Schlussbericht Projekt FLUWU (FernLernUmgebungen für den Themenbereich Wasser und Umwelt) 1 Projektdarstellung 1.1 Aufgabenstellung "Gesamtziel des Modellvorhabens war es, ausgehend von vorhandenem Lehrmaterial... Lehr- und Lernprogramme zu entwickeln und in verschiedenen FernLernUmgebungen zu erproben und die nachhaltige Nutzung zu sichern. Die Inhalte sollen sich dabei auf die Themengebiete Wasser und Umwelt konzentrieren. Die Entwicklung der Lehr- und Lernprogramme war von verschiedenen Instituten bzw. Weiterbildungseinrichtungen der Universitäten Braunschweig, Hamburg, Hannover, München und Weimar vorzunehmen,... Die Erprobung jeweils ausgewählter Lehr- und Lernprogramme, sollte in grundständigen Präsenzstudiengängen... und in Weiterbildungsfernstudiengängen... erfolgen. Für die nachhaltige Nutzung der Lehr- und Lernprogramme sollte eine gemeinsame Institution gegründet werden..." [Auszug Gesamtantrag] Gemäß Projektantrag hatte das Weiterbildende Studium Wasser und Umwelt der Bauhaus-Universität Weimar (im Folgenden WBBau) innerhalb der Projektgruppe die zwei wesentlichen Aufgaben: 1. "Einbringen der technischen und organisatorischen Kenntnisse und Erfahrungen bei der Erstellung und Verwaltung multimedialer Text- und Grafikelemente. Hierzu sollte den anderen Projektbeteiligten Schulungen angeboten werden, deren Schwerpunkte auf der Arbeit mit dem Adobe FrameMaker+SGML liegen... 2. Umsetzung vorhandener klassischer Studienmaterialien (Printbasis) aus dem Angebot der Bauhaus-Universität für das Fachgebiet Wasser und Umwelt in neue multimediale Lernmodule und Integration in entsprechende Lernumgebungen." [Auszug Teilantrag Weimar] 1
1.2 Randbedingungen Grundlage für die im Folgenden beschriebenen Entwicklungen waren die in den Projekten "MAMBO - Multimedia im Fernstudium" (1997-2000) und "Integratives und kooperatives Lehr- und Lernsystem Wasser und Umwelt" (1999-2002) gesammelten Erfahrungen auf dem Gebiet der konsistenten Dokumentenerstellung/-verwaltung, der Erstellung multimedialer Lernumgebungen und des Lehrbetriebs unter Einsatz der neuen Kommunikationsmittel. Insbesondere die Techniken der SGML 1 -basierten Dokumentenerstellung wurden innerhalb der Arbeitsgruppe weiterhin eingesetzt und weiterentwickelt. Die innerhalb der Arbeitsgruppe bis dahin zum Einsatz kommenden Werkzeuge zur Text-, Grafik- und Multimediaerstellung/-bearbeitung wurden auch im Zuge des Projektes FLUWU genutzt. 1.3 Projektablauf Ausgehend vom Projektantrag wurde ein projekt- und ein arbeitsgruppeninterner Ablaufplan erstellt. Nach Fertigstellung der soft- und hardwaretechnischen Voraussetzungen begann die schrittweise Umsetzung der Lehrmaterialien in multimediale Lernumgebungen unter Berücksichtigung des Studienplanes. Weitere programmtechnische Entwicklungen bzw. Modifikationen wurden projektbegleitend fortgesetzt. Die Arbeitspakete lassen sich wie folgt darstellen: Aufbereitung der vorhandenen Studienbriefe hinsichtlich ihrer Exportfähigkeit zu plattformneutralen Formaten und damit Konvertierung zu onlinefähigem Lehrmaterial, Einigung auf definierte, den obigen Anforderungen genügende Standards für sämtliche Elemente der künftigen Lernumgebung, Adaption einer standardisierten Lernumgebung, in welcher die Fachinhalte präsentiert werden, Entwicklung neuer bzw. Modifikation bestehender Arbeitsroutinen, Konvertierungsmechanismen und Programmierungen für die Arbeitsschritte zur Dokumentenerstellung/-verwaltung, Umsetzung der laut Projektantrag festgelegten Kurse in multimediale Lernumgebungen, Entwicklung und Integration multimedialer Objekte in die Lernumgebung (Videos, numerische Simulationsmodelle, Audios, interaktive Anwendungen) für ausgewählte Fachkurse, 1 "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. 2
Anpassung der Kommunikationssoftware FirstClass und der Internetseiten der AG WBBau, Evaluierung der HTML-Lernumgebungen, Einsatz der entwickelten Lernumgebungen im Fernstudiengang, Weitergehende Integration eines Content Management System in die Produktionskette, Erstellung interner Dokumentationen/Hilfen für die Mitarbeiter des WBBau; Ausarbeitung einer öffentlich zugänglichen, projektbezogenen Dokumentation. 1.4 Kooperationen Die projektinterne Zusammenarbeit mit den vier beteiligten Universitäten Braunschweig, Hamburg-Harburg, Hannover und München erfolgte entsprechend der Projektplanung bzw. problemspezifisch. Von der fachinhaltlichen Seite wurden die bestehenden Kooperationen mit den Fachverbänden ATV-DVWK (Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.v.) und DVGW (Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.v.) und der Bauhaus-Universität Weimar (Fachlehrstühle, Sprachenzentrum) weitergeführt. Im Zuge der Vernetzung regionaler Bildungsanbieter über das Thüringer Bildungsportal präsentiert sich die AG WBBau mit seinem Studienangebot auf dieser Onlineplattform (http://www.bildungsportal-thueringen.de). Bezüglich programmtechnischer Entwicklungen wurden die schon zu Projektbeginn bestehenden, vertraglich geregelten Leistungen der Firma mediatext weitergeführt. 