Campus Content Forum Austausch und Wiederverwendung von Lernmaterialien

Campus. Content Forum Austausch und Wiederverwendung von Lernmaterialien in LON-CAPA Konzepte und praktische Erfahrungen bei der Implementierung Gerd Kortemeyer Michigan State University 1

Gliederung • Teil 1: Geschichte • Teil 2: Aus Fehlernen • Teil 3: Philosophie • Teil 4: Aufbau und Implementation des Systems • Teil 5: Ausblick

Teil 1 • Teil 1: Geschichte

Geschichte • 1992: CAPA (Computer-Assisted Personalized • • Approach) wird erstmalig in einer Physikvorlesung mit 90 Studierenden eingesetzt. Reines Hausübungssystem Wurde bald an einer Reihe anderer Unis eingesetzt Jährliche Konferenzen A P A C ems l Prob “Tauschbörsen”: Austausch von Übungen

Geschichte • 1997: Lecture. Online • Hausübungen und • • • Kurs. Verwaltung Inhaltszusammenstellung Lehrmaterialien Gemeinsames Pool von Materialien innerhalb einer Uni Inhalts. Werkzeuge zur bibliothek Inhaltszusammenstellung Kursinnerhalb von Kursen Verwaltung Inhalts. Andere Unis verwenden das FTP System zusammenstellung Inhaltsbibliothek

Geschichte • 1999: Zusammenarbeit von CAPA und • • • Lecture. Online Start des Learning. Online Network with Computer-Assisted Personalized Approach (LON-CAPA) 2000: National Science Foundation Information Technology Research Grant Investigation of a Model for Online Resource Creation and Sharing in Educational Settings 5 -Jahres Projekt 2, 1 Millionen Dollar

Geschichte • Ziele des Projektes: § Aufbau einer über Institutionsgrenzen hinweg nutzbaren Bibliothek wiederverwendbarer Lernobjekte § Entwicklung von Geschäftsprozessen innerhalb des Verbundes § Entwicklung von didaktischen Leitlinien zur Erzeugung effektiver Lernobjekte § Entwicklung von Mechanismen zur Qualitätskontrolle der Lernobjekte

Geschichte • 2002: NSF Site Visit § Nicht ausreichend Teilnehmer § Nicht ausreichend Resources § Nicht ausreichend ausgereifte Platform • Finanzierung des Projektes jedoch fortgesetzt

Geschichte • 2003: Phase der • • • Neuorientierung und Neugliederung Besuche bei anderen Unis Präsentationen Gespräche Änderung der Entwicklungsschwerpunkte Mehr dazu im zweiten Teil

Geschichte • 2006: Ende des NSF Projektes § § § 40 Schulen 40 Hochschulen 6 Verlagsgesellschaften 150. 000 online Resources Über 30. 000 Studierende jedes Semester • Nachhaltigkeit erreicht durch § Kommerziellen Spin-Off § LON-CAPA Academic Consortium

Teil 2 • Teil 2: Aus Fehlern Lernen

Aus Fehlern Lernen • Eine Open-Source Platform garantiert, daß • h c s l sich das System schnell weiterentwickelt und verbreitet. Andere helfen mit, a F § das System zu programmieren § Fehler schnell zu finden und zu reparieren § das System schnell zu verbreiten, da es umsonst ist

Aus Fehlern Lernen • Anders als Linux, Apache, etc: die Nutzer sind • nicht selbst Programmierer Was man erwarten kann: § Überschaubare kleine Funktionalitätserweiterungen mit Anleitung § Hilfe bei der Anbindung an verschiedene Hochschulverwaltungssysteme § Übersetzungen des Interfaces § Nützliche Bugreports und Anregungen • Was man braucht: stabiles Kernteam, das den Hauptteil der Richtungssetzung, der Programmierung und des Testens vorantreibt

