E-Learning und Digitale Bibliotheken mit MILESS und MyCoRe

E-Learning und Digitale Bibliotheken mit MILESS und MyCoRe
Frank Lützenkirchen HochschulRechenZentrum der Universität Essen Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

E-Learning und Digitale Bibliotheken: Einige Ansätze
MILESS: Digitale Bibliothek multimedialer Lehr- und Lernmaterialien MyCoRe: Flexible Content Repositories mit konfigurierbarem Datenmodell Arbeitsteilung: Digitale Bibliotheken <<< >>> E-Learning-Systeme Ariadne: Knowledge Pool System E-Learning Standards: Beschreibung von Inhalten: Lerneinheiten, Kurse - Lernobjekte in einer Digitalen Bibliothek verwalten: SCORM und IBM Content Manager V8 SCORM Prototyp Learning Content Management Systeme Integration E-Learning-Plattform / Digitale Bibliothek: Anbindung OpenUSS / Blackboard Digitale Bibliothek als Backend für E-Learning Anwendung: KUPFER Standardisierung von Services: MIT Open Knowledge Initiative Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

Kassel, 12. 11. 2002 Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F
Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

Intentionen und Ziele Lehr- und Lernmaterial ist vorhanden, aber
Ziele des MILESS Projektes: oft mühsam auffindbar, verstreut in der Hochschule Zentraler, einheitlicher Zugang für alle Fachbereiche, Suche und Navigation in einem homogenen System keine systematische Ordnung Sachliche, systematische Erschließung in bibliothekarischer Qualität, Integration der Bibliothek in den Dokumentenworkflow Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

Intentionen und Ziele Lehr- und Lernmaterial ist
Ziele des MILESS Projektes: oft flüchtig, Verfügbarkeit nicht garantiert Archivierung und Sicherung, dauerhafte, zuverlässige Verfügbarkeit Pflege des Distributionssystems (Web-Server) aufwendig Zentrale Plattform zur Verteilung von Materialien Manipulationsgefahr, Urheberschutzprobleme Manipulationssicherheit, Digitale Signatur, Zugriffsschutz Elektronische Dissertationen Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

Intentionen und Ziele Multimediales Material: Ziele in MILESS:
Verschiedenste Formate Unterstützung beliebiger Dateiformate Audio / Videomaterialien: Große Datenmengen Skalierbarkeit des Systems, Spezielle Audio-/Videosoftware "Zoo" verschiedener Systeme, verteilt über die Universität Schaffung einer Infrastruktur als nachhaltige, einheitliche Lösung Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

Gemeinschaftsprojekt der zentralen Einrichtungen der Universität Essen
Hochschul- rechenzentrum Universitäts- bibliothek Medien- zentrum Fachbereiche Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

MILESS: Multimedialer Lehr- und Lernserver Essen
MILESS Überblick MILESS: Multimedialer Lehr- und Lernserver Essen Genauer: Multimedialer Lehr- und Lernmittel-Server Nicht: E-Learning-System (Kursmanagement, Diskussionsforen, ...) Essener Digitale Bibliothek: Infrastruktur für die Universität Essen In Essen für Essen entwickelte Applikation, d .h. ursprünglich zugeschnitten auf Essener Anforderungen Dublin Core Datenmodell, XML-Schnittstellen, beliebige Dateitypen Benötigt IBM Content Manager, DB2 unter AIX / NT Java-Applikation bestehend aus Servlets, Applets Open Source unter GNU General Public License, nichtkommerziell Nachnutzung durch 12 andere Universitäten erfolgreich, z. B. Leipzig (Bach Digital), Jena (Urmel), ca. ein Dutzend Installationen Zunehmende Flexibilisierung zur einfacheren Nachnutzung Teil der CampusSource Initiative NRW, Teil des MyCoRe Projekts Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

MILESS Basis: Content Manager V7
Abbildung: Marc Schlüpmann, Universität Essen Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

Content Manager: Wesentliche Funktionen
Content Manager: Server-Komponenten mit DB2, TSM-Anbindung... Enterprise Information Portal: Client-Komponenten u. Text Search Verwaltung und Speicherung von Metadaten und Content Zentrale / dezentrale Object Server mit TSM Anbindung Parametrische Suche, vergleichbar mit Suche in relationaler DB Volltextsuche mit linguistischen Features Über EIP verteilte Suche mit Anbindung an andere Backends Programmier-Schnittstellen für Java, C++, C, ActiveX Funktionen für Benutzer- und Rechtemanagement Workflow-Funktionen Einfache Beispiel-Applikationen (flaches Karteikarten-Datenmodell) Administrations-Clients, ... (diese Liste ist nicht vollständig) Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

