Metadatenbasierte Integration im e-Learning - Konzepte, Standards, Potentiale und Anwendungsbeispiele


Diplomarbeit, 2006
120 Seiten, Note: 1,3

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1. Einleitung
1.1 Motivation
1.2 Zielstellung und Vorgehensweise

2. Theoretischer Überblick und technische Grundlagen des e-Learning
2.1 Integration im e-Learning
2.2 Lernobjekte
2.3 Technische Infrastruktur
2.3.1 Autorensysteme
2.3.2 Lernplattformen
2.4 Präsentationsformen
2.4.1 Statisches WBT
2.4.2 Dynamisch erzeugtes WBT
2.4.3 Zwischenformen
2.5. Modularisierung
2.5.1 Wiederverwendung
2.5.2 Anpassbarkeit der Darstellung
2.5.3 Kompetenzangepasste Lehre
2.6 Metadaten
2.7 Fazit

3. Metadatenkategorien für die Integration im e-Learning
3.1 Standardisierung von Metadaten im e-Learning
3.2 Metadatenkategorien für LO
3.2.1 Administrativer Bereich
3.2.2 Beschreibender Bereich
3.2.3 Technischer Bereich
3.2.4 Pädagogisch-Didaktischer Bereich
3.2.5 Nutzungsspezifischer Bereich
3.3 Metadatenkategorien für Lernerprofile
3.3.1 Administrativer Bereich
3.3.2 Kompetenzbezogener Bereich
3.3.3 Darstellungsbezogener Bereich
3.4 Metadatenkategorien für die Komposition von LO
3.4.1 Profilbezogener Bereich
3.4.2 Erstellungsbezogener Bereich
3.5 Fazit

4. Ansatz zur Integration von e-Learning Ressourcen
4.1 Repository mit Funktionen zur Ressourcenverwaltung
4.1.1 Suchen und Anzeigen
4.1.2 Sammeln und Anzeigen
4.1.3 Hinzufügen und Speichern
4.1.4 Anfragen und Übertragen
4.2 Integration zur Erstellung adaptiver Lehrangebote
4.2.1 Adaption auf Basis der Nutzerdaten
4.2.2 Adaption auf Basis der Interaktionsdaten
4.2.3 Adaption auf Basis der Umgebungsdaten
4.3 Evaluation des Lernenden
4.3.1 Bereichsunabhängige Informationen
4.3.2 Bereichsabhängige Informationen
4.4 Fazit

5. Technische Realisierung der Integration
5.1 Integration unterschiedlicher Beschreibungen
5.1.1 Konvertierung auf Basis von XSLT
5.1.2 Integration durch Ontologien
5.2 Architekturen von e-Learning-Systemen
5.2.1 Architektur von Lernsystemen
5.2.2 Gesamtarchitektur integrierter Internet-Lernumgebungen
5.2.3 IEEE Learning Technology Systems Architecture
5.3 Kommunikation zwischen WBT und Lernplattform
5.3.1 Statisches WBT
5.3.2 Dynamisch erzeugtes WBT
5.4 Anwendungsbeispiel
5.4.1 Ausgangssituation des Fallbeispiels
5.4.2 Erstellung eines adaptiven WBTs
5.4.3 Bearbeitung und Evaluation des Lernenden
5.4.4 Adaption zur Laufzeit des WBTs
5.5 Fazit

6. Wirtschaftliche Potentiale der Integration im e-Learning
6.1 Wirtschaftliche Potentiale der Integration
6.2 Content Provider
6.3 Application Provider
6.4 Service Provider
6.5 Full Service Provider
6.6 Fazit

7. Schlussbetrachtungen
7.1 Fazit
7.2 Ausblick

Literaturverzeichnis

Anhang

Eidesstattliche Erklärung

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: „WBT – Architekturen“

Abbildung 2: „Übersicht e-Learning Grundlagen“

Abbildung 3: „Strukturbaum einer Lernsequenz“

Abbildung 4: „Metadatenkonvertierung durch XSL“

Abbildung 5: „Integration auf Basis einer Ontologie“

Abbildung 6: „Architektur von Lernsystemen“

Abbildung 7: „Gesamtarchitektur integrierter Internet Lernumgebungen“

Abbildung 8: „Die LTSA Schichten“

Abbildung 9: „Die LTSA Systemkomponentenarchitektur“

Abbildung 10: „SCORM Run Time Environment”

Abbildung 11: „Übersicht LTSA - Komponentenmodell bei der Erstellung eines adaptiven WBT“

Abbildung 12: „FLWOR – Ausdruck zum Erhalt des Lernerprofils“

Abbildung 13: „Zusammenstellung des Kurses aus dem Sequenzbaum“

Abbildung 14: „Ablaufplan Coach-Komponente“

Abbildung 15: „Kommunikationsplan des LOs“

Abbildung 16: „Ablaufplan Delivery-Komponente“

Abbildung 17: „Übersicht LTSA - Komponentenmodell bei der Evaluation des Lernenden“

Abbildung 18: „Meldungen an die Evaluationskomponente“

Abbildung 19: „Übersicht LTSA- Komponentenmodell bei der Adaption zur Laufzeit des Kurses“

A/Abb. 1: Strukturbaum der Lernsequenz zum Kurs Wissensmanagement

A/Abb. 2: Auswahl eines LO in der Coach Komponente

B/Abb. 3: Übersicht der LOM – Beispielmetadateninstanz

B/Abb. 4: Darstellung der Metadaten des Bereichs MetaMeta-Data der Beispielinstanz

B/Abb. 5: Darstellung der Metadaten des allgemeinen Bereichs der Beispielinstanz

B/Abb. 6: Darstellung der Metadaten des Bereichs Versionierung der Beispielinstanz

B/Abb. 7: Darstellung der Metadaten des technischen Bereichs der Beispielinstanz

B/Abb. 8: Darstellung der Metadaten des pädagogischen Bereichs der Beispielinstanz

B/Abb. 9: Darstellung der Metadaten des rechtlichen Bereichs der Beispielinstanz

B/Abb. 10: Darstellung der Metadaten des Bereichs Beziehungen der Beispielinstanz

B/Abb. 11: Darstellung der Metadaten des Bereichs Anmerkungen der Beispielinstanz

B/Abb. 12: Darstellung der Metadaten des klassifizierenden Bereichs der Beispielinstanz

B/Abb. 13: Übersicht des Beispiellernerprofils

B/Abb. 14: Darstellung des identifizierenden Bereichs des Beispiellernerprofils

B/Abb. 15: Darstellung des zielbezogenen Bereichs des Beispiellernerprofils

B/Abb. 16: Darstellung des qualifikationsbezogenen Bereichs des Beispiellernerprofils

B/Abb. 17: Darstellung des aktivitätsbezogenen Bereichs des Beispiellernerprofils

B/Abb. 18: Darstellung des kompetenzbezogenen Bereichs des Beispiellernerprofils

B/Abb. 19: Darstellung des erreichbarkeitsbezogenen Bereichs des Beispiellernerprofils

B/Abb. 20: Darstellung des interessenbezogenen Bereichs des Beispiellernerprofils

B/Abb. 21: Darstellung des mitgliedschaftsbezogenen Bereichs des Beispiellernerprofils

B/Abb. 22: Darstellung des sicherheitsbezogenen Bereichs des Beispiellernerprofils

B/Abb. 23: Kompetenzeintrag in das Lernerprofil

B/Abb. 24: Eintrag LO „Wissensmanagement Rollen“ bearbeitet ins Lernerprofil

C/Abb. 25: FLWOR–Ausdruck zur Ermittlung bereits bearbeiteter LO

C/Abb. 26: FLWOR-Ausdruck zur Ermittlung der LOM-Instanzen

C/Abb. 27: FLWOR-Ausdruck zur Ermittlung des minimal erforderlichen Betriebssystems

C/Abb. 28: FLWOR-Ausdruck zur Ermittlung der pädagogischen Anforderungen

C/Abb. 29: FLWOR-Ausdruck zur Ermittlung der Aufbewahrungsinformationen

C/Abb. 30: FLWOR-Ausdruck zur Ermittlung bereits vorhandener Fähigkeiten

C/Abb. 31: FLWOR-Ausdruck zur Ermittlung der Metadateninstanzen

D/Abb. 32: Regeln zur Erstellung der Kurssequenz

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Metadatenthematiken des administrativen Bereichs

