Fachhochschule Braunschweig-Wolfenbüttel

Präsentation zum Thema: "Fachhochschule Braunschweig-Wolfenbüttel"—  Präsentation transkript:

1 Fachhochschule Braunschweig-Wolfenbüttel
Das Lehr- und Lernsystem LON-CAPA LearningOnline Network with Computer-Assisted Personalized Approach Gerd Kortemeyer Michigan State University Juni 2006

2 Gliederung Teil 1: Geschichte Teil 2: Aufbau des Systems
Verteilte Inhaltsbibliothek Inhaltszusammenstellung Kursverwaltung Teil 3: Übungs- und Prüfungsaufgaben Teil 4: Effektivität Teil 5: Ausblick

3 Teil 1 Teil 1: Geschichte

4 Geschichte 1992: CAPA (Computer-Assisted Personalized Approach) wird erstmalig in einer Physikvorlesung mit 90 Studierenden eingesetzt. Reines Hausübungssystem Wurde bald an einer Reihe anderer Unis eingesetzt Jährliche Konferenzen “Tauschbörsen”: Austausch von Übungen CAPA Problems

5 FTP Geschichte 1997: LectureOnline Kurs-
Hausübungen und Lehrmaterialien Gemeinsames Pool von Materialien innerhalb einer Uni Werkzeuge zur Inhaltszusammenstellung innerhalb von Kursen Andere Unis verwenden das System Inhalts- bibliothek Kurs- Verwaltung zusammenstellung Inhalts- bibliothek Kurs- Verwaltung zusammenstellung FTP

6 Geschichte 1999: Zusammenarbeit von CAPA und LectureOnline
Start des LearningOnline Network with Computer-Assisted Personalized Approach (LON-CAPA) 2000: National Science Foundation Information Technology Research Grant Investigation of a Model for Online Resource Creation and Sharing in Educational Settings 5-Jahres Projekt 2,1 Millionen Dollar

7 Geschichte Ziele des Projektes:
Aufbau einer über Institutionsgrenzen hinweg nutzbaren Bibliothek wiederverwendbarer Lernobjekte Entwicklung von Geschäftsprozessen innerhalb des Verbundes Entwicklung von didaktischen Leitlinien zur Erzeugung effektiver Lernobjekte Entwicklung von Mechanismen zur Qualitätskontrolle der Lernobjekte

8 Geschichte 2006: Ende des NSF Projektes Nachhaltigkeit erreicht durch
40 Schulen 40 Hochschulen 6 Verlagsgesellschaften online Resources Über Studierende jedes Semester Nachhaltigkeit erreicht durch Kommerzielle Ausgründung Gemeinnütziges LON-CAPA Academic Consortium

9 Ausgründung eduCog, LLC Gegründet 2005
Stellt heute LON-CAPA bereit für 2 Hochschulen 32 Schulen 6 Verläge

10 LON-CAPA Academic Consortium
Gründungsmitglieder: Michigan State University und University of Illinois at Urbana-Champaign Haben jeweils $200k/Jahr auf fünf Jahre hinaus zur Unterstützung des Projektes garantiert.

11 Teil 2 Teil 2: Aufbau des Systemes

12 Logischer Aufbau Verteilte Inhaltsbibliothek über Campusgrenzen hinaus
Campus A Verteilte Inhaltsbibliothek über Campusgrenzen hinaus Inhalts -zusammenstellungs -werkzeuge Kursverwaltungssystem Campus B

13 Logischer Aufbau Verteilte Inhaltsbibliothek über Campusgrenzen hinaus
Campus A Campus B Kursverwaltungssystem Kursverwaltungssystem Inhalts -zusammenstellungs -werkzeuge Inhalts -zusammenstellungs -werkzeuge Verteilte Inhaltsbibliothek über Campusgrenzen hinaus

14 Verteilte Inhaltsbibliothek
Netzwerk von ständig verbundenen Servern Aufgeteilt in „Domains“, z.B. „MSU“ oder „FSU“

15 Entsprechend: Verteilte Rollen
Jeder Server im Netzwerk kann jede Resource für jede Nutzerin in jedem Kurs darstellen Systemweite Lastverteilung

16 Verteilte Inhaltsbibliothek
Virtuelles Filesystem Geordnet nach Domain Autor Verzeichnisstruktur des Autors “Supermarkt”

17 Verteilte Inhaltsbibliothek

18 Verteilte Inhaltsbibliothek
Hausübungs- und Testprobleme Verschiedene Optionen, Bilder, Nummern, Graphen, etc Gleiches Problem, zwei Studierende Mehr dazu später

