Arndt Bode, Jörg Desel, Sabine Rathmayer, Martin Wessner (Hrsg.) DeLFI Tagungsband der 1. e-learning Fachtagung Informatik

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1 Arndt Bode, Jörg Desel, Sabine Rathmayer, Martin Wessner (Hrsg.) DeLFI 2003 Tagungsband der 1. e-learning Fachtagung Informatik September 2003 Garching b. München, Germany Gesellschaft für Informatik

2 Lecture Notes in Informatics (LNI) Proceedings Series of the Gesellschaft für Informatik (GI) Volume P-37 ISSN ISBN Volume Editors Prof. Dr. Arndt Bode Lehrstuhl für Rechnertechnik und Rechnerarchitektur, Fakultät für Informatik Technische Universität München, Boltzmannstraße 3, Garching Prof. Dr. Jörg Desel Lehrstuhl für Angewandte Informatik Katholische Universität Eichstätt-Ingolstadt, Ostenstraße 14, Eichstätt Dr. Sabine Rathmayer Lehrstuhl für Rechnertechnik und Rechnerarchitektur, Fakultät für Informatik Technische Universität München, Boltzmannstraße 3, Garching Martin Wessner Fraunhofer IPSI, Dolivostraße 15, Darmstadt Series Editorial Board Heinrich C. Mayr, Universität Klagenfurt, Austria (Chairman, Jörg Becker, Universität Münster, Germany Ulrich Furbach, Universität Koblenz, Germany Axel Lehmann, Universität der Bundeswehr München, Germany Peter Liggesmeyer, Universität Potsdam, Germany Ernst W. Mayr, Technische Universität München, Germany Heinrich Müller, Universität Dormund, Germany Heinrich Reinermann, Hochschule für Verwaltungswissenschaften Speyer, Germany Karl-Heinz Rödiger, Universität Bremen, Germany Sigrid Schubert, Universität Siegen, Germany Dissertations Dorothea Wagner, Universität Konstanz, Germany Seminars Reinhard Wilhelm, Universität des Saarlandes, Germany Gesellschaft für Informatik, Bonn 2003 printed by Köllen Druck+Verlag GmbH, Bonn - 2 -

3 Vorwort Die Fachgruppe e-learning der Gesellschaft für Informatik wurde im Juli 2002 gegründet und veranstaltet im September 2003 ihre erste größere Tagung: DeLFI Dieser Tagungsband enthält die schriftliche Ausarbeitung von einem eingeladenen Vortrag und von 50 akzeptierten Beiträgen, die durch ein Programmkomitee aus 126 eingereichten Arbeiten ausgewählt wurden. e-learning hat Berührungspunkte zu vielen Bereichen der Informatik, z.b. Softwaretechnik, Mensch-Computer-Interaktion, CSCW, Wissensmanagement und intelligente Lehr- und Lernsysteme, Multimedia und Wirtschaftsinformatik. Die GI-Fachgruppe e-learning betrachtet insbesondere bereichsübergreifende Fragestellungen und ist den drei Fachbereichen Informatik und Ausbildung/Didaktik der Informatik, Wirtschaftsinformatik sowie Mensch-Computer-Interaktion zugeordnet. Während in der Vergangenheit Informatik-Beiträge zum Thema e-learning auf verschiedenen, eigentlich anders spezialisierten Tagungen innerhalb der Informatik oder auf durch andere Fachdisziplinen dominierten Foren diskutiert wurde, bündelt die Fachtagung DeLFI diese Aktivitäten innerhalb der Informatik. Die Beiträge in diesem Band machen die Vielfalt der Aspekte von e-learning innerhalb der Informatik sehr deutlich. DeLFI findet jährlich statt, im Jahr 2003 zusammen mit der INFOS 2003 (Fachtagung Informatik und Schule). DeLFI 2003 wird organisiert vom Lehrstuhl für Rechnertechnik und Rechnerorganisation der Technischen Universität München im neuen Fakultätsgebäude der Mathematik und Informatik des Campus Garching. Im Jahr 2004 wird DeLFI zusammen mit der Tagung Mensch & Computer des GI-Fachbereichs Mensch- Computer-Interaktion in Paderborn stattfinden. Wir danken allen Autoren, den Mitgliedern des Programmkomitees sowie den weiteren Gutachtern für ihre engagierte Arbeit. Dem Hauptredner der DeLFI Gerry Stahl sowie den mit der INFOS 2003 gemeinsamen Hauptrednern Johannes Magenheim und Heinz Mandl sei für ihre Bereitschaft gedankt, ihre Erfahrungen mit den Teilnehmern der DeLFI 2003 zu teilen. Frau Edelgard Bulmahn, Ministerin des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, danken wir für die Übernahme der Schirmherrschaft. Schließlich gilt unser Dank allen Personen, die bei der Herstellung des Tagungsbandes und bei der Organisation der Tagung geholfen haben. Finanziell wird DeLFI 2003 unterstützt von Intel Corp., Blackboard Inc., imc AG, Apple Computer Inc., SMART Technologies Inc., sowie MEDOBE GmbH & Co. KG. München, Eichstätt und Darmstadt, im September 2003 Arndt Bode Jörg Desel Sabine Rathmayer Martin Wessner - 3 -

