Diese Diplomarbeit beschreibt Theorie und Praxis für die Implementierung eines Online-Kurs-Systems. Es werden Grundlagen und die praktische Anwendung von HTML, JavaScript, CSS, XML, XSL/XSLT (Parser, Prozessoren), PHP, die dynamische Erzeugung von PDF-Dokumenten mittels PDFlib und die Anwendung des Publishing Frameworks Cocoon ausführlich anhand von Beispielen erläutert.
Die Arbeit eignet sich sowohl als Grundlagenwerk für Informatik-Studenten als auch als Referenz oder Nachschlagewerk, bspw. für XPath-Knotentests, XSL-Tags etc.
Inhaltsverzeichnis
1. Einführung
1.1. Einleitung
1.2. Aufgabenstellung
1.2.1. Funktionale Anforderungen
1.2.2. Technische Anforderungen
1.2.3. Benutzerspezifische Anforderungen
1.3. Bisheriger Lösungsansatz
1.4. Neuer Lösungsansatz
1.5. Aufbau der Arbeit
2. Die Hypertext Preprocessor Sprache PHP
2.1. Geschichte
2.2. Die Aufgabe des Webservers
2.2.1. MIME-Typen
2.2.2. HTTP-Header
2.3. Kommunikation und HTTP-Methoden
2.4. Klassenkonzept
2.5. XML-Parser Toolkit
2.5.1. Erzeugen des Parsers
2.5.2. Parser-Optionen
2.5.3. Event Handler
3. XML
3.1. SGML
3.2. Definition von XML
3.3. Entwurfsziele und Vorteile
3.4. Stuktur von XML
3.4.1. Wohlgeformtheit
3.4.2. Gültigkeit
3.4.3. XML-Namespaces
3.5. XML-Parser
3.6. Verarbeitungs-Schnittstellen
3.6.1. JAXP
3.6.2. DOM
3.6.3. SAX
4. XSL/XSLT
4.1. Darstellung in HTML
4.2. Cascading Style Sheets
4.2.1. Formate und Eigenschaften
4.2.2. Browserkompatibilität
4.3. Die Formatierungssprache XSL
4.4. XPath
4.4.1. Knotentypen
4.4.2. Achsen
4.4.3. Prädikate
4.4.4. XPath-Funktionen
4.4.5. Zusammenfassung
4.5. XSL-Tranformation
4.5.1. Struktur
4.5.2. Templates
4.6. XSL(T)-Funktionen
4.7. Erzeugung von PDF-Dateien
4.8. XSL(T)-Verarbeitungsszenarien
5. Dynamisches PDF
5.1. Das PDF-Format
5.1.1. PDF-Viewer und PDF-Tools
5.1.2. PDF-Generatoren
5.2. PDFlib
5.3. PDFlib in PHP
5.4. Variable Datenblöcke
5.5. Zusammenfassung
6. Das Publishing Framework Cocoon
6.1. Geschichte und Konzeption
6.2. Architektur
6.3. Komponentenmanagement
6.3.1. Logik-Komponenten
6.3.2. Verarbeitungs-Komponenten
6.3.3. Parser-Komponenten
6.4. Verarbeitungsprozess
6.4.1. Pipelines
6.4.2. Sitemaps
6.5. Die Skriptsprache XSP
6.6. Generierung
7. Projekt Teil 1: Implementierung XML-Generator
7.1. Übungsstruktur
7.2. Architektur des Generators
7.2.1. Modularisierung
7.2.2. Verlinkung
7.2.3. Datenhaltung
7.2.4. Die Generator-Klasse
7.3. XML-Generierung
8. Projekt Teil 2: XSLT-Stylesheets zur PDF-Generierung
8.1. Block-Konzept
8.2. Stylesheet zur Step-Generierung
8.3. Stylesheets zur Menü-Generierung
8.3.1. Hauptmenü
8.3.2. Untermenü
8.3.3. Step-Übersicht
8.4. PDF-Generierung
9. Projekt Teil 3: Implementierung Cocoon
9.1. Sitemaps
9.1.1. Kontext-Sitemap
9.1.2. Sub-Sitemap
9.2. Verzeichnisstruktur
9.3. Offline-Generierung
10. Zusammenfassung
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines XML-basierten Generators, der es Dozenten ermöglicht, ohne Programmierkenntnisse interaktive Online-Praktika zu erstellen. Die Arbeit untersucht, wie durch die strikte Trennung von Inhalt, Struktur und Darstellung mittels XML, XSLT und Apache Cocoon eine medienneutrale und browserunabhängige Lernumgebung geschaffen werden kann.
- Entwicklung eines XML-basierten Generators für Online-Praktika
- Einsatz von PHP zur serverseitigen Steuerung und PDF-Generierung
- Verwendung des Apache Cocoon Frameworks für medienneutrales Publishing
- Automatisierte Erstellung von Lernmaterialien und Übungssystemen
- Fokus auf Benutzerfreundlichkeit durch eine grafische Benutzeroberfläche
Auszug aus dem Buch
1.1 Einleitung
Die Virtuelle Hochschule Bayern (vhb, http://www.vhb.org) hat in den letzten Jahren in Zusammenarbeit mit den Universitäten und Fachhochschulen in Bayern ein Lernnetzwerk aufgebaut, welches den Studenten interaktive Online-Kurse als Erweiterung zu den üblichen Präsenzvorlesungen zur Verfügung stellt. Die Hochschulen übernahmen dabei die Trägerschaft der vhb und verantworten diese Online-Kurse völlig eigenständig. Bisher befinden sich neben 17 staatlichen Fachhochschulen auch zahlreiche weitere Universitäten und Hochschulen in diesem Lernverbund.
