Generisches Framework Studi-App

Mit der Idee eines generischen, an vielfältige Hochschulanforderungen anpassbaren Studierenden-App-Frameworks haben sich innerhalb des Arbeitskreises Web der ZKI ca. 30 Hochschulen zu einem Entwicklungsverbund zusammengefunden. Ziel ist es, an den beteiligten Einrichtungen eine umfassende Zusammenstellung aller elektronischen Studienservices zu evaluieren, übergreifende Daten- und Metadatenmodelle für die Beschreibung dieser Dienste zu erstellen und Schnittstellen zu den gängigen Campusmanagementsystemen sowie zu Infrastrukturen der elektronischen Lehre (LMS, Druckdienste, elektronischen Katalogen usw.) zu entwickeln. In einem abschließenden Schritt werden auf dieser Middleware aufsetzende Studienmanagement-Apps für Studierende erstellt, die die verschiedenen Daten- und Kommunikationsströme der standardisierten Dienste und Kommunikationskanäle bündeln und in eine für den Studierenden leicht zu durchschauende, navigationsfreundliche Aufbereitung kanalisiert. Mit der Konzeption eines dezentralen, über eine Vielzahl von Hochschulen verteilten Entwicklungsprojektes unter einer zentralen Projektleitung wird sichergestellt, dass redundante Entwicklungen vermieden, bundesweit standardisierte Serviceangebote angeboten und Wissenstransferprozesse zwischen einer Vielzahl von Hochschulen zur Nutzung mobiler Devices (Smartphones, Tablets und entsprechende Apps) angeregt werden können. Die Unterstützung der Realisierung klarer Schnittstellenspezifikationen zu Campusmanagementsystemen durch deren Anbieter kann durch diese breite Interessensgemeinschaft ebenfalls gestärkt werden. Weiterhin zentraler Planungsinhalt ist ein Angebot für den App-Nutzer zum Aufbau eines datenschutzrechtlich integeren, persönlichen E-Portfolios. Details finden sich im Kapitel Projektziele weiter unten.

Mathe-Üben in Studium und Abitur

Fehlende Grundkenntnisse in der Mathematik zählen zu den größten Hindernissen für einen erfolgreichen Start in ein Hochschulstudium. Studienanfänger in einem MINT-Studium bringen inzwischen deutlich unterschiedliche Vorrausetzungen mit: „Mathe-Angst“ gilt als typisches Phänomen und der Übergang in ein selbstbestimmtes Lernverhalten stellt eine große Herausforderung dar. Diese Fall-Studie beschreibt, wie mit Hilfe einer Mathe-App bereits zu Beginn des Studiums aktives Lernen unterstützt und selbstbestimmtes Lernen eingeübt werden kann. Das neue Kurskonzept mit App-Unterstützung stößt an der Hochschule Offenburg auf breite Akzeptanz. Der mobile BYOD-Ansatz ermöglicht Lern-Szenarien, die über PC- bzw.- Laptop-gebundene eLearning-Lösungen nicht realisierbar sind. Der Inhalt des MassMatics-Vorbereitungskurs orientiert sich am Mindestanforderungskatalog des cosh-Arbeitskreises für den Übergang Schule-Hochschule. In der Zwischenzeit wurde der App-gestützte Kurs mit seinen über 500 Aufgaben von mehr als 1000 Studierenden besucht.

Building an Academic Cloud for 500,000 Users

Under the brand name “sciebo – the Campuscloud” (derived from “science box”) a consortium of more than 20 research and applied science universities started a large scale cloud service for about 500,000 students and researchers in North Rhine-Westphalia, Germany’s most populous state. Starting with the much anticipated data privacy compliant sync & share functionality, sciebo offers the potential to become a more general cloud platform for collaboration and research data management which will be actively pursued in upcoming scientific and infrastructural projects. This project report describes the formation of the venture, its targets and the technical and the legal solution as well as the current status and the next steps.

Rahmenwerk für zielgruppenorientiertes Blended E-Learning im MINT-Bereich im Kontext des Lebenslangen Lernens