4 Programmkomitee Arndt Bode, Technische Universität München Wolfgang Coy, Humboldt-Universität Berlin Jörg Desel, Katholische Universität Eichstätt-Ingolstadt (Leitung) Stefan Eicker, Universität Essen Wolfgang Effelsberg, Universität Mannheim Gregor Engels, Universität Paderborn Burkhard Freitag, Universität Passau Jörg Haake, FernUni Hagen Michael Herczeg, Universität Lübeck H. Ulrich Hoppe, Universität Duisburg Reinhard Keil-Slawik, Universität Paderborn Karl Kurbel, Universität Frankfurt/Oder Claudia Linnhoff-Popien, Universität München Max Mühlhäuser, Technische Universität Darmstadt Paul Müller, Universität Kaiserslautern Wolfgang Nejdl, Universität Hannover Thomas Ottmann, Universität Freiburg Sabine Rathmayer, Technische Universität München Gerhard Rossbach, dpunkt.verlag, Heidelberg Uli Schell, Fachhochschule Kaiserslautern Johann Schlichter, Technische Universität München Olaf Schröder, hamburg.de, Hamburg Sigrid Schubert, Universität Siegen Claudia Steinberger, Universität Klagenfurt, Österreich Ralf Steinmetz, Technische Universität Darmstadt Wolffried Stucky, Universität Karlsruhe (TH) Djamshid Tavangarian, Universität Rostock Martin Wessner, Fraunhofer IPSI, Darmstadt (Leitung) Udo Winand, Universität Kassel Lokale Organisation Arndt Bode Elfriede Kelp Sabine Rathmayer Lehrstuhl für Rechnertechnik und Rechnerorganisation Fakultät für Informatik der Technischen Universität München - 4 -

5 Weitere Gutachter Matthias Beck Gerhard Bloch Oliver Bohl Lars Bollen Thomas Buchholz Jan-Thomas Czornack Laura Dietz Luka Divac-Krnic Claus Dziarstek Andreas Faatz Alejandro Fernandez Angela Frankfurth Badie Garzaldeen Michael Guppenberger Andreas Hanemann Andreas Harrer Ronald Hartwig Jan H. Hausmann Jens Hilker Stefan Hoermann Peter Hoffmann Silvia Hollfelder Torsten Holmer Wolfgang Hürst Friederike Jödick Paul-Thomas Kandzia Elfriede Kelp Andrea Kienle Barbara Kleinen Gabriele Kraus Tobias Lauer Mang Li Hans Christian Liebig Jochen Lienhard Iouri Loutchko Oliver Merkel Vesna Milijic Martin Mühlpfordt Kirstin Nölting Susanne Offenbartl Alexei Pakhomov Niels Pinkwart Helmut Reiser Irina Reuter Harald Rölle Michael Schiffers David Schmitz Inga Schön Cornelia Seeberg Christian Seitz Daniel Sommer Thomas Strang Frank Teuteberg Tobias Thalmann Dorothee Tippe Jürgen Vogel Denny Voigt Franz Weitl Ulrich Zukowski Bernd Zupancic - 5 -

