anlage-1-2005-08-31-abschlussbericht-vernetzesstudium-chemie
Dieses Dokument ist Teil der Anfrage „Unterlagen zum BMBF-Leitprojekt "Vernetztes Studium - Chemie"“
1.1.10. Abschlussstand (Version) von Strukturen und Programmen
Nachfolgende Tabelle listet alle Programme und Strukturen, die im Projekt VS-C
entwickelt wurden, und liefert Hintergrundinformationen zum Versionsstand zum
31.12.2004:
Abschlusszustand der zentralen Werkzeuge und Strukturen des FCH
Stand 31.12.2004
Modul Version Kurzbeschreibung
Content Repository Release Version 1.0 siehe 1.1.7.
VS-Engine Version 2.3906 (1) (Zweites Hauptrelease, 3906 Detailüberarbeitungen)
1
VS-Explorer Version 2.16 ( ) (Zweites Hauptrelease, 16 Detailüberarbeitungen)
2
Keywordverwaltung Betastadium ( ) einfaches Bearbeiten von Schlüsselbegriffen in einer
entsprechenden Datenbank
1
Eine Releaseversion (Definition für Module im FCH-Entwicklungsprozess) im VS-C bedeutet, dass
das entsprechende Softwarepaket im FCH und bei den Projektpartnern durch einen längeren
Evaluierungszyklus gelaufen ist und zahlreiche inhaltliche und strukturelle Fehlerbeschreibungen von
dem verantwortlichen Entwickler beseitigt wurden. Die Zählweise in der Versionsnummer bei einer
Releaseversion liefert im ersten Zahlenwert die Hauptversionsnummer des Programms, die
Zahlenwerte nach dem Punkt liefern zusätzliche Informationen zu weiteren Modifikationen und
Erweiterungen an dem Programm. So bedeutet beispielsweise die Versionsnummer Ver. 1.09 eines
Programms, dass eine erste stabile und getestete Programmversion veröffentlicht wurde, zu der
weitere neun kleine Änderungen und Erweiterungen erfolgt sind, die jedoch nicht gravierend genug
sind, einen neuen Hauptrelease des Programms zu initiieren. Bestandteil einer Releaseversion ist
auch eine vollständige Programmdokumentation der Software.
2
Software im Betastadium (Definition für Module im FCH-Entwicklungsprozess) hat einen wesentlich
höheren „Reifegrad" erreicht als Software im Alphastadium. Viele Fehlermeldungen durch Nutzer der
SW haben in umfangreichen Korrekturzyklen zu einer deutlichen Fehlerbereinigung (Debugging) in
den Programmmodulen geführt. Die Entwickler nehmen keine konzeptionellen, grundlegenden
Programmänderungen mehr vor. Unter Umständen sind bereits grundlegende Mechanismen zur
automatischen Sicherung von Arbeitsergebnissen implementiert. Auch in dieser Programmierphase ist
der Softwareanbieter stark auf die Mitarbeit einer Vielzahl kommunikativer Endnutzer angewiesen. Die
VS-C-Programmmodule, die sich derzeit im Betastadium befinden, können bereits in vollem Umfang
zur Arbeit mit dem VS-C-Gesamtsystem verwendet werden.
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Abschlusszustand der Strukturen des FCH
Stand 31.12.2004
Modul Stand 31.12.2004 Kurzbeschreibung
Medienstandards 2001 abgeschlossen einheitliche Medienelemente
VLU-Konzept 2002 abgeschlossen siehe 1.1.1.
VSCML Release Version 2.0 siehe 1.1.3.
zum 30.03.2004 (s. o.1)
Metadaten 2004 abgeschlossen Wiederfinden von Medienobjekten
Zusätzliche technische Programmmodule (über die Meilensteinplanung hinausgehend)
Modul Zieltermin Kurzbeschreibung
2
Offline-Variante Betaversion (s. o. ) Funktionsfähiges Prozedere aus Programm mit
zum 31.12.04 manueller Nachbearbeitung der Offline-Variante
2
Kombination Betaversion (s. o. ) lauffähige Serverstruktur zur statischen
Evaluationsserver und zum 31.12.04 Repräsentation aller dynamisch in der Datenbank
Lifeserver befindlicher VS-C-Inhalte
2
Workflow Betaversion (s. o. ) Lauffähige aber unerprobte Version für einen
zum 31.12.04 automatisierten Workflow für neue Autoren im VS-C
SCORM-Export Betaversion zum Exportfilter für SCORM-Objekte (siehe 1.1.8.)
31.12.04
Word-Template Version 1.03 zum (Erste Releaseversion, 3 Detailüberarbeitungen).