Tabelle 2: Metadatenthematiken des beschreibenden Bereichs

Tabelle 3: Metadatenthematiken des technischen Bereichs

Tabelle 4: Metadatenthematiken des pädagogisch-didaktischen Bereichs

Tabelle 5: Metadatenthematiken des nutzungsspezifischen Bereichs

Tabelle 6: Metadatenthematiken des administrativen Bereichs

Tabelle 7: Metadatenthematiken des kompetenzbezogenen Bereichs

Tabelle 8: Metadatenthematiken des darstellungsbezogenen Bereichs

Tabelle 9: Metadatenthematiken des profilbezogenen Bereichs

Tabelle 10: Metadatenthematiken des erstellungsspezifischen Bereichs

Tabelle 11: Auswahl der LO an Hand einzelner Metadateelemente

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1. Einleitung

1.1 Motivation

„Eine Investition in Wissen bringt noch immer die besten Zinsen.“

Benjamin Franklin (1706 – 1790), US-Staatsmann, Ökonom und Naturforscher

Diese Aussage scheint in der Zeit der Wissensgesellschaft relevanter als jemals zuvor. Wissen wird heute als eine der wichtigsten Ressourcen und als wichtigster Wettbewerbsvorteil eines Unternehmens, ja sogar einer ganzen Gesellschaft gesehen. Im Hinblick auf die immer größere Volatilität und die starke Zunahme des Wissens, stellt sich jedoch die Frage, ob die klassischen Lehrformen wie Präsenzunterricht oder Seminar eine adäquate Übertragung des Wissens an die Personen, die es benötigen, noch zufriedenstellend leisten können.

Organisationen wollen ihre Mitarbeiter schnell und mit möglichst wenig Ausfallzeit mit dem Wissen versorgen, welches diese für eine spezifische Aufgabe benötigen. Mit klassischen Schulungen, welche oft an anderen Orten mit langer Anreise stattfinden, lässt sich dies meist jedoch nicht erreichen, weil der Aufwand dann zu groß ist.

E-Learning scheint in diesem Zusammenhang eine Lösung dieser Probleme zu sein. Mit Hilfe multimedialer Inhalte sollen dem Lernenden bedarfsgerecht, didaktisch aufbereitete Lehrinhalte, mit Hilfe von IuK Systemen zur Verfügung gestellt werden. Durch eine mögliche zeit- und ortsunabhängige Bearbeitung des des Stoffes durch den Lernenden, könnten die betrieblichen Ausfallzeiten reduziert und die Reise- und Unterkunftskosten eingespart werden. Weiterhin sollen die multimedialen Inhalte eine Motivationsfunktion gegenüber dem Lernenden wahrnehmen.

E-Learning ist nicht nur für Unternehmen, die ihre Mitarbeiter aus- und weiterbilden, sondern auch für Privatpersonen und Selbstständige interessant. So benötigen eine Reihe von Berufsgruppen, wie beispielsweise Ärzte, Apotheker, Juristen oder Physiotherapeuten, eine kontinuierliche Weiter- bzw. Fortbildung, die teilweise sogar Voraussetzung der Berufsausübung ist.[1] Besonders die orts- und zeitunabhängige Bearbeitung der Weiter- bzw. Fortbildung, aber auch die Einsparung von Vertretungs-, Reise- und Übernachtungskosten stellen für diese Gruppe große Vorteile gegenüber konventionellen Lehrangeboten dar.

Darüber hinaus soll auch die Qualität der e-Learning-Angebote gegenüber konventionellen Angeboten höher sein, da die besten Fachexperten Inhalte liefern und die Kurse gestalten, was außerdem eine bessere Qualitätssicherung ermöglicht. Durch die Wiederverwendung einzelner Komponenten besteht die Möglichkeit, diese einem breiten Publikum zugänglich zu machen.

Trotz dieser vielen Vorteile, die das e-Learning gegenüber konventionellen Lehrformen aufweist, hat es sich bislang noch nicht etabliert. Ein Grund dafür ist, dass die zuvor genannten Vorteile auf Grund technischer Probleme nicht oder nur unzureichend realisierbar sind.

So können auf Grund unterschiedlicher Beschreibungen von e-Learning-Ressourcen, als Folge des Fehlens einheitlicher Standards, diese nur sehr bedingt in anderen Systemen wiederverwendet werden. Die Folge ist, dass die Unternehmen die Inhalte meist selbst erstellen, dadurch aber die z.T. sehr hohen Kosten der Erstellung, von ca. 20.000€ pro Stunde hochwertigen e-Learning Inhalts[2], vollständig selbst tragen müssen und sich somit die Kostenvorteile des e-Learning deutlich reduzieren. Bei vielen Eigenerstellungen ist die Möglichkeit der Erstellung durch die besten Experten nicht gegeben, die Qualitätssicherung wird häufig vernachlässigt und Schwerpunkte sind oft technische Details statt der notwendigen didaktischen Konzepte.[3] In Folge dessen sinkt die Akzeptanz und die Motivation beim Lernenden, so dass die e-Learning-Initiative zum Scheitern verurteilt ist.

Bei der Erstellung der Kurse werden diese für einen breiten Nutzerkreis erstellt, so dass die Bedürfnisse und Wünsche der einzelnen Lernenden in der Regel zu wenig berücksichtigt werden. Die Folge ist wiederum eine geringere Motivation, beispielsweise auf Grund von Unter- bzw. Überforderung, und damit einer geringeren Akzeptanz der angebotenen Lehrangebote.

Weiterhin als problematisch anzumerken ist, dass die Ergebnisse der Bearbeitung nur eingeschränkt in andere Verwaltungssysteme übernommen werden können. Auch fließen bekannte Erkenntnisse im Einzelfall nicht in die Lehre mit ein.

1.2 Zielstellung und Vorgehensweise

Hauptziel dieser Arbeit ist es zu zeigen, dass mit Hilfe der metadatenbasierten Integration die in der Motivation aufgezeigten Problemfelder überwunden werden können.

Einführend sollen die dazu notwendigen Grundlagen erklärt und für das weitere Verständnis dieser Arbeit notwendige Hintergründe gegeben werden. Besonders soll dabei auf die technischen Grundlagen eingegangen werden, da diese für das weitere Verständnis besonders bedeutsam sind.

Da sich die Metadatenstandards momentan zumeist durch eine technische Detailfülle auszeichnen und theoretische Hintergründe meist fehlen,[4] sollen diese im dritten Teil erarbeitet werden. Ziel dieses Abschnittes ist es, die für die metadatenbasierte Integration benötigten Metadatenelemente zu identifizieren. Dazu sollen Metadatenkategorien für LO (= Lernobjekt), für Lernerprofile und für Kompositionsvorschriften untersucht werden, wobei die Auswahl eines geeigneten Standards unterstützt werden soll. Untersuchungen zur Bedeutung der Metadatenstandardisierung für das e-Learning sollen diese Betrachtungen motivieren.

Nachdem die für die Integration im e-Learning bedeutsamen Metadaten identifiziert wurden, soll im vierten Teil ein Ansatz zur Integration von e-Learning-Ressourcen entwickelt werden. Die Betrachtung soll dazu zunächst auf die Verwaltung der Ressourcen und deren Zugriff fallen. Für das in Abschnitt 1.1 identifizierte Defizit einer mangelnden Anpassbarkeit der Kurse an die Charakteristika des Lernenden, sollen Lösungsvorschläge gefunden werden. Ein weiteres Ziel ist, die Evaluation des Lernenden auf Basis verschiedener Daten zu betrachten.

Anschließend sollen für den zuvor entwickelten Ansatz technische Realisierungsmöglichkeiten aufgezeigt und eine Systemarchitektur für eine mögliche Realisierung gefunden werden. Ein Ziel ist dabei die Integration von e-Learning Ressourcen mit unterschiedlichen Beschreibungen zu zeigen. Des Weiteren soll die Kommunikation zwischen WBT und Lernplattform näher untersucht werden. Abschließend sollen die gewonnenen Erkenntnisse im Rahmen eines Fallbeispiels praktisch vorgestellt werden.

Im sechsten Kapitel dieser Arbeit sollen schließlich die wirtschaftlichen Potentiale des vorgestellten Ansatzes betrachtet werden. Ziel dabei ist es, die Auswirkungen auf die einzelnen Anbieter zu untersuchen und dabei mögliche Risiken und Potentiale herauszufinden.

