anlage-1-2005-08-31-abschlussbericht-vernetzesstudium-chemie
Dieses Dokument ist Teil der Anfrage „Unterlagen zum BMBF-Leitprojekt "Vernetztes Studium - Chemie"“
Im Februar 2002 wurde in Abstimmung mit dem damaligen BMBF-Ministerialdirektor
Prof. Dr. Friedrich ein Letter of Intent (LOI) mit Vertretern der Universität von
Havanna (VR Kuba) abgeschlossen. Inhalt des LOI war eine Kooperation, im
Rahmen derer die kubanischen Hochschulen die VS-C Inhalte kostenfrei nutzen
durften. Im Gegenzug sollten einige Hochschullehrer der kubanischen Universitäten,
die aufgrund ihres Studiums in der ehemaligen DDR über ausgezeichnete
Deutschkenntnisse verfügen, sukzessive die VS-C Inhalte ins Spanische übersetzen.
Diese Kooperation wurde vonseiten des Bundes zunächst gefördert. Nach einer
strategischen Neuausrichtung Mitte 2002 allerdings trat eine der Kooperation eher
abträgliche Situation im Verhältnis beider Länder ein. Die Aktivitäten zur weiteren
Zusammenarbeit wurden daraufhin eingestellt.
1.10. Schutzmarken
Die Textmarken "VS-C" und "VS-C Vernetztes Studium - Chemie" sind beim
Deutschen Patent- und Markenamt (DPMA) für den nationalen Bereich angemeldet,
registriert und geschützt.
Die Bildmarke "Logo VS - C" und die Textmarken "VLU" und "Valid Learning Unit
(VLU)" sind beim Harmonisierungsamt für den Binnenmarkt (Marken, Muster und
Modelle) für den europäischen Bereich angemeldet, registriert und geschützt.
1.11. Fernversuche
Ein wichtiges erreichtes Teilziel des Projekts VS-C stellen die in den Teilvorhaben 07
VS/FCH - "Virtuelles Praktikum Technische Chemie" - und 10 VS/FCH (Universität
Oldenburg) aufgebauten, fernsteuerbaren Versuchsanlagen dar. Hierbei können
eingeschriebene Studierende beteiligter Hochschulen über das Internet
Laborversuchszeit reservieren und komplette Praktikumsversuche real und in
Echtzeit vom Webbrowser aus steuern. Detaillierte Informationen zu den
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ferngesteuerten Experimenten finden sich im Schlussbericht des Teilvorhabens 07
VS/FCH (Förderkennzeichen 21P9801H).
1.12. Lernkontrollen
Ein wichtiger Bestandteil der interaktiven Ausbildungsinhalte sind Lernkontrollen.
Hierzu wurden am FCH im Rahmen einer Masterarbeit verschiedene Aufgabentypen
in XML realisiert, sodass die universitären Teilprojekte einheitliche Kontrollaufgaben
zu den erstellten Inhalten ins System einbringen konnten.
Es sind Aufgaben der folgenden Muster realisierbar:
• Übungsaufgaben: Zur Selbstkontrolle werden dem Nutzer Übungen in
didaktisch ansprechender Form zur Verfügung gestellt, die zur Festigung des
Wissens beitragen.
• Arbeitsaufträge: Die schlichteste Form der Aufgabenstellung enthält den zu
lösenden Arbeitsauftrag und die Lösung zur Überprüfung des Ergebnisses.
• Multiple Select: Dem Nutzer werden mehrere Antwortmöglichkeiten
vorgegeben, von denen genau eine richtig ist.
• Multiple Choice: Dem Nutzer werden mehrere Antwortmöglichkeiten
vorgegeben. Eine, mehrere oder keine Antwort(en) können richtig sein.
• Lückentext: Im Fließtext werden Fachbegriffe ausgespart, die der Nutzer über
die Tastatureingabe ergänzt.
Bis Projektende wurden insgesamt 999 Lernkontrollaufgaben zur Selbstkontrolle ins
VS-C eingepflegt.
