Konzept/Architektur von modernen Lernumgebungen

Konzeption/Architektur von modernen

LernumgebungenMartin Ebner

Technology enhanced Learning

http://flickr.com/photos/powerbooktrance/289992273//

CBT (Computer Based Training)

• 1960-70 erstmals von der US Army aufgegriffen (Drill&Practice)

• Einteilung des Lernstoffs in kleine Einzelteile (frames)

• Einführung von Autorensystemen

• Verbreitung mittels Datenträger

• Intelligente Tutorielle Systeme (ITS) - Expertenmodelle, Lernermodelle

CBT (Computer Based Training)

Multimedia

offline

Behaviorismus

Stand-alone-Programme

CD-ROM

LehrenderLernender

WBT (Web Based Training)

• Auf Internettechnologie basierte Lernprogramme

• Weiterentwicklung des CBT, Daten werden mittels Webserver übertragen

• Zwei wesentliche Modelle: instructed-facilitated vs. self-directed (self-paced)

Communi-

cation

Admini-

stration

WBT (Web Based Training)

„CBT goes Learning Management System“

LehrenderLernender

LMS (Learning Management Systeme)

• Webbasiertes Informationssystem

• Basierend auf unterschiedlichen Programmiersprachen (Java, PHP, Microsoft.NET, ...)

• Client-Server Architektur

• ... provides an instructor with a set of tools and a framework that allows the relatively easy creation of online course content and the subsequent teaching and management of that course including various interactions with students taking the course

"...ein Softwaretool, auf welches im Intranet/Internet zugegriffen werden kann, und das über

eine entsprechende Oberfläche bestimmte Funktionalitäten, wie den Aufruf und die

Administration von LernerInnen, Lerninhalten, Übungsaufgaben, Kommunikationstools usw. von

einer zentralen Stelle aus ermöglicht. "

(Baumgartner, Häfele und Maier-Häfele (2002)

„ … Die Person des Lehrers ist dessen stärkstes Medium! Nicht der Overheadprojektor, die Tafel, die

Kopien oder gar die PowerPoint-Präsentation …“Manfred Spitzer, 2005

Learning Management Systeme halfen/helfen primär e-Learning by distributing

in ausgezeichnter Weise zu unterstützen

Communi-

cation

Admini-

stration

Web of Applications

Podcast

Wikis

Blogs

Social Network

LehrenderLernender

„WEB 2.0 is an attitude not a technology - This means there is no [beside a, M.E.]

technological revolution, it is a social revolution.“

Stephen Downes „e-Learning 2.0“, 2005

Ebner, M (2007) E-Learning 2.0 = e-Learning 1.0 + Web 2.0?, in: The Second International Conference on Availiability, Reliability and Security, ARES 2007, IEEE, S.

1235-1239, ISBN 0-7695-2775-2

Forschungsfrage: Wie kann ein Konzept / Architektur einer

modernen Lernumgebung aussehen?

Systemarchitektur

• Objektorientierte Systemarchitektur

• „Objekte“ sind Kurse, Räume oder auch Applikationen

• Für jedes Objekt sind Klassen/Methoden anwendbar (z.B. getUser, chat, newMessage)

• Objekte können andereObjekte enthalten

Ebner, M. (2008), Why We Need EduPunk, JOURNAL OF SOCIAL INFORMATICS, June 2008, Nr. 9, ISSN 1584-384X, p. 1-9

Metaarchitektur

„Web 1.0“ „Web x.x“


Inhaltserstellung Authoringproviding Content

Authoring

InteractiveLearning Objects (ILO)

OnlineContent

Inhalte aus unterschiedlichsten Ressourcen/Quellen

Providing Content

http://www.flickr.com/photos/sifter/370775225

Learning in times of abundanceErik Duval, 2008

Providing Content

http://flickr.com/photos/ben30/160708916/


Authoring vs. Content providing

• Inhalte werden aus unterschiedlichsten Quellen bezogen

• LMS ist nicht der einzige „Contenthoster“ - „cloud“ als Datenressource

• LMS ist der „Contentprovider“ (http/API)

• LMS wird von mittels externer Editoren gespeist (Remote-Authoring, Remote-Blogging)


Inhaltserstellung Authoring providing Content

Zugänglichkeit Browsing Delivering

Inhalte werden portierbar (z.B. auf Basis der RSS Technologie) - in beide Richtungen

Nagler, W.; Korica-Pehserl, P.; Ebner, M. (2007) RSS - The Door to E-Learning 2.0 , In: E-Learning: Strategische Implementierungen und Studiengang,

Tagungsband, 13. FNMA Tagung, S. 131-138, ISBN 3-902520-02-08

Delivering




Microblogging (Twitter)

Ebner, M., Schaffert, S. (2010). New Forms of and Tools for Cooperative Learning with Social Software in Higher Education. In: Brayden A. Morris & George M. Ferguson (Ed.),

Computer-Assisted Teaching: New Developments. Nova Science Pub, p. 151-165.