Am Ende werden im siebenten Kapitel die wichtigsten Erkenntnisse dieser Arbeit nochmals zusammengefasst und in den Gesamtkontext eingeordnet, um dann abschließend einen Ausblick über zukünftige Entwicklungsmöglichkeiten zu geben.

2. Theoretischer Überblick und technische Grundlagen des e-Learning

Im diesem Kapitel sollen die für das weitere Verständnis dieser Arbeit bedeutenden Begriffe und Grundlagen vorgestellt und erläutert werden. Neben dem Begriff der Integration und des e-Learning, ist das LO und die technische Infrastruktur für das weitere Verständnis sehr bedeutsam. Die Präsentationsformen und die Modularisierung runden das Kapitel ab, bevor das allumspannende Thema der Metadaten vorgestellt wird.

2.1 Integration im e-Learning

In der gängigen Literatur zum Thema e-Learning findet sich zurzeit keine einheitliche Begriffsdefinition. Der im Jahre 1999 erstmalig erwähnte Begriff des e-Learning gehört der Familie der E-Begriffe (engl. e-terms) an und ist eine Abkürzung für das englische Wort „electronic learning“.[5] Wobei electronic in diesem Zusammenhang die Unterstützung durch IKT verdeutlichen soll. Das Themengebiet selbst existiert schon länger wurde bzw. wird jedoch durch die synonymen Begriffe computerunterstütztes tutoring[6], computerunterstütztes Lernen, multimediales Lernen[7], computerbasierte Instruktion[8] oder online Lernen[9] bezeichnet.

Keating versteht unter e-Learning die Anwendung von IT im Lernprozess.[10] Bei diesen sehr weit gefassten Definitionen kann jegliche Ausbildung die durch IKT unterstützt wird, wie beispielsweise das Lesen eines Dokumentes am PC, als e-Learning aufgefasst werden.

Baumgartner definiert e-Learning „als einen übergeordneten Begriff für softwareunterstütztes Lernen“[11] und will den Begriff damit von der Bindung an den Computer loslösen. Bauer und Philippi charakterisieren den Begriff darüber hinaus mit dem Einsatz von Multimedia und elektronischen Kommunikationsmitteln zum Zwecke der Kommunikation zwischen Lernenden und Lernenden und Tutoren.[12]

Der Begriff Integration leitet sich vom lateinischen Wort „integro, integrare“ ab, welches „die Herstellung zu einem funktionalen Ganzen“ bedeutet. Das Duden Lexikon definiert Integration als „Wiederherstellung einer Einheit [aus differenziertem]“.[13]

An die lateinische Ursprungsbedeutung anknüpfend, soll unter dem Begriff der Integration das Bilden eines funktionalen Ganzen verstanden werden. Bezogen auf das e-Learning, vor allem das Zusammenführen verschiedener Inhalte in unterschiedlichen Formaten, unter verschiedenen Kontexten und für unterschiedliche Nutzer zu einem Kurs. Das Verknüpfen von intra- und interorganisationalen Ressourcen zu einem Ganzen soll auch in die Betrachtung mit einbezogen werden.

In der Software–Entwicklung wird die Integration als „...systeminterne Verknüpfung der einzelnen Verarbeitungsbereiche zu einem Gesamtsystem“[14] aufgefasst. Da auch im e-Learning eine Reihe verschiedener Softwarekomponenten existiert, soll der in dieser Arbeit verwendete Integrationsbegriff auch die Zusammenführung einzelner Softwarekomponenten zu einem Gesamtsystem beinhalten.

Unter Integration soll im weiteren Verlauf dieser Arbeit das Zusammenführen unterschiedlicher e-Learning relevanter Ressourcen zu einem funktionierenden Ganzen verstanden werden.

2.2 Lernobjekte

Das Lernobjekt (LO) ist das zentrale Konzept zur Behandlung von e-Learning- Inhalten[15] und ist somit auch für die Integration im e-Learning von herausragender Bedeutung. Das IEEE definiert ein LO als ein „[...] digitales oder nichtdigitales Element, das zum Lernen, Ausbilden oder Unterrichten verwendet werden kann.“[16] Nach dieser Definition können sowohl ganze Kurseinheiten als einzelne Grafiken oder Tabellen, selbst in nichtdigitaler Form wie z.B. in ausgedruckter Form, ein LO darstellen. Diese Definition eines LOs ist so weit gefasst, dass sie keine exakten Betrachtungen zulässt. Aus diesem Grund haben eine Reihe von Autoren LO wesentlich genauer beschrieben.

So definiert Wiley ein LO als „[...] jegliche digitale Ressource, die zur Unterstützung des Lernens wiederverwendet werden kann”[17] Diese Definition klammert alle nichtdigitalen Ressourcen aus, die in einer technologieunterstützten Lehre nicht wiederverwendet werden könnten. Wiley fordert zudem in seiner Definition, dass digitale Ressourcen wiederverwendbar sein müssen und sichert somit die Integrationsfähigkeit der LOs.

Ein weiterer Ansatz wurde von Cisco vorgestellt, dabei spiegelt sich die Bedeutung der Wiederverwendung sogleich in der Namensgebung der Reusable Learning Objects wieder. Diese bestehen aus einer Menge wiederverwendbarer Informationsobjekte und dienen der Aus- und Weiterbildung.[18]

Für Wayne Hodgins sind LO kleine, wiederverwendbare Informationseinheiten. Zur Verdeutlichung seines Verständnisses von LO führt er die LEGO Metapher ein, nach welcher er LO mit LEGO-Bausteinen vergleicht, die sich je nach Anwendungsszenario zu unterschiedlichen Dingen, wie beispielsweise Robotern oder Burgen zusammensetzen lassen. Um Lernobjekte später wiederfinden zu können, schlägt er die Auszeichnung mit Metadaten vor.[19] Auch für Hodgins müssen LOs wiederverwendbar sein, wobei er noch einen Schritt weiter geht und ein standardisiertes Format für den Austausch fordert.

Die Frage der Granularität eines Lernobjektes ist eine der Schwierigsten und stellt immer einen Kompromiss zwischen dem Nutzen der Wiederverwendbarkeit und dem Aufwand der Metadatenverwaltung dar.[20] Denn je feiner die Granularität eines LOs ist, desto besser kann es wiederverwendet werden. Diese Wiederverwendung setzt jedoch eine detaillierte Beschreibung in Form von Metadaten voraus, die bei einer großen Anzahl kleiner LOs sehr aufwendig in der Erstellung und in der Verwaltung ist.

Nach South und Monson gibt es keine allgemeingültige Definition eines optimalen Granularitätsniveaus. Dieses muss für jede Organisation individuell festgelegt werden, sollte jedoch eher auf der Ebene eines didaktischen Konzeptes, als auf der von Medientypen gewählt werden.[21] Hodgins stellt sich dabei Einheiten vor, die gerade noch klein genug sind, um sie nutzen zu können, aber nicht auf subatomarem Niveau vorliegen.[22] Nach Baumgartner und im Cisco-Ansatz sind die kleinsten Einheiten wiederverwendbare Informationseinheiten, die durch Zusammenfügen und eine didaktische Motivation eines Lernziels zu (Reusable) LO werden.[23][24]

Ein konkretes Granularitätsniveau wird in keinem der vorgestellten Ansätze definiert, denn dieses ist von den konkreten Gegebenheiten der Organisation, der Systeme und von den Inhalten abhängig. Allgemein soll ein LO so klein wie möglich sein, dabei aber immer ein konkretes Lernziel erfüllen.

In dieser Arbeit soll unter einem LO ein digitales, wiederverwendbares Informationsobjekt, welches zur Lehre verwendet werden kann, verstanden werden. Die Beschreibung durch Metadaten soll dabei in einer standardisierten Form realisiert werden. Das Granularitätsniveau der LOs soll derart beschaffen sein, dass jedes LO einem konkreten Lehrziel oder didaktischen Konzept genügt, dabei jedoch minimal ist. Minimal bedeutet diesbezüglich, dass ein LO nicht in Teile zerlegt werden kann, die einem Lernziel oder didaktischen Konzept genügen.

2.3 Technische Infrastruktur

E-Learning kann als computerunterstütztes[25], softwareunterstütztes[26], IKT-unterstütztes[27] oder elektronisches Lernen verstanden werden. All diese Beschreibungen implizieren eine technische Unterstützung des Lernens, die sich in einer entsprechenden Infrastruktur wiederfinden muss. Die wichtigsten und für das Verständnis dieser Arbeit notwendigen Systeme, sollen deshalb im folgenden Teil näher betrachtet werden.