2 Entwicklungen und Ergebnisse Nachfolgend wird eine Unterteilung in die fachinhaltlichen und die programmtechnischen Entwicklungen vorgenommen. Im Anschluss werden die Ergebnisse der Evaluation der Lernumgebung ausgeführt. Die projektinterne Zusammenarbeit wird in einem gesonderten Abschnitt ausgeführt. Aspekte der Nachhaltigkeit und die Bemühungen im Bereich Marketing werden dargelegt. Abschließend wird ein vergleichender Überblick über die im Bildungsbereich vorhandenen Entwicklungen hinsichtlich digitaler Lernumgebungen gegeben. Die Erstellung einer multimedialen Lernumgebung beinhaltet die drei Arbeitsfelder inhaltliche Erstellung und redaktionelle Aufbereitung, Erstellung der Lernumgebung (inkl. Integration mulimedialer Elemente) und die Bereitstellung der Lernumgebung auf einer Lernplattform. Entsprechend gliedern sich die nötigen Produktionsschritte für die Erzeugung derartiger Anwendungen. Die nachfolgenden Abschnitte Fachinhaltliche, multimediale und didaktische Entwicklungen und Programmtechnische Entwicklungen 3
zur Erstellung der Lernumgebung und Lernplattform geben detaillierte Einblicke in die Arbeitsfelder der Dokumentenerstellung, Entwicklung von multimedialen Lernumgebungen und deren Präsentation auf einer Lernplattform. 2.1 Fachinhaltliche, multimediale und didaktische Entwicklungen 2.1.1 Übersicht der umgesetzten Fachinhalte Durch die AG WBBau waren laut Projektplan 15 Kurse als multimediale Lernumgebungen umzusetzen 2. Gesetztes Ziel des WBBau war es, in Erweiterung zum Projektantrag, alle vorhandenen Kurse als multimediale Lernumgebungen nach Möglichkeit noch bis Ende des Jahres 2003 umzusetzen. In dokumenttechnischen Zahlen ausgedrückt handelt es sich dabei um ca. 23.000 Seiten Text und ca. 6.500 Grafiken; des Weiteren existiert ein umfangreicher Pool an multimedialen Objekten (Audio und Video) und diversen numerischen Simulationsprogrammen. Erweiternd zum Projektplan wurden somit in der Summe 222 SWS Kursmaterialien umgesetzt (vorgesehen: 118 SWS). Neben der Umsetzung bestehender Kursmaterialien erfolgte dabei innerhalb der Projektzeit eine wesentliche fachliche Erweiterung um sechs weitere neu entwickelte Kurse (WW45, WW46, WW47, WW59, WW91, WW64), s. Tab. 1. Über den projektbegleitenden Studienbetrieb war es weiterhin möglich, die Lernumgebungen durch die Nutzer zu evaluieren (s. Abschnitt: Projekt- und studienbegleitende Evaluation der Lernumgebung). Die erstellten HTML-basierten Lernumgebungen sind Grundlage für das Online- Studium (s. Abschnitt: Programmtechnische Entwicklungen zur Erstellung der Lernumgebung und Lernplattform). 2 Lernumgebung - Bereitstellung von Lerninhalten in einer geschlossenen digitalen Anwendung (hier HTMLbasiert) bestehend aus Fachtexten ergänzt um multimediale Objekte. Ausgestattet sein sollte die Lernumgebung mit Elementen zur Inhaltserschließung, um den Studenten das Selbststudium zu erleichtern. 4
Tab. 1 In digitale Lernumgebungen umgesetzte Kurse lt. Projektplan umzusetzen In Lernumgebung überführt und in Studienbetrieb eingesetzt Insgesamt in Lernumgebung überführt 3 KursNr. Kursname 4 2001 2002 2003 2001-2003 WW01 * Einführungsmodule I (6 Module 5 ) X X WW02 * Einführungsmodule II (7 Module) X X WW40 * Umweltrecht X X X Wasserbau I Flusssperren und Binnenverkehrswasserbau WW41 * X X WW42 * Wasserbau II Talsperren u. Dichtungselemente im Wasserbau WW43 * UVP für Wasserbaumaßnahmen X X WW44 * Gewässerentwicklungsplanung X X WW45 * (+) Hochwassermanagement I X X WW46 ** (+) Durchgängigkeit u. Habitatmodellierung von Fließgewässern (2 Module) WW47 * (+) Hochwassermanagement II X X WW50 * Management von Wasserressourcen X X WW51 * Abwasser I Abwasserableitung X X X WW52 * Abwasser II Abwasserbehandlung X X WW53 * (-) UVP für Abwasseranlagen X WW54 * Abwasser III Industrieabwasser X X WW55 * Einführung in die Wasserversorgung X X X WW56 * Controlling in der Abwasserwirtschaft X X X WW57 * Wasserversorgungswirtschaft X X X WW58 * Wasserversorgungstechnik X X X WW59 *** (+) Siedlungswasserwirtschaft im ländlichen Raum (vier Module) WW61 * Betriebliche Abfallwirtschaft X X WW62 * Biotechnologie in der Abfallwirtschaft X X WW63 * Grundlagen der Abfallwirtschaft X X WW64 * (+) Deponietechnik und Altlastensanierung X X WW70 * Projekt- und Unternehmensmanagement X X WW80 **** Fachenglisch X X X X WW81 **** Fachspanisch X X WW81R ***** Fachspanisch (Reaktivierung) X X X WW91 * (+) Sanierung u. Erneuerung von Rohrleitungen der Technischen Versorgung SUMME X Soll: 118 SWS * 8 SWS ** 2 4 SWS (= 8 SWS) *** 4 4 SWS (= 16 SWS) **** 6 SWS ***** 2 SWS (+) Während der Projektzeit neu entwickelte Kurse (-) aus dem Plan herausgenommen worden, da eine Neuauflage nicht vorgesehen ist X X X X X X Ist: 222 SWS 3 Alle hier aufgeführten und in den Spalten 2001, 2002 bzw. 2003 jedoch nicht gekennzeichneten Kurse sind im Jahr 2003 umgesetzt worden. 4 Ein Kurs ist eine thematisch geschlossene Lerneinheit mit einem Lehrumfangsäquivalent von 8 SWS im Regelfall, welche zumeist verschiedene Autoren in enger Kooperation und inhaltlicher Abstimmung verfasst haben. Ein Kurs kann mehrere Module abdecken, sofern eine inhaltliche Trennung gegeben/vorgesehen/möglich ist. 5 Ein Modul ist ein fachinhaltlich in sich abgeschlossener Teil des Studienplanes mit mindestens 2 SWS, höchstens 6 SWS Studienumfang und einem darauf abgestimmten Leistungsnachweis. Die Deklaration von Fachinhalten in Module ermöglicht die SWS-genaue Abrechnung der Studienleistung. 5
