4.2 Fachinhaltliche Dokumentenerstellung durch den Autor 2. Kap. 4.3 Konvertierung von Word zu FrameMaker+SGML 3. Kap. 4.4 Literaturerstellung und -verwaltung 4. Kap. 4.5 Verschlagwortung und Fachglossar 5. Kap. 4.6 Erstellung eines Kurses in FrameMaker+SGML 6. Kap. 4.7 Erstellung einer PDF-Version der Studienbriefe 7. Kap. 4.8 Export von FrameMaker+SGML zu SGML Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 4-1

38 SGML-basierte Dokumentenerstellung Projektbericht 4.1 Strukturierte Dokumente SGML - FrameMaker+SGML Zunächst soll eine kurze Einführung in die Problematik strukturierte Dokumente und SGML (Kap Strukturierte Dokumente bzw. Kap SGML - Einführung) gegeben werden. Außerdem werden die Arbeitsweisen des zum Einsatz kommenden Programmes FrameMaker+SGML etwas ausführlicher vorgestellt, da dieses die zentrale Software bei der Dokumentenerstellung ist (Kap Strukturierte Dokumenterstellung mit FrameMaker+SGML). Die folgenden Ausführungen sind unter anderem FrameMaker+SGML 5.5 [Bollenbach et al. (1999)] entnommen Strukturierte Dokumente Klassisch layoutierte Dokumente Klassische Dokumente erhalten ihre inhaltliche Strukturierung durch die Typografie und das Layout, z.b. werden Kapitelüberschriften entsprechende Absatzformate zugewiesen, Listenelemente erhalten ein bestimmtes Absatzformat und Hervorhebungen innerhalb des Textes erhalten ein bestimmtes Zeichenformat. Auf diese Art und Weise ist auch eine Informationsstruktur erkennbar: dies ist ein Kapitel, dies ein dazugehöriges Unterkapitel usw. Diese Vorgehensweise hat bestimmte Nachteile, z.b. kann die Auszeichnung durch bestimmte Formate vom Autor willkürlich gewählt werden, so dass die aktuelle Formatierung nicht dem eigentlichen Informationsgehalt des markierten Textabschnittes entspricht. Ein weiterer sehr großer Nachteil der klassischen Layoutierung ist der, dass die Formatierung eines Dokumentes im praktischen Leben stark softwareabhängig ist, auch wenn die Textverarbeitungs- und DTP-Programme im Allgemeinen diverse Import- und Exportfilter für andere Programme anbieten und sich auch Quasi-Standards, wie z.b. das Microsoft RTF-Format, etabliert haben. Es ist bekannt, dass ein Großteil des Layouts und manchmal auch ein Teil des Inhaltes, wie z.b. Grafiken, bei der Übernahme in andere Programme verlorengehen. Viel wichtiger als das Denken in Formaten sollte jedoch sein, den Informationsgehalt als solchen und auch seine inhaltlichen Unterschiede gegebenenfalls über viele Produktzyklen hinweg verfügbar und über Landes- sowie Hardware- und Software- Grenzen hinweg austauschbar zumachen. Ein erster Ansatz hierfür sind sogenannte strukturierte Dokumente. 4-2 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

39 Projektbericht SGML-basierte Dokumentenerstellung Strukturierte Dokumente Ein Dokument kann man auffassen als eine strukturierte Menge von Informationen. Strukturierte Dokumente enthalten neben dem reinen Inhalt auch noch Strukturinformationen, d.h., bestimmte Textinhalte werden durch zusätzliche Strukturinformationen gekennzeichnet. Strukturierte Dokumente sind aufgrund ihres Aufbaus leicht recherchierbar und eignen sich hervorragend für die Übernahme in Datenbanken, kleinste Informationseinheiten werden wiederverwendbar. Die strukturelle Auszeichnung geschieht durch Markierungen, sogenannte Tags (im Allgemeinen durch ein Start- und ein Ende-Tag). Allerdings ist es nicht ausreichend, den Text nur mit Auszeichnungen zu versehen. Diese Auszeichnungen (Strukturelemente) müssen definiert sein, sowohl ihre Bezeichnungsweise als auch ihre hierarchischen Beziehungen zueinander. Auf Layoutinformationen wird in strukturierten Dokumenten verzichtet, die Darstellung übernimmt ein Browser, d.h. die Software, mit der das strukturierte Dokument angezeigt wird. Ein weiterer wichtiger Aspekt für die Plattformunabhängigkeit ist der verwendete Zeichensatz. Die westeuropäischen, windows-basierten Textverarbeitungssysteme kennen z.b. Umlaute. Es muss jedoch gewährleistet sein, dass die Dokumente auch international ausgetauscht werden können (im amerikanischen Sprachraum sind beispielsweise keine Umlaute bekannt). Das heißt, die Dokumente (Inhalte sowie Strukturauszeichnungen) müssen mit einem auf allen Hardware- und Betriebssystemen verfügbaren Zeichensatz erstellt sein. Dieser überall verfügbare Zeichensatz ist der 7-Bit-ASCII-Zeichensatz ( ISO 646-Zeichensatz) SGML - Einführung Unter der Zielsetzung, große Mengen an Inhalten weitestgehend automatisiert für verschiedene Ausgabemedien zu konvertieren, zu verwalten und wiederverwendbar vorzuhalten, hat sich im WBBau die SGML-Technologie für die Erstellung der Studienbriefe bewährt. Ein SGML-Editor dient neben der strukturellen Aufbereitung der Texte im Hinblick auf eine plattformunabhängige Ausgabe in SGML sowohl als Druckmedium (PDF) als auch als Vorstufe für die HTML-Erzeugung. SGML ist die Abkürzung für Standard Generalized Markup Language und ein internationaler Standard, der Regeln zur Strukturierung von Dokumenten beschreibt. Das heißt, SGML ist eine Dokumentenstrukturierungssprache. Da es sich also um einen Standard (ISO ) handelt, können Dokumente, die diesem Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 4-3

40 SGML-basierte Dokumentenerstellung Projektbericht Standard entsprechen, beliebig zwischen Systemen ausgetauscht werden, die diesen Standard verstehen. SGML legt jedoch keine spezifische Dokumentenstruktur fest, sondern definiert lediglich Regeln und die Syntax zum Aufbau strukturierter Dokumente. Bei SGML-Dokumenten handelt es sich um reine Textdokumente, deren Inhalt mit Auszeichnungen, sogenannten Markups (Markierungen), versehen ist. SGML-Dokumente sind nicht formatiert und layoutiert, sie beinhalten keine Layoutinformation. Die Darstellung der SGML-Dokumente ist Aufgabe des Browsers. SGML ist kein Format, wie man es gerne leichtfertig bezeichnet. Das Format, auf dem SGML basiert, ist ASCII (7-Bit-ASCII). Vorteile von SGML Die Verwendung und Einführung von SGML ist immer mit einem gewissen Aufwand und auch mit Überzeugungsarbeit verbunden. Dieser Aufwand wird jedoch durch folgende Vorteile gerechtfertigt: SGML ist ein etablierter Standard zur Strukturierung von Dokumenten. Bei SGML handelt es sich um einen etablierten Standard (ISO-Norm). SGML-Dokumente sind plattformneutral. Da es sich bei SGML-Dokumenten um reine ASCII-Texte mit Strukturauszeichnungen handelt, sind SGML-Dokumente weitestgehend plattformund softwareunabhängig. Neben einer beliebigen Portierbarkeit wird somit die Langlebigkeit von Dokumenten unterstützt, da SGML nicht auf einem herstellerspezifischen Speicherformat basiert. SGML-Dokumente besitzen ein einheitliches Erscheinungsbild. Durch formatunabhängige Aufbauanleitungen für Dokumente ist ein einheitlicher und konsistenter Aufbau der Dokumente gewährleistet. Prüfprogramme ( Parser) gewährleisten die Vollständigkeit und syntaktische Korrektheit der Dokumente. SGML-Dokumente besitzen eine Checkliste für den Redakteur. SGML-fähige Redaktionssysteme, wie z.b. FrameMaker+SGML, unterstützen den Redakteur bei der Erstellung der Dokumente durch einen kontextsensitiven Elementkatalog. SGML-Dokumente sind leicht recherchierbar. Gut strukturierte Dokumente ermöglichen eine viel genauere Recherchemöglichkeit von Informationen. Z.B. würde eine Volltextrecherche nach dem Begriff Werkzeug viel mehr und viel unpräzisere Treffer erzielen als die Abfrage: Liste mir alle Kapitel auf, die in der Kapitelüberschrift den Begriff Werkzeug enthalten. 4-4 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

41 Projektbericht SGML-basierte Dokumentenerstellung SGML-Bestandteile sind wiederverwendbar. Da SGML-Dokumente granular aufgebaut sind, lassen sich die Komponenten eines SGML-Dokumentes einzeln ablegen, z.b. in einer SGML-Datenbank, und in unterschiedlichen Kontexten gezielt wiederverwerten (vgl. Kap. 7.2 CMS zur Verwaltung von SGML-Dokumenten). SGML-Dokumente sind medienneutral aufgebaut. Da die Anzeige eines SGML-Dokumentes Sache des Browsers ist, eignet sich SGML hervorragend für eine medienneutrale Informationsaufbereitung. So können SGML-Dokumente z.b. zusammen mit einem geeigneten Browser auf eine CD gebracht und verteilt oder ohne großen Aufwand nach HTML konvertiert und im Intra-/Internet zur Verfügung gestellt oder mit einem SGML-fähigen DTP-System, wie z.b. FrameMaker+SGML, layoutiert dargestellt und ausgedruckt werden. SGML-Dokumente benötigen wenig Speicher. Da es sich bei SGML-Dokumenten um reine ASCII-Dokumente ohne Layoutinformation handelt, ist der Speicherbedarf von SGML-Dokumenten um ein Vielfaches geringer als bei herkömmlichen Dokumenten einer Textverarbeitung. Das Layout wird den SGML-Dokumenten erst durch den Browser zugeordnet. Hierfür ist z.b. für einen Dokumenttyp lediglich eine Stylesheet-Datei zu hinterlegen Strukturierte Dokumenterstellung mit FrameMaker+SGML Nachdem im Kap SGML - Einführung eine Einführung in die Thematik SGML gegeben wurde, erfolgt nun eine kurze Vorstellung des vom WBBau eingesetzten Textverarbeitungsprogrammes FrameMaker+SGML als Anwendungssoftware zur Erstellung der zu druckenden Studienbriefe und als SGML-Editor. Gleichzeitig werden an gegebener Stelle die jeweils nötigen Arbeitsschritte der Dokumentenerstellung aufgeführt Überblick FrameMaker+SGML ist ein Publishing- und DTP-System mit vielen Funktionalitäten zur Seitengestaltung, Typographie, Integration von Bildern usw. Zusätzlich bietet FrameMaker+SGML die Funktionalität zur Entwicklung und Nutzung von strukturierten Dokumenten. Die Konzepte von FrameMaker+SGML und SGML sind sich auf der einen Seite sehr ähnlich, auf der anderen Seite sind sie jedoch grundverschieden (vgl. Kap SGML - Einführung). Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass SGML ein produktunabhängiges Verfahren ist, strukturierte Dokumente zu beschreiben, während FrameMaker+SGML ein Produkt ist, mit welchem man sowohl unstrukturierte und struktu- Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 4-5

42 SGML-basierte Dokumentenerstellung Projektbericht rierte FrameMaker+SGML-Dokumente als auch reine SGML-Dokumente erzeugen kann. Zusammenfassend können die Vorteile von FrameMaker+SGML (gegenüber anderen Textverarbeitungsprogrammen) wie folgt beschrieben werden: Strukturorientierte (statt layoutorientierte) Dokumentenerstellung: Strukturregeln helfen bei der Dokumentenerstellung - die Formatierung ergibt sich aus diesen Regeln. Buchorientierte Dokumentenerstellung: FrameMaker+SGML bietet mit seiner Buchfunktionalität die Möglichkeit, Kapitel, Verzeichnisse, Anlagen etc. in einer Datei zusammenzufassen (ein FrameMaker-Buch ist eine Datei, welche aus Referenzen auf die einzelnen Komponenten besteht). Kapitelübergreifende Verweise können gesetzt und Gesamtverzeichnisse erstellt werden, des weiteren können kapitelübergreifende Nummerierungsformate generiert werden (Kapitel-/Seitenzählung) - somit ist ein geschlossenes Handling von Werken mit mehreren tausend Seiten möglich. Trennung von Struktur und Layout ermöglichen plattformneutrales und softwareunabhängiges Vorhalten der Inhalte (SGML) das aus FrameMaker+SGML exportierte SGML ist, abgelegt in einer Datenbank, leicht recherchierbar (kontextabhängige Abfragen) und wiederverwendbar (Granularität der Elemente). SGML kann einfach zu HTML konvertiert werden (HTML ist eine SGML-Anwendung). Nachfolgend werden die Bestandteile der SGML-basierten Dokumentenerstellung mit FrameMaker+SGML und wie sie im WBBau eingesetzt werden kurz vorgestellt: Kap DTD - Strukturdefinitionen, Kap EDD, Kap FrameMaker-Vorlagen (Schablonen) und Kap SGML-Applikation. Die Entwicklung der nachfolgend beschriebenen Anwendungen und Dokumente erfolgte in Zusammenarbeit mit der Firma mediatext ( DTD - Strukturdefinitionen SGML stellt die Mittel bereit, Dokumentstrukturen zu beschreiben - sinnvollerweise gleich für Klassen ähnlicher Dokumente, wie z.b. Bücher oder Artikel. Eine solche Strukturbeschreibung nennt man Dokumenttypdefinition, kurz DTD. In einer DTD werden die möglichen Elemente eines Dokumentes definiert und ihre Abhängigkeit voneinander spezifiziert. Ein Dokument, das mit einer bestimmten DTD geschrieben wurde, nennt man Instanz dieser DTD. Alle Teile einer Instanz werden als Strukturelemente markiert (getaggt). Der Vorteil bei der separaten Aus- 4-6 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

43 Projektbericht SGML-basierte Dokumentenerstellung zeichnung von Dokumentstrukturen ist, dass sie einerseits maschinell weiterverarbeitbar sind, z.b. für Formatierungszwecke, und dass sie andererseits maschinell erzeugbar sind, z.b. beim Database Publising. Beispiele für SGML-DTD s sind: DTD s für bibliographische Elemente, Kapitel, Unterkapitel, Absätze, Titel, Auflistungen, Indizes, Register, Tabellen, Eine mathematische Dokumenttypdefinition, die zwischen verschiedenen Textformaten wechseln kann, Eine Dokumenttypdefinition, mit deren Hilfe unter SGML erstellte Dokumente per Computer automatisch in Braille (Blindenschrift) übersetzt werden können und HTML - die DTD für Seiten des WorldWideWeb. Die erste und wichtigste Voraussetzung zum Arbeiten mit SGML-Dokumenten ist die Erstellung einer DTD. In der DTD werden, wie oben beschrieben, alle Elemente und deren Strukturierung definiert. Für den WBBau hieß das zunächst die Sichtung sämtlicher Studienbriefe und die Ableitung der nötigen Elemente und Regeln für die zu entwickelnde DTD. Dies erfolgte erstmalig im Jahre 1999 im Zuge des Projektes MAMBO [Hofmann und Schmidt-Tjarksen (2000)]. Die aus dem Projektziel abgeleiteten weitergehenden Anforderungen an die Dokumente (Datenbankablage, HTML-Ausgabe, Integrierung multimedialer und weiterer Elemente) erforderten eine Modifizierung der bis dahin vorliegenden Strukturen EDD Um mit FrameMaker+SGML ein Dokument strukturiert erfassen zu können, benötigt man, ebenso wie bei SGML, Strukturdefinitionen für das Dokument. Diese Strukturdefinitionen werden zunächst in einer separaten Datei erstellt. Eine solche Strukturdefinitionsdatei heißt Element Definition Document bzw. abgekürzt EDD und wird jeweils für einen bestimmten Dokumenttyp definiert. Das EDD entspricht bezüglich der Konstrukte der DTD bei SGML. Es enthält Element- und Attributdefinitionen. Zusätzlich sind in dem EDD Formatierungsanweisungen für die einzelnen Elemente enthalten. D.h. in dem EDD existieren Regeln, die den einzelnen Elementen Absatzund Zeichenformate bzw. sonstige Formatierungen zuweisen. Dabei sind kontextsensitive Regeln eine wesentliche Funktionalität eines EDD. Z.B. können dem Element Titel abhängig vom Kontext unterschiedliche Formate zugewiesen werden, da durch die Struktur automatisch festgestellt wird, ob es sich um den Titel eines Kapitels, eines Unterkapitels oder um eine Bildunterschrift han- Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 4-7

44 SGML-basierte Dokumentenerstellung Projektbericht delt. Wenn ein entsprechendes Element in das Dokument eingefügt wird, erhält es über das EDD automatisch die richtige Formatierung FrameMaker-Vorlagen (Schablonen) Bei einem SGML-Dokument ist die DTD Bestandteil des Dokumentes. Die DTD bzw. ein Verweis darauf steht unmittelbar vor der Dokumentinstanz und kann somit sofort eingesehen bzw. ausgewertet werden. Bei einem strukturierten FrameMaker+SGML-Dokument sind die Strukturdefinitionen ebenfalls Bestandteil des Dokumentes. Allerdings sind die Strukturdefinitionen über den Elementkatalog oder die Strukturansicht ersichtlich. Die Strukturdefinitionen sind auch Bestandteil der Dokumentvorlage, der sogenannten Vorlage. Eine Vorlage ist im Prinzip ein leeres FrameMaker+SGML-Dokument, welches alle relevanten Bestandteile zum Erstellen eines strukturierten FrameMaker+SGML-Dokumentes enthält: Absatz-, Zeichen- und Tabellenformate, Seitenlayouts und Strukturdefinitionen. HINWEIS: Ein anderer Name für Vorlage ist auch Schablone bzw. Template. Wenn auf Basis einer solchen Vorlage ein strukturiertes Dokument erstellt werden soll, zeigt der Elementkatalog die an der aktuellen Position der Einfügemarke gültigen Elemente an. In der Strukturansicht wird die Struktur des gerade bearbeiteten Elementes angezeigt. Gleichzeitig prüft ein in den FrameMaker+SGML integrierter Parser die aktuelle Struktur des Dokumentes durch Vergleich mit der im EDD definierten Struktur und zeigt Strukturfehler an. Bei der Erstellung einer Vorlage sind vor allem Aspekte der Lesbarkeit und Funktionalität der Druckvariante zu berücksichtigen. Die im WBBau definierten Vorlagen zeichnen sich durch eine ausgewogene Kombination zwischen Schriftfamilie, Schriftgröße, Zeilenabstand etc. (Lesbarkeit) bzw. durch das Vorsehen von Marginalien (Randbemerkungen) und die Erstellung von Stichwortverzeichnissen (Funktionalität). Auf diesem Weg wurden für den WBBau folgende Vorlagen für strukturierte Dokumente angelegt: Studienbriefe unter Berücksichtigung der Mehrsprachigkeit (Deutsch, Englisch, Spanisch), Anlagen, Aufgaben, Glossar. Bei der Studienbrieferstellung entstehen des weiteren unstrukturierte Dokumente. Dies sind Verzeichnisse für Inhalt, Abbildungen, Tabellen, Formeln, multimediale Elemente, Stichworte. 4-8 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

45 Projektbericht SGML-basierte Dokumentenerstellung SGML-Applikation Aufgrund gewisser Unterschiede zwischen FrameMaker+SGML und SGML benötigt man Abbildungsregeln bzw. eine sogenannte SGML-Applikation (auch SGML-Anwendung) für den Austausch der FrameMaker-Dokumente mit SGML. Eine SGML-Applikation ist eine Sammlung von Dokumenten, welche den Export von FrameMaker+SGML zu SGML und zurück bewerkstelligen (vgl. Kap. 4.8 Export von FrameMaker+SGML zu SGML). Für SGML sind das die DTD, die SGML-Deklaration und ein Entity-Katalog. FrameMaker-seitig werden Vorlagen benötigt. Der Export von FrameMaker+SGML zu SGML und zurück erfolgt über Regeln ( read/write-rule) und Definitionen (ein application definition file). Abb. 4.1: Bestandteile einer SGML-Applikation (Quelle: FrameMaker+SGML Developer s Guide - Online Manual [Adobe (2000)]) Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 4-9

46 SGML-basierte Dokumentenerstellung Projektbericht 4.2 Fachinhaltliche Dokumentenerstellung durch den Autor Die erste Phase der Dokumentenerstellung ist die fachinhaltliche Erstellung der Studienbriefe durch den Autor. Die Anforderungen des WBBau an die strukturierte Dokumentenerstellung werden dem Autor mitgeteilt. Prinzipiell soll sich der Autor jedoch auf die Inhalte konzentrieren. Der Autor wird in die Erzeugung strukturierter Dokumente einbezogen durch die Benutzung einer durch den WBBau zur Verfügung gestellten Dokumentenvorlage für das Programm MS Word. Diese Dokumentenvorlage benutzt Absatzformate, die in einem späteren Arbeitsschritt für die Konvertierung von Word zu FrameMaker+SGML benötigt werden (s. Kap. 4.3 Konvertierung von Word zu FrameMaker+SGML). Buttons für die Formatzuweisung erleichtern den Umgang mit der Dokumentenvorlage ( Aktive Dokumentenvorlage, s. Abb. 4.2). Der Autor verfügt somit über folgende Absatzformate zur Gestaltung seines Dokumentes: Ebenen, Text inklusive der Formatierungen Fett, Kursiv und Unterstrichen, Bilder und Tabellen inklusive der Titel, Formeln inklusive Titel und Legende, verschiedene Listentypen, Marginalien, Querverweise, Fußnoten, Stichworteinträge. Desweiteren erhält der Autor durch die Vorlage eine etwaige Vorschau auf das später gedruckte Werk (Formate in Word wurden denen der FrameMaker-Vorlagen angepasst). Entsprechend dem Grafikworkflow im WBBau wurden Anforderungen an die zu liefernden Grafiken gestellt (s. Kap. 5 Medienproduktion). Abb. 4.2: Aktive Dokumentenvorlage 4-10 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

