E-Learning-Webseite als facettenreiches Werkzeug in Forschung und Lehre

Im Rahmen des blended learning kann eine E-Learning-Webseite als Begleitmaterial einer Lehrveranstaltung eingesetzt werden oder Studierende zur aktiven Teilnahme an der Erstellung der Webseiteninhalte anregen. Darüber hinaus eignet sich eine solche Webseite als Plattform zur E-Learning-Forschung. Auch empirische Studien können dort eingebettet werden. Eine weitere wissenschaftliche Anwendung bietet die Analyse des Nutzerverhaltens, mit der sich aktuelle Forschungsergebnisse zum Lernen mit Hypermedien überprüfen lassen. Wir beschreiben eine solche, vielseitig einsetzbare Webseite, die eine Verknüpfung von universitärer Lehre und Forschung ermöglicht und als Anregung für ähnliche Projekte dienen kann. Erste Erfahrungen werden dabei berichtet und ausgewählte Empfehlungen für Dozierende und Forscher abgeleitet.

Constructing a user experience user experience-based mobile learning environment

Mobile learning, in the past defined as learning with mobile devices, now refers to any type of learning-on-the-go or learning that takes advantage of mobile technologies. This new definition shifted its focus from the mobility of technology to the mobility of the learner (O'Malley and Stanton 2002; Sharples, Arnedillo-Sanchez et al. 2009). Placing emphasis on the mobile learner’s perspective requires studying “how the mobility of learners augmented by personal and public technology can contribute to the process of gaining new knowledge, skills, and experience” (Sharples, Arnedillo-Sanchez et al. 2009). The demands of an increasingly knowledge based society and the advances in mobile phone technology are combining to spur the growth of mobile learning. Around the world, mobile learning is predicted to be the future of online learning, and is slowly entering the mainstream education. However, for mobile learning to attain its full potential, it is essential to develop more advanced technologies that are tailored to the needs of this new learning environment. A research field that allows putting the development of such technologies onto a solid basis is user experience design, which addresses how to improve usability and therefore user acceptance of a system. Although there is no consensus definition of user experience, simply stated it focuses on how a person feels about using a product, system or service. It is generally agreed that user experience adds subjective attributes and social aspects to a space that has previously concerned itself mainly with ease-of-use. In addition, it can include users’ perceptions of usability and system efficiency. Recent advances in mobile and ubiquitous computing technologies further underline the importance of human-computer interaction and user experience (feelings, motivations, and values) with a system. Today, there are plenty of reports on the limitations of mobile technologies for learning (e.g., small screen size, slow connection), but there is a lack of research on user experience with mobile technologies. This dissertation will fill in this gap by a new approach in building a user experience-based mobile learning environment. The optimized user experience we suggest integrates three priorities, namely a) content, by improving the quality of delivered learning materials, b) the teaching and learning process, by enabling live and synchronous learning, and c) the learners themselves, by enabling a timely detection of their emotional state during mobile learning. In detail, the contributions of this thesis are as follows: • A video codec optimized for screencast videos which achieves an unprecedented compression rate while maintaining a very high video quality, and a novel UI layout for video lectures, which together enable truly mobile access to live lectures. • A new approach in HTTP-based multimedia delivery that exploits the characteristics of live lectures in a mobile context and enables a significantly improved user experience for mobile live lectures. • A non-invasive affective learning model based on multi-modal emotion detection with very high recognition rates, which enables real-time emotion detection and subsequent adaption of the learning environment on mobile devices. The technology resulting from the research presented in this thesis is in daily use at the School of Continuing Education of Shanghai Jiaotong University (SOCE), a blended-learning institution with 35.000 students.

