e-books im spannungsfeld von learning analytics
DESCRIPTION
Präsentation der Masterarbeit an der TU GrazTRANSCRIPT
E-Books im Spannungsfeld von Learning Analytics
27.11.2014
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Christoph Prettenthaler
Überblick• Einführung
• Learning Analytics
• E-Books
• Vorhandene Umsetzungen
• Der Prototyp
• Zusammenfassung
• Ausblick
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Einführung
• Anwendung technologischer Fortschritte im Bereich Lehren und Lernen
• E-Book als Lernunterlagen
• Mehrwert generieren
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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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E-Books
• Electronic Book
• Unterschiedliche Endgeräte
• Unterschiedliche Formate
5
• Portable Document Format
• Große Verbreitung und Bekanntheitsgrad
• Darstellung unabhängig vom Endgerät
• Layout wird beim Erstellen festgelegt
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Mobipocket
• Aktuell Entwicklung durch Amazon
• Einsatz bei Kindle Produktfamilie
• Dynamisches Layout
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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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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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Vorhandene Umsetzungen: ABC-Manager
• System der TU Graz
• Erstellung und Veröffentlichung von E-Books
• Unterschiedliche Ausgabeformate
• Wiederverwendung von Inhalten
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Vorhandene Umsetzungen: LearningApps.org
• Interaktive Bausteine
• Unterstützende Integrierung in den Unterricht
• Schweizer Forschungsprojekt
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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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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 13
Technologien
• PHP-basierte Weboberfläche
• Zend Framework
• EPUB 3
• HTML5
• Interaktivität durch JavaScript (jQuery/jQuery UI)
• MySQL Datenbank zur Datenspeicherung
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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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Weboberfläche
• Struktur basierend auf MVC (Model-View-Controller) Entwurfsmuster
• Einteilung in 3 unterschiedlichen Modulen
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E-Book/Übungs-Modul
• Erstellen elektronischer Lehrbücher
• Unterschiedliche Formulare für alle Übungstypen
• Lehrbücher als E-Books veröffentlichen
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Erstellung elektronischer Lehrbücher
• Individuelle Eingabeformulare je nach Übungstyp
• Mehrere unterschiedliche Übungen pro E-Book
• Reihenfolge der Übungen änderbar
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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-Link19
Ergebnis-Modul
• Übertragung der Ergebnisse im JSON Format
• Evaluierung der Ergebnisse
• Speicherung der Ergebnisse
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Auswertungs-Modul
• Bereitstellung der Daten abhängig vom User
• Laden der entsprechenden Informationen aus der Datenbank
• Datenaufbereitung
• Präsentation der Daten
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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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Wahr-Falsch Übung
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Wörter suchen Übung
• Zufällige Anordnung der Wörter
• Zeichenoperationen mit HTML5 Canvas
24
Wörter markieren Übung
25
Buchstaben zuordnen
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Drag and Drop Übung
• Drag and Drop unter Verwendung von jQueryUI
• Speicherung der Koordinaten
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Lückentext Übung
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Multimedia Übung
• Erstellung mit Hilfe eines WYSIWYG Editor
• Einbetten von Multimedia Dateien möglich
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Live Demo
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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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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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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
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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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Educational Data Mining
• Viele Gemeinsamkeiten mit Learning Analytics
• Hoher Grad der Automatisierung
• Erschaffung eines intelligenten Lernsystems
• Extraktion von Mustern
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Learning Management Systeme
• Lernplattformen
• Bereitstellung von Lerninhalten
• Förderung der Kommunikation
• Daten durch Verwendung und Interaktion
• Computer Supported Collaborative Learning
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