2.1.2 Multimediale und didaktische Erweiterungen Neben der inhaltlichen Entwicklung/Aktualisierung der Kursmaterialien bestand der Anspruch seitens des WBBau, multimediale Elemente wie Audio, Video, numerische Simulationen und spezielle interaktive Anwendungen in die Studienbriefe zu integrieren, um einen didaktischen Mehrwert gegenüber dem klassischen Studium mit gedruckten Studienunterlagen zu erzielen. Ausgenommen von den interaktiven Übungen im Sprachbereich wurde aus Kostengründen auf die Eigenproduktion dieser Objekte verzichtet. Prinzipielles Ziel bei der Entwicklung multimedialer Lernumgebungen war es, mit geringen eigenen Ressourcen einen maximalen didaktischen Nutzen zu erreichen. 2.1.2.1 Videos Die zum Einsatz kommenden Videos wurden ausschließlich von den Autoren bzw. den Rechteinhabern zur Verfügung gestellt und zum Großteil von der AG WBBau aufgearbeitet bzw. mussten ggf. digitalisiert werden (bei Vorlage analogen Materials). Der Fachkurs WW45 (Hochwassermanagement I) wurde mit über 30 kurzen Videosequenzen ausgestattet, mit denen die Hochwasserproblematik anschaulich dargestellt wird. Auch im Fachkurs WW46 (Durchgängigkeit und Habitatmodellierung von Fließgewässern) wurden Videosequenzen mit mehr als 40 min Gesamtlaufzeit integriert. Für die Kurse WW62 (Biotechnologie in der Abfallwirtschaft), WW64 (Deponietechnik) und WW91 (Sanierung und Erneuerung von Rohrleitungen der Technischen Versorgung) wurden 20-, 40- bzw. 50-minütiges Videomaterial von den Autoren zur Verfügung gestellt, im WBBau aufgearbeitet und in die Studienmaterialien integriert. Für den WW57 (Wasserversorgungswirtschaft) liegen weitere 10 min Filmmaterial vor, welches durch den WBBau aufbereitet und bereits für die nächste Auflage des Kurses in die Studienbriefe eingearbeitet wurde. Das Material wurde vom Weimarer Wasserzweckverband bzw. von einem Autor des Kurses bezogen. Des Weiteren stellte nach Anfrage die Firma Bilfinger+Berger kostenlos Firmenvideos zur Verfügung (ca. 200 min auf VHS). Diese behandeln spezielle, ingenieurtechnische Probleme aus den Bereichen Wasserbau, Deponietechnik, Tiefbau, Vorspanntechnik und Baustofftechnik und sind für den Einsatz in den entsprechenden Fachkursen vorgesehen. 6
2.1.2.2 Simulationsmodelle (numerische Simulationen) Auch die zum Einsatz kommenden numerischen Simulationen wurden ausschließlich von den Autoren bzw. den Rechteinhabern zur Verfügung gestellt. Für den Kurs WW45 (Hochwassermanagement I) liegen Simulationsmodelle zur 1D- und 2D-Abflussmodellierung, Niederschlagsabfluss-Simulation, Hochwasseranalyse und Berechnung, Wehrsteuerung und Wasserspiegellagenberechnung vor. Im Kurs WW46 (Durchgängigkeit und Habitatmodellierung von Fließgewässern) wurde das Simulationsmodell CASIMIR zur ökologischen Funktionsfähigkeit von Oberflächengewässern integriert. Im Kurs WW47 (Hochwassermanagement II) wird dem Studenten die Software WinKBM (Simulation zur Bewirtschaftung eines Einzelspeichers) zur Verfügung gestellt. Die Einhaltung und Wahrung bestehender lizenzrechtlicher Bestimmungen ist hierbei gesichert. Die Palette der verwendeten Programme reicht von Demo- bis zu Vollversionen. 2.1.2.3 Entwicklungen im Bereich Fachsprachen - didaktische Aufbereitung, Audios und interaktive Aufgaben Tondokumente Für sämtliche Fachsprachkurse wurden von den Autoren (Sprachenzentrum der Bauhaus-Universität Weimar) Audios im Rahmen des Projektes entwickelt. Neben der Integration in die Studienbriefe sind diese Tondokumente auch über eine autarke Audio-CD verfügbar. Im Jahr 2003 wurde die Aktualisierung der Audios für den Kurs WW80 (Fachenglisch) vorgenommen. Sprachdidaktische Aufbereitung und layouttechnische Umgestaltung Weitere Anstrengungen wurden bei der sprachdidaktischen Aufbereitung und layouttechnischen Umgestaltung der Sprachkurse unternommen. Prototypisch wurde für den WW80 (Fachenglisch) ein neues Layout entworfen und die Inhalte neu aufgearbeitet. Farbgebung, Symbole und Navigationselemente für die digitale Version sollen dem Studenten das Lernen erleichtern und attraktiver machen. Da der Kurs vorrangig als digitale Version vorgesehen ist, mussten entsprechend typographische Aspekte berücksichtigt werden (Schriftfont, - grad etc.). Der so erstellte Lehrbrief wird in Zukunft als Vorlage für die weiteren Sprachkurse dienen. 7
Abb. 1 Layouttechnische Umgestaltung der Sprachkurse Interaktive Übungen In Anlehnung an die im Kurs WW81R (Fachspanisch Reaktivierung) eingesetzten interaktiven Übungen und im Zuge weiterer Recherchen erwuchs der Anspruch, derartige Anwendungen auch für die anderen Sprachkurse zu entwickeln. Mit Hilfe der JavaScript-basierenden Formularfunktionalität des Programmes AdobeAcrobat wurden interaktive Übungen im PDF-Format erstellt. Grundlage sind die vorhandenen Aufgaben der Fachsprachkurse, die bis dahin ausschließlich handschriftlich zu lösen waren. Vor allem im Sprachbereich eignen sich solche Lernmethoden besonders (Training des Vokabulars). Praktisch umgesetzt sind diese Aufgaben derzeit für den Kurs WW80 (Fachenglisch). Mit dem Sommersemester 2004 werden dann ca. 50 derartige Übungen in den praktischen Studienbetrieb überführt. 8
