System Administration Training. in the Virtual Unix Lab

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1 System Administration Training in the Virtual Unix Lab Disputation 11. November 28 Hubert Feyrer Informationswissenschaft, Universität Regensburg

2 Inhalt Motivation & Themengebiete Didaktik der Systemadministration Das Virtuelle Unix-Labor Diagnose mit einer domänenspezifischen Sprache Evaluation & Ergebnisse Tutorielle Unterstützung Benutzeradaption

3 Einführung Motivation: Bedarf an einem System für praktische Übungen im Rahmen der Ausbildung zur Systemadministration an der HS Regensburg Informationswissenschaftlich relevante Themen: E-Learning Domänenspezifische Sprachen Tutorielle Systeme Adaptive Systeme

4 Didaktik der Systemadministration ClusterMgmt High-level Advanced 11.UserMgmt 12.SWMgmt 1.perl 9.Security 7.Network 6.Booting 13.Backup 8.X 3.UserCmds Basic 4.SysInfo 5.ShellProg

5 Das Virtuelle Unix-Labor

6 Das Virtuelle Unix-Labor

7 Das Virtuelle Unix-Labor

8 Das Virtuelle Unix-Labor

9 Diagnose mit einer DSL Umsetzung, Schritt I: Realisiert als rein Web-basiertes System zur Aufgabenbeschreibung Trennung von Aufgabentext, Überprüfung und Feedback Komponenten: Check Scripts mit Parametern als Test-Primitive Verifikation erfasst Übungsergebnisse Auswertung zeigt Ergebnisse ohne Bezug zur jeweiligen Teilaufgabe an

10 Diagnose mit einer DSL Domänenspezifische Sprachen = Domain Specific Languages, DSL: Sprache für ein bestimmtes Anwendungsgebiet Keine allgemeine Programmier- oder Datenrepräsentations-Sprache Oft auf der Basis einer bestehenden Programmiersprache definiert Dadurch keine lexikalische und syntaktische Analyse etc. - shallow vs. deep translation (Spinellis)

11 Diagnose mit einer DSL Umsetzung, Schritt II: Feedback an Aufgabentext gekoppelt Realisiert mit Verification Unit Domain Specific Language (VUDSL) Komponenten: Übung mit Verweis auf Primitive, in VUDSL VUDSL-Prozessor Ablauf der Ergebnisverifikation wie gehabt Anzeige von Feedback zur jeweiligen Teilaufgabe

12 Diagnose mit einer DSL Beispiel: <li> Richten Sie einen neuen Benutzer "test" ein. Home-Verzeichnis soll /home/test sein, Shell "tcsh". <?php auswertung_teiluebungen( 91, // vulab1: unix-check-user-exists LOGIN=test // Benutzer angelegt? (getpwnam(3)) 911, // vulab1: unix-check-user-home LOGIN=test HOME_SHOULD='/home/test' // Home-Directory richtig gesetzt? 912, // vulab1: unix-check-user-shell LOGIN=test SHELL_SHOULD='/.*/tcsh' // Shell auf tcsh gesetzt? (getpwnam(3)) 913 );?> // vulab1: netbsd-check-user-shell LOGIN=test SHELL_SHOULD='/.*/tcsh' // Shell auch in /etc/master.passwd (via vipw(1)) gesetzt?

13 Diagnose mit einer DSL

14 Diagnose mit einer DSL Umgesetzte DSL Patterns (nach Spinellis): Language Specialization: Einfache PHP-Anweisungen Data Structure Representation: DSL-Prozessor entkoppelt Daten für Verifikation und Auswertung aus Übungstext System Frontend: Aktualisieren der Rechnerumgebung als spezielle Übung (Admin-only)

15 Evaluation Schriftliche Prüfungen Übungsergebnisse des VULabs Fragebogen

16 Evaluation - Übungen Score (%) 8 1 Scores aller Aufgaben, erste und letzte Wiederholung: first last

17 Evaluation - Übungen Score (%) Score NFS- und NIS-Aufgabe, erste und letzte Wiederholung: first last NFS-Aufgabe first last NIS-Aufgabe

18 Evaluation - Übungen First exercise Last exercise Score (%) Score (%) Score NFS- und NIS-Aufgabe, erste und letzte Wiederholung, je aufsteigend angeordnet: Test number NFS-Aufgabe Test number NIS-Aufgabe 25

19 Evaluation - Übungen Check number Dienste starten Success? Success? Erfolg bei einzelnen Skills bestimmbar, z.b. Dienste starten und Software installieren: Check number Software installieren

