eLearning unterstützt durch XML

1. eLearning unterstützt durch XML von Tobias Hein 08.07.2003

2. Teil 1 - eLearning „Man lernt beim Arbeiten und arbeitet beim Lernen, just in time.“-August Wilhelm Scheer

3. eLearning – was ist das überhaupt? • eLearning ein Teilbereich des Content-Management • Es gibt eine Vielzahl von Definition • Die Interpretation von eLearning unterscheidet sich von Unternehmen zu Unternehmen.

4. Beispiele für „eLearning“ • Szenarien, die heute mit dem Begriff des „eLearning“ in Verbindung gebracht werden sind: • Grundlegend kann zwischen Kommunikations- und Informationsangeboten unterschieden werden • Kommunikation zwischen Lehrenden und Lernenden über eMail • Virtuelle Seminarräume • Business TV • Wissensmanagement in Unternehmen • CBT (Computer Based Training) • WBT (Web Based Training)

5. Was bringt uns eLearning? • Im Vergleich zum herkömmlichen cLearning bringt eLearning einige Vorteile mit sich: • Einsparungen von Reisekosten zu Schulungen • Lerninhalte können weiterverwendet und weiterentwickelt werden • Die Vermittlung von Wissen „just-in-time“ • Dennoch • Lernprogramme, egal ob CBT oder WBT sind meist linear aufgebaut • Der Weg des Lernens wird vom Autor bei der Erstellung der Software vorgegeben

6. Das Ziel • Intelligente Lernsysteme, die eine individuelle Anpassung an die Voraussetzungen des Lernenden erlauben • Problem: • Lernobjekte müssen auffindbar und weiterverwendbar sein • Lernobjekte sollen sich leicht zu neuen Lerneinheiten zusammensetzen lassen können • Lösungsansatz: • Modularität von Lerneinheiten • Metadaten für Lernobjekte • Beschreibung und Katalogisierung von Lernobjekten

7. Teil 2 - XML „Bücher werden in unseren Schulen bald überflüssig sein ... Man kann jede Art von menschlichem Wissen mit der neuen Technik lehren.“-Thomas Alva Edison, 1913 Metadaten zur Beschreibung von Objekten

8. Metadaten • Metadaten versteht man als „Daten über Daten“ • Sie helfen Daten zu beschreiben um sie zu archivieren und auffindbar zu machen • Es muss ein festes Schema zur Beschreibung von Objekten existieren • Mit Dublin Core (DC) haben wir bereits einen Standard zur Beschreibung von elektronischen Dokumenten kennen gelernt

9. Metadaten von Lernobjekten • Standards machen es möglich, Inhalte austauschen zu können • Wichtig ist die Kompatibilität von System, Inhalt und Plattform • Es muss ein festes Vokabular, das für Hersteller und Nutzer gleichermaßen gilt, definiert werden • Schemata zur Beschreibung von Metadaten sind • AICC • IMS • LOM • SCORM

10. AICC (Aviation Industry Computer Based Training Committee) „Gremium der amerikanischen Luftfahrtindustrie, das Richtlinien für die Entwicklung, die Verbreitung und die Evaluation von eLearning-Angeboten entwickelt. Dieses Gremium hat vor allem durch die so genannten CMI-Richtlinien (Computer Managed Instruktion) auch außerhalb der Luftfahrtindustrie Beachtung gefunden.“ (Wissensplanet, 2002)

11. AICC (Aviation Industry Computer Based Training Committee) • 1988 gegründetes Gremium • Schwerpunkt ist die Entwicklung und Einführung eines weltweiten Interoperabilitätsstandards für CBT und WBT • Entwicklung von Richtlinien, den „AICC Guidelines and Recommendations“ • Die 10 AGRs beschäftigen sich mit allen wichtigen Aspekten von eLearning Ressourcen und regeln den Datentransfer zwischen Learning Management System und Contentsystem. • Zertifiziert Software die sich an die AGRs hält

12. AICC Guidelines & Recommendations • AGR 001 - AICC Publications • AGR 002 - Courseware Delivery Stations • AGR 003 - Digital Audio • AGR 004 - Operating/Windowing System • AGR 005 - CBT Periphal Devices • AGR 006 - Computer-Managed Instruction • AGR 007 - Courseware Interchange • AGR 008 - Digital Video • AGR 009 - Icon Standards: User Interface • AGR 010 - Web-Based Computer-Managed Instruction

13. IMS(Instructional Management System) „IMS (Instructional Management System) entwickelt und fördert offene Spezifikationen zur Verbesserung von E-Learning Aktivitäten. Die beiden Hauptziele sind: • Definition der technischen Standards für eine Interoperabilität von Lernumgebungen • Unterstützung einer internationalen Verbreitung von IMS- Spezifikationen“ (Medien-Bildung, 2002)

14. IMS(Instructional Management System) • Entwicklung des Global Learning Consortiums • Eigentlich für den Hochschulbildungsbereich gedacht • Inzwischen auf weitere Lernumgebungen erweitert • IMS baut auf XML auf

15. Einzelne Elemente einer Lerneinheit werde zu einem Paket zusammengefasst, dem IMS Content Package Der Aufbau eines IMS Content Package: Package Interchange File Package Manifest File Physical Files Quelle: IMS IMS Content Package

