Learning Analytics: Challenges and Future Research Directions

In recent years, learning analytics (LA) has attracted a great deal of attention in technology-enhanced learning (TEL) research as practitioners, institutions, and researchers are increasingly seeing the potential that LA has to shape the future TEL landscape. Generally, LA deals with the development of methods that harness educational data sets to support the learning process. This paper provides a foundation for future research in LA. It provides a systematic overview on this emerging field and its key concepts through a reference model for LA based on four dimensions, namely data, environments, context (what?), stakeholders (who?), objectives (why?), and methods (how?). It further identifies various challenges and research opportunities in the area of LA in relation to each dimension.

Kostenorientiertes Controlling von E-Learning-Plattformen mit dem TCO-Konzept

Zur administrativen Unterstützung von Lehr- und Lernprozessen werden E-Learning-Plattformen eingesetzt, die auf der Grundlage des Internet Funktionen zur Distribution von Lehr- und Lernmaterialien und zur Kommunikation zwischen Lehrenden und Lernenden anbieten. Zahlreiche wissenschaftliche Beiträge und Marktstudien beschäftigen sich mit der multikriteriellen Evaluation dieser Softwareprodukte zur informatorischen Fundierung strategischer Investitionsentscheidungen. Demgegenüber werden Instrumente zum kostenorientierten Controlling von E-Learning-Plattformen allenfalls marginal thematisiert. Dieser Beitrag greift daher das Konzept der Total Cost of Ownership (TCO) auf, das einen methodischen Ansatzpunkt zur Schaffung von Kostentransparenz von E-Learning-Plattformen bildet. Aufbauend auf den konzeptionellen Grundlagen werden Problembereiche und Anwendungspotenziale für das kostenorientierte Controlling von LMS identifiziert. Zur softwaregestützten Konstruktion und Analyse von TCO-Modellen wird das Open Source-Werkzeug TCO-Tool eingeführt und seine Anwendung anhand eines synthetischen Fallbeispiels erörtert. Abschließend erfolgt die Identifikation weiterführender Entwicklungsperspektiven des TCO-Konzepts im Kontext des E-Learning. Die dargestellte Thematik ist nicht nur von theoretischem Interesse, sondern adressiert auch den steigenden Bedarf von Akteuren aus der Bildungspraxis nach Instrumenten zur informatorischen Fundierung von Investitions- und Desinvestitionsentscheidungen im Umfeld des E-Learning.

Total Cost of Services (TCS) von Learning Management-Systemen

Mit dem zunehmenden Einsatz von E-Learning-Plattformen rücken verstärkt Wirtschaftlichkeitsaspekte in den Betrachtungsmittelpunkt, die Methoden zur Ermittlung systembedingter Kosten voraussetzen. Durch die zunehmende Serviceorientierung und Integration von LMS mit bestehenden Komponenten der Anwendungsarchitektur sind hierfür jedoch neue Methoden notwendig, welche die Defizite traditioneller Total Cost of Ownership-Modelle abbauen. Einen Ansatzpunkt hierfür bietet das ITIL-Referenzmodell, das einen Rahmen für taktische und operative IT-Services vorgibt und somit die Grundlage für eine serviceorientierte Gesamtkostenermittlung in Form der Total Cost of Services (TCS) liefert.

Stud.IP

Dieser Beitrag beschreibt die Konzeption, den Funktionsumfang und Erfahrungswerte der Open-Source-eLearning-Plattform Stud.IP. Der Funktionsumfang umfasst für jede einzelne Veranstaltung Ablaufpläne, das Hochladen von Hausarbeiten, Diskussionsforen, persönliche Homepages, Chaträume u.v.a. Ziel ist es hierbei, eine Infrastruktur des Lehrens und Lernens anzubieten, die dem Stand der Technik entspricht. Wissenschaftliche Einrichtungen finden zudem eine leistungsstarke Umgebung zur Verwaltung ihres Personals, Pflege ihrer Webseiten und der automatischer Erstellung von Veranstaltungs- oder Personallisten vor. Betreiber können auf ein verlässliches Supportsystem zugreifen, dass sie an der Weiterentwicklung durch die Entwickler- und Betreiber-Community teilhaben lässt.

Model Driven Architecture (MDA): Integration and Model Reuse for Open Source eLearning Platforms

Open Source (OS) community offers numerous eLearning platforms of both types: Learning Management Systems (LMS) and Learning Content Systems (LCS). General purpose OS intermediaries such as SourceForge, ObjectWeb, Apache or specialized intermediaries like CampusSource reduce the cost to locate such eLearning platforms. Still, it is impossible to directly compare the functionalities of those OS software products without performing detailed testing on each product. Some articles available from eLearning Wikipedia show comparisons between eLearning platforms which can help, but at the end they barely serve as documentation which are becoming out of date quickly [1]. The absence of integration activities between OS eLearning platforms - which are sometimes quite similar in terms of functionalities and implementation technologies - is sometimes critical since most of the OS projects possess small financial and human resources. This paper shows a possible solution for these barriers of OS eLearning platforms. We propose the Model Driven Architecture (MDA) concept to capture functionalities and to identify similarities between available OS eLearning platforms. This contribution evolved from a fruitful discussion at the 2nd CampusSource Developer Conference at the University of Muenster (27th August 2004).

