Modularisierungskonzepte für e-Learning Content Roland Mittermeir Institut für Informatik-Systeme Universität Klagenfurt Österreich mittermeir@isys.uni-klu.ac.at Roland Mittermeir

Problem Lehrveranstaltungen sind Informationsobjekte. Sie unterliegen zeitlichen Veränderungen (klassische Aktualisierung), thematischen Veränderungen (Zielgruppen-Anpassungen), Variationen innerer thematische Zusammenhänge (didaktisches Konzept, didaktische Planung), Variationen äußerer Zusammenhänge (zu anderen Lehrveranstaltg.). Gute Medienunterstützung von Lehrveranstaltungen ist teuer. Einsteiger benötigen trial-and-error. ?? Investitionssicherung ?? Roland Mittermeir

Versionen-Genealogie Varietät/ Version englische version Version E-2001 Erwachs.- bldg. mit Video FH- version Vers.f. Nebenfach Überblicks- version release 2000 Ausgangs- LV release 2001 BL 2002 Release t Roland Mittermeir

Content-Management Wie variiere ich meine Inhalte zeit- und zielgruppenkonform so, dass eine neue Instanz der Lehrveranstaltung mit „proportionalem“ Aufwand aus der bestehenden Instanz aus den bestehenden Instanzen aus einer generischen Instanz aus einem Bestand von zusammengehörigem Material entwickelt werden kann? Wie verwalte ich Querbeziehungen in meinem Material? Wie ordne ich mein Material gewissen Meta-Strukturen zu? Was sind relevante Meta-Strukturen? Roland Mittermeir

Architektur einer Lehrveranstaltung Makro-Ebene: Didaktisch sinnvolle Gruppierung von Themenblöcken und Zuordnung der verfügbaren Ressourcen Wochenstunden, Buch-/Skript-Seiten, Folien bzw. Bildschirm-Seiten, ... Mikro-Ebene: Detailausführung innerhalb des jeweiligen Themenblocks, Stoff-Ausarbeitung Konkrete Ausformulierungen Unterstützung durch Graphik, Bild, Ton, Animation, ..., Tabellen, Präparate, ... Übungsmaterialien, ..., Prüfungsbeispiele. Die beiden Ebenen sind nicht vollständig voneinander unabhängig! Roland Mittermeir

Content Management-V Idealtypus: klassische Präsenzvorlesung Präsentations-Szenario: LV-Leitung bestimmt Inhalt LV-Leitung bestimmt Präsentationsfolge LV-Leitung bestimmt Präsentationsgeschwindigkeit Evolutions-Szenarien: fachliche Aktualisierung im Mikro-Bereich inhaltliche Überarbeitung für andere Zielgruppe (Haupt- /Nebenfach) Breite  Tiefe Inhaltliche Überarbeitung für Gastvorlesung (andere Einstiegsvoraus-setzungen, andere Detailziele) Präsentationsüberarbeitung (z.B. Gastvorlesung in Fremdsprache) Roland Mittermeir

Idealtypus: elektronische Lehrveranstaltung f. Selbststudium Content Management-S Idealtypus: elektronische Lehrveranstaltung f. Selbststudium Präsentations-Szenario: LV-Leitung bestimmt Inhalt, Studierende bestimmt Präsentationsfolge Studierende bestimmt Präsentationsgeschwindigkeit Evolutions-Szenarien: fachliche Aktualisierung im Mikro-Bereich Abstimmung fachlicher Aktualisierungen, die mehrere Interventionspunkte betreffen Ausweitung des Inhalts-Repositoriums (Haupt- /Nebenfach) Breite  Tiefe Abschneider (short cuts) und Aussichtspfade (andere Einstiegsvoraussetzungen, andere Detailziele) für inhomogene Zielgruppen Sicherung der Präsentationskonsistenz (vgl. Mehrsprachigkeit) Roland Mittermeir

Behauptung: Facetten: Lösungsidee Content Management ist analog zu Software Configuration Management Facetten: Releases: zeitliche Abfolge lauffähiger Systeme Versionen: Schwestersysteme, die aus einer Vorgänger-Release gezogen („geklont“) aber anschließend modifiziert werden. Baselines: in sich konsistente Grundversion eines Systems, die als Referenzpunkt für künftige Änderungen dient. Produkt-Linie: Systemfamilie, die so aus einer gemeinsamen Baseline gezogen werden kann, dass Versionen durch konsistente Adaptierungsoperationen kostengünstig entwickelbar sind. Roland Mittermeir

von systematischer Content-Wiederverwendung. Forderung Entwicklung von methodischen Anleitungen, Werkzeugkomponenten zur Unterstützung von systematischer Content-Wiederverwendung. Einheit der Lehrmaterialien muss deutlich unterhalb der Kurs / Lehrveranstaltungs-Ebene angesiedelt werden. Lehrmaterialien sollten zu spezifischen Kurs-Instanzen „auffädelbar“ sein. Roland Mittermeir