16. IMS Manifest File • Das IMS Manifest, eine XML Datei, beschreibt die physikalischen Daten • Das Manifest enthält folgende Elemente: • Meta-data: Beschreibung des Manifest • Organization: beschreibt die Organisation der Inhalte • Resources: Verweist auf die eigentlichen Datenelemente Quelle: IMS

17. IMS Manifest File Quelle: IMS

18. LOM(Learning Object Metadata) „Vom LTSC-Gremium der IEEE entwickelter Standard zur Beschreibung von Lernobjekten anhand von Metadaten. Beispielsweise können die Metadaten eines Online-Kurses festhalten, wer der Autor des Kurses ist, für welche Zielgruppe er gedacht ist usw. Ein einheitlicher Standard von Metadaten für Lerninhalte soll den Austausch dieser Lerninhalte zwischen unterschiedlichen Lernsystemen ermöglichen. In den LOM-Standard des IEEE sind u.a. Vorarbeiten des IMS-Projektes und des ARIADNE-Projektes eingeflossen. Er befindet sich derzeit noch im Entwurfsstadium.“ (Wissensplanet, 2002)

19. LOM(Learning Object Metadata) • Standard zur Beschreibung von Lernobjekten • Erleichtert die Suche und Benutzung der Objekte • Soll das Austauschen von Lernobjekten durch Kataloge erleichtern • Beschreibung von Objekten ähnelt Dublin Core

20. Das LOMv1.0 Base Schema • Jedes Objekt besitzt ein Wurzelelement: <lom> • Es folgen 9 weitere Elementen, unter denen sich die Informationen des Objekts kategorisieren lassen • general: Grundlegende Informationen, die das Lernobjekt beschreiben • lifecycle: Merkmale über die Geschichte und den aktuellen Zustand des Lernobjekts • meta-metadata: Informationen über die Metadaten-Instanz an sich • technical: technische Voraussetzungen des Lernobjekts • educational: pädagogische Merkmale des Lernobjekts • rights: Urheberrechtliche Informationen des Lernobjekts • relation: Beziehungen zwischen dem Lernobjekt und anderen verwandten Lernobjekten • annotation: Anmerkungen zum Lernobjekt • classification: Einordnung des Lernobjekts in ein Klassifizierungssystem • Jedes dieser Elemente unterteilt sich in weitere Abschnitte bis hin zu den eigentlichen Metadaten

21. Baumstruktur des LOM Schemas

22. Beispiel: Das <general> Element Quelle: IMS

23. Beispiel: Das <general> Element . . . <general> <title> <langstring xml:lang="de">eLearning und XML</langstring > <langstring xml:lang="en">eLearning and XML</langstring > </title> <description> <langstring xml:lang="de">Ein Vortrag zum Thema eLearning und XML</langstring>    <langstring xml:lang="en">...</langstring> <langstring xml:lang="fr">...</langstring> <langstring xml:lang="nl">...</langstring> </description> <keyword> <langstring xml:lang="de">eLearning</langstring> <langstring xml:lang="en">eLearning</langstring> </keyword> <keyword> <langstring xml:lang="de">XML</langstring> <langstring xml:lang="en">XML</langstring> </keyword> </general> . . .

24. SCORM(Sharable Content Object Reference Model) “Das für das US-Militär entwickelte und von der US Federal Government ADL-Initiative vor kurzem freigegebene SCORM (Shareable Courseware Object Reference Model) soll die Wiederverwendbarkeit, Rekombinierbarkeit und Interoperabilität von Lerninhalten gewährleisten.“ (Medien-Bildung, 2002)

25. SCORM(Sharable Content Object Reference Model) • SCORM ist eine Gemeinschaftsentwicklung von LTSC, IMS, ARIADNE, IEEE und AICC und vereint so verschiedene Lerntechnologien • Lernobjekte, die mit SCORM definiert wurden, erfüllen drei Bedingungen: • Wiederverwendbarkeit • Kompatibilität (Interoperabilität) • Systemunabhängigkeit

26. SCORM Content Aggregation Model • Mittels Content Aggregation werden, wie schon bei IMS, mehrere Lernobjekte zusammengefasst • Das Content Aggregation Model besteht aus mehreren, aufeinander aufbauenden Komponenten: • Content Model • Metadaten • Content Package

27. SCORM Content Model • Beschreibt die SCORM Komponenten an sich • Definiert, wie einzelen Elemente zu neuen Einheiten zusammengefasst werden können • Die Elemente sind: • Assets • Shareable Content Objects (SCO) • Content Aggregations / Repository • Content Aggregation fasst mehrere SCOs zu einer Lerneinheit zusammen. • Die SCOs bilden eine Einheit aus verschiedenen Assets • Assets sind die kleinsten Bausteine, z.B. Texte, Grafiken, Audio- oder Videodateien

28. SCORM Content Model

29. SCORM Content Model

30. SCORM Metadaten • Ressourcen werden nach dem LOM-Standard beschrieben • Wie bei LOM gibt es 9 Kategorien, mit bis zu 7 Datenelementen SCORM Content Packaging • Beschreibt die Struktur der Lerneinheit und die Lerninhalte • Das Content Package besteht aus • Manifest File • Physical Files

31. SCORM(Sharable Content Object Reference Model) • Die Kursstruktur wird nach AICC-Standard definiert • Die Lernelemente richten sich nach dem IMS-Standard • Die Beschreibung der Elemente hält sich an den LOM-Standard

32. eLearning unterstützt durch XML Vielen Dank