MILESS Hardware-Basis in Essen
Internet via GWIN: 155 Mbit/s Anbindung an Gigabit Wissen-schaftsnetz RS/6000 SP mit mehreren Frames MILESS IBM DB2 Content Manager Objectserver Libraryserver Videoserver parallel batch parallel batch Mail-Server IMAP login services students Neuer Video-Server login services staff TSM Serial batch Uni Essen Campus Netzwerk Gigabit Ethernet Web CMS DB and WWW Services Scalable POWERParallel Switch SCSI SSA Online Plattenpool (ca 800 GB) 3494-C2A 3494-L10 3494-D12 172 GB SSA- Raid RAID RAID Ca. 800 Band- lager- fächer 3590 3590 30 GB In 2002: SAN-Lösung mit NAS-Gateway, ca. 1,6 TB Nutzspeicher 0,8 TB Copy-Speicher 30 GB In 2002: Neue Tape-Library mit zunächst ca. >= 100 TB 3490 3490 3590 3590 58 GB SSA 58 GB SSA 36 GB SSA 172 GB SSA- Raid IBM 3494 Tape Library (derzeit 12 TB) Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

Architektur Content Manager V8

MILESS Software-Architektur

Deutsche Bibliothek: Elektronische Dissertationen
MILESS Datenmodell Dokumentenmodell ist Umsetzung des Dublin Core Element Set: Creator, Publisher, Contributor, Title, Subject, Description, Source, Coverage, Rights, Type, Format, Date, Language, ... Ergänzt um Modell für Personen / Körperschaftsdaten: Personen, Namensformen, Kontaktinformationen, ... Ergänzt um Modell für Dokumenten-Derivate und Dateien Ein Dokument in verschiedenen Formaten (HTML, PS, PDF, ...) Metadatensatz ist abgestimmt auf / mit Deutsche Bibliothek: Elektronische Dissertationen Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

Übersicht MILESS Datenmodell

Allgemeine u. fachspezifische Suchmasken

Liste der Suchergebnisse

Anzeige der Dokumenten-Metadaten

Applet-GUI für Autoren: Einstellen / Ändern

Dissertation in verschiedenen Formaten

Dissertation in LaTeX, Anzeige-Applet

Java- oder Shockwave-Animation

Video-Storyboard via XSL-Stylesheet

Video-Storyboard, XML-Darstellung

MyCoRe: Entstehung und Ziele
Essener Lösung „MILESS“ ist spezialisiert auf die Essener Anforderungen (z. B. in Datenmodell, Graphische Oberflächen) „MILESS Community“ der Nachnutzer brachte zusätzliche Anforderungen, Flexibilisierungswünsche, neue Anwendungsgebiete ein Daher, ausgehend von MILESS, gemeinsame Entwicklung eines flexiblen, anpassbaren Software-Kerns („core“) zur Erstellung von digitalen Bibliothekssystemen / Archivlösungen (allgemein „Content Repositories“ -> CoRe), für verschiedene Backend-Datenbanken, unter anderem IBM Content Manager Entwicklung als Open Source auf Java-Basis unter GNU GPL Kern, ergänzt um Anpassungen und Erweiterungen, bildet jeweils eine lokale Lösung, z. B. für Münzsammlung, Papyri-Archiv, ... Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

MyCoRe: Projektbeteiligte
Universität Essen: Rechenzentrum, Bibliothek, Medienzentrum Universität Jena: Rechenzentrum, Bibliothek Universität Leipzig: Rechenzentrum Universität Münster: Rechenzentrum, Bibliothek Universität Halle: Rechenzentrum, Bibliothek Universität Freiburg: Rechenzentrum Universität Rostock: Rechenzentrum, Bibliothek, Informatik Prof. Heuer Universität Bonn: Rechenzentrum Universität Greifswald: Rechenzentrum Universität Hamburg. Rechenzentrum, Bibliothek GWDG Göttingen mit Bayerischer Staatsbibliothek München Universität Uppsala / Louisiana Tech University: Architectural History IBM Deutschland: Content Manager Gruppe, Forschung & Lehre Weitere potentielle Beteiligte / interessierte zukünftige Nutzer / Kontakte Düsseldorf, Bochum, Mainz, BASF Ludwigshafen, Paul Hartmann AG ... Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

