S C O R E System for Courseware Reuse

Präsentation zum Thema: "S C O R E System for Courseware Reuse"—  Präsentation transkript:

1 S C O R E System for Courseware Reuse
Entwicklung eines Systems zur Erstellung von wiederverwendbaren Lehr-/Lerninhalten im Project SCORE Alexander Fürbach Institut für Programmstrukturen und Datenorganisation Universität Karlsruhe

2 Überblick Motivation Ziele der Diplomarbeit SCORE Konzept
Modularisierung Trennung von Aspekten Ebenen der Modularisierung Realisierung Modulentwicklung Kursentwicklung Prototyp Zusammenfassung

3 Das Erstellen eines Kurses ist zeit- und kostenintensiver Prozess
Motivation Das Erstellen eines Kurses ist zeit- und kostenintensiver Prozess erfordert interdisziplinäre Zusammenarbeit muß psychologische und ergonomische Faktoren berücksichtigen The development of multimedia systems or courseware has particulare characteristics that have to be taken into concideration in the development process. studies showes that more than 200 hours development time is needed for the development of one hour CBT-Programm. Another Important characteristic that distinguishes the development process of multimedia systems from the development process of other software systems is that: the interdisciplinarity of the developers. In the process participate computer scientist, psychologist, graphic designer, media specialist, domain expert It also has high requirements on creativity the consideration of psychological and ergonomical aspects, as well as engineering aspects during the development process

4 Motivation: Vorhandene Systeme
Vorhandene Systeme betrachten einen Kurs als unveränderliche Einheit Kurs ist nur schwer erweiterbar änderbar wiederverwendbar In the current situation developed courseware tends to have a monolithic structure- As a result of that current courseware is difficult to extend, maintain, update and reuse. Number of hour neede to develop on hour of lerning material

5 Anforderungen: Kursentwicklungssysstem
Formen der Wissenvermittlung selbstgesteuertes Lernen Lehrender vermittelt Wissen Anpassbarkeit durch Lehrende/Studenten Möglichkeit der Kooperation Standards (XML, Metadaten) Wiederverwendung Multimediale Inhalte

6 Überblick Motivation Ziele der Diplomarbeit SCORE Konzept
Modularisierung Trennung von Aspekten Ebenen der Modularisierung Realisierung Modulentwicklung Kursentwicklung Prototyp Zusammenfassung

7 Kosten- und Zeitreduktion
Ziele Kosten- und Zeitreduktion Kooperation und Wiederverwendung unterstützen Anpassung auf Kontext, Zielgruppen und Didaktik eines Dozenten ermöglichen

8 Überblick Motivation Ziele der Diplomarbeit SCORE Konzept
Modularisierung Trennung von Aspekten Ebenen der Modularisierung Realisierung Modulentwicklung Kursentwicklung Prototyp Zusammenfassung

9 SCORE Konzept: Modularisierung
Lerngebiet besteht aus thematisch abgeschlossenen, möglichst kontextfreien Lerneinheiten Lernatome als kleinste Einheiten Definition, Beispiel, Satz, Beweis thematisch abgeschlossene Lernatomeinheiten bilden Lernmodule

10 SCORE Konzept: Trennung von Aspekten
Wiederverwendung durch anpassungsfähige Lernmodule Anpassung auf Ebene des Inhalts, der Struktur und der Präsentationsform Trennung der Aspekte Inhalt, Struktur und Präsentation erlaubt die gezielte Anpassung eines dieser Aspekte unabhängig von den anderen

11 SCORE Konzept Modularisierung und Trennung von Aspekten durch Hierarchie auf Lernmodulen: Integrationsmodule Inhaltsaspekt Strukturmodule Struktur durch Reihenfolge Präsentationsmodule Präsentationsform eines Lernmoduls

12 Ebenen der Modularisierung
Learning Subject Learning unit Learning unit Learning unit Group of authors Integration Module Integration Module Type Views of single authors Structural Module Type Structural module Structural module Structural module Presentational Module Type Presentational module Presentational module Presentational module Presentational module Distance learning view Print view Face-to-face view Print view

13 Überblick Motivation Ziele der Diplomarbeit SCORE Konzept
Modularisierung Trennung von Aspekten Ebenen der Modularisierung Realisierung Modulentwicklung Kursentwicklung Prototyp Zusammenfassung

14 Prozess: Modulentwicklung
Import atom Search atoms Module montage Existing atoms Suitable atoms Module with metadata SCORE.AtomCheckIn SCORE.Search SCORE.ModuleBuilder SCORE.MetadataEdit SCORE.OntoBrowser SCORE.PresentationGenerator SCORE.IntegrationModuleBuilder SCORE.PresentaionModuleBuilder SCORE.StructuralModuleBuilder