47 Projektbericht SGML-basierte Dokumentenerstellung 4.3 Konvertierung von Word zu FrameMaker+SGML Der erste Arbeitsschritt im WBBau ist die Konvertierung der vom Autor gelieferten Word-Texte in das FrameMaker+SGML-Format. Auf die detaillierten Arbeitsweisen dieser Konvertierung soll nicht weiter eingegangen werden. Prinzipiell erfolgt die Konvertierung in drei Schritten: 1. Word XML Für diesen Schritt wurde ein Programm entwickelt (Software: mediatext XML Writer der Firma mediatext ( Vereinfacht arbeitet dieser Konverter nach dem Prinzip: Absatzformat = Element. (Hinweis: Das hierbei entstandene XML ist lediglich eine Arbeitsversion für den sich anschließenden Schritt.) 2. XML SGML In einem zweiten Schritt wird das im ersten Schritt entstandene XML entsprechend der DTD des WBBau zu SGML konvertiert. Dafür wurden PerlScripte von obiger Firma entwickelt. Es werden Element- und Attributzuweisungen und die Strukturierung des Dokumentes durchgeführt. (Hinweis: Das hierbei entstandene SGML ist lediglich eine Arbeitsversion für den sich anschließenden Schritt.) 3. SGML FrameMaker+SGML Abschließend wird das entstandene SGML über die SGML-Applikation in FrameMaker+SGML importiert. 4.4 Literaturerstellung und -verwaltung Bei der Erstellung und Einbindung von Literatureinträgen wird im WBBau ein spezieller Weg gegangen. Ziel ist neben dem Ausdruck eines Literaturverzeichnisses für jedes Kapitel die Verwaltung von Literatureinträgen in einem zentralen Dokument und die damit verbundene Möglichkeit der Wiederverwendung dieser Informationen in anderen Zusammenhängen (z.b. Literaturdatenbank für den Fachbereich Wasser und Umwelt). Des weiteren sollte eine standardisierte und vollständige Zitierweise eingeführt werden. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 4-11

48 SGML-basierte Dokumentenerstellung Projektbericht BIBTEX und CiteMaker Schon im Projekt MAMBO hat sich hierfür der Einsatz des Datenformates BIB- TEX bewährt. Die Vorteile von BIBTEX sind: speziell für die Verwaltung von Literatureinträgen entwickelt, Auszeichnungssprache mit den Vorteilen: Plattformunabhängig und Kompatibilität mit anderen Auszeichnungssprachen (hier SGML), Erstellung spezifischer Ausgabelayouts für das zu generierende Literaturverzeichnis. Das FrameMaker-PlugIn CiteMaker hat sich als effiziente Lösung zum Einbinden von Literaturquellen in die FrameMaker+SGML-Dokumente bewährt ( Dazu wird über dieses PlugIn ein BIB- TEX - Datenbestand ausgewählt und Literatureinträge aus diesem Datenbestand in das FrameMaker+SGML-Dokument referenziert. Über eine Vorlage werden Formatierungen für die Referenzen im Text und für das zu generierende Verzeichnis festgelegt. Nach dem Eintragen der Literaturreferenzen wird ein Literaturverzeichnis aus den im Dokument enthaltenen Referenzen generiert und als separates Dokument abgespeichert. Dabei werden die Einträge auf ihre Gültigkeit hinsichtlich der BIB- TEX-Syntax geprüft und es erfolgt eine Sortierung der Einträge nach definierten Regeln Modifikationen im Hinblick auf Projektziele Die erweiterten Anforderungen dieses Projektes - Ausgabe in SGML und Konvertierung in HTML - stellen auch neue Anforderungen an den Umgang mit den Literatureinträgen. Da das bisherige Einbinden der Literatureinträge über FrameMaker-spezifische Konstrukte (Variablen) erfolgte, musste ein Konzept entwickelt werden, diese in SGML-Konstrukte zu wandeln (Hyperlinks). Desweiteren wurde die Verwaltung der Literatureinträge in eine MS-Access-Datenbank übertragen. Die Lösung stellt sich nunmehr wie folgt dar: Es existiert eine zentrale MS-Access-Datenbank inklusive Eingabeformulare für verschiedene Literaturtypen (entsprechend den bisher zum Einsatz gekommenen BIBTEX-Definitionen) in dem alle Literaturquellen verwaltet werden. In der Access-DB erfolgt eine Prüfung der Einträge auf ihre Gültigkeit hinsichtlich der BIB- TEX-Syntax. Durch die Übertragung der BIBTEX-Strukturen in die DTD des WBBau kann eine direkte Konvertierung der Access-DB-Einträge zu SGML erfolgen. Diese Access-DB dient somit als Grundlage zur Konvertierung zu BIBTEX (Einbinden in FrameMaker+SGML über das PlugIn CiteMaker) und zu SGML (für SGML-Daten). Ein weiterer Vorteil dieser Lösung ist, dass Access als Standardprogramm auf allen Plattformen verfügbar und somit für weitere Nutzungen an Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

49 Projektbericht SGML-basierte Dokumentenerstellung wendbar ist. Die Entwicklung erfolgte in Zusammenarbeit mit der Firma media- TEXT ( Abb. 4.3a) Auswahlformular für die Literaturtypen (entsprechend BIBTEX-Definition) Abb. 4.3b) Abb. 4.3: Eingabeformular für den Literaturtyp article (entsprechend BIBTEX-Definition) Access-Lösung für die Erstellung und Verwaltung von Literatureinträgen Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 4-13

50 SGML-basierte Dokumentenerstellung Projektbericht 4.5 Verschlagwortung und Fachglossar Die Studienbriefe des WBBau beinhalteten bis zu Projektbeginn nur teilweise Stichwortverzeichnisse und Glossarien. Grund dafür waren die geringen personellen Kapazitäten seitens des WBBau und der mangelnde Anspruch an solcher Art Informationen Verschlagwortung Die Einführung der SGML-Technologie in die Dokumentenerstellung und die Ablage dieser Daten in einer Datenbank, aber auch der erhöhte Anspruch an die Studienbriefe führten zu dem Anspruch seitens des WBBau, sämtliche Inhalte zu verschlagworten. Grundlage für eine Verschlagwortung ist das Anlegen eines Stichwortkataloges, welcher die Inhalte abdeckt. Quelle dieses Kataloges waren vorhandene Stichworte bestehender WBBau-Kurse, der Umweltdatenkatalog des Umweltbundesamtes ( bzw. und diverse Fachliteratur. Bisher beläuft sich der Datenbestand auf ca Einträge aus den Bereichen Wasser und Umwelt. Neue Einträge, welche sich während der Bearbeitung ergeben, werden in diesen Katalog aufgenommen. Somit entsteht ein sich ständig erweiternder Stichwortkatalog mit einem definierten Fachwortschatz. Dieser Katalog wird nunmehr genutzt, um Inhalte zu verschlagworten und Inhalte (in der Datenbank) zu recherchieren. Zur Verwaltung der Einträge wurde ein auf einer Access-Datenbank basierendes Werkzeug entwickelt (Abb. 4.4). Aufgabe dieses Werkzeuges ist es, einen einfachen Zugriff auf den Stichwortbestand zu realisieren und über die Zwischenablage in sämtlichen Programmen nutzbar zu machen (Verschlagwortung in FrameMaker+SGML und in Cumulus, s. auch Kap Verschlagwortung und Glossar bzw. Kap Zum Einsatz kommende Software - Cumulus). Die Entwicklung erfolgte in Zusammenarbeit mit der Firma mediatext ( Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

51 Projektbericht SGML-basierte Dokumentenerstellung Abb. 4.4: Werkzeug zum Verschlagworten von Inhalten Fachglossar(ien) Eine weitere fachinhaltliche Aufwertung der Studienbriefe stellt das Anlegen eines Fachglossars für den Bereich Wasser und Umwelt dar. Mittlerweile beläuft sich das Glossar auf ca Einträge aus den Bereichen Siedlungswasserwirtschaft, Abfallwirtschaft, Hydraulik und Wasserbau und wird ständig erweitert (Stand ). Quellen dieser Einträge sind Fachliteratur und bestehende Kurse. Zur Nutzung dieser Einträge in den einzelnen Studienbriefen wird aus diesem Gesamtglossar jeweils ein kapitel- bzw. kursspezifisches Fachglossar extrahiert (s. Kap Verschlagwortung und Glossar). Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 4-15

52 SGML-basierte Dokumentenerstellung Projektbericht 4.6 Erstellung eines Kurses in FrameMaker+SGML Textbearbeitung Das Ergebnis des unter Kap. 4.3 Konvertierung von Word zu FrameMaker+SGML beschriebenen Konvertierungsprozesses ist ein FrameMaker-Dokument, welches noch einer Nachbereitung bedarf. Einige Elementdefinitionen dienen nicht der Darstellung im Druck. Infolgedessen wurde auf die Abbildung dieser Strukturen in der Worddokumentenvorlage verzichtet. Diese Elemente müssen nachträglich im FrameMaker+SGML gesetzt werden. Dies betrifft die Elemente <LOB> (dient zur Strukturierung von Abschnitten in kleinere Lerneinheiten; wird in der HTML-Konvertierung zur Trennung einzelner HTML-Seiten genutzt) und <SE-...> (stellen funktionelle Sinneinheiten dar). Zusätzliche Formatierungen werden mit Hilfe elementenspezifischer Attribute zugewiesen (z.b. Schriftgröße in Tabellen/Formeln, Umbrüche etc.). Grafiken werden via Referenz in die Dokumente eingefügt. Dynamische Medienobjekte ( Nicht-Grafiken ) werden über einen Link mit dem Dokument verknüpft. Da ein und dasselbe Dokument sowohl für den Druck als auch als Digitalversion genutzt werden soll, werden (statt der Medienobjekte selbst) Standbilder eingefügt. Die Verknüpfung zu den extern liegenden Medienobjekten erfolgt über einen Hyperlink, der die entsprechende Aktion ausführt (Befehl: Mediendatei im ausführendem Programm öffnen ) Literatureinträge und -verzeichnis Nach Aufnahme der entsprechenden Datensätze in die Access-DB auf Grundlage des vom Autor gelieferten Literaturverzeichnisses und des anschließenden Exportes der kursspezifischen BIBTEX-Datenbank kann die Einbindung der Literatureinträge über das CiteMaker-PlugIn und die Erstellung eines Literaturverzeichnisses auf Grundlage dieser Einträge erfolgen (s. Kap. 4.4 Literaturerstellung und -verwaltung) Verschlagwortung und Glossar Die Verschlagwortung erfolgt unter zu Hilfenahme des unter Kap Verschlagwortung beschriebenen Bestandes an Stichworten. Ziel ist die Erstellung eines Stichwortverzeichnisses für die PDF-Version (Druck und digital) und die Durchsuchbarkeit einer HTML-Version sowie die Verschlagwortung der Inhalte hinsichtlich ihrer Auffindbarkeit in einer Datenbank Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

53 Projektbericht SGML-basierte Dokumentenerstellung Aus dem Gesamtglossar werden die kursspezifischen Begriffe in ein Kursglossar überführt (s. Kap Fachglossar(ien)). Aus dem Kapitel wird auf dieses Kursglossar referenziert. Über diese Referenz sind somit weitergehende Informationen zu den im Kapitel benutzten Begriffen verfügbar Weitere Dokumente Verzeichnisse für einzelne Kapitel werden aus den entsprechenden Absatzformaten oder Elementen generiert (Inhalt-, Abbildungs-, Tabellen-, Formel- und Stichwortverzeichnisse). Über die FrameMaker-spezifische Buchfunktion werden entsprechende kapitelübergreifende Kursverzeichnisse erstellt Bucherstellung Mit der Buchfunktion des FrameMaker+SGML können Kapitel eines Kurses in einer Datei (Buch) organisiert werden. Diese Buchdatei stellt eine Sammlung von Referenzen auf die einzelnen Kapiteldokumente dar. Hier können kapitelübergreifende Einstellungen für die Seiten- und Absatznummerierung vorgenommen (z.b. fortlaufend) und Gesamtverzeichnisse über alle Teildokumente erstellt bzw. aktualisiert werden. Die Aktualisierung externer Querverweise erfolgt ebenfalls im Buch. Die Erstellung einer PDF-Version für das gesamte Buch und somit der Gesamtausdruck des Kurses ist somit möglich (s. Kap. 4.7 Erstellung einer PDF-Version der Studienbriefe). Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 4-17

54 SGML-basierte Dokumentenerstellung Projektbericht 4.7 Erstellung einer PDF-Version der Studienbriefe Die Versendung der Studienbriefe erfolgt kapitelweise bzw. in Form von Studieneinheiten als gedrucktes PDF über den Postweg (Papier) und via Download über die Kommunikationsplattform FirstClass. Zur Erstellung dieser PDF-Datei wird aus dem Programm FrameMaker+SGML eine PostScript-Datei der jeweiligen Studienbriefe und aus dieser mit Hilfe des Acrobat Destiller ein PDF-Dokument erstellt. Durch die Buchfunktionalität des FrameMaker+SGML besteht weiterhin die Möglichkeit, einen gesamten Kurs inklusive kaptitelübergreifender Verweise und Gesamtverzeichnisse als PDF-Dokument zu generieren. Dieses Kurs-PDF erhält der Student zum Ende des Semesters. Für die PDF-Erstellung werden im Buch zentral für alle Dokumente die PDF-Lesezeichen definiert. Aufgrund dieser Funktionalität kann man hier von einem strukturierten PDF sprechen. Die PDF-Dateien wurden mit entsprechenden Optionen erstellt, die die Verwendung der Studienbriefe sowohl als Papiervariante als auch als Bildschirmvariante ermöglicht (eine Datei - zwei Verwendungen: Kompromiss zwischen Qualität und Datenmenge). Mit dem PDF-Format besteht zum weiteren die Möglichkeit, multimediale Objekte wie Video und Audio in den Studienbrief einzubinden. Unter der Bedingung, dass der Student über die entsprechende Software verfügt, kann er sich somit innerhalb des Studienbriefes Tondokumente anhören und Filme ansehen (s. auch Kap. 6.2 PDF-basierte Lernumgebung). Bei der Abspielsoftware auf Studentenseite handelt es sich um Standardprogramme wie RealPlayer, QuickTime etc Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

55 Projektbericht SGML-basierte Dokumentenerstellung 4.8 Export von FrameMaker+SGML zu SGML Sämtliche Textdaten liegen standardgemäß als FrameMaker-Dokumente vor. Eine Datenbankablage in diesem Format ist prinzipiell möglich - die Durchsuchbarkeit und granulare Wiederverwendbarkeit dieser Datensätze wäre dann aber nicht gegeben. Die Datenbankablage erfolgt daher als SGML. SGML wird weiterhin genutzt als Ausgangsformat für die Erstellung einer HTML-Variante der Studienbriefe (s. Kap. 6.1 Erstellung einer HTML-basierten Lernumgebung zur Präsentation der Studienbriefe). SGML dient somit als Datenbankformat und als Ausgangsformat für die HTML-Produktion. Im folgenden werden die Schritte der SGML-Erstellung aufgeführt Erstellung einer SGML-Applikation Zum Auslagern von SGML aus FrameMaker+SGML muss eine SGML-Applikation vorhanden sein (vgl. Kap Strukturierte Dokumenterstellung mit FrameMaker+SGML). Eine SGML-Applikation ist eine Sammlung von Dokumenten, welche den Export von FrameMaker+SGML zu SGML und zurück bewerkstelligt (vgl. Abb. 4.1). SGML-seitig sind das folgende Dokumente: die DTD definiert Elemente für einen Dokumententyp und deren Strukturierung, weiterhin werden Attribute und Entities definiert, hier werden keine Formatierungsregeln definiert. die SGML-Deklaration definiert die für das Dokument verwendeten Teile des SGML-Standards (legt u.a. fest: den verwendeten Zeichensatz; zulässige Namenslänge von SGML-Konstrukten; die als Markierungen (Tags) zu interpretierenden Zeichen). ein Entity-Katalog hier speziell: Entities sind im SGML-Dokument referenzierte Konstrukte, welche in dem zentral gelegenen Entity-Katalog vorgehalten werden (z.b. Zeichenersetzungen). Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 4-19

56 SGML-basierte Dokumentenerstellung Projektbericht FrameMaker-seitig sind das: die Vorlage(n) - enthält Strukturinformationen der EDD (und somit Strukturregeln der DTD) Formatierungsregeln für Elemente Der Export von FrameMaker+SGML zu SGML und zurück erfolgt über: die read/write-rules Hier können Einstellungen für den Export von FrameMaker+SGML zu SGML vorgenommen werden (Wandlung von FrameMaker-spezifischen Elementen in SGML-Konstrukte, Zeichenersetzungen, Handling von Grafik- und Formelelementen) das application definition file: hier werden die Pfade zu den Dokumenten read/write-rules, DTD, Vorlagen, SGML-Deklaration und Entity-Katalog definiert bei mehreren Dokumententypen, Vorlagen (Layout) etc. können in diesem Dokument mehrere SGML-Applikationen definiert werden (in diesem Fall Lehrheft, Aufgaben, Glossar) Beim Export von FrameMaker+SGML zu SGML (bzw. zurück) ist eine SGML-Applikation entsprechend des jeweiligen Dokumenttypes aus dem application definition file zu wählen SGML-Auslagerungsprozess Dokumentenaufbereitung mit FrameScript Vor dem Auslagerungsprozess müssen die FrameMaker-Dateien aufbereitet werden. FrameMaker+SGML folgt in bestimmten Situationen anderen Konventionen als SGML. Einige dieser abweichenden Regeln werden während des Exportes über die read/write-rules abgedeckt (s. Kap Erstellung einer SGML-Applikation). Andere Probleme müssen vor dem Auslagerungsprozess im FrameMaker+SGML gelöst werden. Zur Automatisierung der Lösung dieser Probleme wurden kleine Programme entwickelt, welche über ein PlugIn innerhalb des FrameMaker+SGML gestartet werden. Bei diesem PlugIn handelt es sich um FrameScript (deutsche Version: ElmScript). Der Name leitet sich aus der Script(Makro-)sprache ab, auf deren Grundlage das Programm arbeit. FrameScript wurde speziell für FrameMaker entwickelt und erlaubt dem Nutzer die Manipulation von FrameMaker-Objekten (Elemente, Attribute, Absätze etc.). Dieses Programm eignet sich besonders gut für das Abarbeiten von Routinen Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

57 Projektbericht SGML-basierte Dokumentenerstellung Entsprechend den Problemfeldern wurden folgende FrameScripte erstellt: Character-Entities In FrameMaker+SGML werden einige Zeichen anders definiert als in SGML. Prinzipiell sollte die Erstellung dieser Zeichen schon in FrameMaker+SGML nach SGML-gültigen Regeln erfolgen. Die Praxis hat jedoch gezeigt, dass dies nicht immer der Fall ist (bei der Bearbeitung der Dokumente konzentriert sich Bearbeiter auf den Inhalt und nicht auf die Gültigkeit der SGML-Syntax). Die Ersetzung der falsch gesetzten Zeichen durch in SGML definierte Characters erfolgt durch ein FrameScript. Aufbereitung der CiteMaker-Einträge (Literatureinträge) Das Eintragen der Literatur erfolgt entsprechend Kap Literatureinträge und -verzeichnis. In SGML sind keine Variablen definiert, wie sie in FrameMaker+SGML für die Literatureinträge verwendet werden. Für die Darstellung der Literatureinträge in SGML wird laut DTD das Element <Hyperlink> genutzt. Über die Attribute Format und Id wird ein Literatureintrag genau beschrieben. Die Belegung dieser Attribute erfolgt durch ein FrameScript; Ausgangswert dafür ist die entsprechende Variable. Eindeutige ID-Vergabe FrameMaker belegt bei dem Setzen von Querverweisen die Attribute Id und RefId mit automatisch generierten Werten. Der WBBau hat sich für sprechende Id s entschieden. Dabei soll das aktuelle Semester und die Struktur des Dokumentes abgebildet werden. Ein manuelles Setzen dieser Werte ist jedoch nicht realisierbar. Deshalb wurde ein FrameScript entwickelt, welches über das FrameMaker-Buch diese Id s vergibt und die Querverweise entsprechend aktualisiert. Behandlung externer Querverweise SGML kennt keine externen Querverweise - eine Referenz ist lediglich innerhalb eines SGML-Dokumentes möglich. Aus diesem Grund werden für alle Querverweise (zusätzlich zum Element <Verweis>) das Element <Hyperlink> genutzt, um die Informationen der Referenzierung zu bewahren. Auch hierfür existiert ein FrameScript. (HINWEIS: Aufgrund der Wiederverwendbarkeit von Abschnitten außerhalb eines Kapitels kann jeder interne Querverweis zu einem externen Querverweis werden) Grafikskalierung (für den Druck) Grafiken liegen in verschiedenen Größen (Abmessung bzw. DPI) vor. Die Anpassung an die Seitengröße erfolgt über ein FrameScript. Die Entwicklung von weiteren FrameScripten zur Automatisierung wird ständig vorangetrieben. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 4-21

58 SGML-basierte Dokumentenerstellung Projektbericht Prüfung der Struktur und Elemente Um FrameMaker-Daten als SGML auszulagern, müssen die Struktur und die verwendeten Elemente den Definitionen der DTD entsprechen. Da während des laufenden Studienbetriebes die Inhaltserstellung und das Druckergebnis und nicht die Gültigkeit des Dokumentes gegenüber diesen Konventionen im Vordergrund stehen, ist eine Kontrolle der Struktur und Elemente vor dem Auslagerungsprozess nötig. Mit Hilfe des FrameMaker-internen Prüfmechanismus werden diesbezügliche Unstimmigkeiten behoben SGML-Auslagerung Die so bearbeiteten FrameMaker-Daten können nun als SGML ausgelagert werden. Der Auslagerungsprozess erfolgt durch das Abspeichern der FrameMaker-Datei als SGML. Dazu muss je nach Dokumenttyp die entsprechende SGML-Applikation zugewiesen werden (s. Kap Erstellung einer SGML-Applikation). Alle nicht in SGML darstellbaren Objekte, welche in FrameMaker+SGML erstellt wurden, werden als Entities referenziert. Dies sind insbesondere die in FrameMaker+SGML erstellten Formeln. Diese werden je nach Nutzung des SGML im MIF-Format oder im GIF-Format ausgelagert. MIF ist ein Textformat, mit dessen Hilfe man Informationen zwischen FrameMaker und anderen Anwendungen austauschen kann. Alle Arten von Format- und Seitenlayout-Informationen werden in MIF-Befehle übersetzt. Da die mit dem FrameMakerinternen Formeleditor geschriebenen Formeln nicht in SGML überführt werden können, werden sie in diesem FrameMaker-kompatiblen Format ausgelagert und mit dem SGML in der Datenbank abgelegt. Für die HTML-Produktion werden die Formeln in dem Grafikformat GIF ausgelagert, welches von allen gängigen Webbrowsern dargestellt werden kann (vgl. Kap Konvertierung von SGML zu HTML). Die Steuerung der Art der Auslagerung der Formeln erfolgt über zwei verschiedene SGML-Applikationen Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