Abb. 2 Interaktive Übung (PDF-Format) 2.1.2.4 Fachinhaltliche Erweiterungen - Glossar und Stichworte Zu Projektbeginn beinhaltete das WBBau-interne Fachglossar ca. 3200 Einträge. Im Verlaufe des Projektes konnte dies auf ca. 6000 Einträge erweitert werden. Aus diesem Gesamtglossar werden für jeden Kurs fachspezifische Glossare erstellt und den Studenten zur Verfügung gestellt. Die "Verschlagwortung" der Lehrbriefe mit dem Ziel der Generierung eines kapitel-/kursspezifischen Stichwortverzeichnisses wurde weitergeführt und ist mittlerweile Standard für jeden Kurs. Wie sich in Befragungen der Studierenden zeigte, ist ein Stichwortverzeichnis ein gutes Mittel zur Inhaltserschließung. 9
2.2 Programmtechnische Entwicklungen zur Erstellung der Lernumgebung und Lernplattform Neben der inhaltlichen Erstellung und Umsetzung der Kursmaterialien mussten vor allem von der software- und programmtechnischen Seite weitere, auf bestehende Anwendungen aufbauende Entwicklungen vorgenommen werden. 2.2.1 SGML-Technologie für die Dokumentenerstellung Aufbauend auf den Erfahrungen der vorangegangenen Projekte kommt die SGML-Technologie für die Dokumentenerstellung weiterhin zum Einsatz. 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 plattformneutrale 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 8879-1986) handelt, können Dokumente, die diesem 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 eines SGML- Editors. Der in der AG WBBau zum Einsatz kommende SGML-Editor ist das Programm FrameMaker+SGML. 10
2.2.2 Erstellung der Lernumgebung 2.2.2.1 Erste Überlegungen Innerhalb der Projektgruppe wurden Absprachen bzgl. eines einheitlichen Standards der zu erstellenden Lernumgebungen getroffen. Im Hinblick auf einen künftigen Online-Studienbetrieb sollte die Lösung eine HTML-basierte Anwendung sein. Ausgangspunkt für die Entwicklung der Lernumgebung war die an der TU-Braunschweig entwickelte Oberfläche To/oL (Informationen dazu unter: http://www.tu-bs.de/afh/albrecht/tool/). Ziel der vorgenommenen Modifikation von To/oL war die Anpassung an die WBBau-spezifischen Daten, die Optimierung der Funktionalität (z.b. Plattformneutralität), eine Optimierung bezüglich der Nutzungsfreundlichkeit bzw. bezüglich der Didaktik und Layoutfragen (Wiedererkennung: Farbgestaltung der Webseite des WBBau - http://www.uni-weimar.de/bauing/wbbau). Abb. 3 Lernumgebung To/oL (Ursprungsversion) (hier Auszug aus: Digitale Nachrichtenübertragung des Instituts für Nachrichtentechnik (TU Braunschweig) 11
2.2.2.2 HTML-Konverter Seit Beginn des Projektes steht dem WBBau eine Programmumgebung zur Konvertierung der Kursmaterialien nach HTML zur Verfügung, welche ausgehend von SGML-Dokumenten eine komplette HTML-basierte Lernumgebung weitestgehend automatisch generiert. Im Zuge von FLUWU wurden die Programmbestandteile modifiziert bzw. erweitert. Ziel dabei war die Optimierung der Konvertierung aber auch die Erweiterung um diverse Funktionalitäten. Des Weiteren wurden Routinen erstellt, welche in einem Nachgang (nach automatischer Konvertierung) vor allem layouttechnische Mängel korrigieren. Die somit standardisierten Lernumgebungen können sowohl als CD an den Studenten ausgegeben als auch online genutzt werden. Abb. 4 Startseite einer Kurs-CD Titelframe Baumstruktur Inhaltsframe kontextabhängige Zusatzinformationen (Glossar, Literatur) Suchfunktion Blätterfunktion Links (innerhalb des Textes, auf andere Webseiten oder auf Zusatzdaten, z.b. multimediale Objekte) Seitenstatus eines Kapitels: eine oder mehrere Seiten Hilfe (Kommunikation, Bedienhinweise etc.) Abb. 5 Lernumgebung (CD- und Online-Version identisch) 12
Abb. 6 Funktionalität: Suche 2.2.3 Online-Studium über die Lernplattform (FirstClass ) Im Rahmen des Weiterbildenden Studiums wird FirstClass als Lernplattform 6 eingesetzt. Bis Anfang 2003 wurde diese Software als Intranetanwendung 7 zum digitalen Informationsaustausch innerhalb des Weiterbildenden Studiums eingesetzt. Die Nutzung dieser Software war mit einer Installation auf dem heimischen Rechner verbunden. Programmtechnische Modifikationen von FirstClass ermöglichen seit Mitte 2003, über einen Standardinternetbrowser die Kurse online zu studieren. Eine Programminstallation ist nicht mehr erforderlich. Der passwortgeschützte Zugang erfolgt über die Internetseite des WBBau. Durch die Umsetzung sämtlicher Kurse in HTML ist die Möglichkeit eines direkten Online-Studiums gegeben (neben dem konventionellen PDF-Download). Praktisch heißt das, dass alle studienbetrieblich aktuellen Kurse als HTML-Version in FirstClass gestellt werden. FirstClass wird seit Anfang 2002 auch arbeitsgruppenübergreifend in einem grundständigen Studiengang genutzt. Für den Lehrstuhl Abfallwirtschaft ist ein separater Bereich angelegt worden, in welchem Lehrbriefe für den Studiengang Infrastruktur und Umwelt zum Download als PDF bereitgestellt werden. Dabei handelt es sich neben Inhalten des Lehrstuhles auch um die im Zuge des Weiter- 6 Lernplattform - Ein Softwaretool, welches computerbasierte Kommunikationsformen (email, chat...) und die Verwaltung von Lernmaterialien ermöglicht. Auch die Verwaltung von Nutzergruppen gehört zum Funktionsumfang. 7 Intranet - internes Netzwerk, das auf die Internettechnik zurückgreift. Im WBBau erfolgte hierüber der digitale Studienbetrieb mit Elementen zur Kommunikation und der Downloadmöglichkeit der Kursmaterialien. 13