20 Evaluation - Fragebogen Evaluierte Aspekte: Zielpublikum: Motivation & Fokus Übungsverlauf: 9 Minuten sind knapp Benutzte Lernmittel: Vorlesung, eigener Rechner; Schlußlicht: Bücher Benutzerakzeptanz: Sinnvolle Erweiterung mit positivem Nutzen Wunsch nach mehr Hilfe während und nach den Übungen

21 Tutorielle Unterstützung Idee: Frühzeitige Analyse des Übungsverlaufs erlaubt rechtzeitige Kurskorrekturen

22 Tutorielle Unterstützung Didaktisches Modell: Lehrer der dem Studenten beim Üben wiederholt über die Schulter sieht Gewählte Methode: Overlay Architektur mit Model Tracing Hilfe zur aktuell bearbeiteten Teilübung (+=done, -=todo): Step: Step: Step: Step:

23 Benutzeradaption Rückkopplung: Tutorielle Komponente Adaptive Komponente Tutorielle Komponente sammelt Daten, aktualisiert Benutzermodell und gibt darauf basierendes Feedback Adaptive Komponente wertet Daten im Benutzermodell aus und paßt Entscheidungsbasis für Tutorielle Komponente an

24 Benutzeradaption Übung 1 Übung 2 Übung 1 Übung 2 Übung 1 Übung 2 longitudinale Konsistenz Personalisiertes Feedback Erweiterung VUDSL, Metriken strukturelle Konsistenz Adaptive Achsen:

25 Ausblick Umsetzung und Evaluation der Tutoriellen und Adaptiven Komponenten Übersetzung ins Englisch bzw. Internationalisierung Anwenden auf andere Inhalte: Sicherheit, Netzwerke, Datenbanken Erstellen von Troubleshooting-Szenarien Finanzierung durch Vermarktung an Schulungsfirmen

26 Danke!

27

28 Zusatzfolien

29 Das Virtuelle Unix-Labor

30 Das Virtuelle Unix-Labor

31 Das Virtuelle Unix-Labor

32 Das Virtuelle Unix-Labor

33 Das Virtuelle Unix-Labor

34 Das Virtuelle Unix-Labor

35 Das Virtuelle Unix-Labor

36 Das Virtuelle Unix-Labor

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40 Das Virtuelle Unix-Labor

41 Das Virtuelle Unix-Labor

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45 Das Virtuelle Unix-Labor

46 Das Virtuelle Unix-Labor

47 Das Virtuelle Unix-Labor

48 Das Virtuelle Unix-Labor

49 Das Virtuelle Unix-Labor

50 Das Virtuelle Unix-Labor

51 Evaluation

52 Score (%).8 Evaluation - Prüfungen SS22/SA WS23/SYWS23/SASS24/SA WS45/SA Semester

53 Evaluation - Übungen Score (%) 8 1 Scores aller Aufgaben, erste und letzte Wiederholung: first last

54 Evaluation - Übungen first exercise last exercise Score (%) 8 1 Score aller Aufgaben, erste und letzte Wiederholung, je aufsteigend angeordnet: Test number 4 5

55 Evaluation - Übungen first exercise last exercise Score (%) 8 1 Score aller Aufgaben, erste und letzte Wiederholung, paarweise angeordnet: Test number 4 5

56 Evaluation - Übungen Score (%) Score NFS- und NIS-Aufgabe, erste und letzte Wiederholung: first last NFS-Aufgabe first last NIS-Aufgabe

57 Evaluation - Übungen First exercise Last exercise Score (%) Score (%) Score NFS- und NIS-Aufgabe, erste und letzte Wiederholung, je aufsteigend angeordnet: Test number NFS-Aufgabe Test number NIS-Aufgabe 25

58 Evaluation - Übungen First exercise Last exercise Test number NFS-Aufgabe 25 Score (%) Score (%) Score NFS- und NIS-Aufgabe, erste und letzte Wiederholung, paarweise angeordnet: Test number NIS-Aufgabe 25

59 Tutorielle Unterstützung Pedagogical depth Procedural knowledge State of the art Integration Data acquisition Exercise maintenance Summary Methodenauswahl: Cognitive Linguistic AI Semantic network Frames & Scripts Bayesian networks Approach Classical w/ overlay

60 Unix vs. Windows CLI vs. GUI x

61 Systemadministration Themengebiete: Software Engineering Operating Systems Databases User Education System Administration Documen tation Network Management Security Law

62 Informationswissenschaft Themengebiete: Computer Science Psychology Communication Operations Research Information Systems Human Computer Interaction Cognitive Studies Social Studies of Computing Law Economics Science & Technology Studies

63 Danke!

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