31.12.2004 Hilfsmittel für unerfahrene Autoren zur einfachen
Seitengestaltung neuer VS-C Inhalte.
1.2. Inhalte
Eine detaillierte Beschreibung der von den einzelnen Projekten erarbeiteten Inhalte
findet sich in den Schlussberichten der Einzelvorhaben. Im Rahmen des
Schlussberichts des FCH werden allgemeine Angaben zu der Gesamtzahl aller im
VS-C entwickelten Inhalte, zum Zielerreichungsgrad sowie zur Qualitätsbewertung
der Inhalte und den Strukturen zur Freigabe der Inhalte für die Allgemeinheit
gemacht.
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1.2.1. Medienelemente
Nachfolgende Tabelle gibt einen Überblick über alle im Bundesleitprojekt erstellten
Inhalte aufgegliedert nach den Mediengattungen Text, Bilder und Anwendungen und
liefert Anhaltspunkte zum Umfang.
Stand
Medium Beschreibung
31.12.2004
Inhalte umfassen auf Text basierende Bausteine. Zu diesen
Inhalte 29623 Bausteinen zählen VSCML-Seiten, VLUs, Trajektorien
(Themenreisen), HTML-Seiten, Biografien und Glossare.
VSCML-Seiten werden in einer eigens dafür entwickelten
VSCML-Seiten 14779 Auszeichnungssprache erstellt. VSCML-Seiten bilden Teile
eines Kapitels (VLU) ab.
Die didaktisch sinnvolle Anordnung von VSCML-Seiten zu
einer VLU (Valid Learning Unit - valide Lerneinheit)
ermöglicht die Abdeckung ganzer Lernziele. Eine VLU
VLUs 1914
ermöglicht das Erreichen eines bestimmten Lernzieles in
einer vorgegebenen Zeit. Werden mehrere VLUs kombiniert,
ergibt sich daraus eine Trajektorie.
Trajektorien (Wissenspfade, Themenreisen) fassen VLUs
und Einzelseiten in einer didaktisch motivierten Reihenfolge
Trajektorien 213
zusammen. Sie fassen größere Themenbereiche in einem
Ausbildungskapitel zusammen.
Neben VSCML-Seiten liegen im Projekt VS-C noch eine
HTML-Seiten 10420 Reihe von HTML-Seiten aus der Anfangsphase des
Vorhabens in den entsprechenden Datenbanken.
Die Biografie bietet dem Nutzer einen umfangreichen
Biografien 328 Überblick über wichtige Persönlichkeiten sowie eine
chronologische Zusammenfassung des Lebensweges.
Über speziell markierte Glossarbegriffe kann der Nutzer
Definitionen und Kurzinformationen zu einzelnen Begriffen,
die nicht in der Lerneinheit direkt erklärt werden, erhalten.
Glossareinträge 1969
Glossare sind untereinander und über eine integrierte
Volltextsuche mit anderen VLUs und Trajektorien vernetzt
und lassen sich beliebig oft wiederverwenden.
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Stand
Medium Beschreibung
31.12.2004
Bilder stellen die einfachste Form der Visualisierung
textbasierter Inhalte dar. Es existieren Formate, die sich zur
Bildformate: 20578 Darstellung von mathematischen Formeln und Skizzen
eignen. Weiterhin gibt es Formate, die bevorzugt für reale
oder photorealisitische Darstellungen verwendet werden.
In diesem Format lassen sich vor allem Fotos (z. B.
JPG 2851 Versuchsabläufe) in komprimierter und Platz sparender
Form speichern.
Diagramme, Fließschemata oder mathematische Formeln
GIF 16183 lassen sich jedoch nahezu verlustfrei im GIF-Format
speichern.
Das PNG-Format vereint die Vorteile der Bildformate GIF
PNG 1317
und JPG.
Hierbei handelt es sich um Grafiken, die der Nutzer ohne
SVG 227 Qualitätsverlust direkt im Browser vergrößern und
verkleinern kann.
Interaktive Programme verlangen die Einwirkung des
Interaktive Programme 286
Nutzers und fördern so den intensiveren Lernprozess.
Komplexe Abläufe und Programme lassen sich mit Hilfe der
Programmiersprache Java realisieren. Die Programme (auch
Java (JAR) 286 Applets genannt) verlangen in der Regel Aktionen vom
Nutzer und vermitteln den Stoff auf grafisch ansprechende
Weise.
Animationen werden mit entsprechende Programmen wie
Macromedia Flash oder Macromedia Director erzeugt und
Animationen 2701 visualisieren z. B. Abläufe und Reaktionen. Animationen
können ungesteuert ablaufen wie ein Trickfilm, oder sie
benötigen Interaktionen mit dem Benutzer.