Aus Fehlern Lernen • Open-Source hat allgemein keinen guten Ruf in den Verwaltungsetagen: § kein oder wenig Support § langfristige Existenz nicht gesichert § besonders �Systeme, die aus Forschungsprojekten entstehen, enden häufig mit dem Ende des Projektes § Mangel an Kontinuität, “zuviele Köche” § Schlecht oder gar nicht dokumentiert § Nicht skalierbar

Aus Fehlern Lernen • Sehr viel wichtiger als “umsonst”: § Stabilität und Skalierbarkeit § „Maschinenraumtauglich“ § Mehr als eine Uni hat auf Institutionsniveau langfristige Unterstützung garantiert § Gibt es schon mehrere Jahre • Nichts ist “umsonst”: open-source • • Software braucht auch lokal Systemadministration, Benutzersupport, Training, Hardware, etc. Viele, besonders kleinere Institutionen, sind dazu nicht in der Lage Moodle: einfach auf Bürorechner zu installieren, aber noch nicht „maschinenraumtauglich“

Aus Fehlern Lernen • Eine Organisation wie Campus. Source fehlt in den Staaten

Aus Fehlern Lernen • Man muß sich auf Vermarktungsstrategien • • h c s l konzentrieren Das Resourcepool wird dadurch wachsen, daß man es Autoren, Verlägen und Institutionen möglich macht, ihre Inhalte auf verschiedenen Granularitätsniveaus kommerziell anzubieten Man braucht zunächst einmal Abrechnungsmechanismen für Micropayments, etc. a F

Aus Fehlern Lernen • Autoren § scheinen keinen Wert auf solche Micropayments zu legen § verstehen Mechanismen nicht § Erstellen die Resources sowieso für die eigene Lehre und sind stolz, wenn diese anderswo verwendet werden (System muß das zeigen!) • Verläge § § Kurze Phase intensiver online Aktivitäten Dot-Com Bubble geplatzt Zurückbesinnung auf Core-Business: Papier Verstehen Mechanismen nicht

Aus Fehlern Lernen • Institutionen § Siehe Verläge: Virtual University Enterprises weitgehend wieder geschlossen § Zurück zu Brick and Mortar § Markt kaputt spätestens seit MIT Open Courseware (ungeachtet: schwer oder gar nicht wiederverwendbar) § Universitäten verkaufen Abschlüsse, nicht Wissen

Aus Fehlern Lernen • Allerdings: vielleicht sind wir auch einfach nicht so genial wie i. Tunes: § Wiederverwendbare Medienobjekte verschiedener Herkunft § Inhaltszusammenstellungen (Playlists) § Micropayments ($0. 99 (Musik) oder $1. 99 (Videos)) § Jeder versteht‘s

Aus Fehlern Lernen h c s l • Lehrende interessieren sich für elegante • Systemarchitektur, Metadaten, pädagogische Überlegungen, Standards, . . . Lehrende lassen sich belehren. a F

Aus Fehlern Lernen • Lehrende interessieren sich dafür, das, was sie • • sowieso schon machen, effizienter und eleganter in weniger Zeit zu erledigen Erst wenn das möglich gemacht wird, sind sie offen dafür, sich mit anderen Aspekten des Systemes zu befassen Mischung von Arroganz und Unsicherheit: es ist schwer, Lehrende als Nutzer zu gewinnen, und leicht, sie wieder zu verlieren Die Umgebung muß „sicher“ sein, keine direkte Kritik z. B. trauen sich einige Professoren immer noch nicht, ihr Material netzwerkweit zur Verfügung zu stellen.

Teil 3 • Teil 3: Philosophie

Philosophie • Lehrende setzen Lernobjekte in Kursen ein • Funktionalität orientiert sich am Benutzer • Alle Lernobjekte müssen unmittelbar systemweit einsetzbar sein: § Keine Kompatibilitätsprobleme § Kein Import/Export notwendig § Alles läuft überall • Alle Lernobjekte müssen online und in Druck darstellbar • sein - ein Quellcode Das System stellt die Gesamtumgebung bereit, um alle Lernobjekte im Vorlesungsbetrieb einsetzen zu können

Philosophie • Wir beschränken, wer neue Lernobjekte in das • • System laden kann (z. B. Professorinnen und Professoren an Hochschulen) Wir überprüfen aber nicht deren Material Das System muß die Funktionalität bereitstellen, um die Spreu vom Weizen zu trennen.