15 Modulentwicklung : AtomCheckIn
Import atom Import atom beliebige Datei in das Kursentwicklungs- system übernehmen Metadaten übergeben Identifikation über Metadaten-ID Search atoms Module montage Existing atoms Suitable atoms Module with metadata SCORE.AtomCheckIn SCORE.Search SCORE.ModuleBuilder SCORE.MetadataEdit SCORE.AtomCheckIn Kopie der Datei in Datenbank anlegen Metadaten erzeugen GUID als ID Educational.Contenttype = Inhaltsform Technical.Format = MIME-Typ SCORE.OntoBrowser SCORE.PresentationGenerator SCORE.IntegrationModuleBuilder SCORE.PresentaionModuleBuilder SCORE.StructuralModuleBuilder

16 Metadaten Teilmenge des Learning Object Metadata (LOM) - Standards (IEEE) General: ID, Titel, Beschreibung, Schlüsselwörter Lifecycle: Versionsverwaltung, Bearbeiter Technical: Dateityp, Dateigröße, Dateipfad Educational: Art der Lernressource, Zielgruppe Relations: Beziehungen zwischen Lernobjekten Annotation: Bemerkungen, Bewertungen Classification: Ontologie “Ontologie ist eine formale, explizite Spezifikation einer geteilten Miniwelt”1 1Dieter Fensel, Ontologies: A Silver Bullet for Knowledge Managementand Electronic Commerce, Springer Verlag

17 Modulentwicklung: Integrationsmodul
Import atom Import atom Search atoms Search atoms Build Integration Module passende Lernatome auswählen Lernatome hinzufügen Module montage Existing atoms Existing atoms Suitable atoms Suitable atoms Module with metadata SCORE.AtomCheckIn SCORE.AtomCheckIn SCORE.Search SCORE.Search SCORE.ModuleBuilder SCORE.ModuleBuilder SCORE.MetadataEdit SCORE.OntoBrowser SCORE.OntoBrowser SCORE.PresentationGenerator SCORE.IntegrationModuleBuilder SCORE.IntegrationModuleBuilder SCORE.PresentaionModuleBuilder SCORE.IntegrationModuleBuilder ID, Name Referenz auf Lernatome Educational.Contenttype Technical.Format SCORE.StructuralModuleBuilder

18 Modulentwicklung: Strukturmodul
Import atom Import atom Search atoms Search atoms Build Structural Module Lernatome identifizieren Reihenfolge festlegen Module montage Existing atoms Existing atoms Suitable atoms Suitable atoms Module with metadata SCORE.AtomCheckIn SCORE.AtomCheckIn SCORE.Search SCORE.Search SCORE.ModuleBuilder SCORE.ModuleBuilder SCORE.MetadataEdit SCORE.OntoBrowser SCORE.OntoBrowser SCORE.PresentationGenerator SCORE.IntegrationModuleBuilder SCORE.IntegrationModuleBuilder SCORE.PresentaionModuleBuilder SCORE.StructuralModuleBuilder SCORE.StructuralModuleBuilder Reihenfolge über Strukturtemplate vorschlagen (contenttype) Anpassen der Reihenfolge

19 Modulentwicklung: Präsentationsmodul
Import atom Import atom Search atoms Search atoms Build Presentational Module Lernatome in darstellbare Form transformieren Module montage Existing atoms Existing atoms Suitable atoms Suitable atoms Module with metadata SCORE.AtomCheckIn SCORE.AtomCheckIn SCORE.Search SCORE.Search SCORE.ModuleBuilder SCORE.ModuleBuilder SCORE.MetadataEdit SCORE.OntoBrowser SCORE.OntoBrowser SCORE.PresentationGenerator SCORE.IntegrationModuleBuilder SCORE.IntegrationModuleBuilder SCORE.PresentaionModuleBuilder SCORE.PresentationalModuleBuilder darstellbare Datei erzeugen XSL-Transformation SCORE.StructuralModuleBuilder

20 Prozess: Kursentwicklung
Define a course structure Define a course structure Navigationsstruktur für Lern- module erzeugen Lernmodule einfügen Search modules Course montage Release course Existing modules Suitable modules Course with metadata SCORE.CourseBuilder SCORE.Search SCORE.ModuleBuilder SCORE.MetadataEdit SCORE.Uploader SCORE.CourseBuilder Baumstruktur erzeugen Referenzen auf Lernmodule SCORE.OntoBrowser SCORE.PresentationGenerator SCORE.IntegrationModuleBuilder SCORE.PresentaionModuleBuilder SCORE.Export SCORE.StructuralModuleBuilder

21 Überblick Motivation Ziel der Diplomarbeit SCORE Konzept
Modularisierung Trennung von Aspekten Ebenen der Modularisierung Realisierung Modulentwicklung Kursentwicklung Prototyp Zusammenfassung

