Präsentation der Masterarbeit an der TU Graz

1. Christoph Prettenthaler
E-Books im Spannungsfeld
von Learning Analytics
27.11.2014
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2. Überblick
• Einführung
• Learning Analytics
• E-Books
• Vorhandene Umsetzungen
• Der Prototyp
• Zusammenfassung
• Ausblick
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3. Einführung
• Anwendung technologischer Fortschritte im Bereich
Lehren und Lernen
• E-Book als Lernunterlagen
• Mehrwert generieren
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4. Learning Analytics
• Steigerung der Effektivität des Lehrens und Lernens
• Sammeln, analysieren und interpretieren von Daten
• Software zur Automation
• Verbesserung menschlicher Entscheidungen
• Große Datenmengen
• Datenschutz
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5. E-Books
• Electronic Book
• Unterschiedliche Endgeräte
• Unterschiedliche Formate
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6. PDF
• Portable Document Format
• Große Verbreitung und
Bekanntheitsgrad
• Darstellung unabhängig vom
Endgerät
• Layout wird beim Erstellen
festgelegt
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7. Mobipocket
• Aktuell Entwicklung durch
Amazon
• Einsatz bei Kindle
Produktfamilie
• Dynamisches Layout
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8. EPUB
• Electronic Publication
• International Digital
Publishing Forum
• Fixes und dynamisches
Layout
• ZIP-Archiv
• XHTML für Inhalt
• Formatierung mit Hilfe von
CSS
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9. EPUB 3
• Vollständige JavaScript und HTML5 Unterstützung
• Unterstützung weiterer Technologien wie z.B. MathML
• Media Overlays
• Einsatz in Prototyp
• Oftmals keine 100%ige Unterstützung
• Readium als Referenzimplementation
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10. Vorhandene Umsetzungen:
ABC-Manager
• System der TU Graz
• Erstellung und Veröffentlichung von E-Books
• Unterschiedliche Ausgabeformate
• Wiederverwendung von Inhalten
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11. Vorhandene Umsetzungen:
LearningApps.org
• Interaktive Bausteine
• Unterstützende Integrierung
in den Unterricht
• Schweizer Forschungsprojekt
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12. Vorhandene Umsetzungen:
LOOP
• Learning Object Online
Project
• Cloud-basierte Erstellung und
Verwaltung von E-Learning
Inhalten
• MediaWiki Framework
• Export in PDF und EPUB
Format
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13. Der Prototyp
• Autorensystem zur Erstellung und Verwaltung von
elektronischen Schulbüchern
• Interaktive Übungen
• Übungstypen aufgrund Analyse von Christian Gailer*
• Analyse und Bereitstellung der Übungsergebnisse
• Auswertungen für Lehrende und Lernende
*Gailer, Christian (2013): Möglichkeiten und Potenziale von E-Books im Grundschulalter
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14. Technologien
• PHP-basierte Weboberfläche
• Zend Framework
• EPUB 3
• HTML5
• Interaktivität durch JavaScript (jQuery/jQuery UI)
• MySQL Datenbank zur Datenspeicherung
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15. Benutzerverwaltung
• Bestehende Benutzerverwaltung der TU Graz Learning
Apps (mathe.tugraz.at)
• SOAP (Simple Object Access Protocol) API
• User für Lehrende und Lernende
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16. Weboberfläche
• Struktur basierend auf MVC (Model-View-Controller)
Entwurfsmuster
• Einteilung in 3 unterschiedlichen Modulen
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17. E-Book/Übungs-Modul
• Erstellen elektronischer Lehrbücher
• Unterschiedliche Formulare für alle Übungstypen
• Lehrbücher als E-Books veröffentlichen
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18. Erstellung elektronischer
Lehrbücher
• Individuelle Eingabeformulare je nach Übungstyp
• Mehrere unterschiedliche Übungen pro E-Book
• Reihenfolge der Übungen änderbar
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19. Veröffentlichung eines elektronischen
Schulbuchs
• Daten aus Datenbank laden
• Generieren einer XHTML Datei pro Übung
• PHP Ausgabe-Kontrollfunktionen
• Anlegen lokaler Ordnerstruktur
• Kopieren verwendeter Ressourcen (z.B. Multimedia/JavaScript Dateien)
• Erstellung der für EPUB notwendigen Dateien (z.B.
Navigationsdokument, Package Datei)
• Erstellung eines ZIP-Archivs
• Bereitstellung per Download-Link
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20. Ergebnis-Modul
• Übertragung der Ergebnisse im JSON Format
• Evaluierung der Ergebnisse
• Speicherung der Ergebnisse
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21. Auswertungs-Modul
• Bereitstellung der Daten abhängig vom User
• Laden der entsprechenden Informationen aus der
Datenbank
• Datenaufbereitung
• Präsentation der Daten
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22. Durchführung der Übungen
• Verwendung als registrierter User und anonym möglich
• Umwandlung der Ergebnisse in JSON per JavaScript
• Datenübertragung per AJAX an Server
• HTML5 Local Storage zur Speicherung der Login
Informationen und nicht übertragender Ergebnisse
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23. Wahr-Falsch Übung
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24. Wörter suchen Übung
• Zufällige Anordnung
der Wörter
• Zeichenoperationen mit
HTML5 Canvas
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25. Wörter markieren Übung
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26. Buchstaben zuordnen
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27. Drag and Drop Übung
• Drag and Drop unter
Verwendung von
jQueryUI
• Speicherung der
Koordinaten
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28. Lückentext Übung
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29. Multimedia Übung
• Erstellung mit Hilfe
eines WYSIWYG
Editor
• Einbetten von
Multimedia Dateien
möglich
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30. Live Demo
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31. Zusammenfassung
• Learning Analytics - Effektiveres lehren und lernen
• EPUB 3 - JavaScript und HTML5 Support
• Prototyp zum Erstellen und Verwalten elektronischer
Schulbücher
• Weboberfläche
• Verschiedene interaktive Übungstypen
• Elektronisches Schulbuch im EPUB 3 Format
• Serverseitige Speicherung und Auswertung der Ergebnisse
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32. Ausblick
• Zusätzliche Übungstypen
• Zusätzliche Techniken aus dem Bereich Learning
Analytics
• Web-basierte Version der Lehrunterlagen
• Individuellere Gestaltungsmöglichkeiten
• Bewertung von Schulbüchern/Übungen
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33. Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit
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34. Einführung
• Erfolgreicher Einsatz bereits bei TU Graz Learning
Apps
• Lernunterstützung im Grund- und Mittelschulalter
• Neue Möglichkeiten durch E-Books
• Prototyp eines interaktiven Schulbuchs
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35. Educational Data Mining
• Viele Gemeinsamkeiten mit Learning Analytics
• Hoher Grad der Automatisierung
• Erschaffung eines intelligenten Lernsystems
• Extraktion von Mustern
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36. Learning Management
Systeme
• Lernplattformen
• Bereitstellung von Lerninhalten
• Förderung der Kommunikation
• Daten durch Verwendung und Interaktion
• Computer Supported Collaborative Learning
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