bildenden Studiums entstandenen Fachkurse WW62 (Biotechnologie in der Abfallwirtschaft) und WW63 (Grundlagen der Abfallwirtschaft). Die Administration erfolgt durch die AG WBBau. Abb. 7 Anmeldung für FirstClass über die Internetseite des WBBau Abb. 8 Benutzeroberfläche FirstClass mit der Möglichkeit zum Download einer PDF- Version (Offline) und zum Online-Studium (Online) 14
2.2.4 Weitere Programmierungen Der im WBBau entwickelte Workflow für die Dokumentenerstellung bedarf verschiedener Programmierungen für spezielle Arbeitsschritte. Die zum Projektbeginn vorliegenden, im WBBau entwickelten FrameScripte 8 wurden entsprechend den Anforderungen weiterentwickelt bzw. ergänzt. Seit Anfang 2003 steht das Fachglossar des WBBau online (http://www.uniweimar.de/bauing/wbbau/service/index.html). Für die Erstellung dieser HTML- Seiten wurde eine spezielle Programmroutine entwickelt. Auf den Internetseiten des WBBau befindet sich eine Rubrik Schnupperkurse. Hier werden zu allen Kursen auszugsweise sowohl eine PDF-, als auch eine HTML-Variante angeboten. Für die Konvertierung der HTML-Version dieser Schnuppereinheiten wurde eine spezielle Programmroutine entwickelt, welche einen Kursauszug aus der Vollversion eines HTML-Kurses generiert. Die Routinen zur Konvertierung der Webvarianten der Grafiken wurden optimiert. Sämtliche Programmierungen sind dokumentiert, um eine Nachnutzung zu gewährleisten. 2.2.5 Dokumentenmanagement Die anfallenden Produktionsschritte der Dokumentenerstellung bedingen einen komplexen Workflow. Mit der Einführung eines Dokumentenmanagement 9 können die Prozesse der Erstellung, Publikation und Verwaltung von Inhalten effizienter gestaltet werden. Schon vor Beginn des Projektes wurden sämtliche Kursdaten auf einem separaten Server in speziellen Datenverwaltungssystemen organisiert. Programmtechnisch handelt es sich um ein Content Management System 10 (CMS) bzw. um ein Asset Management System 11 (AMS). In diesen Systemen werden alle dokumentspezifischen Daten entsprechend ihrer Verwendung und ihres Datentyps verwaltet. Somit entsteht ein immer größerer Pool von Fachinhalten und Multimediaobjekten aus dem Wissensbereich Wasser und Umwelt. 8 FrameScript: Scriptsprache zur Automatisierung von FrameMaker+SGML 9 Unter Dokumentenmanagement werden alle dokumentbezogenen Funktionen entlang des Dokumentenlebenszyklus, vom konzeptionellen Entwurf bis zur Archivierung oder Vernichtung, zusammengefasst 10 Ein CMS dient der Verwaltung digitaler Inhalte (hier SGML, PDF, HTML). Außerdem unterstützen die meisten CMS die Aufbereitung der Inhalte für die Publikation. 11 Ein AMS bietet Möglichkeiten alle Arten von digitalen Dateien gleich welchen Formats (hier NICHT-Text- Daten) effizient zu verwalten, organisieren und zu verwerten (Assets = digitale Vermögenswerte: Bilder, Videos, Audios usw.). 15
2.2.6 Workflow Der Werdegang eines Dokumentes stellt einen komplexen Prozess dar. Von der ersten inhaltlichen Vorlage des Autors bis zum online studierbaren Kurs sind viele Arbeitsschritte nötig. Die Eigenheiten des Weiterbildenden Studiums mit seinen zahlenden Studenten und den einzuhaltenden Versandterminen führen zu dem Anspruch, die Studienbriefe sowohl qualitativ hochwertig als auch effizient und zeitnah zu erstellen. Weiterhin muss ggf. auf spezifische Situationen innerhalb der Produktionskette reagiert werden. Da die AG auf die fachinhaltliche Mitwirkung externer Autoren angewiesen ist, sind terminliche und (bzgl. der Rohmaterialien) qualitative Engpässe kein Einzelfall. Um trotzdem ein qualitativ hochwertiges und layouttechnisch und didaktisch einheitliches Kursmaterial anzubieten, wurde ein Workflow entwickelt, welcher die spezifischen Arbeitsschritte abbildet. Autorenvorlage und Word SGML-Konverter Hier blackbox für verschiedene Mechanismen FrameMaker+SGML PDF FrameMaker+SGML HTML SGML/PDF/HTML Datenbank Datenbank Modul SGML-Editor mit Layout-, Druckund SGML-Ausgabefunktion Grafikbearbeitung Multimediawerkstatt SGML-Ausgabe Erstellung von Lernumgebung und Präsentation auf Lernplattform Datenverwaltungssystem (Filesystem, Datenbank...) Abb. 9 Workflow 2.2.7 Hardware-/Softwareanschaffungen Über den gesamtem Projektzeitraum wurden die nötigen Hard- und Softwarekomponenten angeschafft. Dies betrifft die Einzelplatzausstattung/-aufrüstung und die Anschaffung eines FirstClass-Servers und Sicherungssystems für diesen. 16
