Michigan State University CampusContent Forum Austausch und Wiederverwendung von Lernmaterialien in LON-CAPA Konzepte und praktische Erfahrungen bei der Implementierung Gerd Kortemeyer Michigan State University

Teil 2: Aus Fehlern lernen Teil 3: Philosophie Gliederung Teil 1: Geschichte Teil 2: Aus Fehlern lernen Teil 3: Philosophie Teil 4: Aufbau und Implementation des Systems Teil 5: Ausblick

Teil 1 Teil 1: Geschichte

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

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

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

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

Geschichte 2002: NSF Site Visit Nicht ausreichend Teilnehmer Nicht ausreichend Resources Nicht ausreichend ausgereifte Platform Finanzierung des Projektes jedoch fortgesetzt

Geschichte 2003: Phase der Neuorientierung und Neugliederung Besuche bei anderen Unis Präsentationen Gespräche Änderung der Entwicklungsschwerpunkte Mehr dazu im zweiten Teil

Geschichte 2006: Ende des NSF Projektes Nachhaltigkeit erreicht durch 40 Schulen 40 Hochschulen 6 Verlagsgesellschaften 150.000 online Resources Über 30.000 Studierende jedes Semester Nachhaltigkeit erreicht durch Kommerziellen Spin-Off LON-CAPA Academic Consortium

Teil 2 Teil 2: Aus Fehlern Lernen

Falsch Aus Fehlern Lernen Eine Open-Source Platform garantiert, daß sich das System schnell weiterentwickelt und verbreitet. Andere helfen mit, das System zu programmieren Fehler schnell zu finden und zu reparieren das System schnell zu verbreiten, da es umsonst ist Falsch

Aus Fehlern Lernen Anders als Linux, Apache, etc: die Nutzer sind nicht selbst Programmierer Was man erwarten kann: Überschaubare kleine Funktionalitätserweiterungen mit Anleitung Hilfe bei der Anbindung an verschiedene Hochschulverwaltungssysteme Übersetzungen des Interfaces Nützliche Bugreports und Anregungen Was man braucht: stabiles Kernteam, das den Hauptteil der Richtungssetzung, der Programmierung und des Testens vorantreibt

Aus Fehlern Lernen Open-Source hat allgemein keinen guten Ruf in den Verwaltungsetagen: kein oder wenig Support langfristige Existenz nicht gesichert besonders Systeme, die aus Forschungsprojekten entstehen, enden häufig mit dem Ende des Projektes Mangel an Kontinuität, “zuviele Köche” Schlecht oder gar nicht dokumentiert Nicht skalierbar

Aus Fehlern Lernen Sehr viel wichtiger als “umsonst”: Stabilität und Skalierbarkeit „Maschinenraumtauglich“ Mehr als eine Uni hat auf Institutionsniveau langfristige Unterstützung garantiert Gibt es schon mehrere Jahre Nichts ist “umsonst”: open-source Software braucht auch lokal Systemadministration, Benutzersupport, Training, Hardware, etc. Viele, besonders kleinere Institutionen, sind dazu nicht in der Lage Moodle: einfach auf Bürorechner zu installieren, aber noch nicht „maschinenraumtauglich“

Aus Fehlern Lernen Eine Organisation wie CampusSource fehlt in den Staaten

Falsch Aus Fehlern Lernen Man muß sich auf Vermarktungsstrategien konzentrieren Das Resourcepool wird dadurch wachsen, daß man es Autoren, Verlägen und Institutionen möglich macht, ihre Inhalte auf verschiedenen Granularitätsniveaus kommerziell anzubieten Man braucht zunächst einmal Abrechnungsmechanismen für Micropayments, etc. Falsch

Aus Fehlern Lernen Autoren Verläge scheinen keinen Wert auf solche Micropayments zu legen verstehen Mechanismen nicht Erstellen die Resources sowieso für die eigene Lehre und sind stolz, wenn diese anderswo verwendet werden (System muß das zeigen!) Verläge Kurze Phase intensiver online Aktivitäten Dot-Com Bubble geplatzt Zurückbesinnung auf Core-Business: Papier Verstehen Mechanismen nicht