2.3.1 Autorensysteme

Autorensysteme sollen, wie der Name bereits suggeriert, Autoren bei der Erstellung von Inhalten unterstützen. Autorenwerkzeuge sind Entwicklungswerkzeuge für interaktive Anwendungen.[28] Dabei soll die Handhabung der Systeme so einfach wie möglich sein, so dass in der Idealvorstellung der Autor lediglich sein Fachwissen zur Erstellung der Inhalte benötigt. Diese einfache Handhabung soll dabei vor allem durch grafische Oberflächen und WYSIWYG (What You See Is What You Get) – Editoren ermöglicht werden.[29]

Ein wichtiges Charakteristikum von Autorensystemen ist, dass bei der Erstellung der Inhalte keinerlei Programmierkenntnisse notwendig sind.[30][31] Autoren müssen sich so nicht mit komplexen technischen Details befassen und können sich auf die Inhaltserstellung konzentrieren.

Autorensysteme dienen primär der Erstellung von Onlinemodulen, die aus Grafiken, Links, Fragen, Simulationen, Audio- oder Videosequenzen oder anderen multimedialen Inhalten bestehen können. Diese Module können verbunden werden und somit ganze Kurse bilden.[32]

Autorensysteme bieten in der Regel die Auszeichnung der erstellten Kurse mit Metadaten an. Dabei können meist unterschiedliche Standards verwendet werden. Zur Integration der so erstellten Kurse in Lernplattformen sind diese Metadaten von großer Bedeutung.

2.3.2 Lernplattformen

Soll e-Learning in Organisationen zum Einsatz kommen, reicht die reine Erstellung von Kursen durch Autorensysteme meist nicht aus. Insbesondere bei größeren Organisationen mit vielen oft verteilten Nutzern werden Systeme zur Unterstützung benötigt. Lernplattformen können dazu die benötigten Funktionalitäten bereitstellen und zu einem effizienten e-Learning beitragen. LMS und LCMS sollen als die wichtigsten Vertreter von Lernplattformen im Weiteren näher betrachtet werden.

Learning Management System (LMS)

Ein LMS steuert und administriert den gesamten Lernprozess, aus Lernersicht. LMS beinhalten eine detaillierte Anwenderverwaltung, in der alle Lernaktivitäten des Nutzers erfasst und in einem Profil abgelegt werden. Lerninhalte können dem Lerner gemäß einer Rollen- bzw. Profilspezifikation verfügbar gemacht werden.[33]

Zumeist können LMS nur ganze Kurse als kleinste Einheit[34], meist in einer Datenbank abgelegt, verwalten. Durch Personalisierungsmaßnahmen ist außerdem eine Anpassung an die Spezifika des Lernenden möglich.[35] Die meisten LMS verfügen über keinerlei Funktionalitäten zur Inhaltserstellung, können aber extern erstellte Kurse importieren und verwalten.[36]

Durch integrierte Kommunikationstools kann die Isolation der Nutzer durchbrochen werden. Neben der asynchronen Kommunikation, wie z.B. Foren oder E-Mail, sind auch synchrone Kommunikationsmöglichkeiten, wie z.B. Instant - Massaging oder Videokonferenzen, für die Kommunikation unter den Lernenden, sowie zwischen Lernenden und Lehrenden möglich.[37]

Learning Content Management System (LCMS)

Der Schwerpunkt der LMS liegt darin, den Interaktionsprozess zu unterstützen, wobei Schwächen in der Verwaltung und der Erstellung von Inhalten hervortreten.[38] LCMS sollen hingegen beide Punkte unterstützen, wobei die Funktionalitäten von LMS und CMS in der Regel mit dem Schwerpunkt auf Erstellung und Verwaltung von LO kombiniert werden.[39]

Aus dem Bereich des Contentmanagements wurde vor allem die Trennung von Layout und Inhalt übernommen. Mit Hilfe von Formatvorlagen, wie z.B. Templates, können die Inhalte dynamisch geladen und dem Nutzer individuell zur Verfügung gestellt werden. Durch die getrennte Speicherung und die dynamische Generierung der Inhalte können LCMS das Konzept der wiederverwendbaren LO realisieren.[40]

Der Prozess der Inhaltserstellung wird durch LCMS durchgängig unterstützt. Durch integrierte Autorenwerkzeuge können Inhalte erstellt und in Form von LO abgelegt werden, wobei die Unterstützung des Erstellungsprozesses durch eine Workflowkomponente möglich ist. Die integrierte Metadatenverwaltung begleitet den gesamten Lebenszyklus der LO, von der Annotation der Inhalte über die Verwaltung bis hin zur dynamischen Präsentation.[41]

Neben der Inhaltserstellung wird auch der Import von LO einschließlich der Metadaten unterstützt. Dieser für die Integration herausragende Schritt wird im weiteren Verlauf dieser Arbeit noch näher betrachtet.

Angemerkt werden muss hier jedoch, dass eine strikte Trennung aktueller Systeme in beide Kategorien nur selten möglich ist und dass auch in der Literatur oftmals keine klare Trennung vollzogen wird. Im Folgenden soll deshalb auch der allgemeinere Begriff der Lernplattform verwendet werden.

2.4 Präsentationsformen

Die e-Learning Inhalte in Form von LO werden zu Kursen aggregiert, um sie in dieser Weise dem Lernenden zugänglich zu machen. Als etablierte Formen der Präsentation des e-Learning haben sich das CBT und das WBT durchgesetzt und diese sollen deshalb im folgenden Abschnitt näher betrachtet werden.

Das CBT stellt die älteste Präsentationsform des e-Learning dar und wurde bereits in den fünfziger Jahren des letzten Jahrhunderts verwendet. Das CBT stellt dabei eine eigene Anwendung dar und wird heute meist in Form einer CD-ROM oder DVD vertrieben.[42] Das CBT ermöglicht eine ortsunabhängige Lehre, bei der neben einem Computer keine weiteren Voraussetzungen wie Netzwerk- oder Internetverbindungen erfüllt sein müssen. Da keine Rücksicht auf etwaige Übertragungsraten genommen werden muss, und CD-Rom und DVD ausreichend Speicherplatz zur Verfügung stellen, können die Inhalte sehr gut multimedial unterstützt werden. Der Lernende kann meist den Verlauf und die Darbietung der Inhalte selbst beeinflussen, so dass ein interaktives Lernen ermöglicht wird.[43]

Durch die zunehmende Verbreitung von Webtechnologien ergaben sich auch für das e-Learning neue technische und didaktische Möglichkeiten, die im WBT genutzt werden.

So unterscheidet sich ein WBT gegenüber einem CBT vor allem durch seine Verbreitung über das Internet. Der Lernende benötigt während der gesamten Bearbeitungszeit eine Verbindung zu dem Web-Server, auf dem das WBT zentral verwaltet wird.[44] Durch die zentrale Verwaltung der Inhalte können diese leichter aktualisiert werden, was besonders bei dynamischen Bildungsangeboten zu Kosten- und Aktualitätsvorteilen führt. Die Möglichkeit, die Inhalte schneller und günstiger aktualisieren zu können, wird jedoch durch Restriktionen im Übertragungsmedium beschränkt. So muss die Medienauswahl der verfügbaren Übertragungsrate bei den Nutzern angepasst werden.

Auf Grund der permanenten Verbindung zum Server kann eine Evaluation der Ergebnisse wesentlich einfacher realisiert[45] als bei isolierter Arbeit, und somit wird eine bessere Betreuung des Lernenden erreicht. Durch die Bearbeitung des WBT in einer webbasierten Lernumgebung kann die Kommunikation mit anderen Nutzern besser eingebunden werden. Die sich daraus ergebende Möglichkeit des kooperativen Lernens, kann eine höhere soziale Eingebundenheit der Teilnehmer gegenüber einem CBT bewirken.

Eine klare Unterscheidung zwischen WBT und CBT kann in vielen Fällen nicht eindeutig gefunden werden, z.B. zwischen einem Kurs der online und einem, der heruntergeladen wird und dann offline durchgeführt werden kann. Die Grenze zwischen beiden Begriffen scheint auch in der Literatur zunehmend zu verschwimmen.

