S C O R E S ystem for Co urseware Re use Entwicklung eines Systems zur Erstellung von

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 www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

2. Überblick Motivation Ziele der Diplomarbeit SCORE Konzept Modularisierung Trennung von Aspekten Ebenen der Modularisierung Realisierung Modulentwicklung Kursentwicklung Prototyp Zusammenfassung www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

3. Motivation Das Erstellen eines Kurses • ist zeit- und kostenintensiver Prozess • erfordert interdisziplinäre Zusammenarbeit • muß psychologische und ergonomische Faktoren berücksichtigen www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

4. Motivation: Vorhandene Systeme • Vorhandene Systeme betrachten einen Kurs als unveränderliche Einheit • Kurs ist nur schwer • erweiterbar • änderbar • wiederverwendbar www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

5. Anforderungen: Kursentwicklungssysstem • Formen der Wissenvermittlung • selbstgesteuertes Lernen • Lehrender vermittelt Wissen • Anpassbarkeit durch Lehrende/Studenten • Möglichkeit der Kooperation • Standards (XML, Metadaten) • Wiederverwendung • Multimediale Inhalte www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

6. Überblick Motivation Ziele der Diplomarbeit SCORE Konzept Modularisierung Trennung von Aspekten Ebenen der Modularisierung Realisierung Modulentwicklung Kursentwicklung Prototyp Zusammenfassung www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

7. Ziele • Kosten- und Zeitreduktion • Kooperation und Wiederverwendung unterstützen • Anpassung auf Kontext, Zielgruppen und Didaktik eines Dozenten ermöglichen www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

8. Überblick Motivation Ziele der Diplomarbeit SCORE Konzept Modularisierung Trennung von Aspekten Ebenen der Modularisierung Realisierung Modulentwicklung Kursentwicklung Prototyp Zusammenfassung www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

9. SCORE Konzept: Modularisierung • Modularisierung • Lerngebiet besteht aus thematisch abgeschlossenen, möglichst kontextfreien Lerneinheiten • Lernatome als kleinste Einheiten • Definition, Beispiel, Satz, Beweis • thematisch abgeschlossene Lernatomeinheiten bilden Lernmodule www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

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 www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

11. SCORE Konzept Modularisierung und Trennung von Aspekten durch Hierarchie auf Lernmodulen: • Integrationsmodule • Inhaltsaspekt • Strukturmodule • Struktur durch Reihenfolge • Präsentationsmodule • Präsentationsform eines Lernmoduls www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

12. Group of authors Presentational Module Type Structural Module Type Views of single authors Ebenen der Modularisierung Learning Subject Learning unit Learning unit Learning unit Integration Module Integration Module Type Structural module Structural module Structural module Presentational module Presentational module Presentational module Presentational module Print view Distance learning view Print view Face-to-face view www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

13. Überblick Motivation Ziele der Diplomarbeit SCORE Konzept Modularisierung Trennung von Aspekten Ebenen der Modularisierung Realisierung Modulentwicklung Kursentwicklung Prototyp Zusammenfassung www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

14. Prozess: Modulentwicklung Import atom Search atoms Module montage Existing atoms Suitable atoms Module with metadata SCORE.ModuleBuilder SCORE.AtomCheckIn SCORE.Search SCORE.MetadataEdit SCORE.OntoBrowser SCORE.PresentationGenerator SCORE.IntegrationModuleBuilder SCORE.PresentaionModuleBuilder SCORE.StructuralModuleBuilder www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

15. Modulentwicklung : AtomCheckIn Import atom Search atoms Module montage Import atom • beliebige Datei in das Kursentwicklungs- system übernehmen • Metadaten übergeben • Identifikation über Metadaten-ID Existing atoms Suitable atoms Module with metadata SCORE.ModuleBuilder SCORE.AtomCheckIn SCORE.Search 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 www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

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 www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

17. Modulentwicklung: Integrationsmodul Import atom Import atom Search atoms Search atoms Module montage Build Integration Module • passende Lernatome auswählen • Lernatome hinzufügen Existing atoms Existing atoms Suitable atoms Suitable atoms Module with metadata SCORE.ModuleBuilder SCORE.ModuleBuilder SCORE.AtomCheckIn SCORE.AtomCheckIn SCORE.Search SCORE.Search 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 www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

18. Modulentwicklung: Strukturmodul Import atom Import atom Search atoms Search atoms Module montage Build Structural Module • Lernatome identifizieren • Reihenfolge festlegen Existing atoms Existing atoms Suitable atoms Suitable atoms Module with metadata SCORE.ModuleBuilder SCORE.ModuleBuilder SCORE.AtomCheckIn SCORE.AtomCheckIn SCORE.Search SCORE.Search 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 www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

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

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

21. Überblick Motivation Ziel der Diplomarbeit SCORE Konzept Modularisierung Trennung von Aspekten Ebenen der Modularisierung Realisierung Modulentwicklung Kursentwicklung Prototyp Zusammenfassung www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

22. 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 Course nonXML Metadata Templates www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

23. Anwendung • Szenario: Datenbankeinsatz, Lagerverwaltung • BeispielLagerverwaltungEinführung.ppt • BeispielLVDatenbasisschemata.ppt • BeispielLVAnwendungsfalldiagrammUML.ppt • Metadaten erstellen • CheckIn www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

24. CheckIn 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 www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

25. Integrationsmodul 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 www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

26. Integrationsmodul 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 www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

27. Strukturmodul 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 www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

28. Präsentationsmodul 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 www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

29. Präsentationsmodul <xsl:template match=‘/structural_module‘> <html> <head> <title><xsl:value-of select=‘@title‘/></title> </head> <xsl:for-each select=‘learning_atom‘> <xsl:sort select=‘@position‘/> <xsl:if test=‘not(@position=‘-‘)‘> <p> <xsl:element name=‘a‘> <xsl:attribute name=‘href‘> <xsl:value-of select=‘text()‘/> </xsl:attribute> <xsl:value-of select=‘@educational_type‘/> </xsl:element> </p> </xsl:if> </xsl:for-each> <html> </xsl:template> www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

30. Kurs 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 www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

31. Überblick Motivation Ziel der Diplomarbeit SCORE Konzept Modularisierung Trennung von Aspekten Ebenen der Modularisierung Realisierung Modulentwicklung Kursentwicklung Prototyp Zusammenfassung www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

32. Zusammenfassung • Problem: • 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 www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE

33. Fragen? Weitere Informationen auf http://www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE www.ipd.uni-karlsruhe.de/SCORE