The E-learning Circle – a holistic software design tool for e-learning

The article introduces the E-learning Circle, a tool developed to assure the quality of the software design process of e-learning systems, considering pedagogical principles as well as technology. The E-learning Circle consists of a number of concentric circles which are divided into three sectors. The content of the inner circles is based on pedagogical principles, while the outer circle specifies how the pedagogical principles may be implemented with technology. The circle’s centre is dedicated to the subject taught, ensuring focus on the specific subject’s properties. The three sectors represent the student, the teacher and the learning objectives. The strengths of the E-learning Circle are the compact presentation combined with the overview it provides, as well as the usefulness of a design tool dealing with complexity, providing a common language and embedding best practice. The E-learning Circle is not a prescriptive method, but is useful in several design models and processes. The article presents two projects where the E-learning Circle was used as a design tool.

Software Engineering and eLearning: The MuSofT Project

eLearning supports the education in certain disciplines. Here, we report about novel eLearning concepts, techniques, and tools to support education in Software Engineering, a subdiscipline of computer science. We call this "Software Engineering eLearning". On the other side, software support is a substantial prerequisite for eLearning in any discipline. Thus, Software Engineering techniques have to be applied to develop and maintain those software systems. We call this "eLearning Software Engineering". Both aspects have been investigated in a large joint, BMBF-funded research project, termed MuSofT (Multimedia in Software Engineering). The main results are summarized in this paper.

Matching Software and Context in Open Learning Scenarios

We describe the use of log file analysis to investigate whether the use of CSCL applications corresponds to its didactical purposes. Exemplarily we examine the use of the web-based system CommSy as software support for project-oriented university courses. We present two findings: (1) We suggest measures to shape the context of CSCL applications and support their initial and continuous use. (2) We show how log files can be used to analyze how, when and by whom a CSCL system is used and thus help to validate further empirical findings. However, log file analyses can only be interpreted reasonably when additional data concerning the context of use is available.

Distributed Repositories for Educational Content

As education providers increasingly integrate digital learning media into their education processes, the need for the systematic management of learning materials and learning arrangements becomes clearer. Digital repositories, often called Learning Object Repositories (LOR), promise to provide an answer to this challenge. This article is composed of two parts. In this part, we derive technological and pedagogical requirements for LORs from a concretization of information quality criteria for e-learning technology. We review the evolution of learning object repositories and discuss their core features in the context of pedagogical requirements, information quality demands, and e-learning technology standards. We conclude with an outlook in Part 2, which presents concrete technical solutions, in particular networked repository architectures.

Distributed Repositories for Educational Content

In Part 1 of this article we discussed the need for information quality and the systematic management of learning materials and learning arrangements. Digital repositories, often called Learning Object Repositories (LOR), were introduced as a promising answer to this challenge. We also derived technological and pedagogical requirements for LORs from a concretization of information quality criteria for e-learning technology. This second part presents technical solutions that particularly address the demands of open education movements, which aspire to a global reuse and sharing culture. From this viewpoint, we develop core requirements for scalable network architectures for educational content management. We then present edu-sharing, an advanced example of a network of homogeneous repositories for learning resources, and discuss related technology. We conclude with an outlook in terms of emerging developments towards open and networked system architectures in e-learning.

DMG-Lib - The Digital Mechanism and Gear Library

Motion systems are important parts of technical products. Those are mostly composed of mechanisms and gears. Today mechanism and gear technology is essential for the whole industry and it will become even more important due to the introduction of new technologies and respective new fields of applications.

ProFormA: An XML-based exchange format for programming tasks

Unterstützungssysteme für die Programmierausbildung sind weit verbreitet, doch gängige Standards für den Austausch von allgemeinen (Lern-) Inhalten und Tests erfüllen nicht die speziellen Anforderungen von Programmieraufgaben wie z. B. den Umgang mit komplexen Einreichungen aus mehreren Dateien oder die Kombination verschiedener (automatischer) Bewertungsverfahren. Dadurch können Aufgaben nicht zwischen Systemen ausgetauscht werden, was aufgrund des hohen Aufwands für die Entwicklung guter Aufgaben jedoch wünschenswert wäre. In diesem Beitrag wird ein erweiterbares XML-basiertes Format zum Austausch von Programmieraufgaben vorgestellt, das bereits von mehreren Systemen prototypisch genutzt wird. Die Spezifikation des Austauschformats ist online verfügbar [PFMA].

Erfahrbares Programmieren durch den zielgerichten Einsatz von Flugdrohnen im Informatikunterricht

Informatik- und insbesondere Programmierunterricht sind heute ein wichtiger Bestandteil der schulischen Ausbildung. Vereinfachte Entwicklungsumgebungen, die auf die Abstraktion typischer Programmierkonzepte in Form von grafischen Bausteinen setzen, unterstützen diesen Trend. Zusätzliche Attraktivität wird durch die Verwendung exotischer Laufzeitumgebungen (z. B. Roboter) geschaffen. Die in diesem Paper vorgestellte Plattform “ScratchDrone” führt ergänzend zu diesen Angeboten eine moderne Flugdrohne als innovative Laufzeitumgebung für Scratch-Programme ein. Die Programmierung kann dabei dank modularer Systemarchitektur auf verschiedenen Abstraktionsebenen erfolgen, abhängig vom Lernfortschritt der Schüler. Kombiniert mit einem mehrstufigen didaktischen Modell, der Herausforderung der Bewegung im 3D-Raum sowie der natürlichen menschlichen Faszination für das Fliegen wird so eine hohe Lernmotivation bei jungen Programmieranfängern erreicht.