Trennung in Lösungsansatz Kursebene / Kursarchitektur: ... Modulebene Legt Struktur des Kurses bzw. der Lehrveranstaltung fest. Definiert Inhalte auf Lehrzielebene. Legt didaktisches Grundmodell der Wissensvermittlung fest. ... Modulebene Lehreinheit, die aus Entwickler-Sicht ein in sich abgeschlossenes Stoffgebiet behandelt. Ziel: Definiere Modulgrenzen so, dass Aktualisierungen unabhängig von der Struktur des Gesamtkurses vorgenommen werden können. ... Materialebene Roland Mittermeir

Feingranulare Einheit / Chunk liegt noch unterhalb des Modul-Niveaus, inhaltlich/didaktisch abgeschlossene Komponente, die zu einer semantisch abgeschlossenen Stoffeinheit beiträgt Demonstrationsbeispiel Übungsbeispiel komplexe Graphik abgeschlossene, stoff-vermittelnde „Idee“ ein klar definierbares Lehrziel erfüllt Post-Condition := Pre-Condition + Lernerfolg im Extremfall ident zu Modul-Konzept ist, beschreibbar ist. Roland Mittermeir

Feingranulare Einheiten / Chunks 2 Ebenen: Chunk Beschreibung Version Vorbedingung Nachbedingung Release Meta- daten: Typ, ... Chunk Inhalt Inhalts- ebene: Roland Mittermeir

Chunk-Konzept / Modul-Konzept Trennung liegt beim Modul-Autor gesteuert durch Grad und Granularität der Wiederverwendbarkeit Chunk als Blattknoten in einer Aggregationshierariche von Lehrmaterialien Modul besteht aus einen oder mehreren ein Lehrziel (eine Frage) erfüllenden Chunks Modul ist realisierungstechnisch ein rekursives Konzept Roland Mittermeir

Module / Strings of Chunks 2 Ebenen: String Beschreibung Version Vorbedingung Nachbedingung Release Meta- daten: Typ, ... Chunk 1 Beschreibung Chunk 3 Beschreibung Chunk 1 Inhalt Chunk 3 Inhalt Inhalts- ebene: Chunk 2 Beschreibung Chunk 2 Inhalt Roland Mittermeir

Verbindung von Kurs- und Modul-Ebene: noch offen: Verbindung von Kurs- und Modul-Ebene: durch Aufbaustruktur des Kurses Definition des linearen Zusammenhangs zwischen Modulen (Typ V) Definition alternativer Wege, auf denen das Kursziel erreichbar ist (Typ S) Aufbaustruktur / Ablaufstruktur durch Definition von Querbeziehungen zwischen Moduln, die thematisch geboten, jedoch nicht durch die Ablaufstruktur gegeben sind Stoff vs Übungsbeispiele: Abhängigkeitsbeziehung „roter Faden“ durch Demonstrationsbeispiele, die in mehreren Moduln angesprochen werden (symmetrische Beziehung) Variantenmanagement bei Demonstrationsbeispielen Roland Mittermeir

Beziehungstypen / Link-Types Ablauf-Struktur linearer Ablauf vernetztes Wegesystem potentielle Wege durch den Kurs a) fest verdrahtet (hard-links) dynamisch instantiierber (Vor- und Nachbedingungen: soft links) tatsächlicher Weg durch die Instanz eines Kurses (course path) Aufbau-Struktur Chunk-Selection / Module-Selection (aggregation link) Semantische Fernbeziehungen / Konsistenz-/Äquivalenz-Links (r-links) Stoff-Beispiel-Beziehung (Alternativen-Links) Präsentationsalternativen (Präsentationsform-Äquivalenz, Sprachäquivalenz) Aktualisierungsbeziehungen, ... Roland Mittermeir

Semantische Fernbeziehungen Relationen zwischen Moduln bzw. Chunks, die spezifische Querbeziehungen ausdrücken. Zielgruppenäquivalenz Alternativbeispiele Spezialisierungs-Charakteristik ... (typ-parametrisierbare Beziehungen) zgr1 neutral .ppt a a a .hpt -webCT a a eLS Roland Mittermeir

Struktur-Architektur Im wesentlichen sind Kurs-Elemente (Module, Chunks) auf der Meta-Ebene vollständig beschrieben. Daher lässt sich die Beschreibungsebene in zwei Richtungen interpretieren: Zusicherung über den auf Inhaltsebene tatsächlich angebotenen „Stoff“, Anforderung an den von der Inhaltsebene erwarteten „Stoff“. Durch b) wird es möglich, semantisch austauschbare Lehreinheiten auf Chunk-Ebene zu definieren. Dies bewirkt indirekt auch Austauschbarkeit auf Modul-Ebene. Roland Mittermeir