Für die weiteren Untersuchungen im Rahmen dieser Arbeit sind die technischen Realisierungsmöglichkeiten von WBT sehr bedeutend, sie sollen deshalb in den folgenden 3 Unterpunkten näher untersucht werden. Dabei wird eine Unterscheidung nach dem Dynamisierungsgrad der Anwendungslogik und nach den Inhalten vorgenommen werden, da diese große Auswirkungen auf die Integration und Benutzereigenschaften haben.

2.4.1 Statisches WBT

Das statische WBT ist die einfachste und seit langem praktizierte Erscheinungsform. Dabei wird das Ziel verfolgt, so viel Anwendungslogik wie möglich in das WBT selbst zu integrieren. Die Inhalte werden direkt in das WBT übertragen und miteinander per Link verbunden. Auf diese Weise wird der gesamte Kurs gekapselt, dadurch kann er z.B. in Form einer statischen HTML-Kapsel auch offline bearbeitet werden. Zur Ausführung muss jedoch das gesamte WBT auf den Computer des Lernenden übertragen werden.[46]

Statische WBT’s können bereits von Autorensystemen leicht erstellt werden und auch ohne Lernplattform auf einem Web-Server zur Verfügung gestellt werden.[47] Dies ist besonders für kleinere Unternehmen bzw. e-Learning Initiativen interessant, da so teure Infrastrukturinvestitionen vermieden werden können.

Nachteile liegen besonders in der dezentralen Pflege der Inhalte, die jedoch durch Lernplattformen oder Autorensysteme übernommen werden können. Die Erstellung dynamischer Lehrpfade oder personalisierter Darstellungen ist durch die statische Struktur nur bedingt möglich und behindert die Realisierung didaktischer Konzepte, besonders im Bereich des explorativen Lernens.

2.4.2 Dynamisch erzeugtes WBT

Im Gegensatz zum statischen WBT werden beim dynamisch erzeugten WBT die Inhalte dezentral verwaltet und die Verlinkung zur Laufzeit mit Hilfe von Skripten oder Templates generiert. Die Verwaltung der Inhalte erfolgt dabei in Repositories bzw. Datenbanken von Lernplattformen, so dass eine zentrale Pflege der Inhalte möglich wird.

Die Komplexität der Inhaltspflege ist somit deutlich geringer und kann auch von Personal ohne tiefgreifendes IT - Fachwissen durchgeführt werden.[48] Diese zentrale Verwaltung von Inhalten in Form von LO erleichtert die Integration externer Inhalte und erhöht die Qualität und Aktualität des eigenen Lehrangebotes. Da sich die Anwendungslogik bei den Lernplattformen befindet und die Präsentation und Struktur zur Laufzeit generiert wird, ist eine Realisierung dynamischer Lehrpfade, personalisierter Darstellungen oder Navigation möglich.

Die Erzeugung dynamisch generierter WBT erfordert jedoch größere Infrastrukturinvestitionen und ein erweitertes Know-How. Dynamisch erzeugte WBT benötigen im Gegensatz zu der statischen Variante eine permanente Verbindung zum Server (Lernplattform) und können somit nicht offline bearbeitet werden. Da jede Aktion des Lerners vom Server analysiert wird, kann dies bei einer großen Anzahl von Nutzern relativ schnell zu einer Überlastung führen.[49]

2.4.3 Zwischenformen

Neben den beiden Extremen des statischen und des dynamisch erzeugten WBTs, existieren noch Zwischenformen. Anwendungslogik und Inhalte können sich in unterschiedlichem Umfang im WBT selbst bzw. in der Lernplattform befinden. So erfolgt die Verwaltung volatiler Inhalte und an den Nutzer anzupassender Teile der Anwendungslogik in der Lernplattform, wogegen Inhalte, die kaum Änderungen unterworfen sind, und Standardelemente direkt in das WBT integriert werden.

So kann man einerseits eine zentrale Verwaltung der volatilen Inhalte und eine personalisierte Darstellung erreichen und andererseits die Netz- und Serverbelastung deutlich reduzieren.[50] Bei einem hohen Anteil von Programmlogik und Inhalten im WBT selbst kann ggf. auch offline ein Minimalbetrieb gewährleistet werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: „WBT – Architekturen“[51]

In Abbildung 1 werden die vorgestellten Architekturen grafisch dargestellt, dabei werden die Inhalte, die Anwendungslogik (AW-Logik) und der Browser betrachtet. Dabei ist zu sehen, welche Elemente sich bei der Bearbeitung beim Lerner bzw. bei der Lernplattform befinden. Die Trennung beider Seiten erfolgt dabei durch die dargestellte Netzwerkverbindung.

2.5. Modularisierung

E-Learning soll sich von traditionellen Lehrformen unter anderem durch eine aktuelle, angepasste, auf den Lerner zugeschnittene Lehre abheben. Dies kann jedoch kaum mit monolithischen Inhaltsverpackungen in Form eines Objektes, in dem alle Inhalte fest verpackt sind, realisiert werden. Die Möglichkeit, so erstellte Inhalte zu integrieren, stellt sich ebenfalls als äußerst problematisch dar.

Ähnliche Herausforderungen mussten im Bereich der Softwaretechnik gelöst werden. Die erstellten Programme bzw. Programmteile sollten an die Kundenwünsche anpassbar und nach Möglichkeit gut in andere Programme integrierbar sein. Eine für dieses Problem gefundene Lösung, die auch im e-Learning anwendbar ist, ist die Modularisierung. So versteht man in der Informatik unter einem Modul einen Basisbaustein mit einer klar abgegrenzten Teilaufgabe, der je nach Bedarf mit anderen Modulen zu höheren Strukturen aggregiert werden kann.[52]

Im e-Learning bildet das zuvor vorgestellte Konzept des LO diesen Basisbaustein mit einer klar abgegrenzten Teilaufgabe in Form eines Lernziels, der zu höheren Strukturen, aggregiert werden kann, beispielsweise zu ganzen Kursen,

Welche Bedeutung die Modularisierung für das e-Learning und insbesondere für die Integration hat, soll in den folgenden Unterpunkten geklärt werden.

2.5.1 Wiederverwendung

Durch die Modularisierung von e-Learning-Inhalten ist eine Wiederverwendung möglich. Modularisierte Inhalte in Form von LO können beliebig zu neuen Strukturen zusammengefügt werden und so bei Mehrfachverwendung den Entwicklungsaufwand, vor allem durch den Wegfall von Doppelentwicklungen, reduzieren.

Dies bedeutet zum einen Kosteneinsparung bei der Kurserstellung, andererseits aber auch einen höheren Aufwand bei der Erstellung und der Verwaltung der LO. So müssen die zur Wiederverwendung bereitgestellten LO mit Metadaten ausgezeichnet und eine notwendige Infrastruktur zu ihrer Nutzung bereitgestellt werden. Des Weiteren ist zu beachten, dass nicht alle modularisierten LO automatisch wiederverwendbar sind, besonders bei stark kontextabhängigen LO ist dies nur sehr selten der Fall.[53]

Einzelne Kurse können aus LO verschiedener Autoren hergestellt werden, so dass sich die Autoren besser auf bestimmte Bereiche spezialisieren können und so zu einer höheren Qualität beitragen.[54] Aber auch durch die Zeiteinsparung bei den Autoren kann die Qualität der LO erhöht werden, da diese nun potentiell mehr Zeit in die Erstellung und Qualitätssicherung investieren können. Die Autoren werden jedoch auch durch die Modularisierung mit zusätzlichen Aufgaben, besonders im Bereich der Metadaten belastet. Da von der Qualität der Metadaten in entscheidender Weise die mögliche Wiederverwendbarkeit und damit auch die Integrationsfähigkeit der LO abhängt[55], darf dieser Punkt nicht unterschätzt werden.

Durch eine Mehrfachverwendung von modularisierten e-Learning-Inhalten besteht die Möglichkeit einer zentralen Aktualisierung. Es muss nur das betroffene LO aktualisiert werden, im Gegensatz zu einer Aktualisierung aller Kurse, in denen der Inhalt vorkommt, wie es bei nichtmodularisierten Inhalten der Fall ist. Dies spart zum einen Zeit und Kosten und erhöht zum anderen die Aktualität der angebotenen Inhalte.