In Anlage V. 3. befindet sich eine Zusammenfassung der Masterarbeit von Frau Ann
Seidel zu den Übungsaufgaben.
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1.13. Plattformevaluation (LMS)
Um die Austauschbarkeit von Inhalten zu anderen Plattformtechnologien
gewährleisten zu können und um einen Überblick über den aktuellen Stand der
Technologie kommerzieller Plattformen zu gewinnen, wurden im Projekt VS-C zu
zwei Zeitpunkten im Projektverlauf Evaluationen von Plattformen von Drittanbietern
durchgeführt.
Im Jahr 2002 fand eine gemeinsame Plattformevaluation mit dem NMB-Projekt
Sympol statt, bei dem vier kommerzielle Lernplattformen (Time4You, Saba,
Hyperwave und Docent) gemeinsam von Entwicklern beider Projekte getestet und
mit den VS-C Plattformtechnologien verglichen wurden.
Im Jahr 2004 fand eine weitere Plattformevaluation im Rahmen der Diplomarbeit von
Herrn Michael Laumer (FH Wolfenbüttel) (siehe auch 1.15.) am FCH statt.
Getestet wurden die Plattformen Viversa (VIWIS AG), CLIX (imc AG), IBT Server
(time4you GmbH), Blackboard (Blackboard Inc.) und WebCT (WebCT Inc. mit
deutschem Vertriebspartner Lerneffekt GmbH).
Für die Evaluation wurden eigens Bewertungsbögen entwickelt.
Die Evaluation zeigte, dass die kommerziellen Lernplattformen im Gegensatz zur
VSC-Plattform im Detail technisch ausgereifter sind, aber bei der Entwicklung von
Inhalten andere Wege gehen. Keine der untersuchten Plattformen war in der Lage,
die sehr spezialisierten Anforderungen einer Ausbildungsumgebung für chemische
Inhalte abzudecken. Sind in der Eigenentwicklung des VS-C die Komponenten
Technik und Inhalt fest miteinander verbunden, um die Einheitlichkeit der Didaktik
und des Designs zu garantieren, so handelt es sich bei den kommerziellen
Lernplattformen um große Management-Systeme, die nicht die Entwicklung von
Inhalten als Schwerpunkt ansehen, sondern deren Verwaltung. Ein Projekt mit
sechzehn teilnehmenden Universitäten, dass sich über mehrere Länder verteilt, hätte
mit der Nutzung einer kommerziellen Plattform nicht die Einheitlichkeit und den
Einfluss in die Gestaltung garantiert.
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1.14. SCORM-Kompatibilität und Filter
Der vom amerikanischen Verteidigungsministerium ins Leben gerufene Standard
SCORM (Shareable Courseware Object Reference Model) hat sich im Verlauf des
Förderzeitraums des Projekts VS-C zu einem zentralen Austauschformat im Bereich
der Lehr- und Lernplattformen entwickelt. Das SCORM-Modell legt Strukturen und
Metadaten für austauschbare, wiederverwertbare Ausbildungsobjekte (SCORM
Objects) fest. Nahezu alle kommerziellen und frei verfügbaren Lernplattformen
unterstützen den SCORM-Standard.
Das FCH hat aus diesem Grund Herrn Michael Laumer gebeten, die SCORM-
Strukturen und die vonseiten des VS-C notwendige Anpassung der Metadaten im
Rahmen seiner Diplomarbeit an der FH Wolfenbüttel eingehend zu untersuchen.
Die Arbeit gibt zunächst einen Überblick über das VS-C und den Begriff Lernen. Es
folgt die Einführung des SCORM-Standards, angefangen bei der Geschichte, den
zugrunde liegenden Standards und den vier SCORM-Büchern. Der theoretischen
Auseinandersetzung mit dem Standard folgt die Erzeugung eines SCORM-Kurses
aus Lernmaterialien des VS-C.