MyCoRe: Ziele und Funktionalität
Konfiguration statt Programmierung Konfigurierbares Metadatenmodell Konfigurierbares Layout über XSL Stylesheets Flexibles internes logisches Dateisystem Audio-/Video-Unterstützung Unterstützung verschiedener Datenbank-Backends Verteilte Suche über mehrere Systeme XML Import/Export Schnittstellen HTML GUI auch als Metadaten-Editor für Autoren Anbindung Benutzer-/Rechteverwaltung an LDAP, ... Schnittstellen für OAI, Z.39.50, Web Services: SOAP Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

MyCoRe: Datenmodellierung

MyCoRe Classification System: Browsing through classifications

MyCoRe Internal Logical Filesystem: Separation of file metadata and content
directory structure file names, types size, MD5 checksum date modified stored in RDBMS * MCRNode Manages file metadata MCRFile MCRDirectory 1 MCRFileContentStore Manages file content FCSContentManager FCSLocalFileSystem FCSRealServer various interface implementations FCSRemoteFTPServer FCSVideoCharger Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

MCRAudioVideoExtender
MyCoRe Internal Logical Filesystem: Audio/Video Stores and Extenders audio/video files can be treated as ordinary files (import, export, ...) audio/video content will automatically be stored in appropriate streaming server audio/video files have additional metadata (bitrate, framerate, ...) and capabilities (start a streaming player) * MCRNode MCRFile MCRDirectory 1 MCRAudioVideoExtender MCRFileContentStore FCSContentManager AVXRealServer FCSRealServer AVCVideoCharger FCSVideoCharger Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

MyCoRe: Architektur Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

Generation of HTML Pages by MyCoRe Servlets: Separation of Logic & Layout
XML Document Client Browser MCRLayoutServlet HTML Page XSL Stylesheet 1 2 3 4 Independent functions, can be changed maintained developed separately Layout instructions Data Business Logic Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

MyCoRe LayoutServlet: Three different sources of XML
MILESS Derivate Servlet 2a 1a XSL Stylesheet Stored XML Document as part of a MILESS derivate 1b Client Browser 2b 3 Other MyCoRe Servlet Dynamically generated XML Document MyCoRe Layout Servlet 1c Static XML Document from Web Server Filesystem 2c 4 Output HTML Page Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

Verteilte Suche in MyCoRe: Remote Query Server & Clients
Präsentation Suchergebnisse Lokale Suche Client Server Lokale Suche HTTP / XML Lokale Suche z.B. Content Manager Lokale Suche Quelle: M. Zarick, Universität Rostock Lokale Suche Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

Digitale Bibliothek vs.
E-Learning-Plattform Unterschiedliche Stärken / Schwerpunkte Arbeitsteilung / Kooperation / Integration Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

Digitale Bibliothek - Lehr- und Lernplattform
Digitale Multimediale Bibliothek Lehrmaterial, Metadaten Suche in Metadaten, inhaltsbasierte Suche in Text, Bild, Video Systematische Erschliessung, Anbindung an externe Quellen Audio-/Video-Streaming, ... Archivierung, Backup Konvertierung, Transcoding, Versionsmanagement E-Learning Plattform Lernender Benutzer, Lernprozess Führung durch Lerninhalte Kursmanagement Interaktive Tests, Gradebook Verwaltung der Studenten Terminkalender, Ankündigungen Kommunikation: Foren, Chat Schnittstellen, Services Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

Ariadne: Wiederverwendbarkeit durch beschreibende Metadaten und
Verteilungsplattform Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

Ariadne: Tools overview

Ariadne: Pedagogic header generator tool

Ariadne: Learner interface tool

Ariadne: Knowledge Pool System
Distributed system Replication Oracle database Content Repository A Digital Library! Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

Standardisierung im E-Learning
Voraussetzung für Wiederverwendbarkeit, Pflegbarkeit, ... Standards für E-Learning Content Standards für Services: Datenaustausch, Systemintegration Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

Players in establishing E-Learning Standards
ADL  SCORM Advanced Distributed Learning Initiative des DoD ARIADNE Alliance of Remote Instructional Authoring & Distribution Networks für Europe AICC Aviation Industry Computer Based Training Committee IEEE LTCS  LOM Learning Technology Standards Committee IMS Global Learning Consortium, Inc. MIT OKI: Open Knowledge Initiative Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

SCORM: Sharable Content Object Reference Model

ADL - Advanced Distributed Learning

Learning Management System in SCORM
Quelle: SCORM Dokumentation Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

SCORM: Assets Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

SCORM: SCO – Sharable Content Object

SCORM: Content Aggregation

SCORM: Package Interchange File

SCORM XML Manifest File

Using SCORM data model in Content Manager 8 Research prototype
Operational University of Essen: Test & Evaluation in an exploratory environment Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