Ähnlich wie Java-Programme, bieten auch Flash-
Anwendungen einen hohen interaktiven Anteil beim Lernen.
Flash 2100
Teure und empfindliche Laborgeräte lassen sich virtuell mit
Flash nachbilden.
Director bietet dem Nutzer vor allem selbstablaufende
Director 493 Animationen und erweiterte Möglichkeiten im Bereich der
3D-Animation.
SMIL-Animationen verbinden die Medienelemente Text,
SMIL-Animationen 108
Film, Ton und Animation.
Filme werden im Lernmaterial häufig zur Präsentation von
Laborexperimenten genutzt. Die Filme werden teilweise
Filme 790
durch Audiokommentare und Texteinblendungen zusätzlich
erläutert.
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Stand
Medium Beschreibung
31.12.2004
Realmedia Filme werden nicht en bloc an den Browser des
Benutzers geschickt. Vielmehr wird ein kontinuierlicher
Datenstrom (Stream) in Abhängigkeit der vorhandenen
Real-Media-Filme 790
Bandbreite übermittelt. Damit kann die Betrachtung des
Filmmaterials bereits während der ersten Sekunden nach
dem Anklicken erfolgen.
Um komplexere Vorgänge für den Nutzer zugänglicher zu
Audiodaten 648 gestalten, werden Animationen im VS-C z. T. mit Audiodaten
verknüpft.
Komprimierte MP3-Dateien werden vor allem zur
MP3-Dateien 604
zusätzlichen Erläuterung bei Animationen verwendet.
Wave-Dateien sind im Gegensatz zu MP3-Dateien nicht
Wave-Dateien 2
komprimiert und liefern das volle Klangbild.
Real-Audio kommen vor allem in Verbindung mit Real-
Real-Audio 42
Media-Filmen zum Einsatz.
Die Verwendung von dreidimensionalen Molekülstrukturen
stellt eine der zentralen Visualisierungsformen im VS-C dar.
3D-Molekülstrukturen 2291
Dem Nutzer ist es möglich, Moleküle zu drehen, zu kippen,
zu zoomen und die Darstellungsmethode zu ändern.
mol-Dateien 805 Diese speziell für den chemischen Bereich entwickelten
Formate bieten Lehrkräften eine einfache Möglichkeit,
Moleküle mit Koordinaten und Winkeln zu versehen und
xyz-Dateien 251 damit dem Nutzer eine dreidimensionale Abbildung und eine
räumlich-interaktive Drehung der Struktur zur Verfügung zu
stellen. Über zusätzliche Anweisungen lassen sich auch
Reaktionsabläufe abbilden und aus allen Blickwinkeln
pdb-Dateien 1018 betrachten (z. B. Cox-Mechanismus).
Die Virtual Reality Modeling Language (VRML) ermöglicht
den Einsatz von Lichtquellen. Dieses Format bietet die
VRML-Dateien 217 Möglichkeit komplette, dreidimensionale Szenen über das
Internet zu verbreiten, die sich in jedem Browser anzeigen
lassen.
Zur Selbstkontrolle werden dem Nutzer Übungen in
Übungsaufgaben 999 didaktisch ansprechender Form zur Verfügung gestellt, die
zur Festigung des Wissens beitragen.
Die schlichteste Form der Aufgabenstellung enthält den zu
Arbeitsaufträge 350 lösenden Arbeitsauftrag und die Lösung zur Überprüfung
des Ergebnisses.
Dem Nutzer werden mehrere Antwortmöglichkeiten
Multiple Select 337
vorgegeben, von denen genau eine richtig ist.
Dem Nutzer werden mehrere Antwortmöglichkeiten
Multiple Choice 156 vorgegeben. Eine, mehrere oder keine Antwort(en) können
richtig sein.
Im Fließtext werden Fachbegriffe ausgespart, die der Nutzer
Lückentext 156
über die Tastatureingabe ergänzt.
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Stand
Medium Beschreibung
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Fernversuche bieten die Möglichkeit über den Browser ein
real existierendes Labor zu bedienen. Die Anweisungen des
Nutzers werden ohne Verzögerung an Labormitarbeiter
weitergereicht. Gefährliche Versuche werden von
Fernversuche 6
geschultem Personal ausgeführt und stellen für den Nutzer
keine Gefahr dar - anders als im Labor. Dennoch ermöglicht
diese Form, der auf das Wesentliche reduzierten Arbeit, die
Vorbereitung auf reale Bedingungen.
