Realisierung adaptierender Funktionalitäten im Learning

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Grundlagen

2.1 E-Learning

2.1.1 Der Begriff E-Learning

2.1.2 Synchrones und asynchrones E-Learning und Beispiele

2.1.3 Der Begriff Blended Learning

2.2 E-Learning-Systeme bzw. webbasierte Lernplattformen

2.2.1 Was ist ein E-Learning-System

2.2.2 Funktionen von E-Learning-Systemen

2.2.3 Arten von E-Learning-Systemen

2.3 E-Learning-Standards

2.3.1 Aviation Industry Computer Based Training Committee (AICC)

2.3.2 Alliance of Remote Instructional Authoring and Distribution Networks for Europe (ARIADNE) Foundation for the European Knowledge Pool

2.3.3 IEEE Learning Technology Standards Committee (IEEE LTSC)

2.3.4 Instructional Management Systems Project (IMS) Global Learning Consortium

2.3.5 Shareable Content Object Reference Model (SCORM) der Advanced Distributed Learning (ADL) Initiative

3 Adaption in E-Learning-Systemen

3.1 Die Begriffe Adaption, Adaptivität und Adaptierbarkeit

3.2 Adaptivitätsvarianten

3.3 Adaptive Learning Systems (ADLs)

3.3.1 Funktionsprinzip eines ADLs nach Brusilovsky

3.3.2 Aufbau eines ADLs

3.3.3 Adaptionsvarianten in ADLs nach Brusilovsky

3.3.4 Intelligente Tutorielle Systeme – ITS

3.4 Adaptionsmöglichkeiten

3.4.1 Adaption der Lernsysteme auf Basis der unterschiedlichen Lernmodelle

3.4.2 Adaption der Lernsysteme auf Basis von Intelligenz

3.4.3 Adaption der Lernsysteme auf Basis der verschiedenen Lerntheorien

3.4.4 Adaption der Lernsysteme auf Basis von Lernprozessen

3.4.5 Adaption der Lernsysteme auf Basis der beim Lernen auftretenden Emotionen

3.4.6 Adaption der Lernsysteme auf Basis von Just-in-time E-Learning bzw. Learning on Demand

3.5 Beispiele für adaptive Lernsysteme

3.5.1 ActiveMath

3.5.2 AdeLE – Adaptive eLearning with Eye-Tracking

3.5.3 Chameleon

3.5.4 GRAPPLE – Generic Responsive Adaptive Personalized Learning Environment

3.5.5 INSPIRE – Intelligent System for Personalized Instruction in a Remote Environment

3.5.6 Learning Companion – Der Lernfreund

3.5.7 L4 – Life Long Learning Laboratory

3.5.8 Open-EIS LMS

3.5.9 Projekt iWeaver

3.5.10 Projekt LIP – Learning in Progress

3.5.11 trainer24

4 Adaption in Moodle und Konkurrenten

4.1 ATutor

4.1.1 Schnittstellen-Adaptivität

4.1.2 Lerner-Adaptivität

4.2 StudIP in Kombination mit Ilias

4.2.1 Schnittstellen-Adaptivität

4.2.2 Lerner-Adaptivität

4.3 Moodle

4.3.1 Schnittstellen-Adaptivität

4.3.2 Lerner-Adaptivität

4.4 Fazit

5 Erweiterung von Moodle um adaptierende Funktionalitäten

5.1 Die in Moodle verwendeten Technologien

5.1.1 Verwendete Skriptsprachen

5.1.2 Datenspeicherung

5.2 Das Erweitern um bereits umgesetzte adaptive Funktionalitäten

5.2.1 Das intelligente Lern-Management-System – iLMS

5.2.2 Die Elemente des iLMS

5.2.3 Die Installation und Konfiguration des Plugins iLMS

5.2.4 Fazit

5.3 Das Erweitern um eine selbst erstellte adaptierende Funktionalität

5.3.1 Die Vorstellung der Idee

5.3.2 Die theoretische Vorgehensweise zum Umsetzen der Idee

5.3.3 Die praktische Umsetzung der Idee

5.3.4 Die umgesetzte Idee in Bildern

5.3.5 Fazit

6 Resümee und Ausblick

10 Anhang

10.1 Anhang A – Fragebogen für Lernstildiagnose

10.2 Anhang B – Moodle-Tabellen und ER-Modell

10.2.1 Entity-Relationship-Modell

10.2.2 Aufbau der User-Tabelle „mdl_user“

10.2.3 Aufbau der Tabelle „mdl_user_info_data“

10.2.4 Aufbau der Tabelle „mdl_user_info_field“

10.2.5 Aufbau der Kurs-Tabelle „mdl_course“

10.2.6 Aufbau der Lernaktivitäten-Tabelle „mdl_course_modules“ mit den vier neu hinzugefügten Spalten

10.2.7 Aufbau der Kursformat-Tabelle „mdl_events“

10.2.8 Aufbau der Lernmodule-Tabelle „mdl_modules“

10.3 Anhang C – Diagramme

10.3.1 Use Case Diagramm

10.3.2 Sequenzdiagramm

10.4 Anhang D – Quellcode

10.4.1 Die Funktion „make_editing_buttons“

10.4.2 Die Funktion „set_course_module_visible_name”

10.4.3 Die Funktion „get_lernstil“

10.4.4 Die Funktion „get_all_mods“

10.4.5 Die Funktion „set_section_visible”

Zielsetzung & Themen

Das Hauptziel dieser Arbeit besteht darin, das Learning Content Management System Moodle um adaptierende Funktionalitäten zu erweitern, um das System besser an die individuellen Bedürfnisse und Lernstile der Nutzer anzupassen. Die Forschungsarbeit untersucht dabei bestehende E-Learning-Standards, evaluiert das Adaptivitätspotenzial konkurrierender Systeme und implementiert ein spezifisches Modul zur lernstilabhängigen Inhaltssteuerung in Moodle.