Learning Content Management System LCMS
Neue Entwicklung: Learning Content Management System LCMS Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

LearnExact E-Learning Suite: LCMS + LMS + Digital Repository
Quelle: Präsentation LearnExact Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

LCMS ist vergleichbar mit Web CMS: Lerninhalte über Templates erstellen

LCMS Packaging erzeugt Content Package für LMS oder zur Verwaltung in Repository

Publishing von Learning Objects: Indizierung für Ablage in Repository

Einsatz von Learning Objects: Verwendung / Tracking in LMS

Integration E-Learning-Plattform – Digitale Bibliothek
Direkte Zusammenarbeit zwischen beiden Systemen MILESS / MyCoRe und OpenUSS MILESS / MyCoRe und Blackboard Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

MILESS und Lehr- und Lernumgebungen
MILESS ist Teil der CampusSource Initiative NRW: Kooperation mit CampusSource-Partnern und anderen Partnern zur Schaffung von Schnittstellen zwischen Digitaler Bibliothek und E-Learning-Umgebungen Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

OpenUSS (CampusSource NRW): E-Learning-Plattform der Universität Münster

OpenUSS Komponenten: Foundation / Extension Components
Quelle: OpenUSS Dokumentation Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

OpenUSS: Interfaces to MILESS / MyCoRe
OpenUSS with MILESS Extension MILESS Author GUI Applet invoke ID & XML metadata OpenUSS with MILESS Extension Applet Communicator Interface MILESS Functionality HTTP XML OpenUSS with MyCoRe Extension MyCoRe SOAP Web Services Interfaces SOAP Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

als Backend für E-Learning Projekte
Digitale Bibliothek als Backend für E-Learning Projekte Digitale Bibliothek bietet Services für E-Learning System an Java APIs Web Services Standardisierung: MIT Open Knowledge Initiative Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

Projekt KUPFER: Klausur- und Prüfungsvorbereitung
Quelle: KUPFER Prototyp Screenshot (Dipl.-Ing. Siegmar Klein) Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

Projekt KUPFER: Zusammenarbeit mit MILESS
Sammlung klausurtypischer Aufgaben zur Prüfungsvorbereitung Interaktive Bearbeitung der Aufgabe mit Feedback und Hilfe vom System Online-Version in MILESS, Offline-Version auf CD-ROM Aufgabe wird in XML-Datei beschrieben: Aufgabenstellung, Lösungsschritte, Hilfetexte, Bearbeitungszeit, Punkte, ... Zusätzliche Dateien je Aufgabe: Grafiken, HTML, Audio, Video Aufgabe ist Dokument in der Digitalen Bibliothek MILESS Querverweise zu anderen Dokumenten (Skripte, Videos, Animationen, ...) Arbeitsteilung MILESS: Suche nach Aufgaben Navigation durch Fachgebiete / Klassifikationen Streaming von Audio- / Video, Archivierung, Zugriffsschutz, ... Arbeitsteilung KUPFER: Editoren für verschiedene Aufgabentypen Darstellungsmodule für verschiedene Aufgabentypen Zusammenstellen und Durchführen einer Probeklausur Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

Projekt KUPFER: Module für Aufgabentypen
Tabellenmodul: Verarbeitet Aufgaben mit den Antworttypen Zahl, Multiple-Choice und Stichworten Grafikmodul: Ermöglicht die Beschriftung bzw. Ergänzung von vorgegebenen Grafiken sowie das Erstellen eigener Zeichnungen Mechanikmodul: Interaktive Aufbereitung statischer Systeme mit den dazugehörigen Informationen (Kräftegleichgewicht, Schnittgrößen) Städtebaumodul: Interaktive Umsetzung eines städtebaulichen Gestaltungsplanes (Plazieren von diversen vordefinierten Elementen wie z.B. Häusern, Straßen etc.). Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

Projekt KUPFER: Präsentation einer Aufgabe

Projekt KUPFER: Graphischer Editor für Aufgaben

MIT Open Knowledge Initiative
Definition von Services in E-Learning Software Systeme Von Content-orientierten Standards zu Services-orientierten Standards APIs mit Referenzimplementierung in Java MyCoRe verfolgt ähnliche Ansätze, aber mit anderem Schwerpunkt (Digitale Bibliothek statt E-Learning Schwerpunkt) Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

MIT Open Knowledge Initiative
Quelle: MIT OKI Whitepaper Kassel, Workshop ZKI Arbeitskreis Netzdienste F. Lützenkirchen

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