Aus Fehlern Lernen Institutionen Siehe Verläge: Virtual University Enterprises weitgehend wieder geschlossen Zurück zu Brick and Mortar Markt kaputt spätestens seit MIT Open Courseware (ungeachtet: schwer oder gar nicht wiederverwendbar) Universitäten verkaufen Abschlüsse, nicht Wissen

Aus Fehlern Lernen Allerdings: vielleicht sind wir auch einfach nicht so genial wie iTunes: Wiederverwendbare Medienobjekte verschiedener Herkunft Inhaltszusammenstellungen (Playlists) Micropayments ($0.99 (Musik) oder $1.99 (Videos)) Jeder versteht‘s

Falsch Aus Fehlern Lernen Lehrende interessieren sich für elegante Systemarchitektur, Metadaten, pädagogische Überlegungen, Standards, ... Lehrende lassen sich belehren.

Aus Fehlern Lernen Lehrende interessieren sich dafür, das, was sie sowieso schon machen, effizienter und eleganter in weniger Zeit zu erledigen Erst wenn das möglich gemacht wird, sind sie offen dafür, sich mit anderen Aspekten des Systemes zu befassen Mischung von Arroganz und Unsicherheit: es ist schwer, Lehrende als Nutzer zu gewinnen, und leicht, sie wieder zu verlieren Die Umgebung muß „sicher“ sein, keine direkte Kritik z.B. trauen sich einige Professoren immer noch nicht, ihr Material netzwerkweit zur Verfügung zu stellen.

Teil 3 Teil 3: Philosophie

Philosophie Lehrende setzen Lernobjekte in Kursen ein Funktionalität orientiert sich am Benutzer Alle Lernobjekte müssen unmittelbar systemweit einsetzbar sein: Keine Kompatibilitätsprobleme Kein Import/Export notwendig Alles läuft überall Alle Lernobjekte müssen online und in Druck darstellbar sein - ein Quellcode Das System stellt die Gesamtumgebung bereit, um alle Lernobjekte im Vorlesungsbetrieb einsetzen zu können

Philosophie Wir beschränken, wer neue Lernobjekte in das System laden kann (z.B. Professorinnen und Professoren an Hochschulen) Wir überprüfen aber nicht deren Material Das System muß die Funktionalität bereitstellen, um die Spreu vom Weizen zu trennen.

Philosophie Das System beschränkt den Zugang auf das Material, sodaß Autorinnen darauf vertrauen können Trennung zwischen Nutzungsrechten der Materialien und Sichtbarkeit des XML Quelltextes Studierende haben, außer wenn der Autor dies explizit zuläßt, nur Zugriff auf das Material, welches ihr Lehrender ausgewählt hat Lehrende können nur Materialien sehen und auswählen, die sie auch ihren Studierenden zugänglich machen können.

Teil 4 Teil 4: Aufbau und Implementation des Systemes

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

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

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

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

Verteilte Inhaltsbibliothek

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

Verteilte Inhaltsbibliothek 38.300 HTML/XML Inhaltsseiten 52.600 Hausübungs- und Prüfungsprobleme 49.300 Bilder 6.600 Inhaltszusammenstellungen 1,100 Simulationen und Animationen 500 Filme Verlagsbibliotheken mit Aufgabensammlungen zu Textbüchern

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

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

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

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

Verteilte Inhaltsbibliothek Alle Daten (Seiten, Aufgaben, Rechtedateien, Metadaten, Inhaltszusammenstellungen, etc) sind intern in XML oder XHTML dargestellt Ein Quellcode, viele Darstellungsziele LaTeX eingebettet für mathematische Ausdrücke Gleiche Idee wie FUXML Jedoch: Umsetzung von XML nach Darstellung on-the-fly Quellcode Online Druck

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

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

Verteilte Inhaltsbibliothek Einkaufswagen: Resource Assembly Tools “Supermarkt”

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

Inhaltszusammenstellung Lehrpfads-festlegung

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

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

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

Inhaltszusammenstellung Suchrelevanz

Inhaltszusammenstellung Browsing

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

Kursverwaltung Übliche Werkzeuge Nicht alles besprechen Navigation Diskussionsforen Benotung Kalender usw. Nicht alles besprechen Siehe http://www.edutools.info/

Kursverwaltung

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

Kursverwaltung x5

Kursverwaltung Navigation wird dynamisch erzeugt

Teil 5 Teil 5: Ausblick

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

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

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.

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 http://www.lon-capa.org/