Philosophie • Das System beschränkt den Zugang auf das • • • Material, sodaß Autorinnen darauf vertrauen können Trennung zwischen Nutzungsrechten der Materialien und Sichtbarkeit des XML Quelltextes Studierende haben, außer wenn der Autor dies explizit zuläßt, nur Zugriff auf das Material, welches ihr Lehrender ausgewählt hat Lehrende können nur Materialien sehen und auswählen, die sie auch ihren Studierenden zugänglich machen können.

Teil 4 • Teil 4: Aufbau und Implementation des Systemes

Logischer Aufbau Kursverwaltungssystem Campus A Inhalts -zusammenstellungs -werkzeuge Kursverwaltungssystem Campus B Inhalts -zusammenstellungs -werkzeuge Verteilte Inhaltsbibliothek über Campusgrenzen hinaus

Logischer Aufbau Kursverwaltungssystem Campus A Inhalts -zusammenstellungs -werkzeuge Kursverwaltungssystem Campus B Inhalts -zusammenstellungs -werkzeuge Verteilte Inhaltsbibliothek über Campusgrenzen hinaus

Verteilte Inhaltsbibliothek • Netzwerk von ständig • verbundenen Servern Aufgeteilt in „Domains“, z. B. „MSU“ oder „FSU“

Verteilte Inhaltsbibliothek • Virtuelles Filesystem • Geordnet nach § Domain § Autor § Verzeichnisstruktur des Autors “Supermarkt”

Verteilte Inhaltsbibliothek 32

Verteilte Inhaltsbibliothek • Hausübungs- und • • Testprobleme Verschiedene Optionen, Bilder, Nummern, Graphen, etc Gleiches Problem, zwei Studierende 33

Verteilte Inhaltsbibliothek • 38. 300 HTML/XML Inhaltsseiten • 52. 600 Hausübungs- und • • • Prüfungsprobleme 49. 300 Bilder 6. 600 Inhaltszusammenstellungen 1, 100 Simulationen und Animationen 500 Filme Verlagsbibliotheken mit Aufgabensammlungen zu Textbüchern 34

Verteilte Inhaltsbibliothek • Die URL ist die ID einer Resource • Jeder Rechner im Verbund kann jede • Resource unter ihrer URL auffinden und darstellen Replikation § Resource näher am Benutzer § Unabhängigkeit vom Server des Autors § Automatisches Update durch “Subscription” • Persistant systemweite URL

Verteilte Inhaltsbibliothek • Veröffentlichung: § Metadaten werden weitestgehend automatisch erzeugt und abgefragt § Server im Verbund werden benachrichtigt § Eine neue Version wird erstellt /res/msu/kortemey/physicslib/oscillation/pendulum. 5. problem

Verteilte Inhaltsbibliothek • Copyright ist immer beim Autor • Möglichkeiten für Nutzungsrechte: § Kann nur vom Autor verwendet werden § Kann nur innerhalb der eigenen Uni verwendet werden; Studierende sehen das Material nur, wenn es ein Dozent ausgewählt hat § Kann systemweit verwendet werden; Studierende sehen das Material nur, wenn es ein Dozent ausgewählt hat § Ist frei (ohne Einloggen) verfügbar § Konfigurierbare Rechteverwaltungsdatei (häufig Verlage) • Unabhängig: XML Quellcode verfügbar oder nicht

Verteilte Inhaltsbibliothek • Aufgabensammlungen zu Vorlesungstexten • Verlage beauftragen Firmen, die Aufgaben in • • LON-CAPA Format bereitzustellen Bibliotheken werden freigeschaltet für Kurse, diese Texte benutzen Keine zusätzlichen Kosten, stattdessen Anreiz für Lehrende, dieses Buch auszuwählen