? ReUse-Konzept Spezifi- kation Bedeckbarkeit: Chunk 1 Beschreibung Chunk 1 Inhalt Chunk 3 Beschreibung ? Chunk 3 Inhalt Chunk 2a Beschreibung Bedeckbarkeit: Chunk 2b Beschreibung Chunk 2a Inhalt Chunk 2b Inhalt Roland Mittermeir

Module / strings bestehen ebenfalls aus Konsequenz Kurs besteht aus „Rahmen“, der in Form von Meta-Daten spezifizierbar ist, die „Rahmen“ werden verbunden explizit: durch hard links, implizit: durch Vor- und Nachbedingungen / soft links, die „Rahmen“ werden durch inhaltlich aufgefüllte Module gefüllt. Module / strings bestehen ebenfalls aus „Rahmen“, die in Form von Meta-Daten spezifiziert sind, diese „Rahmen“ werden in der Regel durch hard links verbunden, und inhaltlich durch passende Chunks aufgefüllt. Chunks sind elementare „Lern-Brocken“ mit Inhalt, der in Form eines „Rahmens“ abstrahierend beschrieben ist. Roland Mittermeir

Kurs-, String- und Chunk-Ebene Roland Mittermeir

Nutzungsszenario-V Klassischer Aufbau/Revision einer Lehrveranstaltung bzw. eines Kurses lehrerzentriert Auswahlproblem Aggregations-Links sind quasi implizit durch Einbau bestimmter Inhalte in eine spezifische Ablauffolge gegeben. Konstruktionsproblem System sollte bei Auswahl von Komponenten behilflich sein, System sollte auf Zusammenhänge, die durch Wartung des Kurses gebrochen werden, hinweisen, System sollte auf Zusatzmaterial, das ggf. passend sein könnte, verweisen. Roland Mittermeir

Nutzungsszenario-S Studierende verfolgt nicht fix vorgegebenem Pfad, sondern wählt sich bedarfskonform (problemkonform und vorkenntniskonform) Inhalte aus „dem Kurs“ aus lernerzentriert Auswahlproblem Wird erst zur Laufzeit aufgelöst. Daher ist Pool von Alternativ-Inhalten nötig, der über Aggregationslinks zu den jeweils relevanten Auswahl-Chunks angebunden wird. Konstruktionsproblem System sollte bei Auswahl von Komponenten behilflich sein, System sollte auf Zusammenhänge, die durch Wartung des Kurses gebrochen werden, hinweisen, System sollte auf Zusatzmaterial, das ggf. passend sein könnte, verweisen. Roland Mittermeir

Nutzungsszenario-S Studierende verfolgt nicht fix vorgegebenem Pfad, sondern wählt sich bedarfskonform (problemkonform und vorkenntniskonform) Inhalte aus „dem Kurs“ aus lernerzentriert Auswahlproblem Konstruktionsproblem System sollte bei Auswahl von Inhalten vorschlagen. System muss dabei Zusammenhänge, die im Material gegeben sind, vom Lerner jedoch übersprungen werden sollen beurteilen und ggf. füllen, feststellen, an welchen Stellen „Absprung-“ und „Einsprung-Basen bestehen. System sollte auf Zusatzmaterial, das ggf. passend sein könnte, verweisen. Roland Mittermeir

Interaktion Lerner  System simuliertes Self-Assessment Verbindung zwischen Self-Assessment und Meta-Daten Protokollierung des „Studienfortschritts“ Roland Mittermeir

Kurs- / Modul-Grundstruktur Gerüst von Moduln (strings of chunks) mit ausgezeichnetem Einstiegspunkt und ausgezeichnetem Ausstiegspunkt vorgeplante Seiten-Einstiege für „just-in-time / just-for-me“ Learner ?? vorgeplante Notausstiege wohldefinierte Vorbedingungen für Einstieg auch für Seiten-Einstiege wohldefinierte (vermutete) Lehrziel-Erreichung bei durchschreiten eines Kurs-Pfades Roland Mittermeir

Ausgehend von Lehrveranstaltungs-Evolution, Zusammenfassung Ausgehend von Lehrveranstaltungs-Evolution, Entwicklung von Konzepten zur Individualisierung von e-Lern-Veranstaltungen. Lösungskonzepte in moderne open-source Software integrierbar Roland Mittermeir

Danke für die Aufmerksamkeit! ? weitere Informationen: www/planet-et.at Roland Mittermeir