59 Projektbericht Medienproduktion 5 Medienproduktion Medien definieren im Allgemeinen Darstellungswerte in Darstellungsräumen, die sich an die fünf Sinne richten: Sehen, Hören, Riechen, Geschmack, Gleichgewicht. Im technischen Sinne sind es funktionelle Einheiten zur Darbietung von Informationen: Text, Bild, Ton, Film, Animation etc. Die Kombination daraus heißt Multimedia. Das Mittel zur Verbreitung dieser Informationen nennt man Medium (z.b. Sprache, Radio, TV, Zeitung...). Im folgenden werden, abweichend von dieser allgemeinen Definition, unter Medien alle Objekte verstanden, die nicht Text sind (Tabellen und Formeln gehören hierbei zum Text - Ausführungen zu diesem Medientyp sind ausführlich in Kap. 4 SGML-basierte Dokumentenerstellung ff. enthalten). Medien sind im folgenden also Grafiken, Audios, Videos und Animationen. Des weiteren zählen dazu spezielle Anwendungen oder Programme, die in den Lehrbriefen eingesetzt werden: numerische Simulationen und interaktive Aufgaben. Medien gelten als Güter im ökonomischen Sinn, da sie: direkt oder indirekt der Bedürfnisbefriedigung dienen, einen Nutzen stiften, auf Nachfrage treffen, knapp sind, also einen Preis erzielen können und Eigentumsrechte an ihnen begründet werden können [Prof. Dr. Ulrich Raubach (2002)]. Vor allem der Kostenfaktor erfordert eine genaue Planung und eine effiziente Gestaltung der Produktionsabläufe aber auch die Organisation sämtlicher Mediendaten in einem voll recherchierbaren Verwaltungssystem (vgl. Kap. 7.3 AMS zur Verwaltung von Medienobjekten). In den nachfolgenden Ausführungen erfolgt eine Unterscheidung nach statischen und dynamischen Medienobjekten. Statische Medienobjekte sind Grafiken (s. Kap. 5.1 Statische Medienobjekte - Grafiken), dynamische Medienobjekte sind Audios, Videos, Animationen, numerische Simulationen und interaktive Aufgaben (s. Kap. 5.2 Dynamische Medienobjekte). Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 5-1

60 Medienproduktion Projektbericht 5.1 Statische Medienobjekte - Grafiken Neben Text (mit Tabellen und Formeln) sind Grafiken statische Medienobjekte. Sie dienen der Veranschaulichung von Sachverhalten in kurzer und prägnanter Art. Ziel der Grafikbearbeitung ist: die Verwendung in PDF für Druck und Bildschirm, die Verwendung für HTML und das Vorhalten einer Mutterdatei (-format) für obige Zielformate. Ausgangspunkt ist die Vorlage des Autors. Dabei kann es sich um eine analoge (Bild, z.b. Papier oder Foto) oder um eine digitale Vorlage handeln (als Datei vorliegend). Je nach Qualität durchläuft die Grafik eine mehr oder weniger aufwendigen Aufbereitungsphase. Prinzipielles Ziel dabei ist die Verständlichkeit und eine genügende Qualität der Grafik. Abbildungen, die diesen Ansprüchen von vornherein genügen, werden nicht bearbeitet. Andernfalls müssen die Grafiken überarbeitet oder neugezeichnet werden. Die Überarbeitung von Pixelgrafiken erfolgt in Photoshop. Beim Neuzeichnen wird im WBBau das Programm FreeHand eingesetzt. Es werden Vektorgrafiken erstellt. Das FreeHand-Format dient als Mutterformat für die beiden Ausgabeziele Druck- und Bildschirmvariante. Sowohl bei der Überarbeitung als auch beim Neuzeichnen werden Farben und Grafikobjekte der Art eingesetzt, dass Aspekte des Druckes (schwarz/weiß) bzw. der Bildschirmdarstellung (Farbe, Schärfe) aber auch des Corporate Design (Farbe; Wiedererkennungseffekt) Berücksichtigung finden. Aus den jeweiligen Programmen werden je nach Verwendung des künftigen Lehrbriefes hochauflösende Raster- oder Vektorformate (TIF oder PDF) für den Druck bzw. komprimierte Daten (JPEG) für die HTML-Version exportiert. Für die Bearbeitung werden insbesondere ausgebildete Grafiker werkvertraglich gebunden (Studenten der Fakultät Gestaltung bzw. die Firma <i-d> ( Abb. 5.1 zeigt schematisch die Arbeitsschritte der Grafikerstellung von der Vorlage (analog oder digital) bis zum jeweiligen Ausgabeformat. 5-2 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

61 Projektbericht Medienproduktion Vorlage analog (Scanner) Digitalisierung (Photoshop) Bearbeitung Bearbeitung (Freehand) Webformat PIXEL (RGB, grau, s/w) Vektorformat Photoshop- Routine.TIF Vektorisierung.FH ( Mutter ).PDF.JPG Print Print Web Abb. 5.1a) analoge Vorlage Vorlage PIXEL digital Entscheidung durch Grafiker Format VEKTOR (Acrobat Photoshop) Bearbeitung.PDF Print (Photoshop) Bearbeitung (Freehand) Bearbeitung (Freehand) Webformate PIXEL (RGB, grau, s/w) Vektorformat Photoshop- Routine.TIF.FH Vektorisierung ( Mutter ).PDF.JPG Print Mutter Print Web Abb. 5.1b) Abb. 5.1: digitale Vorlage Arbeitsschritte bei der Grafikbearbeitung ( Web und Print bezeichnen die Ausgabeformate) Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 5-3

62 Medienproduktion Projektbericht Im Laufe der letzten Jahre haben sich für das WorldWideWeb mehrere Standardformate für Grafiken herausgebildet. Die im WBBau zum Einsatz kommenden Formate sind: Das GIF-Format wird in der HTML-Version eines Studienbriefes für die Darstellung von Formeln genutzt (vgl. Kap Konvertierung von SGML zu HTML). Das JPEG-Format wird in der HTML-Version eines Studienbriefes für Grafiken genutzt. Für die PDF-Variante werden je nach Gegebenheit meistens folgende Formate eingebunden: TIF - als Pixelbilder vorliegende Vorlagen werden vorzugsweise in dieses Format überführt (bzw. dabei belassen) und PDF - wird vorzugsweise als Ausgabeformat für als Vektordaten vorliegende Grafiken verwendet (z.b. aus FreeHand-Bearbeitung). 5.2 Dynamische Medienobjekte Begrifflichkeiten Grundsätzlich gilt: Eine Interaktion zwischen Mensch und Maschine kommt zum Einsatz, wenn die Möglichkeiten der konventionellen Druckebene überschritten werden: die Weitergabe der Objekte in traditioneller Form (Papier) ist nicht möglich. Im Unterschied zu statischen Objekten, deren Zustand sich während der Nutzung nicht verändert, zeichnen sich animierte Grafiken, Audios und Videos etc. durch Veränderungen nach dem Aufruf durch den Nutzer aus (Dynamik). Insbesondere interaktive Animationen und Übungen sowie numerische Simulationen ermöglichen darüber hinaus einen weiterführenden Dialog zwischen Computer und Benutzer. Innerhalb dynamischer Objekte kann in lineare Medien und nicht-lineare Medien unterschieden werden. Lineare Medien sind dabei solche, die an einem festen Ablauf gebunden sind. Die Reihenfolge (lokal, zeitlich) verläuft von Anfang bis Ende immer gleich (Beispiel Film: Abfolge einzelner Bilder). Medien, die an keinen festen (linearen) Ablauf gebunden sind, werden hier nicht-lineare Medien genannt. Die Reihenfolge (lokal, zeitlich) kann unterschiedlich verlaufen, da sie vom individuellen Verhalten des Nutzers abhängt (ein oder mehrere Ausgangspositionen - verschiedene Ziele). Beispiel hierfür sind interaktive Anwendungen wie interaktive Aufgaben, multimediale Lernumgebungen, virtuelle Realitäten (z.b. VRML). 5-4 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

63 Projektbericht Medienproduktion Allgemeingültige Aspekte Erste Erfahrungen bei der Erstellung und dem Einsatz dynamischer Objekte in der Lehre konnten im WBBau im Zuge des Projektes MAMBO gesammelt werden [Hofmann und Schmidt-Tjarksen (2000)]. Interdisziplinäre, fakultätsübergreifende Zusammenarbeit gewinnt bei der Erstellung derartiger Objekte zunehmend an Bedeutung. Grund dafür sind die zum Einsatz kommenden Programme, die nötigen technischen Kenntnisse z.b. beim Videoschnitt, die spezifischen didaktischen Anforderungen an derartige Formen der Wissensvermittlung aber auch die speziellen fachlichen Kenntnisse (z.b. Aussprache im Fremdsprachbereich). Dynamische Medienobjekte repräsentieren standardgemäß große Daten. Desweiteren gibt es für die jeweiligen Typen eine große Anzahl möglicher Formate. Bei der Erstellung ist die dem Endnutzer zur Verfügung stehende Technik zu berücksichtigen ( Standard-Software und -Hardware; inklusive der Wahl des Datenformates). Aus technischer Sicht stellt sich im Umgang mit dynamischen Elementen also vordergründig die Frage, welche Datenformate den Anforderungen bzgl. der gesetzten Ziele gerecht werden. Zu unterscheiden ist auch hier zwischen geeigneten Mutter-(Master-) und Ausgabeformaten. Grundsätzlich richten sich die nötigen Produktionsschritte nach der Vorlage des Autors: Vorlage als Drehbuch (Text, verbal, Flowcharts, evtl. analoge und/oder digitale Fragmente), komplett analoge Vorlage (z.b. Ton als Analogsignal, analoge Videoquelle) oder komplett digitale Vorlage. Die wesentlichen Arbeitspakete der Medienproduktion sind: Konzeptphase, Neuerstellung/Bearbeitung, Datenspeicherung und Datenkompression und Datenübertragung bzw. Streaming. Prinzipiell ist die Kommunikation zwischen dem (externen) Ersteller und dem Koordinator in den Reihen des WBBau bzw. zwischen diesem und dem Autor der Schlüssel zum Erfolg. Eine detaillierte Planung und die regelmäßige Abnahme von Zwischenständen vermeiden eine kostenintensive Korrektur von Bearbeitungsschritten. Da die Erstellung und Bearbeitung dieser Objekte ausschließlich durch externe Mitarbeiter (z.b. Studenten der Fakultät Medien) durchgeführt wird bzw. die Daten Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 5-5

64 Medienproduktion Projektbericht durch den Autor zur Verfügung gestellt werden, werden im folgenden lediglich allgemeine Aussagen zu diesem Thema getroffen Neuerstellung von Medien Dieser Abschnitt betrifft die Neuerstellung von dynamischen Medienobjekten. Die Ausführungen gelten genauso für die Audio- und Videoproduktion etc., wie für die Erstellung ganzer multimedialer Lernumgebungen. Neben der trivialen Frage der Sinnhaftigkeit des Einsatzes von Multimedia ist die Planung der Multimediaproduktion von großer Bedeutung. Die prinzipiellen Arbeitsschritte der Produktion dynamischer Medienobjekte sind in Abb. 5.2 abgebildet. Analyse der Anforderungen Was soll vermittelt werden? Welchen Nutzen erwartet der Anwender? Spezifikation, Drehbuch Definition der Funktionalität Definition der Benutzungsoberfläche Drehbuch = zeitliches Geschehen, erweitert um Navigation technischer Entwurf technische Entscheidungen Formate (gif, jpeg, mpeg, avi) Editoren für die Erstellung Standardprogramme zum Ausführen auf Seiten des Anwenders Prototyping / Implementierung Wichtig: frühes Prototyping Problem: geringe Wiederverwertbarkeit von Teilergebnissen Phasengerechte Aufteilung der Arbeitspakete Produktphasen: Alpha-Phase -> erweiterte Funktionalitäten Beta-Phase -> Fehlerbehebung Produkt-Release -> Freigabe Evaluation begleitende Evaluation Qualitätskontrolle - Probanden testen den Lerneffekt herkömmlich mit Multimedia-Anwendung Abb. 5.2: Arbeitsschritte Medienproduktion [Kalkbrenner (2002)] 5-6 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

65 Projektbericht Medienproduktion Ein Multimediaprojekt zeichnet sich aus durch seine Einmaligkeit, eine komplexe Aufgabenstellung, einen festen Endtermin, begrenzte Ressourcen, ein fixes Budget und ein oft temporäres Produktionsteam. Die Zusammensetzung des Produktionsteams hängt von der Art des Medienproduktes und dessen Arbeitsumfang ab: Der Produktionsleiter hat die Aufgaben die Produktion zu planen, zu steuern und zu überwachen, die Koordination qualifizierter Mitarbeiter durchzuführen, die Bereitstellung der erforderlichen Hardware- und Softwareausrüstung zu organisieren und den finanziellen Rahmen und die Zeitpläne der gesamten Produktion zu überwachen und für deren Einhaltung zu sorgen. Die Aufgaben des Konzeptionisten bzw. des Autors sind: der Entwurf der Medienproduktion, das Briefing (Informationsaustausch zwischen Kursbetreuer, Autor und dem Konzeptionisten), das zielgruppenspezifische Aufbereiten der Inhalte und das Erarbeiten aller Ergebnisse und Produktionsunterlagen innerhalb der Konzeptionsphase wie Exposé, Treatment, Flowchart und Drehbuch Die Produktion selbst erfolgt durch Mediendesigner, Video- und Tonteam und Programmierer. Während der Entwicklung und Evaluation sind gegebenenfalls Ergonomen, Psychologen und Mediendidaktiker einzubinden Audiobearbeitung Der Einsatz von Tondokumenten dient im wesentlichen der Realisierung von Geräuschen, dem Sprechen von Texten und der Wiedergabe von Musik. Audiodateien können dabei in Kombination mit Videos zum Einsatz kommen bzw. als separate Objekte einen Zweck erfüllen. Die Behandlung akustischer Signale ist innerhalb des Multimediabereichs ist wahrscheinlich die schwierigste Aufgabe. Dies liegt zum einen an der Bedeutsamkeit der gesprochenen Sprache und zum anderen an der großen Empfindlichkeit des menschlichen Ohrs bezüglich zeitlichem als auch energetischem Auflösungsvermögen. Die Produktionsschritte und der Bearbeitungsaufwand richten sich nach dem vom Autor gelieferten Ausgangsmaterial: geschriebene Textfassung, analoge Audiodatei oder digitale Audiodatei. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 5-7

66 Medienproduktion Projektbericht Die nachfolgenden grundlegenden Ausführungen zur Audiobearbeitung sind größtenteils [Barth (2002)] entnommen Analog-Digital-Wandlung Audiowellen können in eine digitale Form gewandelt werden, dies nennt man Analog-Digital-Wandlung (ADC) oder kurz Digitalisierung. Wenn Musik, Sprache oder Geräusche mit einem Mikrofon aufgenommen werden, liegt als Ergebnis zunächst ein Analogsignal vor, d.h. eine sich im zeitlichen Verlauf verändernde elektrische Spannung. Um daraus eine Folge von Zahlen zu machen, die dann digital übertragen werden kann, wird das analoge Signal in regelmäßigen Abständen abgetastet. Diese Sample-Rate (oder Sampling-Rate) bestimmt, wie oft das analoge Signal pro Sekunde abgetastet wird. Bei der Analog-Digital-Wandlung von Audiosignalen gibt es neben der Sample-Rate noch zwei weitere, wesentliche Parameter zu beachten: die Auflösung eines gesampelten Wertes und die Anzahl der Kanäle. Die Auflösung bestimmt, mit welcher Genauigkeit das an einem bestimmten Punkt vorhandene analoge in ein digitales Signal umgewandelt wird. Der Anzahl der Kanäle sind praktisch keine Grenzen gesetzt. Ein Kanal entspricht einem Monosignal, zwei Kanäle entsprechen einem Stereosignal Datenkompressionsverfahren Die anfallende Datenmenge errechnet sich zu: Anzahl der Kanäle Auflösung Sample-Rate Verglichen mit der Performance der üblichen Internetzugänge via Modem oder ISDN ist eine enorme Diskrepanz festzustellen: Maximal mögliche Geschwindigkeit (Downstream) Modem 56 KBit/s ISDN 64 KBit/s KBit/s mit Kanalbündelung ADSL 768 KBit/s Ein Musikstück mit 3:40 Minuten in CD-Qualität umfasst beispielsweise rund 38 MB. Selbst bei einer idealen ISDN-Verbindung dauert ein Download dieser Datei über eine Stunde. Mit einem Modem müsste man mehr als doppelt solange warten. Ganz abgesehen von den Kosten für Telefongesellschaft und Provider, wäre dies nicht praktikabel. Es ist demnach notwendig, den Umfang der Audiodaten zu reduzieren. Eine Reduktion durch Herabsetzten von Samplingfrequenz und -auflösung führt zu unerwünschten Nebeneffekten ( Abtasttheorem, Quantisierungsrauschen). Auch durch einen der herkömmlichen Datenkomprimierungsalgorithmen (Zip, Rar etc.), 5-8 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

67 Projektbericht Medienproduktion lässt sich aufgrund der komplexen Strukturen von Audiodaten meist nur eine Reduktion von 5-20% erreichen. Daher wurden für die Speicherung und Übertragung von Audiosignalen spezielle Verfahren entwickelt. Von Kompression spricht man, wenn der Informationsgehalt nach Codieren und Decodieren vollständig erhalten bleibt. Datenkompressionsverfahren sind: Lauflängen-Kodierung Delta-Modulation Huffmann-Kodierung Folgende verlustfreie (digitale) Audioformate können so erstellt werden: WAV (Wave File) - Von Microsoft definiertes Format, hauptsächlich auf PCs verwendet - das Abspielen auf einem CD-Player ist möglich. Da kein Qualitätsverlust beim Erstellen einer Wave Datei gegenüber dem Original auftritt, ist es immer noch das Arbeitsformat für die Audiobearbeitung. AIFF (Audio Interchange File Format) - Audioformat für Apple Macintosh und Silicon Graphics Inc. Plattformen AU (Audio File) Datenreduktionsverfahren Von Datenreduktion spricht man, wenn der Informationsgehalt verringert wird und sich nach der Decodierung auch nicht wieder exakt rekonstruieren lässt. Es gibt zwei Ansätze zur verlustbehafteten Datenreduktion: Redundanzreduktion und Irrelevanzreduktion. Die Redundanz ist ein Maß für die Menge an Daten, die man braucht, um eine Information speichereffizient darzustellen. Irrelevanz ist die Menge an Daten, die man weglassen kann, ohne die Information wahrnehmbar zu verzerren. Der Kompressionsfaktor hängt vom zu komprimierenden Audiosignal ab. Deshalb sind diese Verfahren für die Datenübertragung nur bedingt geeignet, da hier der schwankenden Kompressionsrate eine konstante Übertragungsbandbreite gegenübersteht; im Falle der Internet-Übertragung sogar einer unabhängig davon schwankenden Bandbreite aufgrund der stets wechselnden Zahl der Netzbenutzer. Es wäre somit praktisch Zufall, wenn hier eine Echtzeitübertragung zustande käme. Die Verringerung der Redundanz allein reicht also nicht aus, um eine internettaugliche Übertragung zu erreichen. Daher versucht man auch die Irrelevanz von Daten zu nutzen, indem Informationen, die vom Gehör unter bestimmten Umständen nicht wahrgenommen werden, einfach weggelassen werden. Bei der Psychoakustik nutzt man einige Schwächen des menschlichen Gehörs aus, um dem Hörer gezielt bestimmte Frequenzanteile vorzuenthalten, die er ohnehin nicht wahrnehmen würde. Diesen Effekt nennt man Verdeckung oder Maskie- Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 5-9

68 Medienproduktion Projektbericht rung. Im täglichen Leben spielt Maskierung eine wichtige Rolle (z.b. Störgeräusche überdecken den Sprachschall). Die wichtigsten Effekte, die bei der verlustbehafteten Audiocodierung zum Tragen kommen, sind die simultane und die temporale Maskierung. Verlustbehaftete Audioformate sind nach psychoakustischen Modellen komprimierte Audiodateien. Mit Hilfe dieser Technik kann man Audio ohne hörbare Qualitätsverluste auf Bruchteile der ursprünglichen Größe reduzieren. MPEG-Formate - Das Akronym MPEG steht für Motion Picture Experts Group. Man bezeichnet damit ein von der International Standards Organization (ISO) und der International Electro-Technical Commission (IEC) standardisiertes Verfahren zur Video- und Audiokomprimierung. Layer III (MP3) - Der dritte Layer ist der wohl bekannteste Layer. Eine typische MP3- komprimierte Audiodatei hat etwa ein Zehntel der Größe eines entsprechenden unkomprimierten Files. Nicht nur im professionellen Audioverarbeitungsbereich hat MP3 Einzug gefunden; es zählt zu den im WorldWideWeb meistgesuchtesten Begriffen und seine hervorragenden Klangeigenschaften bei geringer Dateigröße ist einer der Gründe, warum dieses Format als vielseitig einsetzbares Audiospeicherverfahren große Popularität im Internet hat. RealAudio: Das Real Audio Format wurde von Real Networks entwickelt und ermöglicht Streaming Audio, d.h. die Wiedergabe startet sofort nach Aufruf der Datei. Obwohl es durch MP3 immer mehr in den Hintergrund gedrängt wurde, wird es immer noch verwendet, da es streamingfähig ist, was mit MP3 zur Zeit noch nicht möglich ist. Weitere verlustbehaftete Formate sind MPEG-2 ACC (Advanced Audio Coding), WMA (MS-Audio) und Ogg Vorbis (Open-Source-Format) Datenbereitstellung Lehrinhalte können sowohl offline als auch über das Internet bereitgestellt werden, wobei bei der online-variante nach dem reinen Download und einem Zugriff in Echtzeit unterschieden werden kann. Bei der offline-variante wird dem Studenten das Datenpaket als Einmallieferung bereitgestellt - standardgemäß in Form einer CD. Da die CD große Datenmengen aufnehmen kann, können auf dieser die Audiodaten in einem verlustfreien Format gespeichert werden. Hier kommt das WAV-Format zum Einsatz. Bei der online-variante müssen komprimierte Dateiformate zum Einsatz kommen. Für die HTML-Version werden RealAudio-Dateien erzeugt. Der Download der Audiodateien in einer Onlineversion des Lehrmaterials erfolgt nach dem Streaming-Verfahren. Durch Streaming können Audio- und Video-Dateien bereits während der Übertragung (z.b. im Internet) angehört bzw. angeschaut werden - vorausgesetzt die Bitrate ist nicht höher als die Geschwindigkeit des (Internet-)Anschlusses. Beim Streaming muss also nicht wie beim üblichen Store-and-forward-Prinzip abgewartet werden, bis eine Media-Datei (Audio oder Video) komplett übertragen ist, bevor der 5-10 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