Angeboten werden Kurse aus nahezu allen Fachbereichen, u. a. Informatik, Ingenieurwissenschaften, Lehramt, Wirtschafts- und Rechtswissenschaften oder Medizin. Die vhb arbeitet intensiv an einem weiteren Ausbau des Kursangebotes. [2]
Für den Studierenden lassen sich folgende Vorteile durch das Angebot erkennen:
• Virtuelle Vorlesungen sind weder orts- noch zeitgebunden.
• Steigerung der Qualität und Attraktivität der Lehre durch den Einsatz multimedialer Mittel
• Zeit- und ortsunabhängige Kommunikation mit dem Dozenten
• Erfolgskontrolle und Einschätzung der eigenen Leistung
• Aneignung von Schlüsselqualifikationen durch die Nutzung dieses Lernmittels
Für den Lehrenden bieten virtuelle Vorlesungen folgende Vorteile:
• Flexiblere Zeitgestaltung, da Präsenzveranstaltungen größtenteils wegfallen
• Fortlaufende Erfolgskontrolle, z. B. wenn Übungen abgegeben werden müssen
• Fortlaufende Einschätzung der Seminarziele und rasches Erkennen von defizitären Wissensständen
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einführung: Dieses Kapitel stellt das Umfeld der Virtuellen Hochschule Bayern vor und definiert die Aufgabenstellung sowie die Anforderungen an das neue Online-Praktikumssystem.
2. Die Hypertext Preprocessor Sprache PHP: Hier werden die Grundlagen von PHP erläutert, insbesondere die Kommunikation zwischen Server und Client sowie die Implementierung von Klassen.
3. XML: Dieser Abschnitt beschreibt das Datenformat XML, dessen Struktur, Validierungsmöglichkeiten und die Verarbeitung mittels Parsern.
4. XSL/XSLT: Das Kapitel behandelt die Transformationssprache XSLT und die Adressierungstechnik XPath, die für die Trennung von Inhalt und Darstellung zentral sind.
5. Dynamisches PDF: Der Fokus liegt auf der dynamischen Erzeugung von PDF-Dokumenten mit der Bibliothek PDFlib und dem Einsatz variabler Datenblöcke.
6. Das Publishing Framework Cocoon: Einführung in das Apache Cocoon Framework, dessen Architektur und das Komponentenmanagement für komplexe Publishing-Prozesse.
7. Projekt Teil 1: Implementierung XML-Generator: Beschreibung der Entwicklung der PHP-Webschnittstelle zur Erstellung der XML-basierten Übungsstrukturen.
8. Projekt Teil 2: XSLT-Stylesheets zur PDF-Generierung: Fokus auf die XSLT-Stylesheets, die als Bindeglied zwischen den XML-Inhalten und der PDF-Ausgabe dienen.
9. Projekt Teil 3: Implementierung Cocoon: Erläuterung der Konfiguration des Cocoon-Frameworks und der Sitemaps zur Automatisierung des Generierungsprozesses.
10. Zusammenfassung: Abschließende Betrachtung des Projekterfolgs und Ausblick auf den Einsatz im Lehrbetrieb.
Schlüsselwörter
XML, PHP, XSLT, Apache Cocoon, Online-Praktikum, E-Learning, PDFlib, Web Publishing, Softwarearchitektur, Automatisierung, XML-Parser, XPath, Content Management, Cross-Media-Publishing, Webentwicklung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit?
Die Diplomarbeit befasst sich mit der Entwicklung eines XML-basierten Systems zur Erzeugung von netzbasierten Übungs- und Praktikums-Systemen für die Lehre.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themen sind die Automatisierung von Web-Publikationsprozessen, die Trennung von Inhalt und Design sowie der Einsatz serverseitiger Technologien zur dynamischen PDF-Erzeugung.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das primäre Ziel ist es, Dozenten ein Werkzeug an die Hand zu geben, mit dem sie ohne Programmierkenntnisse interaktive Online-Übungen erstellen können, die automatisch als PDF-Lernoberflächen generiert werden.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden verwendet?
Es werden Ansätze des Software-Engineerings zur Systemarchitektur, die Analyse von Auszeichnungssprachen (XML/XSLT) sowie Framework-basierte Entwicklungsmethoden für Webapplikationen angewendet.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die technologischen Grundlagen (PHP, XML, XSLT, PDF, Cocoon) und die praktische Implementierung des Generators, der XSLT-Stylesheets und der Cocoon-Konfiguration.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind insbesondere XML, XSLT, Apache Cocoon, PHP, PDFlib und Online-Praktika.
Warum wird für die Strukturhaltung kein MySQL verwendet?
Der Autor entscheidet sich gegen eine Datenbank wie MySQL, da der Aufwand für die Verwaltung der einfachen Übungsstrukturen in keinem Verhältnis zum Nutzen stünde und eine ASCII-Dateistruktur performanter und einfacher zu implementieren ist.
Welche Rolle spielt das "Block-Konzept" bei der PDF-Generierung?
Das Block-Konzept in Verbindung mit der PDFlib ermöglicht es, PDF-Vorlagen mit dynamischen Inhalten zu füllen, wodurch ein austauschbares Design bei einheitlicher Browser-Darstellung gewährleistet wird.
Wie wird der Generierungsprozess für die Kurse gestartet?
Der Prozess kann entweder komfortabel über die webbasierte Oberfläche des XML-Generators oder direkt per Batch-Skript (Command Line Interface) gestartet werden.
- Citation du texte
- Dipl.-Inf. (FH) Michael Buchner (Auteur), 2004, Implementierung eines XML-basierten Generators für Online-Praktika, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/116671