Durch die Modularisierung der e-Learning Inhalte besteht nun die Möglichkeit, die einzelnen LO zu vermarkten und damit zusätzliche Einnahmen zu generieren. Aber auch der Zukauf von e-Learning Inhalten wird ermöglicht, so dass sich Entwicklungskosten und damit verbundene Risiken besser abschätzen und ggf. reduzieren lassen.[56] Die Möglichkeit des kommerziellen Austauschs von e-Learning-Inhalten und die damit verbundene Wertsteigerung der Inhalte stellt eines der größten Potentiale der Integration im e-Learning dar und wird deshalb in Kapitel 6 näher betrachtet.

2.5.2 Anpassbarkeit der Darstellung

Lernende reagieren positiver auf e-Learning, wenn die Darstellung ihren persönlichen Präferenzen angepasst ist.[57] Dies kann die Akzeptanz einer e-Learning Initiative steigern, aber auch die Motivation und den Lernerfolg positiv beeinflussen.

Mit Hilfe der Komposition von LO wird es möglich, mehrere Versionen eines Kurses in unterschiedlicher Art und Weise aufzubereiten und dem Nutzer je nach persönlichem Profil zugänglich zu machen. Durch eine standardisierte Beschreibung des Kompositionsprozesses kann die Portabilität ganzer Kurse zwischen verschiedenen Lernplattformen ermöglicht werden.[58] Dabei muss nur ein Kurs erstellt werden, wobei in einer Sequenz verschiedene Abläufe der einzelnen LO festgelegt werden können und somit die Darstellung der didaktischen Anforderungen des Lerners angepasst wird.[59]

Neben der Anpassbarkeit des zu präsentierenden Lehrmaterials kann auch die Benutzeroberfläche an die Präferenzen des Nutzers angepasst werden. Templates werden in Lernplattformen als Schablonen für die Präsentation des Inhalts verwendet und bei Bedarf mit LO zu Kursen aggregiert. Werden nun in einer Lernplattform verschiedene Templates hinterlegt, können diese je nach Nutzerpräferenz ausgewählt und mit LO versehen, dem Nutzer präsentiert werden.[60]

2.5.3 Kompetenzangepasste Lehre

Modularisierte Lerninhalte in Form von LO können beliebig zu Kursen kombiniert werden. Dabei ist es nun möglich, diese Kombination dem Vorwissen des Lernenden anzupassen. Dazu können LO dynamisch zu einem Kurs kombiniert werden, einem Regelwerk folgend.

Mit Hilfe der Kontextualisierung können Kurse den Hintergründen der Nutzer angepasst werden, wobei es sich um Kurse handelt, für die bei einigen LO kontextspezifische Versionen vorliegen, die je nach Bedarf einsetzbar sind.[61] Auf diese Weise können, etwa spezifische auf den Kontext des Nutzers zugeschnittene Beispiele oder Begriffe verwendet werden.

Durch die kompetenzangepasste Lehre kann der Lernende besser in die Kurse miteinbezogen werden. Damit erhöht sich die Zufriedenheit des Lernenden und damit auch seine Motivation, da Frustration durch Unter- oder Überforderung mit den Lerninhalten stark reduziert wird.[62]

Für eine Anpassung der Kurse an die Kompetenzen der Nutzer müssen detaillierte Informationen sowohl über den Nutzer als auch über die LO vorliegen. Um einen reibungslosen Ablauf und die Integrationsfähigkeit zu gewährleisten, sollten diese Metadaten in einer standardisierter Form vorliegen. Metadatenstandards weisen jedoch häufig Schwächen bei bereichsspezifischen Elementen auf, die aber mit Hilfe von Semantic Web – Technologien überwindbar sind.[63]

2.6 Metadaten

Metadaten können als Daten über Daten aufgefasst werden.[64], wie das griechischen Wort „meta“ = über zeigt. Diese Definition lässt jedoch einen sehr großen, z.T. auch fehlerhaften Interpretationsspielraum zu,[65] so dass eine genauere Beschreibung erforderlich scheint. So können Metadaten als eine reine Strukturbeschreibung von Daten aufgefasst werden,[66] oder sie sind eine detaillierte Beschreibung der Charakteristika und des Formates einer Dateninstanz in Abhängigkeit vom Metadatenempfänger.[67] Metadaten sind also keine objektiven Informationen über Daten, sondern werden stark durch den Kontext ihrer Erstellung beeinflusst.[68]

Metadaten ermöglichen allgemein die Beschreibung, die Nutzung, die Suche und das Management von Informationsobjekten.[69] Metadaten beschreiben nicht nur den Inhalt in Form von bibliografischen oder erstellerspezifischen Angaben, die z.B. die Suche erleichtern, sondern sie beschreiben auch, wie der Inhalt verwendet werden soll, für wen der Inhalt bestimmt ist, wie die Vernetzung des Inhaltes mit anderen Inhalten oder wie er technisch eingesetzt werden kann.[70]

Im Bereich der Aus- und Weiterbildung können Metadaten LO unter verschiedenen Aspekten, wie beispielsweise technische, inhaltliche oder pädagogische Eigenschaften oder die Beziehung zu anderen LO charakterisieren.[71]

Besonders durch die Modularisierung und den personalisierten Einsatz der LO, nehmen die Bedeutung der Metadaten und damit die Notwendigkeit der Beschreibung von LO zu. So wurde bereits gezeigt, dass Metadaten für die Inhaltsverwaltung in Lernplattformen, für dynamisch erzeugte WBTs, für die Wiederverwendung von LO und für die Anpassbarkeit der Darstellung von herausragender Bedeutung sind.

Um die inter- und intraorganisationale Integration von e-Learning-Inhalten zu ermöglichen, ist eine Standardisierung des Metadatenformates notwendig, da sonst viele unterschiedliche Klassifikationen für eine Beschreibung, wie z.B. Ersteller, Autor oder Schreiber auftreten und zu Kompatibilitätsproblemen führen könnten.[72]

Im Bereich der Metadaten für e-Learning-Ressourcen hat sich XML als Beschreibungssprache durchgesetzt.[73] Eine Erstellung von Metadaten in der XML-Syntax ist jedoch für Kursautoren nicht zumutbar,[74] außerdem sind die Metadaten so umfangreich, dass diese aus Zeit- und Kapazitätsmangel nicht manuell erfasst werden können. Aus diesen Gründen scheinen effiziente Metadatenwerkzeuge bei der Erstellung der Metadaten unerlässlich zu sein.

Metadaten können dabei durch das Analysieren, z.B. mit Methoden des Data Mining, der zu beschreibenden Inhalte oder anderer Metadaten oder durch vorherige Definition, z.B. Nutzername = Metadatenelement Autor, automatisch erzeugt werden.[75] In der Regel können nicht die gesamten Metadaten automatisch erzeugt werden, die Eingabe für den Autor kann jedoch durch eine entsprechende Benutzeroberfläche vereinfacht werden. Autorenwerkzeuge und Lernplattformen bieten z.Z. meist eine entsprechende Unterstützung an.[76]

Da sich zurzeit noch kein Metadatenformat durchgesetzt hat, ist die Integration von verschiedenen e-Learning-Ressourcen durch uneinheitliche Beschreibungen meist nicht oder nur mit unverhältnismäßig großen Aufwand realisierbar. Aus diesem Grund soll in Kapitel 3 dieser Arbeit geklärt werden, welche Metadatenbereiche für eine Integration im e-Learning notwendig sind, um damit einen der existierenden Standards auswählen zu können.

2.7 Fazit

In diesem Kapitel wurden zunächst die grundlegenden Begriffe, die für das weitere Verständnis dieser Arbeit notwendig sind, beschrieben. So wurde der Begriff e-Learning und der Integrationsbegriff abgegrenzt, das Konzept der LO vorgestellt und die für diese Arbeit gültigen Definitionen gegeben.

Dabei wurde herausgestellt, dass LO das zentrale Konzept zur Behandlung von e-Learning Inhalten sind. LO bilden die Grundlage für die standardisierte Integration von e-Learning Inhalten, denn sie ermöglichen den Austausch, die Wiederverwendung, die Personalisierung und die dynamische Erzeugung von WBTs.

Im Anschluss wurde die technische Infrastruktur im e-Learning vorgestellt. Bei den zuerst betrachteten Autorensystemen fiel besonders auf, dass diese meist fertige Kurse in Form von CBTs bzw. statischen WBTs stellen. Dem Autor soll dabei die Möglichkeit geboten werden, Kurse sehr einfach und ohne spezifische technische Kenntnisse zu erstellen. Das modulare Konzept der LO und seine Möglichkeiten bleiben dabei jedoch meist ungenutzt.