69 Projektbericht Medienproduktion Inhalt angehört bzw. betrachtet werden kann. Man spricht daher auch von Echtzeitübertragungen, da Daten ohne größere Zeitverschiebung vom Client wiedergegeben werden. Bevor das eigentliche Abspielen beginnt, wird ein Teil der Audio- bzw. Video-Daten heruntergeladen und zwischengespeichert ( buffering). Dieser Teil liegt dann lokal auf dem Computer des Konsumenten und kann somit problemlos abgespielt werden. Während dieser zwischengespeicherte Teil angehört bzw. betrachtet wird, werden automatisch im Hintergrund bereits die nächsten Teilstücke heruntergeladen. Möglich wird dies durch eine geringe Datenrate und einer Übertragung über das Internet mit dem UDP (User Datagram Protocol). Jedes UDP Datenpaket enthält einen Teil der Audiodaten der letzten 4 Sekunden. Ein evtl. Verlust eines Datenpaketes führt daher nicht zu Unterbrechungen der Audiowiedergabe. Dadurch kann trotz langsamerer oder manchmal verzögerter Verbindung oft ein kontinuierliches Abspielen erreicht werden. Während der Übertragung kann jederzeit zurück- und vorgespult oder die Wiedergabe gestoppt werden. Diese Technik wurde für verschiedene Übertragungsgeschwindigkeiten optimiert - also z.b. für Modem (14.4 Kbps, 28.8 Kbps, 33.6 Kbps,...), ISDN und Netzwerk Audioeinsatz in der AG WBBau Das in der AG favorisierte Audioformat für in das Dokument eingebundene Tondokumente ist das Real Audio Format (.rm). Dieses ist weitestgehend plattformunabhängig. Die Abspielsoftware auf der Clientseite ist der kostenlose RealPlayer bzw. dessen Nachfolger RealOne Player. Für die Erstellung autarker Audio-CD s, welche sowohl von PC aus angehört als auch von einem CD-Player abgespielt werden können, werden verlustfreie Wave Files (.wav) verwendet. Tondokumente kommen im Studienangebot des WBBau in folgenden Kursen zum Einsatz: Sprachmodul Fachenglisch (WW 80); Sprachmodul Fachspanisch (WW 81); Reaktivierungsmodul Spanisch (WW 81R). Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 5-11

70 Medienproduktion Projektbericht Videobearbeitung Genau wie bei Audios hängen die anfallenden Produktionsschritte bei der Videoerstellung von dem vom Autor gelieferten Ausgangsmaterial ab: verbale Beschreibung des zu erstellenden Videos, analoge Videoquelle oder digitale Videoquelle Digitalisierung Zur Bearbeitung von Videomaterial am Computer müssen analoge Videoquellen (z.b. Video 8, Hi8, VHS oder S-VHS-Material) für den Schnitt erst einmal digitalisiert werden. Damit gelangen sie auf die Festplatte und können dann bearbeitet werden. Dieser Zwischenschritt entfällt beim digitalen Video (DV), denn bei DV ist schon die Aufnahmetechnik digital. In diesem Fall werden die digitalen Daten über den DV-Ausgang (in der Regel nach dem i.link-standard) von der Kamera direkt in den PC überspielt Videokompression/-codierung Ein großes Hindernis im Videobereich ist die Rechenleistung, die zum Abspielen der gespeicherten Informationen mit ausreichenden Frameraten benötigt wird. Damit Videos an einem Desktop Computer verarbeitet werden können, sind der Einsatz von Datenkomprimierungstechnologien und Kompromisse in bezug auf Framegröße, Farbtiefe und Bildauflösung notwendig. Videos (die z.b. im Internet versandt oder bereitgestellt werden sollen) müssen entsprechend codiert werden. Diese Codierung besteht aus der Digitalisierung, bei der analoge Audio- und Videosignale in binäre Informationen umgewandelt werden und der Kompression, bei der die Informationsmenge reduziert wird, um Bandbreite bei der Übertragung oder Speicherplatz auf Servern zu sparen. Die Verfahren zur Kompression bei Videos sind verlustbehaftet; je nach verfügbarer Bandbreite oder Speicherplatz wird mehr oder weniger Information verworfen. Genauso wie beim Erstellen einer Video-Datei fallen bei der Videobearbeitung sehr große Datenmengen an. Also stellt sich die Frage, ob man nicht mit Blick auf das Ergebnis die anfallenden Datenmengen durch eine geringere Auflösung reduziert. Für die Verwendung von z.b. AVI- oder QuickTime-Filmen sind in der Regel mehrere Komprimierungs-/ Dekomprimierungs-Algorithmen (Codecs) verfügbar. Codec ist ein Algorithmus zur Kompression (COmpressor) Dekompression (DECompressor) von Multimediadateien - also z.b. von Video für Windows- und QuickTime-Filmen. Codecs können rein softwarebasiert aufgebaut sein oder auch 5-12 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

71 Projektbericht Medienproduktion eine spezifische Video-Hardware verwenden, wobei eine Hardware-Komprimierung häufig schneller und effektiver arbeitet(e) als eine Software-Komprimierung. Der Codec-Algorithmus beeinflusst ganz wesentlich die visuelle Qualität einer Video-Datei und die Geschwindigkeit, mit der sie am Monitor des Computers oder an einem TV-Bildschirm wiedergegeben wird. Es ist darauf zu achten, dass die bei der Videoerstellung und -bearbeitung verwendeten Codecs auch auf den Systemen verfügbar sind, auf denen die bearbeitete Film-Dateien abgespielt werden sollen. Gegebenenfalls muss eine nachträgliche Installation beim Nutzer erfolgen Video(nach)bearbeitung Mit einem Video-Editor erfolgt der eigentliche Schnitt am Computer. Die meisten Softwareprodukte sind sich in der Vorgehensweise recht ähnlich. Die einzelnen Sequenzen werden per Drag and Drop auf die verschiedenen Spuren einer Zeitleiste gezogen und entweder durch Hartschnitt, weiche Blenden oder Trickübergänge aneinandergefügt. Die Schnittfolge ist jederzeit als Ganzes zu überblicken. Es können Vertitelungen, Vor- und Abspänne vorgenommen werden. Da alle Quellbilder übersichtlich und parallel auf der Festplatte liegen, kann der Schnitt erst einmal virtuell definiert und durchgespielt werden: jederzeit können noch Filmsequenzen, Bilder und Audio-Effekte eingefügt oder herausgenommen werden. Beispielsoftware für die Videobearbeitung: Software für dem Videoschnitt (Non-Linear Editing Software): Adobe Premiere, AVID MCXpress, Discreet Logic DVision Online 3.0 etc. Software für die Nachbearbeitung (Effects/Compositing Software): Adobe After Effects, Chyron Concerto, Discreet Logic Illuminaire etc. Die wichtigsten Speicherformate für Videos sind: AVI: Microsoft hat das Audio-Video-Interleafe-Format festgelegt. Es dient dem zeitbasierten Speichern digitaler Videos unter dem Windows-Aufsatz Video für Windows. Zusätzlich wird das zugehörige Audiosignal synchronisiert gespeichert. RealMedia: Allgemeines Audio- und Videoformat mit einem hohen Komprimierungverhältnis und einem flüssigem Leistungsprofil. Es hat aber eine deutlich niedrigere Qualität als die meisten anderen Formate. Das Format erzeugt verhältnismässig kleine Dateien. Diese Dateien können direkt von einem Server geladen werden, d.h. man kann die Datei sofort hören oder sehen, ab dem Beginn des Downloads. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 5-13

72 Medienproduktion Projektbericht MPEG: Ziel ist es, die Videos möglichst verlustfrei zu komprimieren und dass sie beim Abspielen (Dekomprimieren) eine bestimmte Datenübertragungsrate nicht überschreiten. Hier werden für das kontinuierliche Abspielen des Videos auch größere Qualitätsverluste in Kauf genommen. Quicktime (Apple): Methode zur zeitbasierten Kompression von Videos. Zusätzlich speichert sie das zugehörige, synchronisierte Audiosignal. Quicktime ist auf Apple Macintosh-Rechnern Teil des Betriebssystems und mittlerweile auch für MS-Windows verfügbar Datenbereitstellung Video Streaming bezeichnet eine Übertragungstechnik, bei der Videodaten über ein Netzwerk (z.b. das Internet) gesendet und in Echtzeit beim Empfänger mit Hilfe einer Video Player Software wiedergegeben werden. Video Streaming wird vorzugweise dann eingesetzt, wenn eine Übertragung entweder live über das Internet gesendet werden soll oder on-demand länger als ca. 4-5 Minuten andauert. Die derzeit wichtigsten Streaming Systeme sind RealSystem von Marktführer Real Networks, Apple s QuickTime und Windows Media von Microsoft. Alle drei Systeme besitzen sowohl Vor- als auch Nachteile bezüglich Bildqualität, Plattform-Unterstützung, Authoring-Möglichkeiten und Kosten Videoeinsatz in der AG WBBau Das in der AG favorisierte Videoformat für in das Dokument eingebundene Filmdokumente ist das Real Audio Format (.ra). Dieses ist weitestgehend plattformunabhängig. Die Abspielsoftware auf der Clientseite ist der kostenlose RealPlayer. In der AG werden in den Kursen Hochwassermanagement und Abwasser II - Abwasserbehandlung Videos eingesetzt Animationen Allgemeines Animationen dienen der Darstellung von Bewegungsabläufen. Sie kommen vor allem zur Darstellung komplexer Informationen, die die Möglichkeiten von Text und Standbild überschreiten zum Einsatz. Animationen unterstützen vor allem das Verständnis von: Prozessen (z.b. Bewegungsabläufe) und Prozeduren (z.b. Arbeitsanweisungen), komplexen Strukturen, vor allem dreidimensionale Objekte, deren Charakteristika am Bildschirm nur in Form einer Bewegtgrafik sichtbar werden (z.b. Aufbau eines komplexen Gegenstandes), 5-14 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

73 Projektbericht Medienproduktion Visualisierung, Erfahrbarkeit von Veränderungen und unsichtbaren Vorgängen eines Systems (z.b. Veränderung eines Cursors von Pfeil zu Sanduhr und zurück). Technisch gesehen ist eine Animation die Wiedergabe einer Folge von Grafiken oder Fotos [HBI Stuttgart (2002)]. Sie erzeugt den Effekt eines bewegten Bildes: konstante (trick-)filmartige Bewegung oder aber Bilderfolge mit klar unterscheidbaren Einzelbildern. Ähnlich wie bei einem Zeichentrickfilm wird Bild für Bild (Frame) aufgebaut und dann präsentiert. Um nicht jedes Frame zu erzeugen, werden sogenannte Keyframes (Schlüsselbilder) verwendet. Viele Frames bestehen aus kleinen, routinemäßig erstellten Schrittfolgen von einem bestimmten Frame hin zu einem vordefinierten Ziel. Es kann unterschieden werden in 2D-Animationen (z.b. Animated GIF, s. Kap Animated GIF), 3D-Animationen (s. Kap D-Animation) und Virtuelle Realitäten (VRML) (s. Kap VRML). Auch bei der Erstellung von Animationen steht die Planung an erster Stelle. Dabei stellen sich zu Beginn die Fragen Was soll gezeigt werden? und Mit welchen Mitteln kann man es umsetzen? Unabhängig von der eingesetzten Software sollten folgende Kriterien erfüllt sein: eine regelmäßige, glatte, synchrone Bewegung, die nicht zu schnell abläuft, Option, die Animation anzuhalten oder auszuschalten bzw. der einmalige Ablauf. Endlosschleifen sollten vermieden werden, ein angemessener, begrenzter Informationsgehalt, um einen Informations- overkill durch zuviele nicht (mehr) verarbeitbare Reize zu vermeiden und für den Einsatz im WorldWideWeb: Kompaktheit, da Animationen hohe Übertragungskapazität erfordern Animated GIF Eine Form von Animationen sind Animated GIF s. Sie sind eine Variante des GIF-Formats, bei der mehrere Einzelbilder in einer Datei abgespeichert und filmähnlich hintereinander abgespielt werden. Es handelt sich um eine 2D-Animation. Für die Erstellung solcher Dateien ist eine spezielle Grafik-Software notwendig. Auf diese Weise ist es möglich, mit einfachen Mitteln kleine Animationen zu erstellen. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 5-15

74 Medienproduktion Projektbericht D-Animation Eine andere Möglichkeit ist die 3D-Animation. Dabei werden vorhandene 2D-Darstellungen (in verschiedenen Perspektiven) in 3D-Modelle überführt bzw. werden 3D-Modelle neu erstellt. Daraus wird ein 3D-Objekt (3D-Animation - zunächst ohne Ton) erstellt. Der gesprochene Text wird als Tondatei erstellt. Der Sprecher muss sich dabei an den künftigen Ablauf der 3D-Animation halten. 3D-Objekt und Tondokument werden zusammengeführt und als 3D-Animation (= Video-Datei (z.b. MOV)) abgespeichert. Aus den 3D-Objekten können 2D-Grafiken und VRML s exportiert werden (vgl. Kap VRML). Für die Erstellung von 3D-Animationen sind spezielle Arbeitsplätze einzurichten. Grundsätzlich gilt für jedes Animationsprogramm, dass man nie genug Leistung bereitstellen kann. Einer der wesentlichen Faktoren für ein funktionierendes Renderingsystem, ist die Durchgängigkeit der Einzelkomponenten. Es nützt wenig, einen Rechner mit neuestem Prozessor zu kaufen und am Arbeitsspeicher zu sparen. In diesem Sinne gilt für eine vernünftige Arbeitsumgebung, dass die Einzelkomponenten aufeinander abgestimmt sein müssen. Besonders wichtig ist die Auswahl eines großformatigen Monitors mit ergonomischen Bildwiederholraten, eine ausreichend große Bemessung des Arbeitsspeichers, eine zum Monitor passenden Grafikkarte und ein schnelles Festplattensystem. Durch den WBBau selbst wurden im Zuge des Projektes Mambo 3D-Animationen erstellt. Hierbei wurde das Programm 3D Studio Max eingesetzt VRML Eine Virtuelle Realität (VR) ist eine computergestützte, dreidimensionale Simulation der Umwelt, in der die Ansicht und der Inhalt interaktiv und in Echtzeit manipulierbar ist. Die Virtual Reality Modeling Language (VRML) wurde entwickelt, um 3D-Objekte und künstliche Realitäten im Internet bzw. allgemein in der digitalen Welt verfügbar zu machen. Sie wurde auf der WWW-Konferenz 1994 in Genf ins Leben gerufen. Im Mai 1995 wurde die Spezifikation von VRML 1.0 als ASCII-Beschreibungssprache für 3D-Welten fertiggestellt. Damit ließen sich bereits komplexe virtuelle 3D-Szenarien modellieren. Mit VRML 2.0 wurden einige Funktionalitäten erweitert, wie z.b. die Bewegung der Objekte. Bewegungen sind sehr wichtig wenn man die Interaktion des Benutzers nicht beschränken möchte. Die frei Wahl des Standpunkts, Durchfahren/-fliegen der Szene oder das Anklicken von Ankern, die über Links zu Folgeszenen führen, sind dabei angestrebte Szenarien. Die Version 2.0 besitzt zudem neue Knotentypen, die zeitsynchrones Audio/Video, Filmtexturen sowie Animation integrieren. Weiterhin gibt es spezielle Knotentypen für Geometriedaten und Aussehen (Materialeigenschaften) von Objekten Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

75 Projektbericht Medienproduktion Zusammengefasst besitzen VRML s folgende Basisfunktionen: Verbindung zu jeden Objekt der VR-Welt, Speicherung jedes Objektes und dessen mögliche Änderung, Visualisierung (Rendering) der Welt in 3D, Möglichkeit der Navigation und Möglichkeit der Interaktion mit VR-Objekten. In ihrer Standardausstattung können WWW-Browser kein VRML interpretieren und darstellen. Daher müssen entsprechende PlugIns installiert werden, die dem Browser die benötigten Zusatzfunktionalität verleihen (z.b. CosmoPlayer von Cosmosoftware und WorldView von Intervista). Durch den WBBau wurden im Zuge des Projektes Mambo VRML s erstellt. Hierbei wurde das Programm 3D Studio Max eingesetzt, um aus 3D-Animationen VRML s zu exportieren Numerische Simulationen Begrifflichkeiten Unter einer Simulation versteht man den Prozess der Bildung einer Prognose mit Hilfe des Experimentierens innerhalb der Modellebene, also die Durchführung von Versuchen bzw. (Hoch-)Rechnungen in einem abstrakten Modell eines Systems. Simulationen ermöglichen somit das Durchspielen verschiedener Entwicklungsmöglichkeiten. Simulationen haben zum Ziel, das Verhalten eines Systems mit Hilfe eines Modells, z.b. ein Wirkungsnetz zu untersuchen, um Wissen für optimale Strukturen und Prozesse zu entwickeln. Simulationen sind ökonomischer, risikoärmer und überschaubarer als Untersuchungen am Original. Ziel einer Simulation ist also die Analyse des (zukünftigen) Systemverhaltens. Werden für die dazu notwendigen Rechnungen Computer eingesetzt, so spricht man von einer Computersimulation. Dazu muss das Modell in mathematisch-logischer Form, d.h. quantitativ vorliegen und in ein Computerprogramm übersetzt sein. Unter einem (abstrakten) Modell versteht man ein abstraktes Abbild eines Systems. Oft ist ein System zu komplex, um es gedanklich vollständig zu erfassen und zu untersuchen. Dann tritt beim Modellbildungsprozess zu der Abstraktion noch eine Reduktion auf die (vermeintlich) wesentlichen (manchmal auch auf die am besten fassbaren) Parameter und Wechselwirkungen des Systems hinzu. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 5-17

76 Medienproduktion Projektbericht Man unterscheidet einerseits qualitative Modelle, bei denen die Systemgrößen und ihre Wechselwirkungen nur qualitativ (verbal) beschrieben sind und quantitative Modelle, bei denen die Systemgrößen und ihre Wechselwirkungen quantitativ, d.h. durch eindeutige mathematische Größen und Beziehungen beschrieben sind. und andererseits Beschreibungsmodelle, um Abläufe innerhalb eines Systems zu veranschaulichen (z.b. graphische Darstellung von Touristenströmen in ein Urlaubsland), Erklärungsmodelle, um Abläufe innerhalb eines Systems fassbar und begründbar zu machen (z.b. physikalische Gesetze wie das Gravitationsgesetz) und Entscheidungsmodelle, um mögliche zukünftige Systementwicklungen vorherzusagen (z.b. Investitionsplanung eines Unternehmens). Allgemein spricht man von einem System, wenn gewisse Objekte samt ihrer Wechselwirkungen durch eine plausible Abgrenzung von ihrer Umgebung (d.h. der komplexen Realität) zu einer Gesamtheit zusammengefasst werden können Stellung der numerischen Simulation in der Wissenvermittlung Wissenschaftliches Rechnen ist ein neues, eigenständiges Fach mit interdisziplinärem Charakter. Das Wissenschaftliche Rechnen entwickelt und analysiert computergestützte numerische Simulationen von Prozessen, die in den Ingenieur- und Natur-, aber auch Wirtschafts- und Sozialwissenschaften untersucht werden. Als Beispiele für Anwendungsfelder seien die Strömungsmechanik (Abflussvorgänge bei Fließgewässern oder in der Rohrhydraulik, Aerodynamik von Fahr- und Flugzeugen, Verbrennungsvorgänge, Schadstoffversickerung), die Wetter- und Klimavorhersage (Entstehung und Bewegung von Tornados, globale Erwärmung) sowie die Finanzmathematik (Prognosen von Aktien- und Optionskursen) genannt. Dabei tritt die numerische Simulation in zunehmendem Maße als gleichberechtigter Partner neben die beiden klassischen Säulen des Erkenntniserwerbs in den betreffenden Anwendungswissenschaften: die theoretische Untersuchung und das Experiment Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

77 Projektbericht Medienproduktion Wissenschaftliche Erkenntnis Experiment Theorie Numerische Simulation Abb. 5.3: Klassische Säulen des Erkenntniserwerbs (nach [Uni Karlsruhe (2002)]) Die Notwendigkeit der dritten Säule Simulation kann man daran erkennen, dass die traditionellen Instrumente - also theoretische Analyse und Experiment - auf sich alleine gestellt immer öfter an seine Grenzen stößt. So führt die Erfordernis einer möglichst realitätsnahen Beschreibung der zu untersuchenden Prozesse oder Systeme i. d. R. zu Modellen, die sich aufgrund ihres Komplexitätsgrades einer analytischen Behandlung entziehen. Wenn überhaupt, dann sind allenfalls noch Aussagen zur Existenz und Eindeutigkeit von Lösungen zu erwarten, nicht jedoch explizite Formeln zu deren geschlossener Darstellung. Andererseits sind auch den Experimentiermöglichkeiten in vielen Fällen Grenzen gesetzt. Gründe sind hier: zu langsam oder zu schnell ablaufende Prozesse, räumliche Auflösung (zu groß oder zu klein), unerwünschte (und irreversible) Begleiterscheinungen, Mangel eines geeigneten Experimentierfeldes, Kostenfrage etc. Vor allem die Möglichkeit der Visualisierung komplexer Prozesse auf Grundlage experimentell oder rechnerisch ermittelter Parameter bringen einen enormen Mehrgewinn, insbesondere in der Wissensvermittlung Vorgehensweise Beim Wissenschaftlichen Rechnen entwickelt man zunächst ein mathematisches Modell zur formalen Beschreibung der interessierenden Zusammenhänge. Danach wird ein virtuelles Experiment am Modell durchgeführt. Bei diesem Vorgehen tritt der interdisziplinäre Ansatz des Wissenschaftlichen Rechnens im Spannungsfeld von konkreter Anwendung, angewandter Mathematik und Informatik zutage. Nur durch das Zusammenwirken aller drei Disziplinen sind realitätsnahe Resultate zu er- Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 5-19