19 Verteilte Inhaltsbibliothek
HTML/XML Inhaltsseiten Hausübungs- und Prüfungsprobleme Bilder 6.600 Inhaltszusammenstellungen 1,100 Simulationen und Animationen 500 Filme Verlagsbibliotheken mit Aufgabensammlungen zu Textbüchern

20 Verteilte Inhaltsbibliothek
Die URL ist die ID einer Resource Jeder Rechner im Verbund kann jede Resource unter ihrer URL auffinden und darstellen Replikation Resource näher am Benutzer Unabhängigkeit vom Server des Autors Automatisches Update durch “Subscription” Persistant systemweite URL

21 Verteilte Inhaltsbibliothek
Veröffentlichung: Metadaten werden weitestgehend automatisch erzeugt und abgefragt Server im Verbund werden benachrichtigt Eine neue Version wird erstellt /res/msu/kortemey/physicslib/oscillation/pendulum.5.problem

22 Verteilte Inhaltsbibliothek

23 Verteilte Inhaltsbibliothek

24 Verteilte Inhaltsbibliothek
Copyright ist immer beim Autor Möglichkeiten für Nutzungsrechte: Kann nur vom Autor verwendet werden Kann nur innerhalb der eigenen Uni verwendet werden; Studierende sehen das Material nur, wenn es ein Dozent ausgewählt hat Kann systemweit verwendet werden; Studierende sehen das Material nur, wenn es ein Dozent ausgewählt hat Ist frei (ohne Einloggen) verfügbar Konfigurierbare Rechteverwaltungsdatei (häufig Verlage) Unabhängig: XML Quellcode verfügbar oder nicht

25 Verteilte Inhaltsbibliothek
Aufgabensammlungen zu Vorlesungstexten Verlage beauftragen Firmen, die Aufgaben in LON-CAPA Format bereitzustellen Bibliotheken werden freigeschaltet für Kurse, die diese Texte benutzen Keine zusätzlichen Kosten, stattdessen Anreiz für Lehrende, dieses Buch auszuwählen

26 Verteilte Inhaltsbibliothek
Alle Daten (Seiten, Aufgaben, Rechtedateien, Metadaten, Inhaltszusammenstellungen, etc) sind intern in XML oder XHTML dargestellt Gesamtsystem: eingebaute Runtime-Umgebung Keine Kompatibilitätsprobleme, kein Import/Export notwendig Ein Quellcode, viele Darstellungsziele Umsetzung von XML nach Darstellung on-the-fly Quellcode Online Druck

27 Verteilte Inhaltsbibliothek
Eingebaute Runtimeumgebung: Kombination XML/LaTeX Konfigurierbare Onlinedarstellung Als HTML (tth) Als Bild Mit Mathtype-Fonts Weitgehend Browserkonfiguration browserkompatibel Sehr kompatibel notwendig Geringe Bandbreite Hohe Bandbreite Geringe Bandbreite

28 Verteilte Inhaltsbibliothek
Eingebaute Runtimeumgebung: Kombination XML/LaTeX Druck: HTML->LaTeX PDF Ausgabe

29 Logischer Aufbau Verteilte Inhaltsbibliothek über Campusgrenzen hinaus
Campus A Campus B Kursverwaltungssystem Kursverwaltungssystem Inhalts -zusammenstellungs -werkzeuge Inhalts -zusammenstellungs -werkzeuge Verteilte Inhaltsbibliothek über Campusgrenzen hinaus

30 Inhaltszusammenstellung
Schreibt Modul über statistisches Mittel Schreibt Modul über Meinungsforschung Schreibt Modul über statistische Fehler Benutzt dies in seinem Kurs

31 Verteilte Inhaltsbibliothek
Einkaufswagen: Resource Assembly Tools “Supermarkt”

32 Inhaltszusammenstellung
Verschachtelte Struktur Keine festgelegten Granularitäten Leute können sich darauf nicht einigen Lernobjekte existieren auf jeder Stufe und können auf jeder Stufe wiederverwendet werden

33 Inhaltszusammenstellung
Lehrpfads-festlegung

34 Inhaltszusammenstellung
Das Auffinden von Resources kann schwer sein Statische Metadaten häufig nicht vollständig ausgefüllt Keine Information über die Qualität der Resources Lösung: dynamische Metadaten

35 Logischer Aufbau Verteilte Inhaltsbibliothek über Campusgrenzen hinaus
Campus A Verteilte Inhaltsbibliothek über Campusgrenzen hinaus Inhalts -zusammenstellungs -werkzeuge Kursverwaltungssystem Campus B

36 Inhaltszusammenstellung
Statische Metadaten: Dublin Core, IMS Katalogisierungsunterstützung Dynamische Metadaten: Verwendungsdaten