Die über die Projektlaufzeit geschaffenen Inhalte stehen
nicht für sich allein, sondern bieten dem Nutzer ein
sehr
Vernetzungen komplexes Netzwerk von Wissen. Die Definitionen von
differenziert
Fachbegriffen sind aus dem Text heraus abrufbar, ebenso
wie Biografien oder weiterführende Informationen.
1.2.2. Zielerreichungsgrad
Trotz der für alle Autoren und Multimediaentwickler der universitären Teilprojekte
zeitaufwändigen Umstellung auf die Auszeichnungssprache XML und der kompletten
Neustrukturierung der inhaltlichen Gliederung aufgrund der Einführung des VLU-
Konzeptes erreichten oder übertrafen alle Teilprojekte die in der geänderten
Meilensteinplanung vom August 2004 gesteckten Ziele. Die angestrebte Abdeckung
des Basisstudiums Chemie mit multimedialen VS-C-Ausbildungsmodulen wurde in
vielen Bereichen übertroffen. Die Teilprojekte erzeugten auch Module, die bzgl. ihres
Anspruches für ein erweitertes Masterstudium Chemie eingesetzt werden können
und fortgeschrittenen akademischen Ansprüchen gerecht werden.
Mehrere Faktoren begünstigten den hohen Gesamtzielerreichungsgrad der
Teilprojekte:
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die Effizienz der Arbeitsgruppen im Materialerstellungsprozess ist über den
Projektzeitraum hinweg erheblich angestiegen;
die überdurchschnittliche Mitarbeit der Projektgruppenleiter in der
Materialerstellung war zum Zeitpunkt der ursprünglichen Meilensteinplanung
nicht planbar;
die Arbeiten zur Umstellung der Formate, Strukturen und zur Vernetzung
wurden unter erhöhtem Arbeitseinsatz aller Beteiligten parallel zur
Weiterarbeit an den Inhalten verrichtet.
Die Meilensteinplanung des FCH sowie die geänderte Meilensteinplanung liegen in
Kopie in Anlage III dem Schlussbericht bei.
1.2.3. Inhalte in anderen Formaten
Die Umstellung auf die Seitenbeschreibungssprache XML Mitte 2002 fußt auf
intensiven Diskussionen des Plenums aller Projektbeteiligten und entspricht
letztendlich einem mit allen beteiligten Gremien und Institutionen des VS-C
abgestimmten Beschluss der Projektleiterversammlung. Alle Teilprojekte
unternahmen in der verbleibenden Projektlaufzeit große Anstrengungen, um ihre
Mitarbeiter und Autoren in den neuen Auszeichnungs- und Entwicklungsprozessen
zu schulen. Trotz der durch die Umstellung bedingten zeitlichen Verluste gelang es
allen Teilprojekten, die Inhalte der Meilensteinplanung erfolgreich abzuschließen und
in das Gesamtsystem VS-C einzubringen. Trotz höchsten Arbeitsaufwandes konnten
jedoch nicht alle bis Mitte 2002 erzeugten Ausbildungsinhalte vollständig in die neue
Beschreibungssprache konvertiert werden. Aus diesem Grund beinhaltet das VS-C
neben den bereits erwähnten ca. 14.000 XML basierten Inhaltsseiten noch rund
10420 HTML-Seiten sowie kleine Kontingente von Inhalten in den Formaten Word,
PowerPoint und PDF.
Diese "Fragmente" wurden über das Projektende hinaus seitens FCH in Abstimmung
mit den Teilprojektleitern in das System eingepflegt.
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1.2.4. Qualitätsanforderungen
Neben der großen Vielzahl der abgedeckten Inhalte stellte die Wahrung der hohen
inhaltlichen Qualität von Projektbeginn an ein zentrales Ziel aller Projektbeteiligter
dar. Aus diesem Grund wurde bereits früh mit der Konzeption eines Workflows
begonnen, der es ermöglicht, neu erzeugte Inhalte über mehrere "Kontrollschichten"
hinweg bzgl. der fachlichen, orthografischen und grammatikalischen Korrektheit zu
verifizieren und zugleich die multimediale Ausarbeitung zu bewerten. Der Autor eines
Ausbildungsmoduls wird in diese Korrekturzyklen immer wieder mit einbezogen.
Nachfolgendes Schema erläutert die verschiedenen Evaluationsstufen im Projekt
VS-C.