78 Medienproduktion Projektbericht zielen. Charakteristisch für das wissenschaftliche Rechnen ist, dass praxisrelevante Resultate nur durch den koordinierten Einsatz aktueller Methoden und Forschungsergebnisse aus unterschiedlichen wissenschaftlichen Fachgebieten erzielt werden können. So bringt die jeweilige Anwendungsdisziplin fachspezifisches und technologisches Know-how sowie die Möglich- und Fertigkeiten zur Verifikation der Simulationsergebnisse mittels experimenteller Techniken ein. Die Rolle der Informatik besteht dabei in der Entwicklung, Nutzbarmachung und Programmierung von Hochleistungsrechnern und von Netzen von Arbeitsplatzrechnern, sowie in der Entwicklung effizienter Algorithmen und Software-Pakete. Die wesentlichen Produktionsschritte sind [Prof. Dr. H.-J. Bungartz und Prof. Dr. Ch. Zenger (2002)]: 1. Die Modellbildung: Am Anfang jeder Simulation steht die Entwicklung eines mathematischen Modells der zu untersuchenden Vorgänge. Dieses soll als vereinfachtes Abbild der Realität möglichst viele relevante Zusammenhänge beschreiben, dabei aber auf eine Art und Weise formuliert sein, die eine rechnergestützte Behandlung gestattet, und ferner (eindeutig) lösbar sein. Abhängig von den jeweiligen Beschreibungsmitteln erhält man unterschiedlichste Modelle, zumeist jedoch ein analytisch nicht zu lösendes System gekoppelter (Differential-) Gleichungen. 2. Die numerische Behandlung: Da jeder Rechner nur mit endlich vielen diskreten Zahlen arbeiten kann, müssen die Gleichungen des vorliegenden Modells sowie gegebenenfalls das betrachtete Simulationsgebiet zunächst diskretisiert und somit in eine für den Computereinsatz geeignete Form gebracht werden. Für die Lösung des resultierenden diskretisierten Gleichungssystems müssen anschließend effiziente numerische Verfahren bereitgestellt und eingesetzt werden. 3. Die Implementierung: Hier ist neben der Auswahl geeigneter Programmiersprachen und Datenstrukturen vor allem die verteilte Bearbeitung von großer Bedeutung, da realitätsnahe Simulationsrechnungen aus Speicherplatz- und Rechenzeitgründen i. d. R. nur auf Rechnernetzen oder auf Supercomputern durchgeführt werden können. 4. Die Einbettung: In industriellen Anwendungen stellt die numerische Simulation nur einen Schritt in der Produktentwicklung dar. Deshalb müssen Schnittstellen bereitgestellt werden, die eine direkte Anbindung der Simulationsprogramme an nachgeschaltete Software realisieren. 5. Die Visualisierung: Bei der numerischen Simulation fallen üblicherweise sehr große Datenmengen an, die sich nicht immer in einem oder wenigen Parametern zusammenfassen lassen. Zur Veranschaulichung sowie zur Interpretation komplexer Simulationsergebnisse ist deren graphische Aufbereitung und Darstellung, kurz Visualisierung genannt, von großer Bedeutung. 6. Die Validierung: Die abschließende Phase der Verifikation der Resultate ist unerlässlich - hier sind Expertisen der Spezialisten aus der jeweiligen Anwendungsdisziplin sowie gegebenenfalls experimentell bestimmte Vergleichswerte erforderlich Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

79 Projektbericht Medienproduktion Der Einsatz von numerischen Simulationen in der Fernlehre ist mit der Installation der Software auf dem heimischen Rechner verbunden. Entsprechend müssen diese Programme einfach installierbar und bedienbar sein und in ihrer Komplexität, Leistungsfähigkeit und den entstehenden bzw. verarbeiteten Datenmengen den heimischen Bedingungen und Bildungszielen angepasst werden. Gegebenfalls reicht der Einsatz einer Demoversion zu Lehrzwecken aus bzw. ist es nötig, komplexe Anwendungen für den Lehrbetrieb zu modifizieren. In jedem Fall sind Benutzeroberfläche und Dokumentation den speziellen Bedingungen anzupassen. In der Lehre des WBBau werden fertige, vom Autor bereitgestellte Softwarepakete eingesetzt. Hierbei handelt es sich um folgende Anwendungen (teilweise Demoversionen): Mambo-Sim: Simulation verschiedener Belastungsmomente von Belebungsanlagen, HYDRO_AS-2D: zweidimensionales Strömungsmodell, Softwarepaket Hochwasseranalyse und -berechnung, Programm zur Berechnung von Wehrständen, MURISIM: Software für Mulden-Rigolen-Systeme und vernetzte Systeme zur Versickerung und gedrosselten Ableitung von Regenwasser mit dezentralen und zentralen Entwässerungselementen, STORM: Software für die Schmutzfrachtsimulation und den Mischwassernachweis, WaspTools: Programm zur Wasserspiegellagenberechnung, CASIMIR: Simulationsmodell zur Beurteilung der ökologischen Funktionsfähigkeit von Oberflächengewässern Interaktive Aufgaben Der Begriff interaktive Aufgaben umschreibt hier kleine Anwendungen, die nach dem Prinzip Frage - Antwort bzw. Falsch - Richtig funktionieren. Dem Studenten wird eine Eingabemaske zur Verfügung gestellt, in der die Fragestellungen sichtbar sind. Im Programmcode ist jeder Fragestellung eine (oder mehrere) richtige Antwort(en) hinterlegt. Für jede Antwort ist in der Eingabemaske ein zu befüllendes Feld vorgesehen. Füllt der Student dieses aus und betätigt einen Bestätigungsbutton, so wird die im Programmcode hinterlegte Antwort mit der geschrieben abgeglichen. Abschließend gibt das Programm eine Erfolgs- bzw. Fehlermeldung aus. Derartige Anwendungen können sowohl für die HTML-(online-)Variante als auch in der digitalen PDF-(offline)-Variante realisiert werden. Für HTML wurden mit Hilfe von JavaScript HTML-Seiten mit Formularcharakter erstellt. Adobe Acrobat bietet die Möglichkeit über die Formularfunktion in PDF-Dokumenten ähnliche Seiten zu erstellen. Auch hier kommt Java- Script zur Anwendung. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 5-21

80 Medienproduktion Projektbericht Interaktive Aufgaben wurden für das Reaktivierungsmodul Spanisch (WW 81R) erstellt (s. Abb. 5.4). Abb. 5.4: Beispiel für interaktive Aufgaben des WBBau (HTML-Version des Sprachkurses Fachspanisch) 5-22 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

81 Projektbericht Lernumgebung und Lernplattform 6 Lernumgebung und Lernplattform Die neuen Informations- und Kommunikationstechnologien eröffnen der Ausbildungsmethodik neue und vielversprechende Dimensionen. So ermöglichen sie in erster Linie eine Verschiebung von lehrerzentrierten zu lernerzentrierten, lerneraktiven, orts- und zeitunabhängigen Ausbildungsformen. Dies ist insbesondere für die Fernlehre, die Weiterbildung im Allgemeinen aber auch für die Grund- und Fachausbildung an (Fach)Hochschulen von wachsender Bedeutung. 6.1 Erstellung einer HTML-basierten Lernumgebung zur Präsentation der Studienbriefe Web(HTML-)basierte Lernplattformen sind Softwarewerkzeuge zur Komposition, Distribution und Administration von Web-basierten Lernumgebungen. Sie integrieren verschiedene Dienste des WorldWideWeb in einem System und ermöglichen dadurch eine beträchtliche Reduktion des Arbeitsaufwands zur Erstellung und Pflege von Web-basierten Lernumgebungen. Die Lernumgebung selbst ist ein fachlich geschlossenes Datenpaket, in dem die Bildungsmodule nach didaktisch sinnvollen Regeln angeordnet und miteinander verknüpft sind. Bildungsmodule sind in sich geschlossene Lerneinheiten, welche aus Texten, Tabellen, Formeln, Grafiken, Audios, Videos, numerische Simulationen und/oder interaktive Aufgaben bestehen. Eine Erweiterung um zusätzliche Navigations- und Interaktionsmöglichkeiten wie z.b. eine Suchfunktion ermöglichen es dem Studenten, sich individuell in der Lernumgebung zu bewegen. Die Benutzerschnittstelle für Lehrende und Lernende zur Kommunikation mit diesen Systemen können ein gewöhnlicher Web-Browser oder spezielle internetbasierte Kommunikationssysteme (z.b Intranetanwendungen) sein Technische Anforderungen Anforderungen an die Erstellung Das gängige Datenformat für Web-basierte Lernumgebungen ist das HTML-Format (Hyper Text Markup Language). Die Studienbriefe müssen folglich in dieses Format überführt werden bzw. müssen alle Nichttextdaten für den Einsatz in einer HTML-Umgebung angepasst werden. Die für die einzelnen Arbeitsschritte zum Einsatz kommende Software ergibt sich aus den jeweiligen Arbeitsfeldern. Für die textliche Bearbeitung sind das FrameMaker+SGML, PerlScript, HTML-Editor, WebBrowser. Bei der Grafik- und Medienbearbeitung werden die entsprechenden Programme eingesetzt. Die Hardware sollte entsprechend dimensioniert sein. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 6-1

82 Lernumgebung und Lernplattform Projektbericht Tab. 6.1: Arbeitsschritte zur Erstellung einer digitalen Lernumgebung im WBBau (HTML-basiert) Arbeitsfeld Konzeptphase - Wahl bzw. Modifikation einer Lernumgebung (Kap Auswahl der Lernumgebung - didaktische und funktionelle Anforderungen) Erstellung html(web-)tauglicher Medienobjekte (Kap Erstellung bzw. Modifikation von Grafiken und multimedialen Objekten) Automatischen Konvertierung von SGML zu HTML (Kap Konvertierung von SGML zu HTML) Präsentation der Lernumgebung in einer Lernplattform (Kap. 6.3 Präsentation der Lernumgebungen in Lernplattformen) eingesetzte Techniken Datensichtung, Form der Lernumgebung, Klärung didaktischer bzw. funktioneller Aspekte etc. Konvertierung der für den Druck vorhandenen Grafiken in ein webtaugliches Format; Entwicklung neuer bzw. Modifikation bestehender multimedialer Objekte Programmroutinen, in denen neben der reinen Konvertierung von SGML zu HTML ein Seitensplitting, die Verlinkung etc. und der Aufbau der digitalen Lernumgebung erfolgt Entscheidungsfindung, mögliche Techniken sind Offline-HTML auf CD, Online-HTML Anforderungen bezüglich der Nutzung durch den Studenten Software- und Hardwareanforderungen seitens des Nutzers: Standard-Hardware (Mindestwerte): Rechner mit Pentium P200Mhz, Betriebssystem: Windows98, Microsoft DirectX, 64 MB Ram (Arbeitsspeicher), Grafikkarte und Bildschirm, die eine Auflösung von Bildpunkten mit 256 Farben erlauben, CD-Rom Laufwerk mit 16x-Geschwindigkeit, 16bit Soundkarte mit Lautsprecher (oder Kopfhörer), Internetanschluss, Festplattenspeicherplatz entsprechend evtl. zu installierende Software (s.u.) Standard-Software: Internet-Explorer, AcrobatReader, RealPlayer bzw. RealOne Player (in aktuellster Version - kostenloser Download im Netz) 6-2 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

83 Projektbericht Lernumgebung und Lernplattform Auswahl der Lernumgebung - didaktische und funktionelle Anforderungen Ein erster Schritt ist die Wahl einer geeigneten Lernumgebung. Randbedingungen für die Auswahl sind neben den Kosten, didaktische bzw. funktionelle Aspekte. Aus eigenen Erfahrungen können drei Formen von digitalen Lernumgebungen unterschieden werden: Ein Elektronisches Buch (HTML-basiert) ist im wesentlichen ein Abbild der konventionellen Papierversion, ergänzt durch multimediale Objekte und Zusatzfunktionen wie Verlinkung, Suchmaske, kontextabhängige Zusatzinformationen (s. Kap Elektronisches Buch). Eine weitere Form einer digitalen Lernumgebung ist die Präsentation der Inhalte über eine Grafische Navigation (HTML-basiert). Diese Form der Wissensvermittlung eignet sich besonders für strukturierte Sachverhalte, die in klarer Beziehung zueinander stehen. Es können auf diese Art und Weise komplette Scripte abgebildet werden oder (was wahrscheinlicher ist) spezielle Themen aus dem Lehrmaterial (z.b. technische Sachverhalte) (s. Kap Grafische Navigation). Die letzte Form ist eine PDF-basierte Lernumgebung (s. Kap. 6.2 PDF-basierte Lernumgebung). So wie konventionelle Studienbriefe, die als reines Papier versendet werden, müssen auch digitale Lernumgebungen gewissen didaktischen Anforderungen entsprechen. Anders als Papier, bietet die Digitalversion dem Studenten die Möglichkeit, sich mittels Navigationsstrukturen (s. Abb. 6.1) und Verlinkungen durch den Lehrbrief zu bewegen. a) b) c) Abb. 6.1: Navigationsformen einer Lernumgebung: a) Leiterstruktur, b) Baumstruktur, c) Netzstruktur Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 6-3

84 Lernumgebung und Lernplattform Projektbericht Auf die funktionellen und didaktischen Aspekte der jeweiligen Formen von digitalen Lernumgebungen wird im folgenden eingegangen Elektronisches Buch Nachfolgend werden die bei der Erstellung einer Lernumgebung in Form eines HTML-basierten Elektronischen Buches berücksichtigten Aspekte aufgeführt: Entscheidend bei der Konzeptionierung und Erstellung der Lernumgebung ist eine einfach zu erschließende Struktur der Daten, welche auch visuell und unmittelbar abgebildet werden sollte. Eine HTML-Seite kann aus mehreren Frames aufgebaut sein, so dass verschiedene Inhalte gleichzeitig abrufbar sind oder aber gleiche Informationen durch verschiedene Aktionen abgefragt werden können. Prinzipiell sollte sich der Entwickler einer Lernumgebung nicht vollständig vom Aufbau konventioneller Lehrbriefe lösen. Der lineare Aufbau des Scriptes sollte permanent sichtbar bleiben. Der Student sollte sehen, an welcher Stelle im Script er sich befindet. Gelöst werden kann dies durch einen separaten Frame, welcher eine Komplettstruktur des Studienbriefes in Form eines Baumes darstellt. Desweiteren können in weiteren Frames Zusatzinfos zum Standort im Dokument geliefert werden (z.b. Titelframe). Die Navigation soll dem Nutzer dazu dienen, Informationen leicht folgen zu können (s. Abb. 6.1) Der Benutzer muss zu jeder Zeit wissen wo er sich innerhalb der Lernumgebung befindet und wie er weiter zu seinen nächsten Zielen gelangt: Woher komme ich? Wo bin ich? Was kann ich hier tun? Wohin kann ich gehen? Wie komme ich dorthin? Wie kann ich diesen Bereich wieder verlassen? Von großer Bedeutung ist auch die ausgewogene Gliederung des Inhaltes. Je mehr Hierarchieebenen existieren, desto mehr Zeit wird dazu benötigt, zu der untersten Ebene zu gelangen. Die praktische Zugänglichkeit von Informationen wird hiermit erschwert, was vom Benutzer häufig als zeitraubend und unnötig empfunden wird. Grundsätzlich sollte die Anwendung eher eine ausgeprägtere Strukturbreite als -tiefe haben: fünf bis maximal sieben Themenbereiche in der Breite; höchstens fünf bis sechs Informatinseinheiten, die linear in die Tiefe gehen. Den größten Frame sollte selbstverständlich die Inhaltsseite bilden. Um das Scrollen zu vermeiden, sollte ein geschicktes Trennen der HTML-Seiten erfolgen. Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass der Inhaltsfluss nicht abrupt gestört wird. Einem Abschnitt sind somit mehrere, inhaltlich weitestgehend in sich geschlossene HTML-Seiten zugeordnet, welche mit Hilfe einer Blätterfunktion erreicht werden können. 6-4 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

85 Projektbericht Lernumgebung und Lernplattform Verweise innerhalb der Scripte ermöglichen es dem Studenten, verwandte Themen aufzusuchen. Es ist jedoch darauf zu achten, diese Links nur an nötigen Stellen zu setzen. In Anbetracht der Möglichkeit, dass der Student sich im Script verirrt hat, sollte die Startseite über einen Link permanent erreichbar sein Verweise auf externe oder zusätzliche Dokumente: Objekte oder Funktionalitäten sollten permanent vorgehalten, dabei jedoch wenn möglich kontextabhängig funktionieren (z.b. Literatur zu Kapitel 3 ). Bei Verweisen unterschiedlichen Typs ist prinzipiell darauf zu achten, dass die entsprechenden Aktionsbuttons unterscheidbar sind und in ihrer Symbolik für sich sprechen (z.b. Verweis auf Webseite, Verweis auf Seite im Script...). Hierbei sollte auf im Web standardisierte Icons zurückgegriffen werden, welche geringfügig modifiziert verständlich sind und gleichzeitig dem Grunddesign der Lernumgebung nicht entgegensprechen. Die Integration einer Suchfunktion ist eine große Hilfe bei der Inhaltserschließung. Hierbei ist zu beachten, dass die reine Volltextsuche oft unbefriedigende Treffer ergibt. Begriffe tauchen an Stellen im Text auf, in denen das Thema nur angeschnitten wird - im anderen Fall werden an den Stellen, die man sucht, die Begriffe nicht verwendet. Schon in der Inhaltserstellung sollte eine Metaverschlagwortung für Textblöcke und Objekte erfolgen. Die Suchabfrage sollte sich dann ausschließlich über diese Metainformation erstrecken (vgl. Kap. 4.5 Verschlagwortung und Fachglossar). In einer digitalen Lernumgebung sollte die Möglichkeit der Kommunikation mit dem Betreuer oder mit Mitstudenten bestehen, realisiert durch eine integrierte adresse. Eine verständliche Hilfe ist ein unbedingtes Muss für PC-Anwendungen. Zur Integration von multimedialen Elementen in den Inhalt (Audio, Video, numerische Simulation und interaktive Aufgaben) ist zu sagen, dass diese in einem sinnvollen Maß eingesetzt werden sollten. Nicht nur der Kostenfaktor der Erstellung dieser Objekte sondern auch der didaktische Sinn ist in jedem Fall zu prüfen (reine Tondokumente sind im Bereich Fremdsprachen ein Mehrgewinn, Videos machen in Rechtskursen keine Sinn) Grafische Navigation Anders als bei dem oben beschriebenen Konzept erfolgt die Inhalterschließung bei der Grafischen Navigation nicht (ausschließlich) über eine Baumstruktur oder Blätterfunktionen. Vielmehr steht dem Student eine grafische Oberfläche zur Verfügung, welche zunächst die Schwerpunkte des Scriptes visualisiert. Das Script ist also in seine inhaltlichen Schwerpunkte zerlegt. Diese können (wenn möglich/sinnvoll) in weitere Teile zerlegt sein. Diesen Wissensblöcken sind jeweils weitergehende, beschreibende Informationen zugewiesen (verbal). Desweiteren erfolgt eine Zuordnung von weiteren Objekten, welche Informationen zu dem Thema in Nichttextform liefern (Grafik, Multimediaobjekte). Durch den Verzicht auf den im Ursprungsscript (Druckversion) benutzten linearen Aufbau ist es dem Nutzer überlassen, wo er den Lernprozess beginnt. Die Normalfassung des Studienbriefes sollte Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 6-5

86 Lernumgebung und Lernplattform Projektbericht jedoch zur Verfügung stehen und über Verlinkungen ansteuerbar sein (Abbild der gedruckten Version in baumstrukturartiger Fassung - entsprechend Kap Elektronisches Buch bzw. als PDF-Dokument). Der wichtigste Arbeitsschritt bei der Erstellung solcher Lernumgebungen ist die Planung der grafischen Navigation. Die Struktur ist hierbei eine völlig andere als bei der linear aufgebauten Textversion und entscheidet im Wesentlichen über den Erfolg der Inhalterschließung. Beispielhaft sind einige zu klärende Fragen aufgeführt: Welche inhaltlichen Schwerpunkte sollen als Einstieg in die Lernumgebung gesetzt werden? Welche weitergehenden Informationskategorien sind für die Beschreibung der Wissensblöcke nötig? Welche zusätzlichen (Multimedia-)Objekte stehen mir für die Beschreibung der Sachverhalte zur Verfügung? Welche Verknüpfungen zwischen den einzelnen Elementen können gesetzt werden? In Kombination mit dem unter Kap Elektronisches Buch genannten Funktionalitäten (Textversion, Suchfunktion, Zusatzdokumente, Verlinkung, Kommunikationsmöglichkeit) steht dem Studenten eine Lernumgebung zur Verfügung, welche ein individuelles Lernen unterstützt Gewählte Lernumgebung Die Präsentation in Form einer Grafischen Navigation wurde im WBBau bisher in dem ingenieurtechnischen Kurs Abwasserbehandlung angewandt. Ausführungen dazu finden sich in [Hofmann und Schmidt-Tjarksen (2000)]. Auf PDF-basierte Lernumgebungen wird in Kap. 6.2 PDF-basierte Lernumgebung eingegangen. In den folgenden Kapiteln wird zunächst auf die Erstellung eines HTML-basierten Elektronischen Buches eingegangen, welche auch die favourisierte Variante darstellt Lernumgebung To/oL Ausgangspunkt für die Entwicklung einer eigenen Lernumgebung ist die an der TU-Braunschweig entworfene Lernumgebung To/oL ( To/oL steht für Tool for offline/online Learning. Die Lernumgebung To/oL ermöglicht, mit verhältnismäßig geringem Aufwand Lehr- bzw. Lernmaterialien zu entwickeln, die im WorldWideWeb online bereitgestellt oder für den lokalen Gebrauch (offline) verwendet werden können. Die Entscheidung für diese Lernumgebung erfolgte im Zuge des Projektes FLUWU, an welchem der WBBau seit Anfang 2001 beteiligt ist ( 6-6 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

87 Projektbericht Lernumgebung und Lernplattform Folgende Ziele standen bei der Entwicklung der Lernumgebung To/oL im Vordergrund: Vereinfachung von Navigation und Orientierung im Lehrangebot durch eine Standardisierung von Oberfläche, Bedienelementen und funktionen. Integration beliebiger Medien (Text, Grafik, Ton, Video), Kommunikationswerkzeugen und Werkzeugen zur Interaktion (Aufgaben, Java-Applets). Lehrinhalte können sukzessive in der Lernumgebung umgesetzt werden, d.h. es ist möglich, mit wenigen Texten, Simulationen, Aufgaben usw. zu beginnen und diese bei Bedarf, bis hin zur kompletten Umsetzung von Lehrveranstaltungen, fortlaufend zu erweitern. Die Lernumgebung kann von prinzipiell allen Fächern zur Umsetzung von Lehrveranstaltungen genutzt werden, d.h. die Lernumgebung ist unabhängig von Inhalt, Zielen und Methoden (s. Abb. 6.2: Beispiel Kurs Digitale Nachrichtenübertragung des Instituts für Nachrichtentechnik (TU Braunschweig)). Die Lernumgebung ist als flexibles Lehr-/Lernmedium konzipiert, d.h. es ist möglich, sie sowohl online als auch offline in der Lehre als Medium zur Veranschaulichung einzusetzen aber auch als Medium zum Selbstlernen bzw. zur Bearbeitung von Projekten in Arbeitsgruppen. Abb. 6.2: Digitaler Kurs Digitale Nachrichtenübertragung des Instituts für Nachrichtentechnik (TU Braunschweig) in der Lernumgebung To/oL (Ursprungsversion) ( Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 6-7