37 Inhaltszusammenstellung
Suchrelevanz

38 Inhaltszusammenstellung
Browsing

39 Logischer Aufbau Verteilte Inhaltsbibliothek über Campusgrenzen hinaus
Campus A Campus B Kursverwaltungssystem Kursverwaltungssystem Inhalts -zusammenstellungs -werkzeuge Inhalts -zusammenstellungs -werkzeuge Verteilte Inhaltsbibliothek über Campusgrenzen hinaus

40 Kursverwaltung Übliche Werkzeuge Nicht alles besprechen
Navigation Diskussionsforen Benotung Kalender usw. Nicht alles besprechen Siehe

41 Kursverwaltung

42 Kursverwaltung Mittlere Ebene: Inhaltszusammen-stellung
Navigation wird daraus dynamisch erzeugt

43 Anbindung an Verwaltungssysteme
Kursverwaltung Anbindung an Verwaltungssysteme

44 Teil 3 Teil 3: Übungs- und Prüfungsaufgaben

45 Übungs- und Prüfungsaufgaben
Natürlich das Übliche: Mehrfachauswahlen Klicke-auf-Bild Zuordnungsaufgaben Rankordnungsaufgaben Alles kann mit Medien angereichert werden

46 Mathematische Aufgaben
Auswertung symbolischer Ausdrücke

47 Aufgaben für die Chemie
Chemische Formeln und Strukturen

48 Aufgaben für die Physik
Unterstützung physikalischer Einheiten

49 Graphen Dynamische Erzeugung von Graphen

50 Nichtautomatische Benotung

51 Nichtautomatische Benotung
Einreichen von Dateien aus dem Portfolio Mehrere HiWis benoten: Queue

52 Übungsaufgaben Feedback an den Studierenden Feedback an den Lehrenden
“mache ich ausreichend Fortschritte?” “was wird erwartet?” Feedback an den Lehrenden “wie kommen meine Studiernden voran?” “worauf muss ich in der Vorlesung näher eingehen und worauf nicht?” Just-In-Time Teaching (Probleme fällig vor der Vorlesung)

53 Feedback an den Lehrenden

54 Feedback to Instructor

55 Problem Analysis

56 Feedback an den Lehrenden

57 Feedback an den Lehrenden

58 Feedback an den Lehrenden

59 Feedback an den Lehrenden
Individuelle Nachrichten

60 Prüfungsaufgaben

61 Prüfungsaufgaben

62 Prüfungsaufgaben zur Nachbereitung

63 Prüfungsaufgaben zur Nachbereitung

64 Teil 4 Teil 4: Effektivität

65 Effektivität Übung macht den Meister Zeit mit dem Material verbringen

66 Zeit mit dem Material x5

67 Zeit mit dem Material Akademisches Jahr 2004/2005
Circa (Herbst) and (Frühling) Studierende an der MSU Logins in den ersten 16 Tagen des Semesters Logins im März, sieben Monate später

68 Zeit mit dem Material

69 Prüfungs- und Kursnoten
Vorher/Nachher

70 Gender Differential phy231: ohne CAPA phy232: mit CAPA
Geschlechter- unterschied

71 Teil 5 Teil 5: Ausblick

72 MSU: Usability Testing
Zusammenarbeit mit dem MSU Usability Lab Testet LON-CAPA Usability für Studierende Lehrende Autoren

73 Symbolische Mathematik
Integration eines symbolischen Algebrasystems Maxima Zusammenarbeit mit Fachhochschule Braunschweig/Wolfenbüttel

74 Übungen im Hörsaal Hörsaalnutzung von LON-CAPA
“Next generation clickers”

75 Übungen im Hörsaal Zusammen-arbeit mit Mazur Gruppe an Harvard und Bill Junkin an Erskine College Importiert, wird gerade korrigiert

76 Öffentliche Portfolios
Öffentlicher Zugang zu Portfoliodateien Bekanntgabe

77 Ausblick: RSS, Podcasts, Calendars
Herunterladen des Kalenders mit Fälligkeitsdaten, etc, nach iCalendar on PDAs, etc. Ankündigungen mit RSS Podcasting von Portfolio Dateien, Vorlesungsmitschnitten, etc. Blogs “Mobile Learning”

78 Prüfungen im Hörsaal Direktes Einscannen nach LON-CAPA

79 Ausblick 2007 LON-CAPA Conference and Workshop: University of Illinois at Urbana-Champaign

80 Anerkennung: Förderung
Anfänglich an der Michigan State University entwickelt Weitere Unterstützung von den Sloan und Mellon Foundations Derzeit finanziell unterstützt von Michigan State University und der National Science Foundation, sowie akademischen Partnerinstitutionen