Es wurden die beiden wichtigsten Vertreter von Lernplattformen vorgestellt. Dabei ist deutlich geworden, dass LMS e-Learning hauptsächlich aus der Sicht des Nutzers betrachten und LCMS stärker auf die Sicht des Lehrenden fokussieren. Angemerkt werden muss hier jedoch, dass eine strikte Trennung aktueller Systeme in beide Kategorien nur selten möglich ist, und dass auch in der Literatur oft keine klare Trennung vollzogen wird.

Mit Hilfe von Lernplattformen kann außerdem das Konzept der modularisierten LO umgesetzt werden. Lernplattformen stellen die wichtigste technische Komponente für die Integration im e-Learning dar und werden deshalb in dieser Arbeit noch eine große Rolle spielen.

Bei den Präsentationsformen des e-Learning wurden CBT und WBT vorgestellt und auch hier zeigte sich, dass oft keine klare Abgrenzung möglich ist. CBT steht heute immer häufiger für das Offline-Lernen und WBT für das Online-Lernen.[77] Des Weiteren wurden die verschiedenen WBT - Architekturen vorgestellt, wobei sich herausstellte, dass beim dynamisch erzeugten WBT das Konzept der modularisierten LO am konsequentesten umgesetzt werden kann und das Integrationspotential am höchsten ist.

Anschließend wurde die Notwendigkeit der Modularisierung im e-Learning herausgestellt, dabei wurden die resultierenden Möglichkeiten der Wiederverwendung, der Anpassbarkeit der Darstellung und der kompetenzangepassten Lehre vorgestellt.

Am Ende dieses Abschnitts wurden Metadaten allgemein und aus Sicht des e-Learning betrachtet. Dabei zeigte sich, dass standardisierte Metadaten bei allen in diesem Kapitel vorgestellten Thematiken eine bedeutende Rolle einnehmen.

Abbildung 2 versucht, die in diesem Kapitel beschriebenen Begriffe und Zusammenhänge grafisch darzustellen. Dabei werden LO als Kreis, der verschiedene miteinander verbundene Medienobjekte enthält, gezeichnet und ein WBT als Rechteck mit einer Menge verlinkter LOs. Diese Art der Darstellung soll das Prinzip der Modularisierung verdeutlichen.

Das Authoring – System und das Portal sind durch eine gepunktete Linie dargestellt, da sie in die Lernplattform integriert sind oder als selbstständige Systeme existieren können. Die Lernplattform bildet dabei die zentrale technische Komponente.

Die Lernplattform kann statische Kurse, die direkt aus einem Authoring-System importiert werden, verwalten, aber auch LO, die auf Bedarf dynamisch per Template mit Hilfe entsprechender Metadaten ausgewählt und zu einem Kurs zusammengefügt werden. Die LO können, durch das Recycling–Symbol dargestellt, wiederverwendet und aus verschiedenen Quellen importiert werden. Metadaten nehmen eine zentrale Position ein, sie werden durch die Evaluation des Lernenden gewonnnen und auch bei Import bzw. Erstellung von LO oder ganzen Kursen. Über ein Portal kann der Lernende die von der Lernplattform bereitgestellten Dienste in Anspruch nehmen und mit dem System und mit anderen Lernenden kommunizieren.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: „Übersicht e-Learning Grundlagen“

3. Metadatenkategorien für die Integration im e-Learning

Nachdem im vorherigen Kapitel die grundlegenden Begriffe erläutert wurden, sollen nun die im Weiteren benötigten Metadaten detaillierter beschrieben werden. Am Anfang wird dazu die Standardisierung von Metadaten im e-Learning betrachtet. Daran anschließend werden dann Metadatengrundschemata für LO, Lernerprofile und Kompositionen vorgestellt.

3.1 Standardisierung von Metadaten im e-Learning

Wie bereits in Kapitel 2 gezeigt, nehmen Metadaten eine zentrale Rolle bei der Integration im e-Learning ein. Die Verarbeitung von Metadaten erfordert ein standardisiertes Format,[78] denn nur mit diesem kann die Integrität der technischen Systeme gewährleistet werden. Da die Verarbeitung von Metadaten eine Grundvoraussetzung für eine erfolgreiche Integration ist, muss somit einer erfolgreichen Integration ein einheitliches Format zugrunde liegen.

Neben der Sicherstellung der Interoperabilität verschiedener Systeme und der Integrationsfähigkeit von e-Learning-Ressourcen kann eine Standardisierung auch zur Sicherung von Investitionen beitragen. So können die hohen Erstellungskosten gesichert werden, da ihre Integration in neue Umgebungen besser gewährleistet werden kann.[79]

Obgleich also eine einheitliche Standardisierung im e-Learning notwendig ist, gibt es zurzeit keinen entsprechenden Standard.[80] Die Folge ist, dass im e-Learning Umfeld sehr viele properitäre Insellösungen zur Beschreibungen von e-Learning Ressourcen existieren. Da die Beschreibung in Form von Metadaten, oft selbst intraorganisational, nicht einheitlich erfolgt, ist eine Integration nicht oder nur mit unverhältnismäßig großen Aufwand realisierbar.

Metadatenstandards definieren innerhalb einzelner Kategorien konkrete Beschreibungsfelder, durch deren Einträge die Ressource dann dem Standard entsprechend beschrieben werden kann.[81] Metadatenstandardisierungen werden von verschiedenen Organisationen im e-Learning-Umfeld entworfen und verabschiedet, z.B.von IMS Global Learning Consortium, Inc.[82], Aviation Industry CBT Committee (AICC)[83], IEEE Learning Technology Standards Committee (LTSC)[84], Advanced Distributed Learning (ADL) Initiative[85] oder Alliance of Remote Instructional Authoring and Distribution Networks for Europe (ARIADNE)[86]. Die Vielzahl an Organisationen, die sich um Standardisierungen im e-Learning bemühen, zeigt, wie weit man von einer einheitlichen Beschreibung noch entfernt ist.

Neben der fehlenden Standardisierung ist die objektive Erstellung der Metadaten ein weiteres Problem. Selbst wenn ein standardisiertes Schema vorliegt, können nicht alle Metadaten automatisch erhoben werden, sie sind somit von Entscheidungen bzw. Interpretationen des Erstellenden abhängig.[87] Jede Entscheidung eines Menschen ist jedoch subjektiv und wird stark von seinem Kontext beeinflusst, so dass die Metadaten trotz standardisierter Beschreibungsfelder nicht zwangsläufig standardisiert sein müssen.

Ein weiteres Problem stellen verschiedene Sprachen dar. Werden Beschreibungsfelder eines Standards in verschiedenen Sprachen ausgefüllt, sind sie für Systeme nur schwer oder gar nicht zu verarbeiten.[88] Dieses Problem stellt für die Integration von e-Learning Ressourcen über Sprachgrenzen hinaus eine besondere Herausforderung dar.

Jede Organisation verfolgt unterschiedliche Ziele, hat eine andere Begriffswelt und Unternehmenskultur und damit auch differente Anforderungen an die Beschreibung. Aus diesem Grund sind Metadatenstandards durch individuelle Erweiterungen an die Bedürfnisse einer Organisation anpassbar.[89] Dies verschärft zwar die organisationsübergreifende Integrationsproblematik weiter, steigert jedoch auch den internen Nutzen der Metadaten.

Besonders aus Gründen der bereichsspezifischen Anforderungen an die Beschreibungen hält eine Reihe von Autoren einen universellen Metadatenstandard für nicht praktikabel.[90][91][92]

Statt eines universellen Metadatenschemas sollte es ein standardisiertes Grundschema geben, das die gemeinsamen e-Learning spezifischen Elemente erfassen und damit die Integrationsfähigkeit der e-Learning Ressourcen sichern kann. Gleichzeitig müssen organisationsspezifische Erweiterungen möglich sein, ohne jedoch das Grundschema zu verändern.

In den Punkten 3.2 – 3.3 soll nun versucht werden, die wichtigsten Kategorien für solch ein universelles integrationssicherndes Metadatengrundschema zu erarbeiten.

3.2 Metadatenkategorien für LO

LO können zurzeit im e-Learning nur schwer integriert werden. Eine Hauptursache dafür liegt in der mangelnden Standardisierung der Metadaten. Aber gerade im Bereich der LO bietet die Integration sehr große Potentiale. Um LO zu Kursen, die an die Bedürfnisse des Nutzer anpasst sind, zusammenstellen zu können, ist eine detaillierte und standardisierte Beschreibung der LO notwendig.[93] Ein wie in 3.1 bereits beschriebenes für e-Learning spezifisches Grundschema für Metadaten könnte also besonders in diesem Bereich von großem Nutzen sein.