88 Lernumgebung und Lernplattform Projektbericht Modifikationen von To/oL - Erstellung einer WBBau-spezifischen Lernumgebung Ziel der Modifikation der Lernumgebung To/oL war die Anpassung an die WBBauspezifischen Daten, die Optimierung der Funktionalität (z.b. Plattformunabhängigkeit), eine Optimierung bezüglich der Nutzungsfreundlichkeit bzw. bezüglich der Didaktik, s. Kap Auswahl der Lernumgebung - didaktische und funktionelle Anforderungen und Layoutfragen (Wiedererkennung: Farbgestaltung der Webseite des WBBau, vgl. Abb. 6.3 zeigt die im WBBau zum Einsatz kommende HTML-basierte Lernumgebung. Dabei sind folgende Funktionalitäten realisiert: (1) Titelframe, (2) Baumstruktur, (3) Inhaltsframe, (4) kontextabhängige Zusatzinformationen (Glossar, Literatur), (5) Suchfunktion, (6) Blätterfunktion, (7) Links (innerhalb des Textes, auf andere Webseiten oder auf Zusatzdaten, z.b. multimediale Objekte), (8) Seitenstatus des Zielkapitels: eine oder mehrere Seiten, (9) Hilfe (Kommunikation, Bedienhinweise etc.). Diese HTML-Umgebung dient als Vorlage für die unter Kap Konvertierung von SGML zu HTML beschriebene Erstellung der HTML-Daten. Abb. 6.3: Web-basierte Lernumgebung 6-8 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

89 Projektbericht Lernumgebung und Lernplattform Im WBBau wurden folgende Kurse in einer HTML-basierten Lernumgebung angeboten: Reaktivierungsmodul Spanisch (WW 81R) - Der Kurs wurde als HTML mit integrierten Audios und interaktiven Übungen online angeboten. Management von Wasserressourcen (WW 50) - Neben den Kursmaterialien, welche in einer PDF-basierten Lernumgebung dargeboten wurden, erhielt der Student eine separate CD mit einer HTML-basierten Lernumgebung. Hierbei handelte es sich um den Grundwasserbewirtschaftungsplan Hessisches Ried, welcher zu Präsentationszwecken in diesem Format erstellt und der Lehre im WBBau vom Autor zur Verfügung gestellt wurde (dementsprechend abweichendes Layout). Integriert sind neben den Fachtexten auch umfangreiche Planwerke im PDF-Format Erstellung bzw. Modifikation von Grafiken und multimedialen Objekten Für die Präsentation in einer HTML-Umgebung werden andere Anforderungen an diese Daten gestellt als für den Druck. Prinzipiell soll die Datenmenge klein gehalten werden, um Performanceverluste in einem Online-Auftritt zu vermeiden. Grafiken werden zu webtauglichen Formaten GIF oder JPG konvertiert. Audio- und Videodateien werden in die entsprechenden Formate überführt (Kap. 5 Medienproduktion) Konvertierung von SGML zu HTML Ausgangspunkt für die HTML-Erstellung ist das FrameMaker-Dokument. Entsprechend Kap. 4.8 Export von FrameMaker+SGML zu SGML erfolgt der Export nach SGML, jedoch mit modifizierten Einstellungen in den read/write-rules. Hier wird u.a. festgelegt, dass die in FrameMaker+SGML geschriebenen Formeln nicht als MIF-Dateien ausgelagert, sondern als GIF-Dateien gerastert werden (vgl. Kap SGML-Auslagerungsprozess). Dieses spezielle SGML dient ausschließlich der HTML-Produktion. Die Hypertext Markup Language HTML ist im wesentlichen eine SGML-Anwendung. Unter all den Auszeichnungssprachen, die mit SGML definiert wurden, ist HTML diejenige mit der größten Verbreitung. Entsprechend dieser Beziehung ist eine Überführung von SGML zu HTML relativ leicht zu bewerkstelligen. Dafür wurde eine Programmroutine zur automatischen Konvertierung von SGML zu HTML in Zusammenarbeit mit der Firma mediatext ( entwickelt. Prinzip der Konvertierung ist 1. die Übersetzung der WBBau-spezifischen SGML-Syntax in die HTML-Syntax und 2. die Modifikation des im ersten Schritt entstandenen HTML und das Befüllen einer gewählten HTML-Vorlage nach definierten Regeln. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 6-9

90 Lernumgebung und Lernplattform Projektbericht zu 1.: Übersetzung der SGML-Syntax in die HTML-Syntax Die reine Konvertierung von SGML zu HTML erfolgt durch ein separates Programm. Hierbei handelt es sich um einen SGML-Konverter der, was das Zielformat betrifft, formatneutral arbeitet. Er stützt sich auf Konvertierungsvorschriften für alle Elemente einer Anwendung und baut mit diesen Definitionen ein zweites Dokument mit veränderten Markierungen auf (Übersetzen von einer Syntax in eine andere). Der SGML-Konverter analysiert die hierarchische Struktur eines SGML-Dokumentes und verwendet für die Konvertierungsvorschrift einen speziell angepassten Befehlssatz, mit dem auch Kontextsituationen abgefragt und ausgewertet werden können (z.b. befindet sich der <Titel> in <Ebene1> oder <Ebene2>? Entsprechend wird das Ausgabeverhalten auf <H1> oder <H2> geändert.) Da der Konverter mit ASCII-Daten arbeitet (SGML), läuft die Konvertierung sehr schnell. zu 2.: Modifizieren des im ersten Schritt entstandenen HTML und Befüllen einer gewählten HTML-Vorlage nach definierten Regeln Das Ergebnis des ersten Schrittes ist ein einzelnes HTML-Dokument und bedarf noch einer weiteren Aufbereitung. Dies wird von mehreren PerlScripten bewerkstelligt, welche entsprechend den Anforderungen modifiziert werden können. Die PerlScripte führen im Wesentlichen folgende Routinen durch: 1. Seitentrennung die im ersten Schritt entstande große HTML-Seite wird nach definierten Regeln in Einzelseiten gesplittet 2. Verlinkung einzelne HTML-Seiten werden verlinkt 3. Navigationselemente erstellen (Baum, Blätterfunktion, Titelframes) 4. Teilliteratur- und Teilglossardokumente kontextabhängig generieren und den HTML-Seiten zuordnen 5. Generieren einer Suchmaske aus dem Element <Stichwortmarke> 6. Den in FrameMaker+SGML verwendeten Standbildern für multimediale Objekte werden die entsprechenden Daten als Hyperlink hinterlegt 7. Die Daten werden in die HTML-Vorlage geschrieben (s. Kap Gewählte Lernumgebung). Die Programmroutine wurde so erstellt, dass sie auf den Standardbrowsern Internet Explorer, Netscape Navigator und Opera weitestgehend gleiche Ergebnisse in der Funktionalität und im Layout bringt, ist jedoch für den Internet Explorer optimiert Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

91 Projektbericht Lernumgebung und Lernplattform 6.2 PDF-basierte Lernumgebung Unter Kap. 4.7 Erstellung einer PDF-Version der Studienbriefe wurde die Erstellung eines PDF-Dokumentes beschrieben. PDF ist ein Format, welches genauso wie HTML für die digitale Publikation geeignet und auch im Online-Bereich mittlerweile ein Standard-Datenformat ist. Der Vorteil von PDF ist die 1:1-Abbildung des gedruckten Werkes, die Möglichkeit des Ausdruckens durch den Studenten und die Möglichkeit der Sicherung des Dokumentes (z.b. Kopierschutz, Druckschutz). Des weiteren bietet die kostenlose Software Acrobat Reader diverse Möglichkeiten zum Navigieren in den Dokumenten ( Bookmarks, Blätterfunktion, Volltextsuche). Externe Dateien sind ansteuerbar (z.b. weitere verlinkte PDF-Daten, Webadressen, Multimediaobjekte). Über die JavaScript-Funktionalität des Programmes Acrobat können interaktive Aufgaben in den Studienbrief integriert werden (vgl. Kap Interaktive Aufgaben). Nachteilig bei PDF ist die größere Dateimenge gegenüber HTML, wichtig bei Online-Publikationen. PDF ist somit als hervorragende Alternative für HTML-Umgebungen im Offline-Bereich einzuschätzen. Sollten PDF-Dokumente online verfügbar gemacht werden, können diese vor Datenentnahme gesichert werden. Eingebundene Grafiken und Multimediaelemente müssen gegenüber der Druckvariante in ihrer Datenmenge gegebenenfalls reduziert werden. Im WBBau werden alle Kurse in Form einer PDF-basierten Lernumgebung erstellt. Dabei wird zumeist ein PDF-Dokument erstellt, dessen Grundfunktionalitäten Bookmarks, verlinkte Verzeichnisse, Links innerhalb des Dokumentes, Links auf Webseiten, Anhänge im PDF-Format die gesamte Lernumgebung erschließen. Für alle Kurse stehen verlinkte Stichwortverzeichnisse als Hilfe für die Wissenserschließung zu Verfügung. Ausgewählte Kurse verfügen über Videos und Audios. Diese sind mit den evtl. vorhandenen numerischen Simulationen oder weiteren Daten auf der CD abgelegt, welche bei großen Datenmengen als Medium zum Einsatz kommt. Audios und Videos sind aus dem PDF-Dokument via Hyperlink abspielbar. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 6-11

92 Lernumgebung und Lernplattform Projektbericht Beispiele für PDF-basierte Lernumgebungen im WBBau: Biotechnologie in der Abfallwirtschaft (WW 62) - mit separaten PDF-Anhang Vergärungsanlage mit Planwerken und integriertem Fotomaterial zu einzelnen Standorten der Pläne Gewässerentwicklungsplanung (WW 44) - mit PDF-Anhang mit interaktiven Planwerken; die Darstellung der Pläne wurden so modifiziert, dass der Student über die Bookmarkfunktionalität definierte Bereiche der Pläne ansteuern kann (Originalgröße der Pläne A0). Hochwassermanagement (WW 45) - CD mit PDF-Lernumgebung und separat zu startenden numerischen Simulationen; in die PDF-Datei sind Videos integriert. Sprachkurse - für alle Sprachkurse wurden Audio-Dateien in die PDF-Lernumgebung integriert. Abb. 6.4: Beispiel für eine PDF-basierte Lernumgebung (Navigation über Baumstruktur, Verlinkung und Blätterfunktion; Verweise in andere Dokumente, auf multimediale Objekte und ins WorldWideWeb etc.) 6-12 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

93 Projektbericht Lernumgebung und Lernplattform 6.3 Präsentation der Lernumgebungen in Lernplattformen Die konventionelle Art der Wissensvermittlung erfolgt in Form des Versandes einer Papierfassung (gedruckt aus PDF). Auf diese Art des Lernens wird bei textlastigen Lehrinhalten nie verzichtet werden können. Papier ist transportabel; einfache Anmerkungen durch den Lernenden sind leicht zu setzen; das Lesen ist verträglicher als am Bildschirm. Auf diese Form der Verteilung soll anschließend nicht weiter eingegangen werden. Vorgestellt werden sollen hier die digitalen Formen der Verteilung der Lehrmaterialien. Es wird unterschieden nach der Plattform der Präsentation (Medium) und den zum Einsatz kommenden Datenformaten. Es ergeben sich folgende Kombinationen: PDF inklusive Multimedia, Lernplattform CD, PDF inklusive Multimedia, Download über Internet bzw. Intranet, offline-html (von CD), online-html (WorldWideWeb) CD-ROM Die CD-ROM (compact disc read only memory) ist ein Standarddatenträger; ein CD-ROM-Laufwerk gehört mittlerweile zur Grundausrüstung eines Computers. Die Vorteile der CD-ROM sind: Standardmedium, aufnehmbare Datenmenge ( Standard 700 MB), zusätzlich zu installierende Software kann somit mitgeliefert werden, abgeschlossenes Datensystem (z.b. Verlinkung auf Daten möglich), genormte Datenformate (plattformneutral), robust und haltbar, preiswert (bei Kauf; Versand an Student über Postweg), Schutz vor Löschen, Offlinevariante - kein Download im Netz für Student (keine zusätzlichen Kosten). Die Daten werden auf der CD so arrangiert und mit einer kleinen Hilfe versehen, dass der Student problemlos das Lehrprogramm starten kann. Die möglichen Lernumgebungen können HTML- oder PDF-basiert sein (vgl. Kap. 6.1 Erstellung einer HTML-basierten Lernumgebung zur Präsentation der Studienbriefe bzw. Kap. 6.2 PDF-basierte Lernumgebung). Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 6-13

94 Lernumgebung und Lernplattform Projektbericht Internetbasierte Lernplattformen Die Eigenschaften des Internets als Lernmedium ergeben sich teilweise aus den Besonderheiten eines elektronischen Computernetzwerks. Rechner dienen heutzutage dazu, Dokumente zu erstellen und zu präsentieren, können Ton- und Bilddokumente abspielen sowie in einem Netzwerk sämtliche dieser Dokumente und Daten untereinander austauschen. Das über das Internet bereitgestellte Material sollte folgenden Eigenschaften aufweisen: Informationen sind immer präsent und mehrfach abrufbar: Online-Lernangebote werden im Internet auf sogenannten Webservern abgelegt. Dies sind spezielle Rechner, von denen Informationen rund um die Uhr und von jedem Ort aus abgerufen werden können. Die Informationen sind daher immer präsent und können auch mehrfach abgerufen werden. Der Lernende ist - im Gegensatz zum Unterricht - nicht an bestimmte Uhrzeiten gebunden. Informationen sind dynamisch und stets aktuell: Die abgerufenen Informationen sind immer aktuell (sofern das Angebot entsprechend gepflegt wird), Fehler lassen sich einfach korrigieren und dynamische Daten können eingepflegt werden (gegebenenfalls automatisch mittels Datenbanken). Derartige Möglichkeiten sind bei anderen Medien, wie Büchern und CD-Roms, nicht möglich. Querverweise (Links) sind sofort verfügbar Da es sich um elektronische, vernetzte Dokumente handelt (Hypertext-Dokumente) sind Verweise sofort verfügbar. Dokumente sind automatisch durchsuchbar: Innerhalb der Dokumente kann mit Hilfe des Browsers schnell und einfach nach Begriffen gesucht werden. Diese Eigenschaften machen sich auch die Suchmaschinen zu Nutze, mit deren Hilfe Dokumente zu bestimmten Suchbegriffen gefunden werden können. Es können sowohl lineare, als auch nicht-lineare Lernstrukturen abgebildet werden: Mit Hilfe der Links lassen sich Navigationsstrukturen in die Lernangebote einflechten. Die Navigationsstruktur sollte der Lernstruktur entsprechen, die einem Lernangebot zugrunde liegt. Diese kann linear oder nicht-linear sein. Kommunikationsmöglichkeiten sind gegeben: Besonders interessant sind die Kommunikationsmöglichkeiten (asynchrone und synchrone), die das Internet bietet. Genannt seien hier neben und News insbesondere Webboards und Chatrooms Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

95 Projektbericht Lernumgebung und Lernplattform Internet-basierte Kommunikationsplattform FirstClass Ein Fernstudium umfasst insbesondere die Betreuung der Studierenden und die Nutzung der Plattform Internet für Gruppenarbeiten, Datenrecherchen sowie eine studienorientierte, kurs-, themen- und/oder interessenorientierte Kommunikationsstruktur. Die Kommunikation und der Austausch von Daten zwischen den Studenten und dem Betreuer erfolgt im WBBau unter anderem über die eigens dafür angepasste Kommunikationssoftware FirstClass. FirstClass ist ein einfach zu benutzendes Kommunikationswerkzeug für Windows und Mac OS. Mit FirstClass können s versendet und empfangen werden, Dateien ausgetauscht und elektronische Konferenzen für den Austausch von Informationen genutzt werden. Es handelt sich dabei um eine Intranetanwendung. Ein Intranet ist ein internes Firmennetzwerk (lokales Netzwerk), das auf die Internet-Technik zurückgreift, auf hausinternen Servern angesiedelt ist und öffentlich nicht zugänglich ist. Der Anschluss an das Internet erfolgt meistens über eine Firewall (eine Schutzwand), die das interne Netzwerk vor Schäden und unberechtigten Zugriffen aus dem Internet schützt, dabei aber die volle Nutzung des Internets gewährleistet. Die digitalen Lehrinhalte werden auf einen Server gespielt. Für den Studenten besteht dann die Möglichkeit, diese Daten herunterzuladen. Ordner für die jeweiligen Kurse und eine Zugriffsregelung für die Studenten entsprechend den Einschreibungen ermöglichen eine kursspezifische Kommunikationsstruktur. Jedem Studenten stehen des weiteren Maildienst, Café und Foren zur Benutzung zur Verfügung. Der digitale Datenaustausch erfolgt im WBBau über FirstClass. Bei großen Datenmengen wird auf das Medium CD zurückgegriffen, um zu hohe Downloadkosten zu vermeiden. Das ist der Fall, wenn ein Kapitel datenmäßig sehr groß ist und/oder multimediale Dateien enthält oder wenn am Ende eines Semesters der Student eine komplette Kurs-CD erhält (mit allen Kapiteln der einzelnen Versandeinheiten). Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 6-15

96 Lernumgebung und Lernplattform Projektbericht Internet Anders als beim Intranet werden die Daten als HTML-Version direkt ins WorldWideWeb gestellt und sind über eine zu definierende Internetadresse online verfügbar (z.b. Derart wurde mit einem Sprachkurs des WBBau verfahren (Reaktivierungsmodul Spanisch (WW 81R)). Gegenüber den Vorteilen überwiegen (zur Zeit noch) die Nachteile dieser Art der Lehrmaterialbereitstellung. Die wesentlichen Punkte, die gegen eine online-variante sprechen, sind: Die anfallenden Telefonkosten sind entsprechend den Übertragungsraten sehr hoch (permanent online, Download von Audio- und Videodaten - bei obiger Downloadvariante passiert dies einmalig). Zur Sicherheit der Onlinevariante ist folgendes zu sagen: Der Zugriff durch Unberechtigte kann sicherlich durch Kennwörter verhindert werden, die Umgehung dieser Schranken ist jedoch kein wirkliches Problem. Da bei der Onlinevariante die Daten frei verfügbar ins Netz gestellt werden, ist eine Datenentnahme möglich. Das Urheberrecht ist somit antastbar (im Gegensatz zu PDF-Dateien, welche man vor Entnahme und digitalen Kopieren schützen kann) Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

97 Projektbericht Content Management 7 Content Management 7.1 Anforderung an Workflow Die anfallenden Produktionsschritte der Dokumentenerstellung bedingen einen komplexen Workflow. Mit der Einführung eines Content Management können die Prozesse der Erstellung, Publikation und Verwaltung von Inhalten effizienter gestaltet werden. Dabei gilt es folgende Ebenen zu berücksichtigen (s. auch Abb. 3.1): Daten Rohdaten Mutterformate Ausgabeformat Redaktion Autorenvorlage Produktion Endfassung Datenablage Filesystem Datenbank Zuständigkeiten Verantwortlicher für Inhalt Grafiker HIWI Administratoren Hinsichtlich des Datentyps durchlaufen die einzelnen Elemente von der Vorlage bis zur Darbietung als kompletten Lehrbrief die in Abb. 7.1 dargestellten Produktionsschritte. Rohdaten (Autor) Inhalt des zu erstellenden Dokuments Audio Video, Animation, VRML Bild Grafik Text Digitalisierung Bearbeitung; Anpassung Bearbeitung; Anpassung Textverarbeitung Bildverarbeitung Bearbeitung; Anpassung Gestaltung Seiten-Layout Dokument-Layout Daten-File zum Dokument (Digital Master) Elektronisches Dokument Print-Medien Elektronische Medien Abb. 7.1: Produktionsschritte von der Autorenvorlage zum zu publizierenden Dokument Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 7-1

98 Content Management Projektbericht Aus redaktioneller Sicht beinhaltet die Dokumentenerstellung die in Abb. 7.1 dargestellten Abläufe - vom ersten Kontakt mit dem Autor bis zur Publikation des Studienbriefes. Je nachdem, welchen Status die Daten hinsichtlich ihrer zeitlichen Verwendung haben, sollte die Datenablage im Filesystem oder in einer Datenbank erfolgen. Aktuelle Kurse müssen zur Bearbeitung im Filesystem verfügbar sein. Scripte, welche nicht angeboten werden, sind in der Datenbank zu archivieren. Die Verwaltung von Daten in einer Datenbank umfasst das geordnete Einspielen der Elemente eines Dokumentes in Datenbanken oder anderen Datenverwaltungssystemen und das Bereitstellen von Daten aus diesen Systemen für die jeweiligen Produktionsschritte (z.b. Bereitstellen aller zum Kurs gehörenden Grafiken). Die einzelnen Produktionsschritte werden von verschiedenen Personen mit unterschiedlichen Zuständigkeiten durchgeführt. Es entstehen permanent Daten von unterschiedlichen Status hinsichtlich ihrer funktionellen Verwendung: Lehrmaterialen (aktuelle für den Versand) temporäre Daten Daten zur Archivierung Daten, die den Studienbetrieb betreffen, jedoch nicht fachinhaltlicher Natur sind (Studentenzahlen) Vorlagen (für Lehrbriefe, Grafiken etc.) Es sind gegebenenfalls Bereiche mit unterschiedlichen Zugriffsrechten zu definieren. Es ist ein Workflow zu entwickeln, welcher die anfallenden Datenmengen ordnet und die Arbeitsstrukturen unterstützt. Hier ist eine Kombination zwischen Technik (Datenbanksoftware) und Mensch nötig. Ein Content Management kann die Organisation komplexer Arbeitsabläufe unterstützen. Genauso streng die prinzipiellen Regeln eines solchen Systems sind, soll es aber in gleicher Weise den entsprechenden Freiraum zum termingerechten und kreativen Arbeiten geben und schnelles Handeln erlauben. Effizienzgewinn unter Beibehaltung der Qualität bzw. Qualitätssteigerung sind primäres Ziel eines Content Management. 7-2 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

