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Lernumgebung LEA Funktionalität und Implementierung. Simon Wiest Universität Tübingen WSI für Informatik, Lehrstuhl Rechnerarchitektur http://www-ra.informatik.uni-tuebingen.de. Inhalt. 1. Projekt Bioinform@tik / LEA 2. Anforderungen Lernumgebung 3. Demonstration LEA 4. Implementierung
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Lernumgebung LEAFunktionalität und Implementierung Simon Wiest Universität Tübingen WSI für Informatik, Lehrstuhl Rechnerarchitektur http://www-ra.informatik.uni-tuebingen.de
Inhalt • 1. Projekt Bioinform@tik / LEA • 2. Anforderungen Lernumgebung • 3. Demonstration LEA • 4. Implementierung • 4.1 Erstellung (Autor) • 4.2 Publikation (Anbieter) • 4.3 Abruf (Lerner) • 4.4 Evaluation (Autor/Didaktischer Berater) • 5. Erfahrungen • 6. Fragen / Diskussion IuK Jahrestagung, Trier, März 2001
Schwerpunkt dieses Vortrages 1. Projekt “BioInform@tik” • Neuer Studiengang: Bioinformatik • Förderung Deutsche Telekom / MFG • Laufzeit 2 Jahre • 9 Partner • 7 Lehrveranstaltungen für Bioinformatiker • Fernstudium für Biologie-Lehrende an Gymnasien • Didaktische Evaluation durch DIFF • Teilprojekt 1: Evolutionäre Algorithmen IuK Jahrestagung, Trier, März 2001
1.1 Das Teilprojekt “LEA” • Einsatz-Szenario • Wöchentliche Vorlesung (2 SWh) • Wöchentliche Übungen (2 SWh) • Online-Skript • Simulator • Materialien aus dem Internet (Links) • Web-Portal als zentraler Anlaufpunkt für alle Vorlesungs-Teilnehmenden: • LEA: Lernumgebung Evolutionäre Algorithmen IuK Jahrestagung, Trier, März 2001
2. Anforderungen • “Zukunftssicheres” Format, nach Möglichkeit standardisiert • Verwendung von existierenden Materialien • Integration verschiedener Medien und Programme (z.B. Simulatoren) • Einfache Wartung bzw. Aktualisierbarkeit • Gute Lesbarkeit / Druckmöglichkeit • Benutzer-Modi (Nachschlagen, Selbststudium) • Annotations-Fähigkeiten • Flexible Benutzeroberfläche (für Experimente) • Protokollierung des Nutzerverhaltens IuK Jahrestagung, Trier, März 2001
3. Demonstration • Demo LEA IuK Jahrestagung, Trier, März 2001
3.1 Annotations-Funktion IuK Jahrestagung, Trier, März 2001
4. Implementierung • Implementierung folgt den 4 Rollen: Erstellen Publizieren Abrufen Evaluieren IuK Jahrestagung, Trier, März 2001
4. Implementierung • Implementierung folgt den 4 Rollen: Erstellen Publizieren Abrufen Evaluieren Autor IuK Jahrestagung, Trier, März 2001
4. Implementierung • Implementierung folgt den 4 Rollen: Erstellen Publizieren Abrufen Evaluieren Anbieter IuK Jahrestagung, Trier, März 2001
4. Implementierung • Implementierung folgt den 4 Rollen: Erstellen Publizieren Abrufen Evaluieren Lerner IuK Jahrestagung, Trier, März 2001
4. Implementierung • Implementierung folgt den 4 Rollen: Erstellen Publizieren Abrufen Evaluieren Didakt. Berater IuK Jahrestagung, Trier, März 2001
<html> <body> <p><b>Gesucht:</b>Hauptstadt von Frankreich</p> <p><b>Antwort:</b>Paris</p> </body> </html> HTML <quiz> <question>Hauptstadt von Frankreich</question> <answer>Paris</answer> </quiz> XML 4.1 Formatwahl Gesucht: Hauptstadt von Frankreich Antwort: Paris IuK Jahrestagung, Trier, März 2001