E-Learning-Inhalte in Form von LO, weisen viele Gemeinsamkeiten mit konventionellen, multimedialen Inhalten auf, können aber durch die besonderen Spezifika des e-Learning nicht ausreichend mit allgemeinen Metadatenstandards wie z.B. mit der Dublin Core Metadata Initiative[94], beschrieben werden.[95] Spezifische, für Bildungsinhalte konzipierte Metadatenstandards weisen zusätzliche Metadatenkategorien auf, die die Besonderheiten des e-Learning berücksichtigen sollen.

Ein universelles Grundschema sollte die Vorteile der generalisierten und der e-Learning spezifischen Beschreibungselemente vereinen. Aus diesem Grund soll das Grundschema unter anderem aus Learning Object Metadata (LOM), dem bedeutendsten e-Learning spezifischen Metadatenstandard für LO,[96] abgeleitet werden. Zusätzlich soll die Metadatenkategorisierung von Gilliland-Swetland[97] als eine sehr weitgefasste Kategorisierung für digitale Objekte herangezogen werden. Dabei sollen die beinhalteten Elemente nicht einfach zusammengeführt werden, sondern die für ein integratives Grundschema relevanten Elemente gefunden, beschrieben und ggf. zusätzlich um weitere Elemente ergänzt werden.

[...]


[1] Apotheker sind z.B. seit Januar 2005 verpflichtet 30 Fortbildungspunkte pro Jahr zu sammeln (vgl. Richtlinie der Apothekenkammer Sachsen Anhalt http://www.ak-sa.de/index.php?id=506, Zugriff am 07.02.2006).

[2] Vgl. Unicmind (2002), S. 12.

[3] Vgl. Bungenstock et al. (2004), S. 152.

[4] Vgl. Bungenstock et al. (2004), S. 152.

[5] Vgl. Bendel (2003), S. 15.

[6] Vgl. Brusilovski (1994).

[7] Vgl. Fickert (1996).

[8] Vgl. Wiley (2001).

[9] Vgl. Cisco (1999).

[10] Vgl. Keating (2002), S. 57.

[11] Baumgartner et al. (2002), S. 15.

[12] Vgl. Bauer/ Philippi (2001).

[13] N.N. (1965), S. 1062.

[14] Lassmann et al. (2002), S. 143.

[15] Vgl. Bungenstock et al. (2004), S.151.

[16] IEEE (2002), S.5 „a learning object is defined as any entity - digital or non-digital - that may be used for

learning, education or training.”.

[17] Wiley (2001), S. 7 „any digital resource that can be reused to support learning”.

[18] Vgl. Cisco (1999), S. 5.

[19] Vgl. Hodgins (2002), S. 8f.

[20] Vgl. Wiley (2001), S. 12.

[21] Vgl. South/Monson (2001), S. 3f.

[22] Vgl. Hodgins (2002), S. 9.

[23] Vgl. Cisco (1999), S. 12f.

[24] Vgl. Baumgartner (2004), S. 12.

[25] Vgl. Dittler (2003), S.1.

[26] Vgl. Baumgartner et al. (2002), S.15.

[27] Vgl. Maier et al. (2005), S. 291.

[28] Vgl. Baumgartner et al. (2002), S. 298.

[29] Vgl. Schulmeister (2002), S.103.

[30] Vgl. Baumgartner et al. (2002), S. 32.

[31] Vgl. Schulmeister et al. (2002), S. 103.

[32] Vgl. Hettrich/Koroleva (2003), S. 13.

[33] Vgl. Hettrich/Koroleva (2003), S. 12.

[34] Vgl. Baumgartner et al. (2002), S. 30.

[35] Vgl. Baumgartner et al. (2004), S. 4.

[36] Vgl. Baumgartner et al. (2004), S. 8.

[37] Vgl. Hettrich/Koroleva (2003), S. 10.

[38] Vgl. Baumgartner (2004), S.5.

[39] Vgl. Baumgartner et al. (2002), S. 307.

[40] Vgl. Baumgartner et al. (2002), S.42.

[41] Vgl. Baumgartner (2004), S. 8f.

[42] Vgl. Dittler (2003), S.25.

[43] Vgl. Dittler (2003), S.27.

[44] Vgl. Dittler (2003), S.153.

[45] Vgl. Dittler (2003), S.153.

[46] Vgl. Haag et al. (1999), S. 8.

[47] Vgl. JISC (2004), S. 29.

[48] Vgl. Lazarinis (2004), S. 113f.

[49] Vgl. Haag et al. (1999), S 10.

[50] Vgl. Haag et al. (1999), S. 8ff.

[51] in Anlehnung an Haag et al. (1999) S. 22.

[52] Vgl. Pagel/Six (1994), S.154ff.

[53] Vgl. Urbansky (2005), S. 17.

[54] Vgl. Urbansky (2005), S. 17.

[55] Vgl. Conclan et al. (2002).

[56] Vgl. Urbansky (2005). S. 17.

[57] Vgl. Conclan et al. (2002).

[58] Vgl. IMS (2004).

[59] Vgl. Conclan et al. (2002).

[60] Vgl. Urbansky (2005), S. 77.

[61] Vgl. Conclan et. al. (2002).

[62] Vgl. Dagger et al. (2005), S. 11.

[63] Vgl. Dolog et al. (2004).

[64] Vgl. Maier et al. (2005), S. 176.

[65] Vgl. Tannenbaum (2002), S. 91.

[66] Vgl. Heuer/Saake (2000), S. 419.

[67] Vgl. Tannenbaum (2002), S. 93.

[68] Vgl. Nilsson et al. (2002), S. 4.

[69] Vgl. Krcmar (2005), S. 74.

[70] Vgl. Feuerhelm (2004), S. 3f.

[71] Vgl. Feuerhelm (2004), S. 2.

[72] Vgl. Brase/Nejdl (2004), S. 556.

[73] Vgl. Bunschkowski et al. (2004), S. 140.

[74] Vgl. Kornelsen et al. (2004), S. 33.

[75] Vgl. Greenberg et al. (2005).

[76] Vgl. Hettrich/Koroleva (2003), S. 10.

[77] Vgl. Baumgartner et. al. (2002), S. 300.

[78] Vgl. Maier/Peinl (2005), S. 89.

[79] Vgl. Paramythis/Loidl-Reisinger (2004), S. 181.

[80] Vgl. Mason (2004), S. 2.

[81] Vgl. Najjar et al. (2004), S. 2.

[82] http://www.imsproject.org

[83] http://www.aicc.org

[84] http://ltsc.ieee.org

[85] http://www.adlnet.org

[86] http://www.ariadne-eu.org

[87] Vgl. Mason (2004), S.12.

[88] Vgl. Sampson (2004), S.1.

[89] Vgl. Najjar et al. (2004), S. 2.

[90] Vgl. Chatzinotas/ Sampson (2004).

[91] Vgl. ANTA (2003b), S. 11.

[92] Vgl. Najjar et al. (2004), S.1f.

[93] Vgl. Morales/Agüera (2002), S. 503.

[94] http://dublincore.org

[95] Vgl. Pawlowski (2001), S 94.

[96] Vgl. Duval (2004), S.40.

[97] Vgl. Gilliland-Swetland (2000).

Ende der Leseprobe aus 120 Seiten

Details

Titel
Metadatenbasierte Integration im e-Learning - Konzepte, Standards, Potentiale und Anwendungsbeispiele
Hochschule
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg  (Wirtschaftsinformatik insb. betriebliches Informationsmanagement)
Note
1,3
Autor
Jahr
2006
Seiten
120
Katalognummer
V62912
ISBN (eBook)
9783638560641
ISBN (Buch)
9783638709507
Dateigröße
1766 KB
Sprache
Deutsch
Anmerkungen
Dem Autor wurde für die Arbeit der Deutsche Nachwuchspreis Wissensmanagement 2006 verliehen.
Schlagworte
Metadatenbasierte, Integration, Konzepte, Standards, Potentiale, Anwendungsbeispiele
Arbeit zitieren
Stefan Thalmann (Autor), 2006, Metadatenbasierte Integration im e-Learning - Konzepte, Standards, Potentiale und Anwendungsbeispiele, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/62912

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