2.3 Projekt- und studienbegleitende Evaluation der Lernumgebungen Gemäß Tab. 1 wurde entsprechend Arbeitsfortschritt eine zeitnahe studienwirksame Erprobung und Evaluation der Lernumgebungen durchgeführt. Die Akzeptanz und Funktionalität der erstellten Lernumgebungen inklusive ihrer multimedialen Elemente wurden hierbei mit Hilfe von Fragebögen ausgewertet. Grundlage für die Evaluation: Der Student wurde nach altbewährter Art studienbegleitend mit einer Papierfassung je Studieneinheit versorgt. Gleichzeitig bestand die Möglichkeit des Downloads einer PDF-Fassung. Die HTML-Lernumgebung wurde im Regelfall zum Abschluss des Semesters in der Präsenzphase in Form einer CD ausgegeben. Ausgenommen davon war der Kurs WW47 (Hochwassermanagement II), für den für die Studenten bereits in der 3. Studieneinheit eine Gesamt-Kurs-CD in Form einer HTML-basierten Lernumgebung zur Verfügung gestellt wurde. Neben der technischen Ausstattung der Studierenden wurde vor allem die Bedienungsfreundlichkeit, die Systemstabilität/Geschwindigkeit und das Layout der Lernumgebung, aber auch die Sinnhaftigkeit (also der Mehrwert) der eingesetzten Multimediaelemente hinterfragt. Die Evaluation der Multimedia-CD (sechs Kurse; Rücklauf der Fragebögen bis Vorliegen dieses Berichtes: ca. 10%) ergab folgende Ergebnissse: (Anmerkung: der Auswahlpunkt "eher schwierig" ist hier nicht aufgeführt, da dieser nicht belegt wurde) 17
(Anmerkung: der Auswahlpunkt "eher langsam" ist hier nicht aufgeführt, da dieser nicht belegt wurde) (Anmerkung: die Auswahlpunkte "weniger" und "keine Meinung" sind hier nicht aufgeführt, da diese nicht belegt wurden) (Anmerkung: die Auswahlpunkte "weniger sinnvoll, zu aufwendig" und "keine Meinung" sind hier nicht aufgeführt, da diese nicht belegt wurden) 18
(Anmerkung: der Auswahlpunkt "große Probleme" ist hier nicht aufgeführt, da dieser nicht belegt wurde) Fazit: Da dem Studenten bei der Nutzung der Multimedia-CD das Kursmaterial schon in Form von Papier bzw. in digitaler Form als PDF vorlag, sind auch die getroffenen Aussagen entsprechend zu werten. Prinzipiell ist jedoch zu erkennen, dass vor allem die didaktischen Erweiterungen zur Inhaltserschließung (Stichwortsuche und Glossar) als besonders sinnvoll eingestuft wurden. Die multimedialen Objekte hatten zu diesem Zeitpunkt mehr informativen Charakter. 19
2.4 Projektinterne Zusammenarbeit Der zweite wesentliche Punkt im Projektantrag (Weimarer Teil) war neben der Erstellung multimedialer Lehr- und Lernumgebungen das "Einbringen der technischen und organisatorischen Kenntnisse und Erfahrungen bei der Erstellung und Verwaltung multimedialer Text- und Grafikelemente" [Auszug Gesamtantrag]. Dazu waren im Vorhaben mehrere Schulungen der Projektpartner durch den WBBau vorgesehen. Inhalt dieser Schulungen waren im Wesentlichen die Grundlagenvermittlung für eine plattformneutrale und konsistente Inhaltserstellung, eine Einführung in das Arbeiten mit dem SGML-Editor FrameMaker+SGML und eine Einführung in den Umgang mit dem im WBBau zum Einsatz kommenden Content Management System. Grundlage für eine projektinterne Zusammenarbeit hinsichtlich der Dokumentenerstellung ist die Festlegung einer einheitlichen Dokumentenstruktur - im Idealfall eine gemeinsame DTD 12 - und die Nutzung standardisierter Formate. Auf dieser Grundlage ist eine institutsübergreifende und nachhaltige Nutzung in einer "gemeinsamen Institution..., in der die Pflege und Weiterentwicklung und die Bereitstellung der Lehrprogramme... geregelt werden soll" [Auszug Gesamtantrag] ohne Probleme möglich. Die Einführung der SGML-Technologie bedarf einer intensiven Implementierungsphase (im WBBau dauerte diese etwa zwei Jahre). Sie bietet sich vor allem dann an, wenn große Mengen an Dokumenten zu bewältigen sind. Da in dem Projekt FLUWU jeder beteiligte Projektpartner eine gewisse Anzahl von Studienbriefen bis zu einem bestimmten Termin multimedial umzusetzen hatte, war eine derart lange Vorbereitungsphase nicht vertretbar. Außerdem erschwerten die räumlichen Entfernungen eine kontinuierliche Kommunikation und umfassende Hilfestellung. Dadurch konnten die im WBBau gemachten Erfahrungen bzgl. der Dokumentenerstellung und des Dokumentenmanagement von den anderen Projektpartnern nicht genutzt werden. Die von der AG WBBau durchgeführten Schulungen hinsichtlich der plattformneutralen und konsistenten Erstellung und Verwaltung von Lehrinhalten (inkl. FrameMaker+SGML-Schulung) hatten somit lediglich informativen Charakter, da die Projektpartner für die Erstellung der Lernumgebungen andere Werkzeuge einsetzen. Eine Einigung auf die "Definition eines Standards zur Dateiherstellung (Text, Grafiken, sonstige MM-Elemente)" [Auszug Projektantrag] konnte mit der Benutzung einer einheitlichen Word-Vorlage für die Autoren und der gewählten Lernumgebung (To/oL) gefunden werden. Weitere Zusammenkünfte dienten organisatorischen Absprachen bzgl. der Vorgehensweisen und der Vorstellung von Zwischenergebnissen. Hierbei wurde die Gelegenheit zum Erfahrungsaustausch genutzt. 12 Document Type Definition 20