Effectiveness of an Online Social Constructivist Mathematical Problem Solving Course for Malaysian Pre-Service Teachers

This study assessed the effectiveness of an online mathematical problem solving course designed using a social constructivist approach for pre-service teachers. Thirty-seven pre-service teachers at the Batu Lintang Teacher Institute, Sarawak, Malaysia were randomly selected to participate in the study. The participants were required to complete the course online without the typical face-to-face classes and they were also required to solve authentic mathematical problems in small groups of 4-5 participants based on the Polya’s Problem Solving Model via asynchronous online discussions. Quantitative and qualitative methods such as questionnaires and interviews were used to evaluate the effects of the online learning course. Findings showed that a majority of the participants were satisfied with their learning experiences in the course. There were no significant changes in the participants’ attitudes toward mathematics, while the participants’ skills in problem solving for “understand the problem” and “devise a plan” steps based on the Polya’s Model were significantly enhanced, though no improvement was apparent for “carry out the plan” and “review”. The results also showed that there were significant improvements in the participants’ critical thinking skills. Furthermore, participants with higher initial computer skills were also found to show higher performance in mathematical problem solving as compared to those with lower computer skills. However, there were no significant differences in the participants’ achievements in the course based on gender. Generally, the online social constructivist mathematical problem solving course is beneficial to the participants and ought to be given the attention it deserves as an alternative to traditional classes. Nonetheless, careful considerations need to be made in the designing and implementing of online courses to minimize problems that participants might encounter while participating in such courses.

MultiStaR

Multivariate Methoden stellen ein wesentliches Instrumentarium zur Datenanalyse in der Ökologie dar. Sie werden in der Ökologie häufig eingesetzt und sind seit langem Gegenstand der Lehre in der Abteilung Geobotanik der Universität Freiburg. In den letzten Jahren wurde als Werkzeug das Programm R eingeführt. R ist ein frei verfügbares, kommandozeilenorientiertes Statistikprogramm, das für eine Reihe von Betriebssystemen angeboten wird (R-Development Core-Team 2007). Das Programm befindet sich in rascher Entwicklung (derzeit Version 2.10) und wird zunehmend auch von Ökologen eingesetzt. Bislang existiert kein deutschsprachiges Lehrbuch zur Anwendung multivariater Methoden mit R. Mit MultiStaR wird versucht, diese Lücke zu schließen und den Studierenden Lernmaterialien an die Hand zu geben, die Übungen mit dem eigentlichen Analysewerkzeug mit einschließen.

Plattform Musikalische Bildung

Bei der Plattform Musikalische Bildung handelt es sich um ein Projekt der Hochschule für Musik Detmold. Die Plattform vereinigt in sich Ideen zum vernetzten Musiklernen, neu entwickelten Online-Musiklern-Tools sowie den Austausch und die Modifizierung dieser erstellten Kurse durch andere Dozenten und Lehrenden. Die Plattform steht allen Dozenten und Lehrern, Studierenden und Schülern an Hochschulen, aber auch Musikschulen und allgemein bildenden Schulen kostenlos zur Verfügung. Auf die Einblendung von Werbebannern wird verzichtet. Die Inbetriebnahme einer Betaversion ist im Oktober 2014 erfolgt. Weitere Ausbaustufen sind in Planung aber noch nicht gegenfinanziert.

Blended Learning in der Musiklehrerbildung. Erfahrungen und Perspektiven am Beispiel eines Praxisprojekts

In der Lehrerbildung zu Beginn des 21. Jahrhunderts wird einem hohen Bezug zum Berufsfeld Schule, phasenübergreifender Zusammenarbeit und lebenslangem Lernen zunehmend Bedeutung geschenkt. Mehr und mehr kommt in Veröffentlichungen und auf den Internetseiten von Lehrerbildungszentren deutscher Universitäten ein umfassendes Verständnis von Lehrerbildung zum Ausdruck, das alle Phasen der Aus- und Fortbildung von Lehrkräften einschließt: Studium, Vorbereitungsdienst („Referendariat“) und Fortbildungen für Lehrkräfte im Schuldienst. Wenn Lehrerbildung in diesem Sinne gestaltet und nicht reduziert wird auf eine Phase der Ausbildung, die der Tätigkeit im Schuldienst vorangeht, wenn neben den Qualifizierungsmaßnahmen in Studium und Vorbereitungsdienst auch Fortbildungsangebote für bereits im Beruf stehende Lehrkräfte als Selbstverständlichkeit im Rahmen eines lebenslangen Lernprozesses aufgefasst werden, eröffnet die Implementierung digitaler Medien besondere Chancen – etwa im Hinblick auf kooperatives Lernen sowie auf die Arbeit mit und den Zugriff auf Unterrichtsmaterialien. Am Beispiel eines interdisziplinär angelegten Projekts, dessen Ausgangspunkt und Zentrum das Fach Musik bildet und in dem phasenverbindendes und lebenslanges Lernen einen hohen Stellenwert einnehmen, thematisiert dieser Beitrag Möglichkeiten, Perspektiven und Herausforderungen von Blended Learning in der Lehrerbildung. Es handelt sich um einen Einblick in die Verknüpfung von Präsenz- und Online-Anteilen des Projekts und in erste Ergebnisse aus der Projektevaluation. Vorgestellt werden Teilergebnisse aus einer explorativen Studie zur Bedeutung von Kooperationen und phasenübergreifender Vernetzung, im Rahmen derer unter anderem die Akzeptanz und die Relevanz des E-Learning-Angebots thematisiert wird.