Das heutige Leben der Menschen ist vom Internet durchdrungen, kaum etwas ist nicht „vernetzt“ oder „elektronisch verfügbar“. Die Welt befindet sich im Wandel, die „Informationsgesellschaft“ konsumiert in Echtzeit Informationen auf mobilen Endgeräten, unabhängig von Zeit und Ort. Dies gilt teilweise auch für den Aus- und Weiterbildungssektor: Unter „E-Learning“ versteht man die elektronische Unterstützung des Lernens. Gelernt wird „online“; Inhalte sind digital verfügbar. Zudem hat sich die Lebenssituation der sogenannten „Digital Natives“, der jungen Individuen in der Informationsgesellschaft, verändert. Sie fordern zeitlich und räumlich flexible Ausbildungssysteme, erwarten von Bildungsinstitutionen umfassende digitale Verfügbarkeit von Informationen und möchten ihr Leben nicht mehr Lehr- und Zeitplänen unterordnen – das Lernen soll zum eigenen Leben passen, lebensbegleitend stattfinden. Neue „Lernszenarien“, z.B. für alleinerziehende Teilzeitstudierende oder Berufstätige, sollen problemlos möglich werden. Dies soll ein von der europäischen Union erarbeitetes Paradigma leisten, das unter dem Terminus „Lebenslanges Lernen“ zusammengefasst ist. Sowohl E-Learning, als auch Lebenslanges Lernen gewinnen an Bedeutung, denn die (deutsche) Wirtschaft thematisiert den „Fachkräftemangel“. Die Nachfrage nach speziell ausgebildeten Ingenieuren im MINT-Bereich soll schnellstmöglich befriedigt, die „Mitarbeiterlücke“ geschlossen werden, um so weiterhin das Wachstum und den Wohlstand zu sichern. Spezielle E-Learning-Lösungen für den MINT-Bereich haben das Potential, eine schnelle sowie flexible Aus- und Weiterbildung für Ingenieure zu bieten, in der Fachwissen bezogen auf konkrete Anforderungen der Industrie vermittelt wird. Momentan gibt es solche Systeme allerdings noch nicht. Wie sehen die Anforderungen im MINT-Bereich an eine solche E-Learning-Anwendung aus? Sie muss neben neuen Technologien vor allem den funktionalen Anforderungen des MINTBereichs, den verschiedenen Zielgruppen (wie z.B. Bildungsinstitutionen, Lerner oder „Digital Natives“, Industrie) und dem Paradigma des Lebenslangen Lernens gerecht werden, d.h. technische und konzeptuelle Anforderungen zusammenführen. Vor diesem Hintergrund legt die vorliegende Arbeit ein Rahmenwerk für die Erstellung einer solchen Lösung vor. Die praktischen Ergebnisse beruhen auf dem Blended E-Learning-System des Projekts „Technische Informatik Online“ (VHN-TIO).

Bewertungsaspekte und Tests in Java-Programmieraufgaben für Graja im ProFormA-Aufgabenformat

Ein Autobewerter für von Studierenden eingereichte Programme führt die im ProFormA-Aufgabenformat sequentiell spezifizierten "Tests" aus, um die Einreichung zu prüfen. Bzgl. der Interpretation und Darstellung der Testausführungsergebnisse gibt es derzeit keinen graderübergreifenden Standard. Wir beschreiben eine Erweiterung des ProFormA-Aufgabenformats um eine Hierarchie von Bewertungsaspekten, die nach didaktischen Aspekten gruppiert ist und Referenzen auf die Testausführungen besitzt. Die Erweiterung wurde in Graja umgesetzt, einem Autobewerter für Java-Programme. Je nach gewünschter Detailaufschlüsselung der Bewertungsaspekte müssen in der Konsequenz Testausführungen in Teilausführungen aufgebrochen werden. Wir illustrieren unseren Vorschlag unter Einsatz der Testwerkzeuge Compiler, dynamischer Softwaretest, statische Analyse sowie unter Einsatz menschlicher Bewerter.

Asynchronous Messaging for OSGi

OSGi is a popular Java-based platform, which has its roots in the area of embedded systems. However, nowadays it is used more and more in enterprise systems. To fit this new application area, OSGi has recently been extended with the Remote Services specification. This specification enables distribution, which OSGi was previously lacking. However, the specification provides means for synchronous communication only and leaves out asynchronous communication. As an attempt to fill a gap in this field, we propose, implement and evaluate an approach for the integration of asynchronous messaging into OSGi.

HaptOSM – Creating tactile maps for the blind and visually impaired

This paper describes the latest accomplishments on the current research that is based on the master’s thesis “Ein System zur Erstellung taktiler Karten für blinde und sehbehinderte Menschen” (German for “A system creating tactile maps for blind and visually impaired people”) (Hänßgen, 2012). The system consists of two parts. The first part is new software especially designed and developed for creating tactile maps addressing the needs of blind and visually impaired people on tactile information. The second is an embossing device based on a modified CNC (computer numerical control) router. By using OpenStreetMap-data, the developed system is capable of embossing tactile maps into Braille paper and writing film.