Durch die Untersuchungen konnte in Zusammenarbeit mit der VS-C-
Entwicklungsabteilung die Arbeit an einem Exportfilter (nicht Bestandteil der FCH-
Meilensteinplanung) für SCORM-Objekte aus dem VS-C heraus deutlich
beschleunigt werden. Zum Projektende lag eine erste Betaversion eines
entsprechenden Softwarewerkzeugs vor.
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1.15. Wissenschaftliche Ergebnisse
Diplom-/Masterarbeiten
Am FCH wurden im Rahmen des Projekts VS-C Master-, Studien- und
Diplomarbeiten in Kooperation mit den Hochschulen der wissenschaftlichen
Mitarbeiter angefertigt. Nachfolgende Tabelle listet alle wissenschaftlichen Arbeiten,
die am FCH im Rahmen des Projekts VS-C bearbeitet wurden, auf:
Jahr Arbeit, Name Bemerkung siehe Anlage
04. - 08.2003 Studienarbeit, Betreuer am FCH, R. V. 1.
Michael Laumer, Huber
FH Wolfenbüttel
Juli 2005 Masterarbeit, Betreuer V. 3.
Ann Seidel, Prof. Schubert,
Universität Paderborn 11 VS/FCH
09.2004 - 02.2005 Diplomarbeit, Betreuer am FCH, R. V. 2.
Michael Laumer, Huber
FH Wolfenbüttel
Hinweis: Wissenschaftliche Arbeiten von Mitarbeitern der universitären Teilvorhaben finden sich in
den Schlussberichten der entsprechenden Teilprojekte.
1.16. Bolognakonferenz
Durch die überaus produktive Zusammenarbeit von Herrn Prof. Dr. Märkl,
Mitbegründer des dem VS-C zugrunde liegenden Würzburger Modells und Mitglied
des VS-C-Kuratoriums, mit dem Leiter des Teilvorhabens 03 VS/FCH, Prof. D.
Reiner Salzer (Förderkennzeichen 21 V 9801 D) und den Mitarbeitern des FCH
gelang es, Konzepte aus der Entwicklung des Eurobachelor-Studiengangs für die
Chemie in das Projekt VS-C einfließen zu lassen. Im Rahmen einer von Prof. Salzer
in Zusammenarbeit mit der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) und dem FCH
organisierten Veranstaltung in Dresden (Bologna-Seminar 2004 "Chemistry Studies
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in the European Higher Education Area) wurde dem Projekt VS-C besondere
Aufmerksamkeit durch die internationale "Chemical Community" sowie durch
Vertreter von Bund und Ländern zuteil. Das FCH organisierte unter anderem einen
VS-C Workshop, in dem Teilnehmer von einem großen PC-Pool aus, tutoriell betreut
die VS-C-Inhalte erforschen konnten oder sich alternativ Karten zur drahtlosen
Einwahl ins VS-C ausleihen konnten. Diese Teilveranstaltung hinterließ bei allen
Beteiligten einen sehr positiven Gesamteindruck bzgl. der hohen inhaltlichen Qualität
und des großen Umfangs der VS-C-Inhalte.
1.17. Servertechnologie (Hardware)
Umfangreiche Erfahrungen konnten im Projekt VS-C von den Entwicklern und
Technikern am FCH gesammelt werden im Aufbau hochlastfähiger Serverfarmen zur
Lastverteilung bei einem Großprojekt (Loadbalancing) mit hohen Benutzerzahlen.
Spezielle Anpassungen der Hard- und der Software waren nötig, um die
Bereitstellung aller Inhalte für 24 Stunden an sieben Tagen in der Woche zu
gewährleisten und daneben durch regelmäßige Backups (Backup-Roboter) die
Versionierung von Inhalten und die Möglichkeiten von
Wiederherstellungsmaßnahmen zu gewährleisten.