Das Angebot, FirstClass auch als gemeinsame Kommunikationsplattform innerhalb des Projektes FLUWU zu nutzen, hat sich nicht durchgesetzt. Die gemeinsame Internetseite der Projektpartner (www.fluwu.de) beinhaltet Informationen rund um das Projekt, wie Arbeitszwischenstände, Softwareinfos, Projektpartnerinfos. 2.5 Aspekte der Nachhaltigkeit 2.5.1 Weiternutzung der Fachinhalte Die im WBBau entstandenen Lehrinhalte werden in anderen Zusammenhängen weitergenutzt. Innerhalb der Bauhaus-Universität betrifft dies die Kurse WW62 (Biotechnologie in der Abfallwirtschaft) und WW63 (Grundlagen der Abfallwirtschaft). Diese Studienbriefe werden vom Lehrstuhl Abfallwirtschaft (Urheber der Texte) für Lehrzwecke auch im grundständigen Studiengang (Infrastruktur und Umwelt) eingesetzt. Eine weitere Form der Weiterverwendung von Kursmaterialien erfolgt durch die Integration des Kurses WW40 (Umweltrecht) in den Plan der Umweltreferendarausbildung der Länder Nordrhein-Westfalen und Hessen. Hierfür werden die Studienbriefe zur Verfügung gestellt inkl. der anfallenden Aktualisierungen bei Neuauflagen. Der Versand erfolgt digital als CD, die Betreuung übernimmt die AG WBBau über die Kommunikationsplattform FirstClass. Abweichend vom Regelstudium im WBBau wird der WW40 somit alljährlich angeboten. Die Durchführung der Präsenzphase erfolgt einmal jährlich in Weimar. Weitere Anfragen bzgl. des WW40 liegen seitens der Umweltministerien der Länder Mecklenburg- Vorpommern und Sachsen-Anhalt vor. Anliegen ist auch hier, die Inhalte für die Ausbildung der Umweltreferendare zu nutzen. Ähnlich wurde mit dem Kurs WW50 (Management von Wasserressourcen) verfahren. Im Wintersemester 2001/2002 beteiligten sich Bedienstete der Staatlichen Umweltämter Hessens sowie des Hessischen Landesamtes für Umwelt und Geologie an diesem Kurs. Ein Semester später folgte ein gleicher separater Studienbetrieb für Bedienstete im Umweltbereich des Freistaates Thüringen. 2.5.2 Präsentationen und Dokumentation der Ergebnisse Während der Projektzeit wurden die Entwicklungen und Ergebnisse bzgl. der Lernumgebungen zu verschiedenen Anlässen der Öffentlichkeit präsentiert. Gleichzeitig bestand im Zuge dieser Veranstaltungen die Möglichkeit zu einem regen Erfahrungsaustausch. Auf nationaler Ebene beteiligte sich der WBBau in Kooperation mit dem Bildungsportal an einem Gemeinschaftstand auf der Learntec 2002 in Karlsruhe. In der Vortragsreihe "Forschung für die Zukunft" hat der WBBau das Multimedia- Fernstudium und die Methoden zur Erstellung von multimedialen Lernumgebungen vorgestellt. Im Jahr 2003 fand in Ilmenau ein Treffen der Institutionen statt, welche über das Hochschul- und Wissenschaftsprogramm (HWP) des Thüringer Ministeriums für 21
Wissenschaft, Forschung und Kunst zur Förderung von Maßnahmen zur berufsbezogenen wissenschaftlichen Weiterbildung gefördert werden. An diesem Workshop beteiligte sich der WBBau, um seine Erfahrungen weiterzugeben bzw. sich über die aktuellen Entwicklungen zu informieren. Auf der Jahrestagung des AUE Hochschule und Weiterbildung (Arbeitskreis Universitäre Erwachsenenbildung - Hochschule und Weiterbildung e.v.) in Dresden, welche unter dem Titel "Profil und Qualität der wissenschaftlichen Weiterbildung zwischen Wirtschaftlichkeit und Wissenschaft" 2003 stattfand, stellte der WBBau das Multimedia-Fernstudium vor. Im Zuge der ATV-DVWK Fachtagung 2002 in Weimar präsentierte die AG potentiell Interessierten das Fernstudium. Auch auf internationaler Ebene war der WBBau aktiv. Auf dem internationalen Kongress der International Association of Hydraulic Engineering and Research (IAHR) 2003 in Thessaloniki (Griechenland) wurde das Multimedia-Fernstudium vorgestellt. Begleitend zu den programmtechnischen Entwicklungen wurde eine interne Dokumentation für die Mitarbeiter und studentischen Hilfskräfte des WBBau erstellt. Nach Projektabschluss ist eine projektinterne Dokumentation der Ergebnisse vorgesehen, welche der Öffentlichkeit zugänglich gemacht wird. 2.6 Aktivitäten im Marketingbereich Seit 05.06.2002 existiert das Bildungsportal Thüringen als Forum der Thüringer Hochschulen für akademische Bildungsinhalte. Der Zusammenschluss Thüringer Hochschulen zum "Bildungsportal Thüringen hatte das Ziel der gemeinsamen Vermarktung und Förderung der akademischen Aus- und Weiterbildung und der Bildung eines Kristallisationskerns zur kooperativen Weiterentwicklung von Bildungsaktivitäten mit weitgehender Nutzung der Neuen Medien. Thüringer Hochschullehrer können sowohl klassische als auch digitale Weiterbildungsangebote, digital aufbereitete Lehrinhalte und Projekte einstellen bzw. auf ihr Angebot aufmerksam machen. Über dieses Forum erhalten alle Nutzer von Weiterbildungsangeboten eine Vielzahl von Informationen über Online- und Offline-Weiterbildungsangebote der Thüringer Hochschulen. Durch die Internetpräsenz in diesem Portal steht der AG Weimar eine neue Form des Marketings offen. Neben der eigenen Webseite können sich potentielle Kunden gezielt Informationen zum Weiterbildenden Studium "Wasser und Umwelt einholen. 22
Abb. 10 Internetpräsenz des WBBau auf den Seiten des Bildungsportals Thüringen Die Internetseiten des WBBau wurden auch in den letzten drei Jahren weiter ausgebaut. So besteht nunmehr die Möglichkeit, in eine englischsprachige Version zu wechseln. Das "Schnupperangebot" wurde für alle Kurse um die vorliegende HTML-Variante erweitert, um dem Studenten Einblick in die Möglichkeiten des künftigen Online-Angebotes des WBBau zu geben. Im Servicebereich wurde eine HTML-Version des Fachglossars integriert. 23
Abb. 11 Schnupperkurs-Angebot auf den Internetseiten des WBBau Abb. 12 Online-Glossar des WBBau 24