99 Projektbericht Content Management Nachfolgend werden folgende Begriffe verwendet (s. Abb. 7.2): Content Management - umfasst vom Beschaffen über das Bearbeiten bis hin zur Gestaltung und der Veröffentlichung alle Aufgaben des Verlagswesens, bezogen auf Information in digitaler Form (Management von digitalen Inhalten). Ziel ist unter anderem eine weitgehende Automatisierung redaktioneller Abläufe. Dazu werden Redaktionssysteme oder CMS eingesetzt. Dokumentenmanagement - Unter Dokumentenmanagement werden hier ganz allgemein alle dokumentbezogenen Funktionen entlang des Dokumentenlebenszyklus, vom konzeptionellen Entwurf bis zur Archivierung oder Vernichtung, zusammengefasst. Informationssysteme, die diese Funktionen teilweise oder vollständig automatisieren bzw. unterstützen, sind Dokumentenmanagementsysteme (DMS). Content Management System (CMS) - Ein CMS dient ganz allgemein zur Verwaltung digitaler Inhalte. Dies können strukturierte Textdaten sein, aber auch Bilder, Videos etc.. Außerdem unterstützen die meisten CMS die Aufbereitung der Inhalte für die Publikation. Ein CMS kann verschiedene Komponenten umfassen, von Datenbanksystemen (DBS) über Redaktionssysteme bis hin zu Publikationssystemen. Asset Management System (AMS) - Ein AMS bietet Möglichkeiten alle Arten von digitalen Dateien gleich welchen Formats ( Assets = digitale Vermögenswerte: Bilder, Movies, Sound- und Layout Dateien usw.) effizient zu verwalten, organisieren und zu verwerten. In Kombination mit einem Dokumentenmanagement komplettiert ein AMS das Content Management. Content Management bestehend aus Asset Management Dokumentenmanagement Daten Medien SGML HTML, PDF organisiert in einem Asset Management System Content Management System Abb. 7.2: Elemente eines Content Management Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 7-3

100 Content Management Projektbericht 7.2 CMS zur Verwaltung von SGML-Dokumenten Begrifflichkeiten Die einfachste Form Daten zu speichern, ist die Ablage in einer Datei (File). Dateien werden in Verzeichnissen (Directory) abgelegt. Die Dateinamen werden in Abhängigkeit vom Betriebssystem gewählt. Daten werden in Dateien in ein oder mehreren Zeilen (Record) mit fester (fixed) oder variabler Länge abgelegt. Die Reihenfolge der Daten, die Form ihrer digitalen Repräsentation und ihre Position in der Datei müssen vereinbart sein. Auch Datenbanken speichern Daten in Dateien. Sie führen zusätzlich Informationen über die gespeicherten Daten (Metainformationen: z.b. Bezeichnung, Format, Länge) mit. Bei echten Datenbanken verwaltet ein Datenbankmanager die Daten und organisiert den Zugriff. Ein Datenbanksystem (DBS) lässt sich wie folgt charakterisieren. Ein DBS besteht aus einem Stück Software, dem Datenbankmanagment-System (DBMS) und einer gewissen Anzahl von Datenbanken. Das DBMS ist grob gesehen ein spezielles Programm, welches im Hauptspeicher des Rechners abgelegt ist und unter der Kontrolle des Betriebssystems ausgeführt wird. Das DBMS fungiert als Schnittstelle zwischen den Benutzern und einer Datenbank. Es stellt sicher, dass die Benutzer auf ihre Daten in adäquater und effektiver Weise sowie unter zentralisierter Kontrolle zugreifen können, und dass die Daten selbst gegen Hard- und Softwarefehler resistent und über längere Zeiträume hinweg vorhanden sind, unabhängig von den Programmen, die auf sie zugreifen Motivation Nachfolgend werden einige Probleme der Datenhaltung aufgezeigt, die mit dem Einsatz eines DBS gelöst werden können. Problem der Redundanz und Inkonsistenz Wenn Daten in isolierten Dateien (oder andersartigen isolierten Archiven) gehalten werden, müssen dieselben Informationen bezüglich eines Anwendungsobjekts oft mehrfach, d.h. redundant, gespeichert werden. Man denke etwa an die Adressinformation der Studenten einer Universität. Diese Information wird sicherlich in der Studentenverwaltung, aber auch in den jeweiligen Fakultäten benötigt. Bei Änderungen kann es dann zu Inkonsistenzen führen, wenn nur eine Kopie der Daten geändert wird, die andere aber noch im veralteten Zustand beibehalten wird. In einem globalen, integrierten DBS wird diese Art von unkontrollierter Redundanz vermieden. Beschränkte Zugriffsmöglichkeiten Es ist schwer, wenn nicht sogar unmöglich, die in isolierten Dateien abgelegten Daten miteinander zu,,verknüpfen, d.h. Information aus einer Datei mit anderen logisch verwandten Daten aus einer anderen Datei zu verknüp- 7-4 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

101 Projektbericht Content Management fen. Bei einem homogenen integrierten DBS wird die gesamte Information einer Organisation einheitlich modelliert (in demselben Datenmodell), so dass sich diese Daten sehr flexibel miteinander verknüpfen lassen. Probleme des Mehrbenutzerbetriebs Die heutigen Dateisysteme bieten entweder gar keine oder nur sehr rudimentäre Kontrollmechanismen für den Mehrbenutzerbetrieb. Bei unkontrolliertem Zugriff kann es sehr leicht zu unerwünschten Anomalien kommen. Man denke etwa an das gleichzeitige unkontrollierte Editieren derselben Datei durch zwei Benutzer. Dabei kann es leicht vorkommen, dass die Änderungen des einen Benutzers von dem Benutzer, der die Datei zuletzt zurückschreibt, überschrieben werden. Dieses Phänomen nennt man lost update. DBS bieten eine Mehrbenutzerkontrolle, die solche und noch andere unerwünschte Anomalien des Mehrbenutzerbetriebs ausschließen. Verlust von Daten Wenn Daten in isolierten Dateien gehalten werden, wird die Wiederherstellung eines konsistenten d.h. eines gemäß der realen Welt gültigen Zustands der Gesamtinformationsmenge im Fehlerfall sehr schwierig. Im allgemeinen bieten Dateisysteme bestenfalls die Möglichkeit einer periodisch durchgeführten Sicherung der Dateien. Datenverluste, die während der Bearbeitung von Dateien oder nach der letzten Sicherungskopie auftreten, können aber i.a. nicht ausgeschlossen werden. Datenbanksysteme besitzen eine ausgefeilte Recoverykomponente, die den Benutzer für alle vorhersehbaren Fehlerfälle vor Datenverlust schützen soll. Integritätsverletzung Je nach Anwendungsgebiet gibt es vielfältigste, sich global über mehrere Informationseinheiten erstreckende Integritätsbedingungen. Man denke im Universitätsbereich etwa an die Bedingung, dass Studenten erst die Pflichtseminare abgeschlossen haben müssen, bevor sie zur Prüfung zugelassen werden dürfen. Oder dass dieselbe Prüfung maximal zweimal wiederholt werden darf. Die Einhaltung derartiger Integritätsbedingungen ist bei der isolierten Speicherung der Informationseinheiten in verschiedenen Dateien sehr schwierig, da man zur Kontrolle Daten aus unterschiedlichen Dateien verknüpfen muss. Außerdem will man im allgemeinen nicht nur die Konsistenzbedingungen überprüfen, sondern die Einhaltung erzwingen, d.h. bestimmte Datenverarbeitungsvorgänge sollen vom System abgelehnt werden, falls sie zu einer Verletzung der Integrität führen würden. In DBS werden Transaktionen nur dann vollzogen, wenn sie die Datenbasis in einen konsistenten Zustand überführen. Sicherheitsprobleme Nicht alle Benutzer sollten Zugriff auf die gesamten gespeicherten Daten haben. Und erst recht sollten nur bestimmte ausgewählte Benutzer oder Anwendungen das Privileg haben, Daten zu ändern. DBS bieten die Möglichkeit, die Zugriffsrechte sehr flexibel an einzelne Benutzer bzw. Benutzergruppen zu übertragen. Dabei ist es auch möglich, Informationsteile bezüglich bestimmter Objekte auszublenden, während andere Teile sichtbar bleiben. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 7-5

102 Content Management Projektbericht Datenbankmodelle und -systeme Aus der softwaretechnischen Sicht unterscheidet man im wesentlichen nach der Anordnung der Daten vier Modelle: das Modell der hierarchischen Datenbank, das Netzwerk-Datenbank-Modell, das Modell der relationalen Datenbank und das Modell der objektorientierten Datenbank. Objektorientierte Datenbanksysteme sind besonders geeignet für die Verwaltung komplexerer Strukturen. SGML-Dokumente sind komplex strukturierte Dokumente. Sie enthalten Elemente, Attribute, Entities etc. mit unterschiedlichsten Funktionalitäten. Aus Sicht des Einsatzes bzw. Nutzung eines Dokumentenmanagementsystems kann eine Einteilung nach Archivsystemen, Recherchesystemen, dynamischen Dokumentenmanagementsystemen und prozessorientierten Dokumentenmanagementsystemen vorgenommen werden. Die Aufzählung beinhaltet ein Ranking von ablageorientiert nach prozessorientiert. D.h. ein dynamisches bzw. prozessorientiertes Dokumentenmanagementsystem ist besser in der Lage, den Entwicklungsprozess eines Dokumentes darzustellen als ein reines Archivsystem. Alle diese Systeme sind zunächst dateiorientiert, d.h. die Dokumente werden als jeweils eine Einheit behandelt. Um Dokumente in ihrer inneren Struktur wiederverwendbar vorzuhalten, ist ein strukturorientiertes Dokumentenmanagement nötig. Im Gegensatz zum dateiorientierten Dokumentenmanagement wird die innere Struktur von Dokumenten zum Betrachtungsgegenstand erhoben. Soll das Dokumentenmanagementsystem vordergründig strukturorientiert agieren, bietet sich der Einsatz von SGML-Datenbanken an. SGML-Datenbanken bieten desweiteren die Möglichkeit der Dokumenten-Versionierung, Nutzerverwaltung etc.. Die Ergänzung von SGML-Datenbanken um Funktionalitäten zur Prozesssteuerung ist optimal für Redaktions- und Publikationszwecke geeignet. Dieser Integrationsansatz ist in die aktuelle Diskussion von sogenannten Content-Management-Systemen (CMS) einzuordnen (Abb. 7.3). 7-6 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

103 Projektbericht Content Management Struktur-/ Inhaltsorientiert SGML-/XML- Datenbanken? Prozessorientierte CMS**? Dynamische DMS* Workflowmanagementsysteme Recherchesysteme Archivsysteme Dateiorientiert Ablageorientiert Prozessorientiert * DMS = Dokumentenmanagementsystem ** CMS = Content Management System Abb. 7.3: Entwicklungsrichtungen des Dokumentenmanagements ( Eingesetzte Software Die vom WBBau gesuchte Lösung kommt einem Datenbanksystem am nächstem, welches ein dynamischen Dokumentenmanagementsystem unterstützt. Auf dem Markt befindliche, derartige Systeme können folgende Funktionalitäten unterstützen: Verwaltung inhaltlich strukturierter Dokumente, Verwaltung von Dokumentteilen/Komponenten und einfache Mehrfachverwendung in verschiedenen Dokumenten, Publikation für verschiedene Medien, Verteilte Bearbeitung von Dokumenten, Zugriffsrechteverwaltung auf Ebene von Dokumentteilen/Komponenten sowie Unterstützung von Redaktionsprozessen auf Ebene von Dokumenten und von Teildokumenten/Komponenten. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 7-7

104 Content Management Projektbericht Content Management System (SGML-Datenbank) Die Entscheidung fiel auf die Content Management Suite der Firma Sörman. Diese Software ist eine Komplettlösung für die Verwaltung vor allen von SGML-Daten (bzw. XML-Daten). Zusammengefasst erfüllt das gewählte Produkt folgende Anforderungen: Anbindung an das eingesetzte Textverarbeitungsprogramm FrameMaker+SGML Über das Author-PlugIn für Adobe FrameMaker+SGML ist bei der täglichen Arbeit mit diesen Editoren der direkte Zugriff auf die Funktionen der CMS möglich (Integration in Autorensystem). Versions- und Variantenkontrolle von Dokumenten bzw. Datenbankobjekten Mit Hilfe der integrierten Versions- und Variantenkontrolle ist es möglich, Arbeitsstände und Versionen über das Auflagesemester aber auch Varianten von Dokumenten (Mehrsprachigkeit) zu organisieren. Suchfunktionalität der Datenbank Die Software beinhaltet standardgemäß eine Suchfunktion, mit deren Hilfe DB-Objekte gegebenenfalls kontextabhängig aufgefunden werden können. Eine Volltextsuche ist ebenfalls integriert. Sicherheitskonzept Die Software verfügt über eine Benutzerverwaltung. Informationen über Benutzer und Benutzergruppen werden von einem LDAP-Server übernommen. Innerhalb der CMS werden den Benutzern und Benutzergruppen Rechte zugewiesen. Der Content Server ist das Kernstück der Software. Durch ein flexibles Locking-Konzept auf Komponenten-Ebene können die Anwender an einzelnen Teilen eines Dokumentes arbeiten. Diese Teildokumente werden beim Auschecken aus der Datenbank für die anderen Benutzer zum Editieren gesperrt. Der Rest des Dokuments steht weiter zur Bearbeitung zur Verfügung. Der Server dient ebenfalls der Benutzer-Autorisierung, der Gültigkeitsprüfung der Dokumente bzw. Komponenten und bietet flexible Sperrmechanismen sowie Versions- und Variantenkontrolle. Der Content Client ist die Basislösung für die Verwaltung von Dokumenten. Er kann sowohl im Einzelnutzer- als auch im Mehrbenutzerbetrieb benutzt werden. Die Benutzeroberfläche ist der eines normalen Browsers nachempfunden - hier besteht die Möglichkeit durch die Dokumente und deren zugehörigen Komponenten (SGML-Elemente) zu navigieren und Projekte zu verwalten. Über den Content Client lassen sich Komponenten aus- und einchecken und deren verschiedene Versionen und Varianten verwalten. 7-8 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

105 Projektbericht Content Management Erstellung und Anpassung der Datenbank; Integration in den Workflow Als erstes war zu überlegen, inwieweit die Datenbank in den Workflow integriert werden soll. Entsprechend den obige Ausführungen, soll die Datenbank ein dynamisches Dokumentenmanagementsystem unterstützen. Dies beinhaltet die Verwaltung inhaltlich strukturierter Dokumente bis zu einer zu definierenden Strukturtiefe (entsprechend der SGML-Struktur), die Versionierung von Dokumenten, die Zugriffsrechteverwaltung auf der Ebene von Dokumentteilen (Komponenten). (Entsprechend dem Werdegang eines Dokumentes innerhalb des WBBau bzw. der Art und Weise der Verteilung der Studienbriefe an die Studenten wurde zunächst auf die Unterstützung spezifischer Redaktionsprozesse verzichtet.) Vor der Integration der Software in den Workflow waren somit folgende Vorbereitungen zu treffen: Installation der Servers (inklusive Anschaffung eines neuen Rechners) und der Client-Software, Konzept für Datenbanksystem - Anlegen der Datenbank(en), Deklaration der SGML-Applikation, spezifische Einstellungen für die jeweiligen Datenbanken (entsprechend Nutzung): psc.-datei: Deklaration der CMS-Komponenten für Wiederverwendbarkeit, Darstellung und Durchsuchbarkeit, Behandlung von Entities (hier sind Automatismen programmierbar), Erstellung von Queries (vordefinierte Suchfunktionen), Edition- und Variantenmanagement und Deklaration des Produktionsordners im Filesystem, spezifische Einstellungen für die Anbindung an eingesetzten SGML-Editor (FrameMaker+SGML), Installation eines LDAP-Servers für die Rechteverwaltung und Festlegen der Nutzergruppen und Zuweisen der Rechte (je DB). Nachdem diese Einstellungen vorgenommen waren, konnten die Daten in die Datenbank importiert werden. Bei Aktualisierungsgängen (Neuauflage eines Kurses) wird das Dokument ausgecheckt. Es erfolgt die Bearbeitung mit der entsprechenden Software (SGML-Daten mit FrameMaker+SGML). Während der Bearbeitung erfolgt die Ablage der Dokumente (= Kapitel) im FrameMaker-Format im Filesystem. Nach Ablauf des Semesters wird über das FrameMaker-AuthorPlugIn der CMS das SGML in die Datenbank unter einer neuen Auflage-Nummer (entspricht neue Version dieses Dokumentes) wieder eingecheckt. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 7-9

106 Content Management Projektbericht Mit der gewählten Software besteht neben der Organisation von strukturierten Daten auch die Möglichkeit, andere Datenformate abzulegen. So wurde eine separate Datenbank für die Ausgabeformate der Studienbriefe angelegt. Es existiert ein Archiv für alle PDF- und HTML-Daten fachinhaltlicher Natur. Abb. 7.4 zeigt die Benutzeroberfläche des ContentClient des im WBBau zum Einsatz kommenden Content Management System: 1. ähnlich wie im Filesystem kann man sich in die SGML-Dokumente hineinbewegen bis zu den kleinsten definierten CMS-Komponenten und somit wiederverwendbaren Elementen. 2. zeigt Inhalt der aktuellen Komponente an. 3. Suchergebnis eines Queries. Gesucht wurde nach dem Element (CMS-Komponente) BOBild + Element Stichwortmarke mit dem Textinhalt Rundbecken + ausschließlich in dem Ordner WW 52 (= Kursordner) 4. Optionen (Nutzerspezifisch - z.b. gibt es eine Nutzergruppe, die zwar Daten exportieren darf (= Kopie ins Filesystem) aber keine Daten auschecken darf) Abb. 7.4: Content Management Suite der Firma Sörman 7-10 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

107 Projektbericht Content Management 7.3 AMS zur Verwaltung von Medienobjekten Motivation Die Art und Weise, Assets zu verwalten, ist fundamental unterschiedlich zum Management von anderen Daten. Klassische Dokumenten- und Content Management Systeme verfügen nur rudimentär über die notwendigen Eigenschaften, um Medien effizient und übergreifend zu verwalten. Ihre Aufgabe ist die Verwaltung und Verteilung von strukturierten Dokumenten. Die Wiederverwendung von Medien für die verschiedenen Einsatzbereiche erfordern spezielle Technologien. Bei der Planung und Einführung von Content Management Lösungen ist deshalb stets auf die Notwendigkeit einer leistungsfähigen Medienverwaltung zu achten. Wie in Kap. 5 Medienproduktion dargelegt, handelt es sich bei Medienobjekten um wertvolle Güter, da deren Erstellung einen relativ hohen Aufwand darstellt. In Kap. 7.1 Anforderung an Workflow wurde gezeigt, dass durch die wachsende Datenmenge und den periodisch anfallenden Aktualisierungsbedarf der Organisationsaufwand im Filesystem immer größer wird. In Anbetracht der Tatsache, dass gerade Grafiken, Video etc. einen hohen Wiederverwendungswert besitzen, muss das zum Einsatz kommende Verwaltungssystem voll recherchierbar sein. Anders als bei primär textbasierten Informationen, die mit Volltextsuchverfahren erschließbar sind, sind bei der Medienrecherche spezifische Suchverfahren notwendig, um zielstrebig die gewünschten Medien zu finden. Nicht nur die Kurszugehörigkeit, sondern auch Inhalt, Art und Funktion eines Medienobjektes sind dabei wichtige Suchkriterien. Eine Recherche über den derzeitigen Grafikbestand mit ca Grafiken (multipliziert mit drei (drei Formattypen je Verwendung: Mutterdatei, Druckvariante und für die Darstellung im Internet optimierte Datei)) unter Berücksichtigung der nötigen Ordnerstruktur im Filesystem ist mit Standardprogrammen wie ACDSee schwer zu bewerkstelligen, ganz davon abgesehen, dass Vorschaubilder (das einzige Rechercheergebnis in solchen Programmen) teilweise nur für ausgewählte Bildformate zur Verfügung stehen. Sollen zusätzlich noch Audio, Video etc. verwaltet werden, sind weitergehende Anforderungen an die Software zu stellen. Um eine Vielzahl unterschiedlicher Assets verwalten und organisieren zu können, muss ein Asset Management System (AMS) u.a. folgende wichtige Funktionen erfüllen: Kategorisieren, Katalogisieren, Versionieren und Indizieren von Assets unterschiedlichen Formats, Bereitstellung einer Metadatenredaktion, Rechtebasierter Medienzugriff, Workflow-Unterstützung, Automatischer Import und Export von Medien und Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 7-11

108 Content Management Projektbericht Integration von Medienerstellungstools und Applikationen, die Medien verwenden bzw. bereitstellen (z.b. Streamingserver). Auf dem Markt existieren professionelle Produkte, die diese Funktionen integrieren Zum Einsatz kommende Software - Cumulus Das Programm Cumulus der Firma Canto ist eine plattformübergreifende Anwendung, das heißt Cumulus läuft auf Rechnern mit Windows und Mac OS (Macintosh). Für das Verständnis von Cumulus ist es wichtig zu wissen, wie die Dateien von Cumulus organisiert werden. Aus diesem Grund werden nachfolgend die wesentlichen Elemente der Assetverwaltung in Cumulus vorgestellt: Assets sind digitale Vermögenswerte. In Cumulus sind Assets einfach gesagt katalogisierte Dateien oder Daten. Wie Aktenschränke dienen Kataloge in Cumulus als Ablage für Mediendateien. Man kann beliebig viele davon aufbauen. Da die Kataloge plattformkompatibel sind, ist es egal, auf welchem Rechnertyp die Kataloge erstellt wurden. Sie sind plattformübergreifend austauschbar (Windows Mac OS) Ein Katalog ist vergleichbar mit einer Datenbank in einem Datenbanksystem. Kollektionen sind eine Art Momentaufnahme eines Katalogs in einem bestimmten Zustand. Kollektionen ermöglichen es, jede einzelne Auswahl von Datensätzen festzuhalten und in der aktuellen Ansicht zu sichern. Kollektionen können als Datei abgespeichert weitergereicht werden. Wie Ordner in einem Aktenschrank dienen in Cumulus Kategorien zum Ordnen der Assets. Assets können gleichzeitig verschiedenen Kategorien und mehreren Katalogen zugeordnet werden. Kategorien wurden im WBBau zur funktionellen Einteilung der Mediendaten angelegt (z.b. Grafiktyp Diagramm ) Datensätze repräsentieren Assets. Jeder Datensatz verweist auf ein Asset. Datensätze enthalten Informationen über Assets (Dateigröße und -typ, Speicherort etc.). Mit Cumulus können benutzerdefinierte Datensatzfelder erstellt werden, welche beinahe jede Art gewünschter Information beinhalten können. Mit Cumulus besteht die Möglichkeit, Datensätzen verschiedene Metainformationen zuzuweisen. Diese Metainformationen können bei einer Recherche ausgewertet werden. Um die Assets recherchierbar zu machen, müssen sie verschlagwortet werden. Dies geschieht durch Sichtung der Assets und Zuweisung von Stichworten aus dem zentralen Stichwortkatalog (s. Kap Verschlagwortung). Durch Übernahme des Bildtitels, der in den Dokumenten jeder Grafik zugewiesen ist, erweitert sich der Informationsgehalt eines jeden Datensatzes. Desweiteren wurden in Cumu Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