The impact of new technologies on distance learning students

This is a European Commission Leonardo da Vinci Reference Material project on the impact of new technology on distance learning students. It is known that all the Ministries of Education of the 27 European Union countries pay millions of Euros annually in the provision of educational technology for their schools, colleges and universities. A review of the literature of the impact of technology, however, showed that the research in this field was unacceptably fragile. What research there was focused on the impact of technology on children in American schools. The project set out, therefore, to measure the impact of technology on adult education, lifelong learning and distance education, with a particular focus on adult distance learning.

International cooperation in ambient computing education

Funded by the US-EU Atlantis Program, the International Cooperation in Ambient Computing Education Project is establishing an international knowledge-building community for developing a broader computer science curriculum aimed at preparing students for real-world problems in a multidisciplinary, global world. The project is collaboration among Troy University (USA), University of Sunderland (UK), FernUniversität in Hagen (Germany), Universidade do Algarve (Portugal), University of Arkansas at Little Rock (USA) and San Diego State University (USA). The curriculum will include aspects of social science, cognitive science, human-computer interaction, organizational studies, global studies, and particular application areas as well as core computer science subjects. Programs offered at partner institutions will form trajectories through the curriculum. A degree will be defined in terms of combinations of trajectories which will satisfy degree requirements set by accreditation organizations. This is expected to lead to joint- or dual-degree programs among the partner institutions in the future. This paper describes the goals and activities of the project and discusses implementation issues.

Matching form with content

Successful computer-supported distance education requires that its enabling technologies are accessible and usable anywhere. They should work seamlessly inside and outside the information superhighway, wherever the target learners are located, without obtruding on the learning activity. It has long been recognised that the usability of interactive computer systems is inversely related to the visibility of the implementing technologies. Reducing the visibility of technology is especially challenging in the area of online language learning systems, which require high levels of interactivity and communication along multiple dimensions such as speaking, listening, reading and writing. In this article, the authors review the concept of invisibility as it applies to the design of interactive technologies and appliances. They describe a specialised appliance matched to the requirements for distance second language learning, and report on a successful multi-phase evaluation process, including initial field testing at a Thai open university.

Matching form with content

Successful computer-supported distance education requires that its enabling technologies are accessible and usable anywhere. They should work seamlessly inside and outside the information superhighway, wherever the target learners are located, without obtruding on the learning activity. It has long been recognised that the usability of interactive computer systems is inversely related to the visibility of the implementing technologies. Reducing the visibility of technology is especially challenging in the area of online language learning systems, which require high levels of interactivity and communication along multiple dimensions such as speaking, listening, reading and writing. In this article, the authors review the concept of invisibility as it applies to the design of interactive technologies and appliances. They describe a specialised appliance matched to the requirements for distance second language learning, and report on a successful multi-phase evaluation process, including initial field testing at a Thai open university.

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.