2.7 Bekannte Entwicklungen auf dem Gebiet multimediale Fernlernumgebung In dem Bereich digitale Fernlehre gibt es zahlreiche zum Teil geförderte Projekte auf Landes- und Bundesebene. Im Zuge der oben genannten Präsentationen fand ein reger Erfahrungstausch mit verschiedenen Institutionen statt, welche innerhalb derartiger Vorhaben tätig sind. Bildungsanbieter mit vergleichbaren Aufgabenfeldern, wie sie in der AG WBBau vorliegen, gibt es wenige. Abweichend von den Aufgaben des WBBau, stellen die meisten Anbieter Inhalte "nur" zur Verfügung und produzieren sie nicht selbst. Andere - z.b. Lehrstühle ausgewählter Universitäten - bedienen zwar alle Produktionsschritte (von inhaltlicher Vorlage bis Online-Studienangebot), haben aber aufgrund ihres geringeren Kursangebotes weit weniger Datenmaterial zu bewältigen. Hier werden Lernumgebungen zumeist in "Handarbeit" erstellt. Die Durchführung eines digitalen (multimedialen) Fernstudiums in der AG WBBau beinhaltet die Arbeitsfelder inhaltliche Erstellung und redaktionelle Aufbereitung (in Zusammenarbeit mit den Autoren), Erstellung der Lernumgebung (inkl. Integration mulimedialer Elemente), Bereitstellung der Lernumgebung auf einer Lernplattform und die Fernbetreuung. Das Studienangebot der AG beläuft sich je Semester auf durchschnittlich vier bis fünf Kurse (Durchschnitt der letzten vier Jahre). Neben der Neuauflage mit entsprechenden Aufwänden zur fachlichen Aktualisierung wurden in den letzten Jahren verstärkt neue Kurse entwickelt. Entsprechend hoch war/ist der Anteil für die Dokumentenerstellung/-bearbeitung und die Erzeugung digitaler Lernumgebungen bezogen auf den Gesamtaufwand des Studienbetriebes. Vor diesem Hintergrund sind auch die Bemühungen des WBBau zu sehen, automatisierte Lösungen zu entwickeln, die "auf Knopfdruck" das entsprechende Zielformat erzeugen. Systeme, die dies leisten, konnten in dem Bereich "frei verfügbare Anwendungen" nicht gefunden werden. Die Einbeziehung von Erfahrungsträgern im Bereich Dokumentenmanagement und Eigenentwicklungen hinsichtlich der automatisierten Erstellung von Lernumgebungen waren in diesem speziellen Fall das richtige Rezept. Die kosten- und zeitintensive Implementierungsphase der verschiedenen Programmbausteine machte sich jedoch vor allem im Projekt FLUWU bezahlt, in dem es galt große Mengen zu verarbeiten. Was die Lernplattform angeht, hatte sich die AG schon früh (weit vor Beginn des Projektes) auf eine kommerzielle Lösung festgelegt (FirstClass ), mit welcher hinsichtlich der Systemstabilität, Plattformneutralität, Datensicherheit, Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit gute Erfahrungen gesammelt wurden. Bezüglich derartiger Plattformen sind jedoch in letzter Zeit Entwicklungen auch an der Bauhaus-Universität Weimar (AG medien^2 der Fakultät Medien an der Bauhaus- Universität Weimar) zu beobachten, die zum Teil frei verfügbare, funktionell 25
gleichwertige OpenSource 13 -Lösungen zum Ergebnis haben. Mit der im WBBau zum Einsatz kommenden SGML-Technologie ist prinzipiell auch hier eine Implementierung denkbar. 3 Zusammenfassung Erweiternd zum Projektantrag wurden alle Lehrbriefe des gegenwärtigen und künftigen Studienbetriebes in digitale Lernumgebungen konvertiert. Neben der inhaltlichen Entwicklung bzw. Aktualisierung der Kursmaterialien wurden multimediale Elemente wie Audio, Video, numerische Simulationen und spezielle interaktive Anwendungen an gegebener Stelle in die Studienbriefe integriert. Prinzipielles Ziel bei der Entwicklung multimedialer Lernumgebungen war es, mit geringen eigenen Ressourcen einen maximalen didaktischen Nutzen zu erreichen. Entsprechend wurde hinsichtlich der multimedialen Objekte prinzipiell auf Eigenentwicklungen verzichtet und bestehendes vom Autor bzw. von den Rechteinhabern bereitgestelltes Material eingesetzt. Es zeigt sich, dass der Einsatz der SGML-Technologie Vorteile bei der Bewältigung großer Datenmengen bringt. Der zum Einsatz kommende SGML-Editor FrameMaker+SGML bietet hierbei neben seinen layouttechnischen Stärken und der Erstellung von digital nutzbaren und druckbaren PDF-Dokumenten auch die Möglichkeit der Ausgabe von SGML, welches Ausgangspunkt für die Konvertierung einer HTML-basierten Lernumgebung ist. Durch die Automatisierung spezifischer Prozesse der Dokumentenerstellung und Entwicklung von speziellen Programmbausteinen konnten die einzelnen Arbeitsschritte und damit der komplette Workflow optimiert werden. Ein Dokumentenmanagement mit den Komponenten Content Management System (zur Verwaltung der SGML-, PDF- und HTML-Daten) und Asset Management System (zur Verwaltung aller NICHT-Text-Daten ) unterstützt hierbei die Organisation und Pflege aller kursspezifischen Daten. Die Anpassungen von FirstClass und dessen Integration in die Internetseiten des WBBau machen dieses Kommunikationswerkzeug zur Lernplattform für die Online-Angebote der AG WBBau. Hier besteht nunmehr die Möglichkeit in einem passwortgeschützten Bereich über das Internet, neben dem Download der PDF- Varianten der Studienbriefe, auch direkt online zu studieren. 13 OpenSource - frei modifizierbare und z.t. frei verfügbare Software 26