6 Grußwort der Schirmherrin Beim Einsatz der Neuen Medien im Bildungsbereich stehen wir am Ende der Pionierphase und am Anfang einer Normalität des Medieneinsatzes. Computer und Internet werden zu Alltagsinstrumenten in unserem Bildungssystem. Die zahlreichen Projekte, die wir nicht zuletzt mit unserer Förderung angestoßen haben, zeigen Früchte. Virtuelle, multimedial gestützte Lehre wird an fast allen Hochschulen und vielen Fachbereichen erprobt. Die Computernutzung durch die Studenten hat in den letzten Jahren rasant zugenommen. Nahezu alle Studenten haben auf die eine oder andere Weise Zugang zu Computer und Internet. Die Reaktionen auf unsere Förderung der Notebook University zeigen zudem einen klaren Trend zur Mobilität und zur stärkeren Vernetzung. Die Gesellschaft für Informatik hat sich seit vielen Jahren dem Thema Computer und Unterricht gewidmet, sie verfügt mit der Zeitschrift Login über eine der besten Fachpublikationen zu diesem Thema und sie hat erst im letzten Jahr eine eigene Fachgruppe zum elearning gegründet. Ich begrüße dieses Engagement sehr, schließlich ist die Informatik in zweierlei Hinsicht für das Thema prädestiniert. Zum einen liefert sie die systemtechnischen Grundlagen und zum anderen ist sie die Disziplin, deren Studierende den Neuen Medien und dem damit verbundenen Wandel besonders aufgeschlossen sind, und die damit eine Pionierrolle übernimmt. Der Wandel ist weiterhin rasant. Dies lässt sich nicht zuletzt an den Themenfeldern ablesen, die die einschlägigen Fachtagungen im Vergleich von vor 5 Jahren heute beschäftigen. Die technischen Themen, die Infrastrukturen und Werkzeuge spielen auch weiterhin ihre Rolle, die Fragestellungen sind jedoch andere. Es geht nicht mehr so sehr um neue Systeme, sondern um Vereinheitlichung, um Verträglichkeit mit einer Massennutzung und um ökonomische Fragen. Im Vordergrund stehen heute die Anwendungen, die Integration des elearning in Organisationen und die Entwicklung von Lehrinhalten sowie Lehr- und Lernszenarien. Wir haben auch heute noch viel zu wenig Inhalte. Vor allem fehlen uns Inhalte, die geeignet sind, sich in den Unterricht genauso einpassen zu lassen wie in das selbstgesteuerte Lernen und die durch eine mehrfache Verwendbarkeit deutlich ökonomischer sind als komplexe - 6 -

7 Bildungssoftware aus einem Guss in Form eines komplexen Produktes. Und uns fehlt noch das Verständnis für Instrumente, mit denen sich autonomes Lernen und computergestütztes Lernen in Gruppen stärker strukturieren und motivieren lassen. Der Einsatz Neuer Medien in der Bildung ist in den letzten Jahren weit vorangekommen. Doch jetzt geht es um die Ausgestaltung des praktischen Einsatzes unter Alltagsbedingungen. Hierzu brauchen wir einen intensiven Erfahrungsaustausch unter allen Beteiligten. Ich freue mich deshalb, dass sich die Gesellschaft für Informatik mit der DELFI- Fachkonferenz diesen Themen widmet. Edelgard Bulmahn Bundesministerin für Bildung und Forschung - 7 -

8 Inhaltsverzeichnis Eingeladener Vortrag G. Stahl The future of computer support for learning: An American/German DeLFIc vision.. 13 Lehr-/Lernwerkzeuge (1) P. Rohde, W. Thomas Ein e-lecture-system für die Theoretische Informatik W. Hürst Suche in aufgezeichneten Vorträgen und Vorlesungen C. Trompler, G. Rößling, H. Bär, C.-M. Choi Kooperative Digitale Mitschriften auf mobilen Computern Lehr-/Lernszenarien (1) M. Janneck, D. Krause, B. Pape, M. Strauss Softwareunterstützung für offene Seminare U. Hinze, G. Blakowski Soziale Eingebundenheit als Schlüsselfaktor im E-Learning Blended Learning und CSCL im didaktischen Konzept der VFH L. Divac-Krnic, C. Seeberg, R. Steinmetz Austausch von Lernressourcen durch Peer-to-Peer-Netzwerke mit Hilfe von lokalen Ontologie-basierten Repositorien

9 Innovative Systeme (1) B. Xiao, F. Jödick The Shared Multimedia Notebook: A Java Tool for Cooperation in Learning Environments J. Brehm, G. Brancovici, C. Müller-Schloer, T. Smaoui, S. Voigt Experimental Tools for a Multimedia-Supported Interactive Lecture J. Lienhard, B. Zupancic Annotieren von Vorlesungsaufzeichnungen während der Aufnahme- und Wiedergabe-Phase D. Tan, T. Engelskirchen Die partizipative Erstellung und Nutzung eines multimedialen Lernmoduls D. Hannemann Die Virtuelle Fachhochschule VFH Projektvorstellungen K. Alfert, E.-E. Doberkat, G. Engels MuSofT: Multimedia in der SoftwareTechnik W. Appelt BSCL Basic Support for Collaborative Learning D. Hogrefe, R. Köster, C. Werner, M. Zibull Teleteaching an der Universität Göttingen: Systemarchitektur und Problematiken Informatik als Gegenstand (1) H. Eichelberger, G. Fischer, F. Grupp, J. Wolff v. Gudenberg Programmierausbildung Online C. Beierle, M. Kulaš, M. Widera Automatic Analysis of Programming Assignments C. Bieg, S. Diehl Entdeckendes Lernen mit einem interaktiven Online-Tutorium zur Programmierung in Java