Verteilte Inhaltsbibliothek • Alle Daten (Seiten, Aufgaben, Rechtedateien, Metadaten, • • Inhaltszusammenstellungen, etc) sind intern in XML oder XHTML dargestellt Ein Quellcode, viele Darstellungsziele La. Te. X eingebettet für mathematische Ausdrücke Gleiche Idee wie FUXML Jedoch: Umsetzung von XML nach Darstellung on-the-fly Quellcode Online Druck

Logischer Aufbau Kursverwaltungssystem Campus A Inhalts -zusammenstellungs -werkzeuge Kursverwaltungssystem Campus B Inhalts -zusammenstellungs -werkzeuge Verteilte Inhaltsbibliothek über Campusgrenzen hinaus

Inhaltszusammenstellung Schreibt Modul über statistisches Mittel Schreibt Modul über statistische Fehler Schreibt Modul über Meinungsforschung Benutzt dies in seinem Kurs 41

Verteilte Inhaltsbibliothek • Einkaufswagen: Resource Assembly Tools “Supermarkt”

Inhaltszusammenstellung • Verschachtelte Struktur • Keine festgelegten • • Granularitäten Leute können sich darauf nicht einigen Lernobjekte existieren auf jeder Stufe und können auf jeder Stufe wiederverwendet werden

Inhaltszusammenstellung • Inhalts • zusammenstellung Lehrpfadsfestlegung

Inhaltszusammenstellung • Das Auffinden von Resources kann schwer • • • sein Statische Metadaten häufig nicht vollständig ausgefüllt Keine Information über die Qualität der Resources Lösung: dynamische Metadaten

Logischer Aufbau Kursverwaltungssystem Campus A Inhalts -zusammenstellungs -werkzeuge Kursverwaltungssystem Campus B Inhalts -zusammenstellungs -werkzeuge Verteilte Inhaltsbibliothek über Campusgrenzen hinaus

Inhaltszusammenstellung • Statische Metadaten: Dublin Core, IMS • Katalogisierungsunterstützung • Dynamische Metadaten: Verwendungsdaten 47

Inhaltszusammenstellung • Suchrelevanz

Inhaltszusammenstellung • Browsing 49

Logischer Aufbau Kursverwaltungssystem Campus A Inhalts -zusammenstellungs -werkzeuge Kursverwaltungssystem Campus B Inhalts -zusammenstellungs -werkzeuge Verteilte Inhaltsbibliothek über Campusgrenzen hinaus

Kursverwaltung • Übliche Werkzeuge § § § Navigation Diskussionsforen Benotung Kalender usw. • Nicht alles besprechen • Siehe http: //www. edutools. info/

Kursverwaltung

Kursverwaltung • Verteilte Rollen • Jeder Server im Netzwerk kann • jede Resource für jede Nutzerin in jedem Kurs darstellen Systemweite Lastverteilung

Kursverwaltung x 5 54

Kursverwaltung • Navigation wird dynamisch erzeugt

Teil 5 • Teil 5: Ausblick

MSU: Usability Testing • Zusammenarbeit mit dem MSU Usability Lab • Testet LON-CAPA Usability für § Studierende § Lehrende § Autoren

Spin-Off • edu. Cog, LLC • Gegründet 2005 • Stellt heute LONCAPA bereit für § 2 Hochschulen § 32 Schulen § 6 Verläge

LON-CAPA Academic Consortium • Gründungsmitglieder: • Michigan State University und University of Illinois at Urbana-Champaign Haben jeweils $200 k/Jahr auf fünf Jahre hinaus zur Unterstützung des Projektes garantiert.

Anerkennung: Förderung • Anfänglich an der Michigan State • • University entwickelt Weitere Unterstützung von den Sloan und Mellon Foundations Derzeit finanziell unterstützt von Michigan State University und der National Science Foundation, sowie akademischen Partnerinstitutionen http: //www. lon-capa. org/ 60