Ensuring Mobile Device Security and Compliance at the Workplace

End users urgently request using mobile devices at their workplace. They know these devices from their private life and appreciate functionality and usability, and want to benefit from these advantages at work as well. Limitations and restrictions would not be accepted by them. On the contrary, companies are obliged to employ substantial organizational and technical measures to ensure data security and compliance when allowing to use mobile devices at the workplace. So far, only individual arrangements have been presented addressing single issues in ensuring data security and compliance. However, companies need to follow a comprehensive set of measures addressing all relevant aspects of data security and compliance in order to play it safe. Thus, in this paper at first technical architectures for using mobile devices in enterprise IT are reviewed. Thereafter a set of compliance rules is presented and, as major contribution, technical measures are explained that enable a company to integrate mobile devices into enterprise IT while still complying with these rules comprehensively. Depending on the company context, one or more of the technical architectures have to be chosen impacting the specific technical measures for compliance as elaborated in this paper. Altogether this paper, for the first time, correlates technical architectures for using mobile devices at the workplace with technical measures to assure data security and compliance according to a comprehensive set of rules.

BYOD Bring Your Own Device

Using modern devices like smartphones and tablets offers a wide variety of advantages; this has made them very popular as consumer devices in private life. Using them in the workplace is also popular. However, who wants to carry around and handle two devices; one for personal use, and one for work-related tasks? That is why “dual use”, using one single device for private and business applications, may represent a proper solution. The result is “Bring Your Own Device,” or BYOD, which describes the circumstance in which users make their own personal devices available for company use. For companies, this brings some opportunities and risks. We describe and discuss organizational issues, technical approaches, and solutions.

Architecture of Large-Scale Systems

In this paper various techniques in relation to large-scale systems are presented. At first, explanation of large-scale systems and differences from traditional systems are given. Next, possible specifications and requirements on hardware and software are listed. Finally, examples of large-scale systems are presented.

Event Monitoring Web Services for Heterogeneous Information Systems

Heterogeneity has to be taken into account when integrating a set of existing information sources into a distributed information system that are nowadays often based on Service- Oriented Architectures (SOA). This is also particularly applicable to distributed services such as event monitoring, which are useful in the context of Event Driven Architectures (EDA) and Complex Event Processing (CEP). Web services deal with this heterogeneity at a technical level, also providing little support for event processing. Our central thesis is that such a fully generic solution cannot provide complete support for event monitoring; instead, source specific semantics such as certain event types or support for certain event monitoring techniques have to be taken into account. Our core result is the design of a configurable event monitoring (Web) service that allows us to trade genericity for the exploitation of source specific characteristics. It thus delivers results for the areas of SOA, Web services, CEP and EDA.

Secure Web Service Clients on Mobile Devices

Enterprise apps on mobile devices typically need to communicate with other system components by consuming web services. Since most of the current mobile device platforms (such as Android) do not provide built-in features for consuming SOAP services, extensions have to be designed. Additionally in order to accommodate the typical enhanced security requirements of enterprise apps, it is important to be able to deal with SOAP web service security extensions on client side. In this article we show that neither the built-in SOAP capabilities for Android web service clients are sufficient for enterprise apps nor are the necessary security features supported by the platform as is. After discussing different existing extensions making Android devices SOAP capable we explain why none of them is really satisfactory in an enterprise context. Then we present our own solution which accommodates not only SOAP but also the WS-Security features on top of SOAP. Our solution heavily relies on code generation in order to keep the flexibility benefits of SOAP on one hand while still keeping the development effort manageable for software development. Our approach provides a good foundation for the implementation of other SOAP extensions apart from security on the Android platform as well. In addition our solution based on the gSOAP framework may be used for other mobile platforms in a similar manner.

OSGi in Cloud Environments

This paper deals with the combination of OSGi and cloud computing. Both technologies are mainly placed in the field of distributed computing. Therefore, it is discussed how different approaches from different institutions work. In addition, the approaches are compared to each other.

Event Monitoring Based On Web Services for Heterogeneous Event Sources

This article discusses event monitoring options for heterogeneous event sources as they are given in nowadays heterogeneous distributed information systems. It follows the central assumption, that a fully generic event monitoring solution cannot provide complete support for event monitoring; instead, event source specific semantics such as certain event types or support for certain event monitoring techniques have to be taken into account. Following from this, the core result of the work presented here is the extension of a configurable event monitoring (Web) service for a variety of event sources. A service approach allows us to trade genericity for the exploitation of source specific characteristics. It thus delivers results for the areas of SOA, Web services, CEP and EDA.

Ontologies for Complex Event Processing

In this paper, five ontologies are described, which include the event concepts. The paper provides an overview and comparison of existing event models. The main criteria for comparison are that there should be possibilities to model events with stretch in the time and location and participation of objects; however, there are other factors that should be taken into account as well. The paper also shows an example of using ontologies in complex event processing.