Inhaltliche Qualitätskontrollen
Autor Feedback Autoren
anderer PGs
Content
Korrig. Content
Projektgruppenleiter
Content Evaluierung
Facheditor
Korrektur
Zyklen
Evaluationsserver Projektserver
Endfreigabe
© 2005, FIZ CHEMIE Berlin, Richard Huber
Die Autoren erstellen Inhalte, die von den jeweiligen Teilprojektleitern, in der Regel
erfahrenen Hochschullehrern, überprüft und gegebenenfalls mit Hinweisen zur
Änderung an die Autoren zurückgeschickt werden. Nach Freigabe durch den
Teilprojektleiter werden die Inhalte von den Facheditoren, ebenfalls versierten
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Hochschullehrern, gegengelesen. Es kommt zu einer erneuten Prüfung von Inhalten
und multimedialen Visualisierungen. Anschließend werden die Module auf einem
Evaluationsserver anderen Autoren und Teilprojektleitern im VS-C zur Überprüfung
bereitgestellt. Werden dabei Fehler gefunden, gehen die Kapitel mit entsprechenden
Fehlerprotokollen zurück an die Autoren bzw. an den Projektleiter. Nach einer
festgelegten Zeitspanne, wenn keine weiteren Korrekturvorschläge beim Autor oder
beim Projektleiter eingehen, werden die Inhalte nach der Endfreigabe durch den
Teilprojektleiter für die Öffentlichkeit auf dem Projektserver unter der Adresse
www.vs-c.de freigegeben.
Die am FCH beheimatete Redaktion nimmt darüber hinaus in regelmäßigen
Abständen stichpunktartige Kontrollen zu den Inhalten, hier vor allem auch zu
technischen Aspekten vor (fehlende Einbindungen einzelner Seiten in einen
übergeordneten Kontext, fehlende Metadaten oder unvollständige Glossareinträge).
Als zusätzliche Maßnahme zur Steigerung der inhaltlichen Qualität werden alle von -
externen Nutzern eingehende Fehlermeldungen und Fragen umgehend mit der Bitte
um Korrektur und/oder Stellungnahme vom FCH an die Teilprojektleiter
weitergeleitet.
Zum Projektabschluss wurden die Facheditoren des Projekts VS-C aufgefordert, eine
Schlussbewertung (einschließlich einer subjektiven Bewertung) der von ihnen
überprüften Inhalte abzugeben. Die Facheditoren lobten dabei die qualitativ
hochwertigen Ergebnisse der verschiedenen Teilgebiete. In einigen Bereichen, z. B.
der Analytik wurde dem Projekt attestiert, dass es im gesamten deutsch- und
englischsprachigen Markt derzeit keine vergleichbaren Ausbildungsinhalte (Literatur
oder elektronische Medien) gibt. In Anlage VIII finden sich Bewertungen der
Facheditoren.
1.2.5. Studierendenbefragung zur Inhaltsevaluation
Die von den universitären Teilprojekten geschaffenen Einzelmodule wurden von
erfahrenen Facheditoren überprüft und falls notwenig korrigiert. Außerdem wurden
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die Lerninhalte und Tools einer repräsentativen Anzahl von Studierenden zum
Testen vorgelegt. Sie sollten als künftige Hauptnutzer des Systems ihre Vorschläge
zur Verbesserung so früh wie möglich einbringen, sodass die Entwickler weitere
Themen endnutzerfreundlich aufarbeiten konnten.
Zur Bewertung des Materials erhielten die Studierenden Fragebögen, deren
Auswertungen durch die Möglichkeit zu Freitexteintragungen für die Entwickler sehr
nützlich waren. Bei der Auswertung der ersten Evaluierungsstudien wurde deutlich,
dass eine hohe Akzeptanz bei den Studierenden vorhanden war. Die grafischen
Elemente im präsentierten Material wurden dabei stets als sehr förderlich für das
Verstehen angesehen. Multimediale Elemente wurden von den Studierenden beim
Lernen am Computer bevorzugt. Bei einer Studie in Dresden wünschte sich rund ein
Viertel der befragten 45 Studenten noch mehr multimediale Elemente,
Übungsaufgaben zur Selbstkontrolle und möglichst viele Anwendungsbezüge im
Lernstoff. Lange Textseiten wurden als ermüdend und in Papierform angenehmer
empfunden.
Als Resümee aus den Ergebnissen der Evaluation ergab sich:
Das innerhalb des VS-C geschaffene Lernmaterial wird von den Lernenden
mit großer positiver Resonanz angenommen.
Schwerpunktmäßig sollte auch nach Abschluss des Förderzeitraums an einer
Vervollkommnung der Animationen und Kontrollaufgaben gearbeitet und auf
eine kurze prägnante Gestaltung der Lernstoffseiten geachtet werden.
Details zu den Evaluationsbemühungen der Teilprojekte sind den Schlussberichten
der entsprechenden Vorhaben zu entnehmen.
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