109 Projektbericht Content Management lus Kategorien zur Beschreibung eines Assets hinsichtlich seines Typs angelegt und den Datensätzen zugewiesen. Jedem Asset ist ein Vorschaubild zugewiesen. Zusammengefasst erlaubt Cumulus mit seiner Grundfunktionalität: die Aufnahme von Medien in die Medienverwaltung, das Kategorisieren, Katalogisieren und Indizieren der Assets, eine sichere Medien-Aufbewahrung, einen rechtebasierter Medienzugriff, eine Suchfunktionalität. Abb. 7.5 zeigt die Benutzeroberfläche des CumulusClients: 1. Kategorien Kategorieordner für die Kurszugehörigkeit Kategorien für Medientyp 2. zeigt alle Assets der aktuellen Kategorie oder in diesem Fall das Rechercheergebnis einer Suche 3. Suchfenster - gesucht wird nach der Kategorie Diagramm (Medientyp) + Datensatzfeld Stichworte soll enthalten Pumpe Ergebnis wird in Hauptfenster dargestellt 4. Information zu einem Asset - hier finden sich auch die Suchkriterien wieder (vgl. Punkt 3) Abb. 7.5: Benutzeroberfläche von Cumulus Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 7-13

110 Content Management Projektbericht 7-14 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

111 Projektbericht Zusammenfassende Ergebnisse und Ausblick 8 Zusammenfassende Ergebnisse und Ausblick 8.1 Ergebnisse Der Projektantrag hatte als Zielstellung ein integratives und kooperatives Lehr- und Lernsystem formuliert, dass 1....von der studienorganisatorischen und studiendidaktischen Seite durch die Kombination von Präsenz- und Fernstudium, von grundständiger Ausbildung und Weiterbildung, von papier- und computergestützten Lehrmaterialien sowie von projektorientierten und kursorischen Lerneinheiten verschiedene Studienformen und -arten miteinander sinnvoll verbindet und dabei die Verbindung zur beruflichen Praxis sowie zu anderen Bildungsund Weiterbildungsträgern ermöglicht und fördert, wobei die modulare Strukturierung des Bildungsangebotes eine wesentliche Voraussetzung hierfür ist und 2. von der fachinhaltlichen Seite dem ständig in Veränderung begriffenen Weiterbildungsbedarf im Sektor Wasser und Umwelt einschließlich der zunehmende Bedeutung der Umweltfragen, der Sozialkompetenz, der Managementtechniken sowie der mit der europäische Einigung verbundenen neueren Forderungen an die Weiterbildung entspricht, 3. von der technisch-technologischen Seite die Entwicklung und Implementierung eines multifunktional nutzbaren Datenbanksystems erfordert, mit der die zu generierenden Bildungsmodule strukturiert abgelegt und verwaltet sowie generiert werden können, wobei wegen des zeitlich und/oder räumlich verteilten Lehrens und Lernens die neuen digitalen Kommunikationsmöglichkeiten sowohl für die gesamten Studienprozesse als auch für den Datenbankzugriff sehr wichtige Randbedingungen sind Durch die Zusammenarbeit mit den über die Manuskriptherstellung... in den Modellversuch eingebundenen Professuren der Fakultät Bauingenieurwesen wird die Verwendung der erstellten Bildungsmodule im Studiengang Bauingenieurwesen organisiert. Entsprechend der Lerninhalte und Lernziele der Vertiefungsrichtung Umwelttechnik im Studiengang Bauingenieurwesen werden mit den entwickelten Prozeduren computergestützte Lektionen zusammengestellt und als Studieneinheiten den Studierenden zur Nutzung angeboten... Nachfolgend werden die erreichten Ergebnisse bzgl. der gesetzten Ziele aufgezeigt. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 8-1

112 Zusammenfassende Ergebnisse und Ausblick Projektbericht 1. Studienorganisation und -didaktik Die europäische Einigung erfordert die Orientierung an Studiengängen und Hochschulabschlüssen, die auf europäischer Ebene und darüber hinaus anerkannt und kompatibel sind. Es wurde ein berufsbegleitender Weiterbildungsstudiengang realisiert und in den bestehenden Studienbetrieb integriert, der den akademischen Grad Master of Science Wasser und Umwelt für Hochschulabsolvent/innen aus ingenieur- und naturwissenschaftlichen Studiengängen vergibt. Die dafür nötigen fachinhaltlichen und technisch-organisatorischen Entwicklungen und Modifikationen führten zu einem tiefgreifenden Wandel der Organisationsstrukturen im WBBau. Die neu erstellten bzw. vorhandenen Studienmaterialien werden sowohl im Masterstudiengang als auch im weiterhin bestehenden Zertifikatsstudiengang angeboten. Desweiteren besteht die Möglichkeit der Einzelkursbelegung. Voraussetzung dafür ist eine modulare Strukturierung der Studienangebote. Mit dem Beginn des Masterstudiums konnte der bis dato enge Bereich der Erbringung der Lehr- und Betreuungsleistungen ausschließlich durch die Mitarbeiter der AG deutlich erweitert werden und eine verstärkte Verflechtung innerhalb der Fakultät Bauingenieurwesen (im Zusammenhang mit dem Vorbereitungsstudium), aber auch in Richtung des Sprachenzentrums der Universität (im Zusammenhang mit den Sprachmodulen) erfolgten. Die im Fernstudium zu vermittelnden gleichen bzw. adäquaten fachlichen Inhalte (verglichen mit den grundständigen Studiengängen) waren einerseits die Triebkraft für diese Zusammenarbeit. Andererseits wurden die besonderen didaktischen Bedingungen des Fernstudiums relativ schnell zu einer besonderen Herausforderung jener Mitarbeiter, die bisher keine Erfahrungen in der Fernlehre hatten. Unabhängig davon, ob sich derartige Lehrerfahrungen für den einzelnen Lehrenden nachhaltig ergänzen, sind spätestens aber mit den Präsenzveranstaltungen die Synergien dieser gekoppelten Studienprozesse augenfällig geworden. Durch die Erweiterung des Studienangebotes konnte ein nachhaltiger Anstieg der Studentenzahlen erreicht werden. Abb. 8.1 zeigt die Entwicklung der Einschreibungen und Abschlüsse seit Gründung des WBBau. 8-2 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

113 Projektbericht Zusammenfassende Ergebnisse und Ausblick TEILNEHMENDE Entwicklung der Anzahl der Einschreibungen und der Abschlüsse SS WS 1996/ SS 1997 WS 1997/ SS WS 1998/ SS Gesamtzahl der Einschreibungen seit 1996: 1433 Gesamtzahl der Abschlüsse seit 1996: WS 99/ SS 2000 WS 00/01 SS 2001 WS 01/02 SS 2002 Einführung Masterstudiengang Abb. 8.1: Entwicklung der Studentenzahlen 2. Fachinhalt Die Anforderungen des Masterstudienganges führten zur Aufnahme von Einführungsmodulen und Kursen für die Bereiche Recht und Management in das Gesamtstudienangebot des WBBau. Die mit dem europäischen Einigungsprozess verbundene Angleichung im Rechtsbereich und im Bereich der technischen Regelwerke findet im Lehrangebot ihre Berücksichtigung. Thematisiert werden unter anderem das internationale und europäische Wasserrecht (z.b. Europäische Wasserrahmenrichtlinie und deren Einflussnahme auf das nationale Recht; Gewässerentwicklungsplanung unter Berücksichtigung europäischen Rechts), internationale und europäische Regelungen in der Abwasser- und Abfallwirtschaft (z.b. Anforderungen an Abwassereinleitungen und Umweltschutz in der Industriewasserwirtschaft aus europäischer Sicht), rechtliche Aspekte des internationalen Bauens und europäische Regelungen bei Ausschreibung und Vergabe von Bauvorhaben im Umweltsektor. Der wachsenden Bedeutung von Fremdsprachenkenntnissen wurde durch die Aufnahme von Sprachkursen Rechnung getragen (Fachenglisch und Fachspanisch). Bei der Entwicklung und Aktualisierung von Studienmaterialen finden vor allem aktuelle Themen des Ingenieurwesens Berücksichtigung. Abb. 8.2 gibt eine Gesamtübersicht zum realisierten Studienbetrieb. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 8-3

114 Zusammenfassende Ergebnisse und Ausblick Projektbericht Abb. 8.2: Lehrangebot des WBBau (Projektzeitraum hervorgehoben) 8-4 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

115 Projektbericht Zusammenfassende Ergebnisse und Ausblick 3. Erstellung computergestützter Bildungsmodule und Aufbau eines Content Management Systems In dem Projekt MAMBO ( ) wurde der Grundstein für die jetzigen Arbeitsweisen bei der Dokumentenerstellung, Studienbriefverteilung und Datenverwaltung gelegt. Folgendes Zitat aus dem MAMBO-Bericht [Hofmann und Schmidt-Tjarksen (2000)] verdeutlicht die Bezüge zum aktuellen Projekt und die erreichten Ergebnisse (die Hervorhebungen sind Gegenstand der sich anschließenden Ausführungen):...Es ist unumgänglich, bei weiteren Umsetzungen den hohen Standard beizubehalten, den MAMBO bei der Aufbereitung und Strukturierung (1) der textlichen Grundlage vorlegt. Ohne ein ähnlich gut aufbereitetes digital vorliegendes Skript kann kein Fernstudienkurs auf multimedialer Basis funktionieren. Im Falle des vorliegenden Kurses war diese Digitalisierung auch schlicht die Basis für das ausgedruckte Skript, das die Studenten, die mit der Papierversion arbeiteten, erhielten. Je weiter bisherige Skripte vollständig auf diese Weise digitalisiert werden und an dieser Stelle sprechen wir noch gar nicht von multimedialen Inhalten um so selbstverständlicher wird es werden, ausgedruckten Inhalten die entsprechenden Dateien als PDF beizulegen. Wir zweifeln nicht daran, dass diese Praxis in einigen Jahren im Fernstudienmarkt selbstverständlich und von den Studenten gefordert sein wird. Schon diese Variante der digitalen Unterstützung bisheriger Fernstudiengänge bietet wie die Aussagen unserer Teilnehmer belegen enorme Vorteile bei der Informationssuche und dem flexiblen Umgang. Die multimediale Umsetzung der Studieninhalte in Grafiken, Animationen und Filmen (2) in der Form, wie MAMBO sie bietet, ist eine höchst attraktive, motivierende und das Lernen unterstützende Bereicherung. Sie wurde von den Studenten von MAMBO vor allem in der ersten Hälfte des Fernstudiums genutzt, was ihrem beim Verstehen helfenden Charakter entspricht. Wie auch im Falle des Skripts muss ausdrücklich betont werden, dass die Qualität und Aufbereitung der Grafiken entscheidend ist. MAMBO hat in einer Art proof of concept gezeigt, dass: Animationen und Filme auf CD-ROM geliefert werden können, sie in einem HTML-basierten Interface strukturiert und zugänglich gemacht werden können, und ihre Bedienung und die des strukturierenden Verzeichnisses einfach und leicht gestaltet werden kann. Diese Erfahrungen sollten für zukünftige Bestrebungen dieser Art gründlich ausgewertet werden. Wir fragten diejenigen Studenten, die die Papierversion wählten, nach ihren Grün- Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 8-5

116 Zusammenfassende Ergebnisse und Ausblick Projektbericht den für diese Wahl. Mehrheitlich wurden an dieser Stelle die Lerngewohnheiten genannt man will mit ausgedruckten Materialien lernen, nicht am PC lesen (3). Aber der parallelen Lieferung von ausgedruckten Texten und auf CD-ROM vorliegenden Animationen und Filmen steht das nicht im Weg, da schließlich die Bearbeitung dieser Multimedia-Inhalte nicht die ganze Zeit parallel läuft, sondern nach unserer Erfahrung je nach Lernphase zwischen einem Zehntel und einem Drittel der Zeit einnimmt. Die innovativen Optionen von MAMBO, interaktiv in einem Webbrowser gelesene Texte mit Notizen und Markierungen zu versehen und einen Gesamtstatus der Interaktion mit dem Text abrufen zu können, stellten zu große Voraussetzungen (4) an die technische Versiertheit, Geduld und Experimentierfreude der Nutzer und an die Stabilität ihrer heimischen, nicht professionell gewarteten PCs. Ähnliches gilt wohl auch für die VRML-Modelle, deren Interfaces auch international noch nicht so weit entwickelt sind, als dass sie für diese Art der Anwendung taugten. Trotzdem denken wir, dass beide Entwicklungen richtig sind. Sie sollte allerdings unseres Erachtens für praxisorientierte weitere Projekte nicht unmittelbar einbezogen, sondern in Zusammenarbeit mit anderen Fachbereichen und Lehrstühlen weiterentwickelt und strengen User- und Praxistests unterzogen werden. Stattdessen sollte weitere Forschungsarbeit in die Vernetzung von Text und multimedialen Inhalten (4) gesteckt werden. Diese Vernetzung stellt unseres Erachtens ein von MAMBO nicht ausgeschöpftes Potential dar. Es muss untersucht werden, ob diese Vernetzung am besten über mit PDF dargestellte Texte oder über eine alternative HTML-Darstellung (4) geleistet werden kann. Auf der technischen Seite ist für beide ein allgemeines Verwaltungssystem für Inhalte verschiedenster Art die Voraussetzung. Die eigentliche Art der Auslieferung der Inhalte (z.b. HTML oder PDF) (5) ist erst der zweite Schritt, der mit der Professionalität des Verwaltungssystems (6) zunehmend einfacher wird. Dieses Thema geht allerdings über die Schnittstelle von Studenten und Material hinaus und ist damit nicht mehr das eigentliche Thema dieses Berichtes. Sowohl für letzteres als auch für das (HTML-) Interface, das die Multimedia-Inhalte zugänglich (5) macht, gilt, dass ein möglichst breites Spektrum von Browsern und Plattformen bedient werden muss, um die Installationsprobleme bei MAMBO zu umgehen, oder ein auf die Bedürfnisse zugeschnittener fertiger PC für die Dauer des Fernstudiums vermietet wird. Insgesamt empfehlen wir für geplante weitere Umsetzungen von Fernstudiengängen in der Nachfolge von MAMBO eine Variante, die folgende Elemente vereinigt: Ein als PDF auf CD-ROM ausgeliefertes durchstrukturiertes Skript, das gleichzeitig oder später nach Wunsch ganz oder teilweise ausgedruckt geliefert wird, Begleitende Grafiken, Animationen und Filme, die zentrale Inhalte aufbereiten und ergänzen, und die über ein HTML- oder PDF-Interface strukturiert und aufrufbar sind und Wechselseitige Vernetzung zwischen Skript und Multimedia-Inhalten Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

117 Projektbericht Zusammenfassende Ergebnisse und Ausblick Übertragung auf vorzuweisende Ergebnisse: (1) Strukturierte Texterstellung: Mit der Einführung der strukturierten, SGML-basierten Dokumentenerstellung konnte ein quasi dreifacher Mehrgewinn erzielt werden: 1. Der eingesetzte SGML-Editor FrameMaker+SGML verfügt neben der SGML-Exportfunktion über große Stärken im Druck und bei der Erstellung eines digital einsetzbaren PDF (klassisches DTP-Werkzeug, Handling großer Dokumentmengen über Buchfunktion, strukturiertes PDF). 2. SGML dient als Masterformat für alle gewünschten Zielformate (PDF für Druck, digitales PDF, Ausgangsformat für HTML). So wird Redundanz (mehrfaches Abspeichern gleicher Informationen in verschiedenen Dateien) vermieden. 3. SGML wird aufgrund seiner Eigenschaften als Datenbankformat eingesetzt (plattformneutral, validierbar, recherchierbar, medienneutral, wiederverwendbar). (2) Grafiken/Multimedia: Im Grafikbereich konnte ein Workflow entwickelt werden, der von der Autorenvorlage über die verschiedenen Ausgabeformate für Druck/Bildschirm bzw. offline/online bis hin zur Verwaltung dieser Objekte eine Effizienz- und Qualitätssteigerung mit sich brachte. Durch die Bereitstellung von Audiodateien, Videos, numerischen Simulationen und interaktiven Aufgaben durch den Autor bzw. deren Erstellung im Haus erfolgte eine Aufwertung der digitalen Studienbriefe. Vor allem im Hinblick auf verbal schwer zu vermittelnde Sachverhalte bzw. im Sprachenbereich liefern diese Objekte einen wichtigen Beitrag im Lernprozess. (3) Stellung der Papierversion: Die Verteilung der Studienbriefe in Form von Papier wird nie komplett durch digitale Lehrmaterialien ersetzt werden können. So wurde vor allen bei der Entwicklung der Vorlagen für den FrameMaker+SGML auf Aspekte der Lesbarkeit (Schriftgröße, Zeilenabstand etc.) und Funktionalität (Marginalien für Anmerkungen, Stichwortverzeichnis) der Druckvariante geachtet. (4) Lernumgebung: Es stellt sich die Frage nach dem zum Einsatz kommenden Format der Lernumgebung: PDF- oder HTML-basiert. Je nach Inhalt, Umfang, Menge der eingebunden (speicherlastigen) multimedialen Elemente und des gewählten Verbreitungsmediums (CD, Internet, Intranet) ist eine entsprechende Form zu wählen. Die Entwicklungen dieses Projektes ermöglichen den Einsatz sowohl der einen, als auch der anderen Variante. Beide kommen zum Einsatz. Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 8-7

118 Zusammenfassende Ergebnisse und Ausblick Projektbericht (5) Lernplattform: Lernumgebungen können sowohl offline als auch online zur Verfügung gestellt werden. Unter den derzeitigen Gegebenheiten macht die Bereitstellung der Lehrmaterialien ausschließlich auf dem Online-Weg keinen Sinn, da von niemandem erwartet werden kann, die hohen Online-Gebühren zu entrichten. Ein weiterer Nachteil des WorldWideWeb ist die Gefahr eines unberechtigten Datenzugriffs bzw. der Datenentnahme (z.b. Schutz des Urheberrechtes). Auch das Intranet (FirstClass) würde bei Permanentzugriff hohe Kosten bedeuten. Aufgrund seiner Funktionalitäten hat es sich jedoch für Kommunikationszwecke, Daten- bzw. Informationsaustausch (Download der aktuellen digitalen Studieneinheiten - wenn diese akzeptabel klein sind) und Betreuungstätigkeiten bewährt. Die derzeit sicherste, zum Großteil praktizierte und für den Studenten komfortabelste Lösung (wenn es um große Datenmengen geht) ist der Versand einer CD, auf der sich die komplette Lernumgebung befindet. Der Start der Anwendungen kann direkt von der CD erfolgen (bzw. können auf diesem Weg bequem evtl. Installationsdaten mitgeliefert werden). Die Einzeldaten sind so auf der CD arrangiert, dass der Student keine Probleme mit deren Umgang hat. Unter der Berücksichtigung der Standard-PC-Ausstattung eines Heimanwenders können so auch viele multimediale Elemente den Lernprozess unterstützen. (6) Content Management: Die Ablage und Organisation der aufgrund der Neuerstellung bzw. Aktualisierung und Neuauflage von bestehenden Kursen ständig wachsenden Datenmengen führten schon vor Beginn des Projektes zu Konflikten hinsichtlich der Datenablage im Filesystem. Das individuelle Anlegen von Ordnern, fehlende Konventionen bei der Datenbenennung und ständige personelle Wechsel in der Mitarbeiterschaft führten zu Konflikten. Durch die Einführung eines Content Management inklusive einer Restrukturierung der Datenablage im Filesystem, die Einführung eines Dokumentenmanagement und durch den Aufbau eines Datenbanksystems für SGML- und Mediendaten konnte ein Workflow realisiert werden, der die bestehenden Arbeitsstrukturen hinsichtlich der Kurserstellung abbildet und somit transparent und pflegbar ist. Vor allem im Hinblick auf das ständig wachsende Kursangebot je Semester, der Option der Ausgabe in die verschiedenen Präsentationsformate, der Einsatz multimedialer Elemente und des damit insgesamt verbundenen Mehraufwandes zeigt sich, dass sich die Einführung dieser neuen Produktionsstrukturen gelohnt hat. Termineinhaltung und Qualitätswahrung stehen trotz dieser erhöhten Anforderungen im Vordergrund und werden vom Workflow unterstützt. 8-8 Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt

119 Projektbericht Zusammenfassende Ergebnisse und Ausblick Abb. 8.3: Schema eines endgültigen Workflows für MAMBO [Hofmann und Schmidt-Tjarksen (2000)] In Abb. 8.3 ist das Schema eines nach MAMBO favorisierten Workflow abgebildet. Zur Übersichtlichkeit werden die Entsprechungen zu den im aktuellen Workflow benutzten Begrifflichkeiten aufgelöst (vgl. Abb. 8.4): 1. Autorenvorlage und Word SGML-Konverter dargestellt in Kap. 4.2 Fachinhaltliche Dokumentenerstellung durch den Autor und Kap. 4.3 Konvertierung von Word zu FrameMaker+SGML 2. Hier blackbox für verschiedene Mechanismen FrameMaker+SGML PDF, dargestellt in Kap. 4.7 Erstellung einer PDF-Version der Studienbriefe FrameMaker+SGML HTML, dargestellt in Kap Konvertierung von SGML zu HTML SGML Datenbank, dargestellt in Kap. 7.2 CMS zur Verwaltung von SGML-Dokumenten 3. SGML-Editor mit Layout-, Druck- und SGML-Ausgabefunktion dargestellt in Kap. 4.1 Strukturierte Dokumente SGML - FrameMaker+SGML 4. Grafikbearbeitung dargestellt in Kap. 5.1 Statische Medienobjekte - Grafiken 5. Multimediawerkstatt dargestellt in Kap. 5.2 Dynamische Medienobjekte 6. SGML-Ausgabe dargestellt in Kap. 4.8 Export von FrameMaker+SGML zu SGML Bauhaus-Universität Weimar - Weiterbildendes Studium Wasser und Umwelt 8-9