10 Interdisziplinäre Aspekte L. Thomas Qualität im elearning. Aktueller Stand und Perspektiven M. Schudnagis, C. Womser-Hacker Feedback als Kernelement der benutzerfreundlichen Mensch-Maschine-Interaktion bei Lernsystemen S. Hambach Modularisierung von Bildungsangeboten: Problembeschreibung und Lösungsansatz J. Taeger, J. Horn, T. Luan Ngo Rechtsfragen des elearning: el.la ein Wissensportal für Hochschulen Lehr-/Lernwerkzeuge (2) U. Schroeder, C. Spannagel Implementierung von elearning-szenarien nach der Theorie der kognitiven Lehre V. Zimmermann, T. Küchler Architekturen und Prozesse für die Entwicklung von elearning-content S. Hoermann, R. John, C. Seeberg, R. Steinmetz Evaluation von Datenbanken zur Speicherung von strukturierten Metadaten am Beispiel LOM M. Schmid, J. Stynes, R. Kröger Architektur einer dienstebasierten, personalisierbaren Laufzeitumgebung für Lernumgebungen

11 Geschäftsmodelle O. Kamin, S. Hagenhoff Überlegungen zur Konfiguration mehrfachverwendbarer E-Learning-Materialien F. Lehner, K.J. Schäfer, M. Proksch Was kostet E-Learning? M. Gutbrod, H.W. Jung, S. Fischer Grundlagen eines Kalkulationsmodells für Blended Learning Kurse O. Bohl, A. Höfer, U. Winand Gestaltungsmöglichkeiten bei der Schaffung nachhaltiger elearning- Geschäftsmodelle durch deutsche staatliche Hochschulen Innovative Systeme (2) B. Garzaldeen, S. Münzer Online-Feedback und Auswertung für E-Learning M. Bourimi, J.M. Haake, B. Landgraf, T. Schümmer, A. Haake Unterstützung für das 2-Ebenen-Tailoring bei CSCL J. Börding, A. Voss, J. Walther, V. Wolff, A. Ocakli, R. de Groot, B. Baurens DUNES - Dialogic and argumentative Negotiation Educational Software Technische Realisierung P. Breitling MITO eine Plattform zur Unterstützung der kollaborativen Erstellung und des Austausch von Lerninhalten im heterogenen Umfeld Informatik & Didaktik H. Burkhart Transfer von elearning-konzepten von der Informatik in die Naturwissenschaften I. Schön, P. Hoffmann, M. Herczeg Instruktionstheoretische und Narrative Modelle am Beispiel des Projektes medin M. Ueberall, M. Lauer, O. Drobnik CLE: Eine konstruktivistische, kollaborative Lernumgebung

12 Lehr-/Lernszenarien (2) B.J. Kausch, V.S. Steltenkamp, J.J. Witte Chancen und Schwierigkeiten der nachhaltigen Integration einer internetbasierten Lehr- und Lernplattform in die universitäre Lehre U. Wilkens AULIS Hochschulweite Einführung einer Lernplattform. Nachhaltige Entwicklung von E-Learning zwischen Programmatik und Pragmatik. 341 J.M. Haake, T. Schümmer Kooperative Übungen im Fernstudium Evaluation A. Auinger, S. Schwan, C. Stary, E. Mielach Evaluierung von selbstgesteuertem Wissenstransfer U. Glowalla, A. Kohnert, S. Schneider Entwicklung wissensdiagnostischer Module für E-Learning Anwendungen I. Grützner, C. Hebestreit, M. Ochs, C. Vollmers, P.E. Waterson Wie wird E-Learning genutzt? eine empirische Untersuchung Informatik als Gegenstand (2) F. Fuchs-Kittowski, K. Manski, D. Faust, M. Prehn, I. Schwenzien Arbeitsprozessorientiertes E-Learning mit Methoden und Werkzeugen des prozessorientierten Wissensmanagement M. Schröder, G. Domik Veränderungen von Lehreinheiten durch veränderte Ansprüche am Beispiel Computerbilder P. Aschenbrenner Eine Lerneinheit für die multimediale Lehre von Algorithmen und Datenstrukturen C. Burger, M. Papesch Eine interaktive und kollaborative Selbstlernumgebung für den Bereich der Sicherheitsprotokolle

13 Autorenwerkzeuge T. Heinrich, K. Morisse, J. Niehoff Plattformübergreifende Publikation rekombinierbarer Lernobjekte auf Basis von XML A. Holzinger, I. Wascher, C. Steinmann Design and Development of a LO-Editor for the Virtual Medical Campus Graz C. Kohls, T. Windbrake Autorenwerkzeug Javanti M. Hupfer, E. Thor, A. Zobel, U. Schubert Kooperatives Authoring in einer virtuellen Umgebung