• Analyse von E-Learning-Systemen und deren Adaptionsfähigkeiten
• Vergleich von Open-Source-Lernplattformen hinsichtlich ihrer Adaptivität
• Theoretische Fundierung von Adaption auf Basis von Lernstilen und -strategien
• Technische Implementierung einer lernstilabhängigen Sichtbarkeitssteuerung für Lernaktivitäten in Moodle

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die Thematik der E-Learning-Systeme ein und betont die Notwendigkeit adaptierender Funktionalitäten für einen effektiven Lernerfolg.

2 Grundlagen: In diesem Kapitel werden grundlegende E-Learning-Konzepte, verschiedene Systemtypen und etablierte E-Learning-Standards wissenschaftlich erläutert.

3 Adaption in E-Learning-Systemen: Dieses Kapitel definiert zentrale Begriffe der Adaption und stellt unterschiedliche theoretische Ansätze, Modelle sowie Beispiele für bestehende adaptive Lernsysteme vor.

4 Adaption in Moodle und Konkurrenten: Hier findet eine Evaluation der Adaptivitätsfunktionen von Moodle im Vergleich zu Wettbewerbssystemen wie ATutor, StudIP und Ilias statt.

5 Erweiterung von Moodle um adaptierende Funktionalitäten: Dieses Hauptkapitel detailliert die technologische Basis von Moodle und dokumentiert die Implementierung von zwei verschiedenen Ansätzen zur Erweiterung um adaptierende Module.

6 Resümee und Ausblick: Das Fazit fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen und diskutiert mögliche zukünftige Entwicklungen hinsichtlich einer tieferen Systemintegration der Lernstildiagnose.

Schlüsselwörter

E-Learning, Moodle, Adaptivität, Adaption, Lernstil, Lernmodell, Lerner-Adaptivität, Schnittstellen-Adaptivität, Open-Source, Kursmodul, Personalisierung, Lernprozess, Informationstechnologie, Datenbankmodellierung, Benutzermodell.

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Bachelorarbeit grundsätzlich?

Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Implementierung adaptiver Funktionen für das Lernmanagementsystem Moodle, um den Lernprozess besser an individuelle Bedürfnisse anzupassen.

Welches ist das zentrale Themenfeld der Untersuchung?

Im Mittelpunkt stehen die verschiedenen Konzepte der Adaptivität in E-Learning-Umgebungen und deren praktische technische Umsetzung innerhalb von Moodle.

Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?

Ziel ist es, das Moodle-Grundsystem so zu erweitern, dass Lernaktivitäten basierend auf den spezifischen Lernstilen der Nutzer ein- oder ausgeblendet werden können.

Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?

Die Autorin nutzt eine Kombination aus Literaturanalyse zu E-Learning-Standards und adaptiven Lernmodellen sowie eine prototypische Software-Implementierung in einem lokalen Moodle-Testsystem.

Welche Aspekte stehen im Hauptteil der Arbeit im Vordergrund?

Der Hauptteil behandelt die theoretischen Grundlagen der Adaption, den Vergleich mit anderen Lernplattformen und die detaillierte technische Dokumentation der vorgenommenen Quellcode-Änderungen.

Durch welche Schlüsselwörter lässt sich der Inhalt charakterisieren?

Wichtige Begriffe sind E-Learning, Moodle, Adaptivität, Lernstil, Lerner-Adaptivität, Personalisierung und Datenbankmodellierung.

Wie unterscheidet sich die "Schnittstellen-Adaptivität" von der "Lerner-Adaptivität"?

Schnittstellen-Adaptivität bezieht sich auf die manuelle Anpassbarkeit der Oberfläche durch den Nutzer, während Lerner-Adaptivität das automatische Anpassen der Lerninhalte an den individuellen Fortschritt oder Stil durch das System beschreibt.

Warum wird im praktischen Teil das Datenbank-Tabellenschema angepasst?

Die Tabelle "mdl_course_modules" wird erweitert, um für jedes einzelne Lernmodul eine spezifische Zuordnung zu den vier gängigen Lernstilen (Akkomodierer, Assimilierer, Divergierer, Konvergierer) speichern zu können.

Welche Rolle spielen die "Schloss"-Symbole im entwickelten Moodle-Modul?

Die Schloss-Icons dienen als visuelles Interface für Lehrende, um Lerninhalte spezifisch für bestimmte Lernstile freizugeben oder zu sperren, wodurch eine klare Steuerung innerhalb der Kursumgebung ermöglicht wird.