Autorenwerkzeuge für digitale, multimediale und interaktive Lernbausteine im Web 2.0

Die vorliegende Forschungsarbeit siedelt sich im Dreieck der Erziehungswissenschaften, der Informatik und der Schulpraxis an und besitzt somit einen starken interdisziplinären Charakter. Aus Sicht der Erziehungswissenschaften handelt es sich um ein Forschungsprojekt aus den Bereichen E-Learning und Multimedia Learning und der Fragestellung nach geeigneten Informatiksystemen für die Herstellung und den Austausch von digitalen, multimedialen und interaktiven Lernbausteinen. Dazu wurden zunächst methodisch-didaktische Vorteile digitaler Lerninhalte gegenüber klassischen Medien wie Buch und Papier zusammengetragen und mögliche Potentiale im Zusammenhang mit neuen Web 2.0-Technologien aufgezeigt. Darauf aufbauend wurde für existierende Autorenwerkzeuge zur Herstellung digitaler Lernbausteine und bestehende Austauschplattformen analysiert, inwieweit diese bereits Web 2.0-Technologien unterstützen und nutzen. Aus Sicht der Informatik ergab sich aus der Analyse bestehender Systeme ein Anforderungsprofil für ein neues Autorenwerkzeug und eine neue Austauschplattform für digitale Lernbausteine. Das neue System wurde nach dem Ansatz des Design Science Research in einem iterativen Entwicklungsprozess in Form der Webapplikation LearningApps.org realisiert und stetig mit Lehrpersonen aus der Schulpraxis evaluiert. Bei der Entwicklung kamen aktuelle Web-Technologien zur Anwendung. Das Ergebnis der Forschungsarbeit ist ein produktives Informatiksystem, welches bereits von tausenden Nutzern in verschiedenen Ländern sowohl in Schulen als auch in der Wirtschaft eingesetzt wird. In einer empirischen Studie konnte das mit der Systementwicklung angestrebte Ziel, die Herstellung und den Austausch von digitalen Lernbausteinen zu vereinfachen, bestätigt werden. Aus Sicht der Schulpraxis liefert LearningApps.org einen Beitrag zur Methodenvielfalt und zur Nutzung von ICT im Unterricht. Die Ausrichtung des Werkzeugs auf mobile Endgeräte und 1:1-Computing entspricht dem allgemeinen Trend im Bildungswesen. Durch die Verknüpfung des Werkzeugs mit aktuellen Software-Entwicklungen zur Herstellung von digitalen Schulbüchern werden auch Lehrmittelverlage als Zielgruppe angesprochen.

New Trends in Networking, Computing, E-learning, Systems Sciences, and Engineering

This book provides the latest in a series of books growing out of the International Joint Conferences on Computer, Information and Systems Sciences and Engineering. It includes chapters in the most advanced areas of Computing, Informatics, Systems Sciences and Engineering. It has accessible to a wide range of readership, including professors, researchers, practitioners and students. This book includes a set of rigorously reviewed world-class manuscripts addressing and detailing state-of-the-art research projects in the areas of Computer Science, Informatics, and Systems Sciences, and Engineering. It includes selected papers form the conference proceedings of the Ninth International Joint Conferences on Computer, Information, and Systems Sciences, and Engineering (CISSE 2013). Coverage includes topics in: Industrial Electronics, Technology & Automation, Telecommunications and Networking, Systems, Computing Sciences and Software Engineering, Engineering Education, Instructional Technology, Assessment, and E-learning.

E-Learning Systems, Environments and Approaches

The volume consists of twenty-five chapters selected from among peer-reviewed papers presented at the CELDA (Cognition and Exploratory Learning in the Digital Age) 2013 Conference held in Fort Worth, Texas, USA, in October 2013 and also from world class scholars in e-learning systems, environments and approaches. The following sub-topics are included: Exploratory Learning Technologies (Part I), e-Learning social web design (Part II), Learner communities through e-Learning implementations (Part III), Collaborative and student-centered e-Learning design (Part IV). E-Learning has been, since its initial stages, a synonym for flexibility. While this dynamic nature has mainly been associated with time and space it is safe to argue that currently it embraces other aspects such as the learners’ profile, the scope of subjects that can be taught electronically and the technology it employs. New technologies also widen the range of activities and skills developed in e-Learning. Electronic learning environments have evolved past the exclusive delivery of knowledge. Technology has endowed e-Learning with the possibility of remotely fomenting problem solving skills, critical thinking and team work, by investing in information exchange, collaboration, personalisation and community building.