22 Metadaten schwach strukturiert
Datenstrukturen Metadaten schwach strukturiert Typischerweise als XML-Dokument ausgetauscht Abbildung auf relationales Schema : 16 Tabellen Integrationsmodul, Strukturmodul XML für Plattformunabhängigkeit Lernatom, Präsentationsmodul Datei Tamino XML Server als zentrale Datenbank

23 Datenbank - Tamino XML Server
Systemarchitektur GUI (Swing) Check In Search Engine Meta Editor Module Builder Course Builder XPath DOM Tamino Java API HTTP Datenbank - Tamino XML Server Integration Module Structural Module nonXML Metadata Templates Course

24 Anwendung Szenario: Datenbankeinsatz, Lagerverwaltung
BeispielLagerverwaltungEinführung.ppt BeispielLVDatenbasisschemata.ppt BeispielLVAnwendungsfalldiagrammUML.ppt Metadaten erstellen CheckIn

25 CheckIn Lernatom file://C:/atome/BeispielLagerverwaltungEinfü Suche
Lernatom Einstellungen SCORE Hilfe Lernatom file://C:/atome/BeispielLagerverwaltungEinfü Suche Dateityp application/vnd.ms-powerpoint Metadaten file://C:/atome/BeispielLagerverwaltungEinfü Suche Titel Einführung in Lagerverwaltungsszenario Lehrform Einleitung Check-In Lösche Check-Out

26 Integrationsmodul Integrationsmodule Inhalt Lernatome
Integrationsmodul Lernatom Einstellungen SCORE Hilfe Integrationsmodule Inhalt Lernatome Beispielwelt Datenbank Einführung in Lagerverwalt Anwendungsfalldiagramm L Datenbasisschemata Lager Neues Modul Lernatom + Suche Suche Modul Lernatom - Metadaten

27 Integrationsmodul Integrationsmodule Inhalt Lernatome
Integrationsmodul Lernatom Einstellungen SCORE Hilfe Integrationsmodule Inhalt Lernatome Beispielwelt Datenbank Einführung in Lagerverwalt Einführung in Lagerverwalt Anwendungsfalldiagramm L Datenbasisschemata Lager Neues Modul Lernatom + Suche Suche Modul Lernatom - Metadaten

28 Strukturmodul Strukturmodule Struktur Lernatome Beispielwelt Datenbank
Strukturmodul Einstellungen SCORE Hilfe Strukturmodule Struktur Lernatome Beispielwelt Datenbank Einführung in Lagerverwalt 1 Einführung in Lagerverwalt Anwendungsfalldiagramm L 2 Anwendungsfalldiagramm L - Datenbasisschemata Lager Neues Modul Strukturiere Integrationsmodul Suche Modul Beispielwelt Datenbank Metadaten

29 Präsentationsmodul Präsentationsmodule Lernatome
Präsentationsmodul Einstellungen SCORE Hilfe Präsentationsmodule Lernatome Beispielwelt Datenbank Einführung in Lagerverwalt Anwendungsfalldiagramm L Transformationsmuster HTML Container Transformiere Neues Modul Metadaten Strukturmodul Suche Modul Beispielwelt Datenbank

30 Präsentationsmodul <xsl:template match=‘/structural_module‘>
<html> <head> <title><xsl:value-of </head> <xsl:for-each select=‘learning_atom‘> <xsl:sort <xsl:if <p> <xsl:element name=‘a‘> <xsl:attribute name=‘href‘> <xsl:value-of select=‘text()‘/> </xsl:attribute> <xsl:value-of </xsl:element> </p> </xsl:if> </xsl:for-each> </xsl:template>

31 Kurs Kurs Module Datenbankeinsatz Beispielwelt Datenbank
Kurs Einstellungen SCORE Hilfe Kurs Module Datenbankeinsatz Beispielwelt Datenbank Beispielwelt Datenbank Beispielwelt Datenbank Beispielwelt Daten SQL Neuer Kurs Erzeuge Knoten Suche Suche Kurs Entferne Knoten Metadaten

32 Überblick Motivation Ziel der Diplomarbeit SCORE Konzept
Modularisierung Trennung von Aspekten Ebenen der Modularisierung Realisierung Modulentwicklung Kursentwicklung Prototyp Zusammenfassung

33 Zusammenfassung Problem: Anforderung: Lösung
Kursentwicklung zeit- und kostenintensiv Anforderung: Wiederverwendare Lerneinheiten Anpassbarkeit auf bestimmte Zielgruppen, Lernumgebungen und verschiedene Lehrende Lösung Inhalte in kleinste Einheiten teilen Bilden von thematisch abgeschlossenen Modulen Trennen von Aspekten wie Inhalt, Struktur und Präsentation

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