1.18. Optimierung für Suchmaschinenindexierung
Gegen Ende des Förderzeitraums gewann die Notwendigkeit zur Optimierung der
Inhaltsseiten des Projekts VS-C für ein gutes "Ranking" bei den großen
Suchmaschinen (Google, Yahoo, Fireball, etc.) zunehmend an Gewichtung. Die
Softwareentwicklung untersuchte dazu genau die Suchalgorithmen der
entsprechenden "Bots" (Suchprozesse der großen Suchmaschinenbetreiber zur
Indexierung von Webseiteninhalten) und passte die Inhaltsseiten skriptgesteuert an
diese Suchmechanismen an. Damit gelang es ab ca. September 2004, Treffer zu
chemierelevanten Schlüsselbegriffen in allen Suchmaschinen auf den vordersten
Listenplätzen zu lancieren. Dies wiederum führte zu einer deutlichen Zunahme der
Zugriffshäufigkeit auf das Projekt VS-C.
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2. Voraussichtlicher Nutzen
Die im gesamten Projekt VS-C erarbeiteten Inhalte gehen in ihrer Abdeckung und in
ihrer Bedeutung für die Chemieausbildung weit über die Erwartungen hinaus, die in
der Projektierungsphase an das Vorhaben gestellt wurden. Allein der XML-basierte
Ausbildungsbaukasten umfasst über 14.000 multimedial aufbereitete Seiten mit
beinahe 20.000 Abbildungen und Tausenden von Animationen, Filmen, interaktiven
Anwendungen und 3D-Moleküldarstellungen. Die Inhalte decken nicht nur weite
Teilbereiche eines Basisstudiums Chemie ab, sie gehen an vielen Stellen sogar weit
über die Bachelorausbildung hinaus und bieten so auch Studierenden in Master- und
Promotionsstudiengängen Möglichkeiten des Selbststudiums.
Auch bezüglich der Anwendungsszenarien setzt das Projekt VS-C seinen
Zielgruppen keine Hindernisse. Die Inhalte können mit minimalem Aufwand
gleichermaßen als Vorlesungsmodul für den Hochschullehrer (ohne Textpassagen)
zusammengestellt werden, wie auch als Selbstlernmodule für den Studierenden.
Der Einsatz sollte für die Zukunft aber nicht auf den Hoch- und
Fachhochschulbereich beschränkt bleiben. Die Inhalte können in Form einer
eigenständigen Intranetlösung Industrieunternehmen zur internen
Mitarbeiterweiterbildung unter Einbeziehung firmenspezifischer Zusatzinhalte
angeboten werden. Ebenso ist der Einsatz der Inhalte in der betrieblichen Ausbildung
und an Berufsakademien möglich und wurde nach Ende des Förderzeitraums vom
FCH massiv vorangetrieben.
Weiterhin können die Inhalte zur Ausrichtung von Kursen im "Blended Learning
Verfahren" optimal eingesetzt werden. Auch hier gibt es bereits Beispiele in der
Zusammenarbeit mit der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh).
Weitergehende Ansätze und Kooperationen hierzu finden sich im aktuellen
Verwertungsplan (Teil 4 - Verwertung, Kapitel 2.1.3).
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Die Plattform wiederum verfügt bereits über sehr hohe Nutzerzahlen und eignet sich
damit als universelle Publikationsplattform für Ausbildungsprojekte unterschiedlicher
Art. Kommerzielle und drittmittelgeförderte Fremdinhalte, die neben den VS-C-
Chemieinhalten unter der Einstiegsadresse www.vs-c.de gehostet werden, erlangen
kurzfristig einen hohen Bekanntheitsgrad.
Damit kann es auch gelingen, in Zukunft zahlreiche neue Autoren für die VS-C
Plattform zu gewinnen und diese damit aktuell und lebendig zu gestalten.
3. Parallele Entwicklungen
Im Bereich der elektronischen Ausbildung hat sich der Markt auf Anbieterseite
innerhalb der letzten sechs Jahre stark gewandelt.