Providing Content

Wiki-Systeme im Einsatz

Ebner, M., Zechner, J., Holzinger, A. (2006): Why is Wikipedia so Successful? Experiences in Establishing the Principles in Higher Education, Proceedings I-KNOW 06,

6th International Conference on Knowlegde Management, Graz, Austria, S. 527-535

Theorie der kritischen Masse

Delivering

Mnemo-Wiki

Usability Research

Stickel, C.; Holzinger, A.; Ebner, M. (2008) Useful Oblivion Versus Information Overload in e-Learning: Examples in the context of Wiki Systems. - in: Proceedings of the ITI 2008 30th International Conference on Information Technology Interfaces, June

23-26 (2008), S. 171 - 176

Ebner, M.; Kickmeier-Rust, M.; Holzinger, A. (2008): Utilizing Wiki-Systems in higher education classes: a chance for universal access?; in Universal Access in the Information

Society, 2008, Springer Berlin / Heidelberg,

Delivering

The students who were required to use Weblogs during the semester did significantly perform better than the students who relied on their usual learning strategy

Holzinger, A.; Kickmeier-Rust, M.; Ebner, M. (2009) Interactive Technology for Enhancing Distributed Learning: A Study on Weblogs. Proceedings of HCI 2009 The 23nd British HCI

Group Annual Conference, Cambridge, London, pp. 309-312

! !

Delivering

User rate accuracy factor

User content rate factor

User state

Ebner, M.; Taraghi, B. (2008) A Blog Sphere for Higher Education; Proceeding of the 20th World Conference on Educational Multimedia,

Hypermedia and Telecommunications (ED-Media), 2008, p.5618-5625

Delivering

Ebner, M.; Maurer, H. (2009), Can Weblogs and Microblogs Change Traditional Scientific Writing?, Future Internet 1, no. 1: 47-58.

Delivering

Ebner, M.; Fickert, L.; Nagler, W.; Stöckler-Penz, C. (2007) Lifelong learning and Doctoral Studies – Facilitation with Podcasting Techniques,

In: Computers in Edcuation, Conference Proceeding IV, MIPRO 2007, S. 280-283

Podcasting - RSS kombiniert mit Medienfiles

Delivering

Geotagging

Podcasting

SocialBookmarking

Ebner, M; Walder, U.; (2008): E-Education in Civil Engineering - A Promise for the Future?; in Proceedings of 6th AECEF Symposium Education in Changing

Europe, Vainiunas, P. and Juknevicius, L. ed., Vilnius, Litauen, 2008, p. 16-26

Delivering




Verwendung Content ReuseFunctionality

Reuse

Functionality Reuse

• Remote Procedure Call (RPC)

• Verwendung von Webschnittstellen (REST, SOAP)

• Einsatz mit Drittanbietern (z.B. Plagiatsprüfung, ...)

.... aber auch Wiederverwendung der Lernumgebung

Functionality Reuse




Verwendung Content Reuse Functionality Reuse

Web Hyperweb Semantic Web

Semantic Web

• Export von Daten im RDF Format von allen Objekten (Kursen, Räumen, Applikationen)

• Export auch in RSS, ATOM and OPDS

• „Reusing (browsing, searching, syndicating, filtering) of Meta-Data über Servercontent“

• Beispiel: Weiterverwendung dieser Daten (mobile Devices)

OPDS zurDarstellungauf mobilenDevices

Semantic Web





Reuse


Zielperson Teacher Teacher

HCI Untersuchungen

Stickel, C.; Ebner, M.; Steinbach-Nordmann, S.; Searle, G.; Holzinger, A. (2009) Emotion Detection: Application of the Valence Arousal Space for Rapid Biological Usability

Testing to enhance Universal Access. - in: Springer Lecture Notes in Computer Science.

Teacher

!

!

Usability Engineering:Messung von

Hautwiderstand (SCL) und Herzrate (HRV)

Teacher

Hypothese: Führt zunehmende Vertrautheit mit dem System zur Stressreduktion?





Reuse


Zielperson Teacher Teacher





Reuse


Zielperson Teacher TeacherStudent

Der nächste Schritt ist nicht nur die Individualisierung der Lerninhalte sondern auch die Individualisierung

der Lernprozesse

Personal Learning Environment

Ebner, M. & Taraghi, B. (2010). Personal Learning Environment for Higher Education – A First Prototype. In Proceedings of World Conference on Educational Multimedia,

Hypermedia and Telecommunications 2010 (pp. 1158-1166). Chesapeake, VA: AACE.

Student

Student

Die Personal Learning Environment (PLE) basiert auf einem Framework für ein MashUp von Widgets

Widgets

„Widgets are full-fledged client-side applications that are authored using Web

standards. They are typically downloaded and installed on a client machine or device where

they typically run as stand-alone applications outside a Web browser“

Defintion of W3C

Student



MashUp Principle - Use of Widgets

Auinger, A.; Ebner, M.; Dietmar, N.; Holzinger, A. (2009) Mixing Content and Endless Collaboration – MashUps: Towards Future Personal Learning Environments.

- in: Springer Lecture Notes in Computer Science. (2009)

Widget

Externer Webserver

PLE

Student

MVC Framework für Widgets Entwicklung

Taraghi, B.; Ebner, M. (2010) A Simple MVC Framework for Widget Development. - in: Proceedings of the 3rd Workshop on Mashup

Personal Learning Environments (MUPPLE10), S. 1 - 8

3 Layer Prinzip: Model-View-Controller

Student

Student

Ausblick ...

• Widget Store (Portierbarkeit)

• „World of Apps“ (je Lernproblem ein Lernobjekt)

• User-generated Applications (Widgets)

• Semantische Beschreibung der Widgets

• Recommendation System (inhaltsbasiert und/oder Personen-basiert)

Zusammenfassung

Moderne Lernumgebung

Providing Content

Delivering

Functionality Reuse

Semantic Web

Learner-centred

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit

Martin Ebner