4.1.1 Vorteile von XML • Mehrere “Versionen” in einem Dokument • Varianten eines Inhaltes in einem Dokument • z.B. Graphiken in verschiedenen Auflösungen • Feinkörnige Adressierbarkeit der Inhalte • Einfache maschinelle Verarbeitung • Erstellen von Indizes • Konvertierung in andere Formate • Versions-Management • Erlaubt einfaches Einfügen von zusätzlichen Metadaten für Lernanwendungen IuK Jahrestagung, Trier, März 2001
4.1.2 Wahl der DTD • Eigene DTD • angelehnt an DocBook Standard • Erweiterungen für Medien (z.B. Flash, Applets) • Erweiterungen für Didaktik (z.B. Quiz) • wichtig: Konvertierbarkeit in zukünftige Standards • Standards • LOM 4.1(IEEE Learning Technology Standards Commitee) • SCORM 1.0(Advanced Distributed Learning Initiative, DoD) IuK Jahrestagung, Trier, März 2001
4.1.3 FrameMaker+SGML IuK Jahrestagung, Trier, März 2001
VorhandenesMaterial Kurs-Struktur Grafiken (High res.) Kurs-Inhalt XML SGML GIF GIF FM Export (300dpi) SGML/XML Aufbereitung Kurs-Inhalt auszeichnen FM +SGML XML neu erstellen Export (72dpi) Kurs-Inhalt Grafiken (Low res.) Inhalte Autor Grafiken GIF SGML GIF 4.1.4 Ablauf Erstellung IuK Jahrestagung, Trier, März 2001
4.2 Publikation • Kopieren der Dateien auf Webserver • Anlegen von XSLT Templates • XML-Unterstützung durch Servlet SIOUX • Servlet Interface for Online User-Adaptive XML content • Datenbank für Benutzerzugriff/Protokollierung • ht://Dig Volltext-Suchmaschine • Weitere Versionen • Offline (CD-ROM) • GlobalLearning IuK Jahrestagung, Trier, März 2001
Bilder, Videos,Handbücher, Softwarezum Download Apache Statisch HTTP * HTTP daemon HTTP SIOUX servlet Kurs-struktur Kurs-inhalte XML XML XML Dynamisch StyleSheets Schablonen JDBC XHTML XSL Benutzerprofile Nutzungsprotokolle Kommentare RDBMS Original- inhalte SGMLVerarbeitung FM FM 4.3 Abruf Lerner Kurs-Server Internet HTML Browser IuK Jahrestagung, Trier, März 2001
4.4 Evaluation • MySQL-Datenbank • Zugriffsteuerung und Protokollierung • Was protokolliert ein Webserver? • Was protokolliert SIOUX zusätzlich? • Identität des Benutzers (anonymisiert) • Benutzerpräferenzen (z.B. Oberflächeneinstellungen) • Technische Leistungsdaten (z.B. Antwortzeit) • Daten werden dem DIFF zur Verfügung gestellt IuK Jahrestagung, Trier, März 2001
5. Erfahrungen • Aktualisierungs-Zeit drastisch gesenkt • Crossmedia deutlich vereinfacht durch XML/XSL • Kurzfristige GUI-Experimente möglich • Verbesserte Nutzungs-Protokollierung • XML erlaubt zwar die automatische Auswahl verschiedener Varianten aus einer Datenfülle - die zugrundeliegenden Daten müssen weiterhin von einem menschlichen Autor stammen! • Daten bisher nur von ca. 40 Teilnehmern, dieses Semester größerer Test (ca. 250 Teilnehmer) IuK Jahrestagung, Trier, März 2001
6. Fragen und Diskussion • Kontakt • Simon G. Wiest • wiest@informatik.uni-tuebingen.de • WSI für Informatik, Abt. Rechnerarchitektur • Universität Tübingen • URLs • http://www-ra.informatik.uni-tuebingen.de • http://www-ra.informatik.uni-tuebingen.de/bioinformatik IuK Jahrestagung, Trier, März 2001