3.1. Inhaltlich:
Die Bereitstellung elektronischer Ausbildungsinhalte von Hochschullehrern und
Instituten ist gerade auch im Chemiebereich mehr und mehr zur
Selbstverständlichkeit geworden. Noch immer fehlt den vielen Einzelvorhaben und
Projekten aber eine einheitliche Zuordnung in eine chemierelevante, auf das
elektronische Medium abgestimmte curriculare Struktur. Ein Lernen von
Chemieinhalten im Internet außerhalb des VS-C bedeutet, viel Zeit für die Suche
nach ähnlichen Inhalten und für die Eingewöhnung in immer neue Oberflächen zu
investieren. In seiner Gesamtheit eines modularen, einheitlichen
Ausbildungssystems für das Basisstudium in der Chemie steht das Projekt VS-C
nach wie vor unangefochten alleine im deutschsprachigen Raum.
Hier finden sich auch zahlreiche Möglichkeiten für zukünftige Kooperationen.
Kleinere Projekte wie das NMB-Projekt "Vorlesungsnetz chemische Biologie" (Prof.
Carrel, LMU München) oder das von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt
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geförderte Projekt "Nachhaltigkeit im organisch-chemischen Grundpraktikum" können
mit Hinblick auf die Nachhaltigkeit ihrer Inhalte in die Plattform des VS-C integriert
werden.
3.2. SCORM
Wie bereits unter 1.15. dargestellt hat sich der amerikanische SCORM-Standard
bezugnehmend auf Struktur und Metadaten für austauschbare Ausbildungsobjekte in
den vergangenen vier Jahren zum wichtigsten Austauschformat für Studieninhalte
zwischen Ausbildungsplattformen verschiedener Anbieter entwickelt. Um dieser
Entwicklung Rechnung zu tragen, wurden über die FCH-Meilensteinplanung hinaus
am FCH intensive Bemühungen unternommen, die Anpassungsaufgaben der VS-C-
Plattform an das Standardformat abzuschätzen (Diplomarbeit von Herrn Michael
Laumer, siehe unter 1.15.) und eine entsprechende Exportschnittstelle zu schaffen.
3.3. XML
Die Auszeichnungssprache XML hat sich in den vergangenen fünf Jahren zu einem
der wichtigsten Standards für große Ausbildungsprojekte entwickelt. Nahezu alle
Plattformen unterstützen XML-Inhalte bzw. bieten Autorenwerkzeuge, um neue
Inhalte direkt als XML-Seiten veröffentlichen zu können. Das Projekt VS-C hat Mitte
2002 gemäß seiner Meilensteinplanung die aktuellen Entwicklungen im Bereich der
Ausbildungsinhalte evaluiert und diese Entwicklung erkannt. Trotz daraus
resultierender großer Belastungen für alle Beteiligten wurde im gegenseitigen
Einvernehmen der vollständige Übergang von der zuvor eingesetzten HTML- zur
XML-Struktur im Projekt vollzogen. Rückblickend war dies vor dem Hintergrund einer
deutlich homogeneren Darstellungsform und der Möglichkeit, die XML-Inhalte in
unterschiedlichste Ausgabeformate überführen zu können (z. B. für mobile
Endgeräte, PDAs etc.), ein zentraler und für die Nachhaltigkeit des Vorhabens
bedeutender Schritt.
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3.4. CML
Die Chemical Markup Language (CML) stellt eine Entwicklung des englischen
Computer- und Chemieexperten Prof. Peter Murray-Rust von der University of
Cambridge dar. Die im VS-C entwickelte VSC Markup Language (VSCML) ist
vorbereitet auf die Übernahme von CML-Inhalten bzw. den Export von VSCML-
Inhalten nach CML.
4. Veröffentlichung des Ergebnisses
Alle im Projekt VS-C erzeugten Inhalte liegen derzeit für jedermann zugänglich unter
der Webadresse www.vs-c.de.
Das Projekt wurde darüber hinaus in zahlreichen Veröffentlichungen, auf Messen,
Veranstaltungen und Kongressen, auf Messeständen, Postern und im Rahmen von
Vorträgen einer breiten Öffentlichkeit vorgestellt.
Die Anlage VI enthält eine Liste diverser Messen, Veranstaltungen und Kongresse
des Gesamtprojekts VS-C – Chemie.
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