Lernmodule mit quelltextbasierter Interaktivität

Abstract

Die Verfügbarkeit von Computern in Haushalten sowie schnelle Internetzugänge zu bezahlbaren Preisen für jedermann treiben die Entwicklung webbasierter Plattformen an. Lehr- und Lerntechnologien, die mittels Kollaborationstechniken schon seit längerem die Zusammenarbeit unter Lernenden fördern, passen sich diesem Trend vermehrt an. Die Weiterentwicklung von Auszeichnungssprachen eröffnet dabei eine Vielzahl an neuen Möglichkeiten, wie Inhalte aufbereitet und dem Anwender präsentiert werden können. Auch die Entstehung vermehrt interaktiver Plattformen im Web eröffnet neue Lernszenarien für Lernende. Die Computergrafik nimmt hier eine Vorreiterstellung ein, da sie maßgeblich an der Entwicklung neuer Dialekte für grafische Auszeichnungssprachen beteiligt ist und sich schon länger mit der Präsentation multimedialer Inhalte im Internet beschäftigt.

Diese Arbeit stellt die Neuerungen im Bereich der Auszeichnungssprachen vor, wobei sie die Auswirkungen auf die Erstellung von Lehr-/Lernplattformen aufzeigt. Hierbei wird dargelegt, dass die zu Grunde liegende Technik nicht nur die Datenhaltung beeinflusst sondern auch die Flexibilität bei der Darstellung der Inhalte in verschiedenen Formaten. Auch die Integration schon bestehender Inhalte ist bei geschickter Umsetzung ohne Schwierigkeiten zu bewältigen.

Unter Beachtung dieser Grundsätze zur Erstellung von Lernplattformen wird ein neuartiges System vorgeschlagen, welches analog zu einem Textbuch Lernmaterialien im Web anbietet, angereichert um interaktive Illustrationen mit eingebetteten Quelltexten. Die Quelltexte dieses Online-Lehrbuchs kann der Anwender individuell modifizieren und anpassen. Diese quelltextbasierte Interaktivität wird mittels der Dienste serverseitiges Übersetzen und serverseitige Versionierung verwirklicht. Dies ist der wesentliche, innovative Beitrag dieser Arbeit. Ebenfalls werden die didaktischen Szenarien einer solchen Plattform für Unterricht und Selbststudium dargelegt. Die dazu benötigten Dienste zum Übersetzen und Versionieren der Quelltexte werden erläutert. Weitere Komponenten dieses Systems sind ein webbasierter Editor, der die Syntax der Quelltexte farblich markiert, und die Auszeichnungssprache für Autoren, die sie in ihren Editor zur erleichterten Erstellung solcher Lehreinheiten einbinden. Abschließend wird ein grafischesWerkzeug zur halbautomatischen Anpassung von Arbeitsabläufen dieser Plattform vorgestellt.

The availability of computers in households and the availability of low-cost fast internet access for everybody pushes the development of web-based platforms. Teaching and learning technologies, which already encourage learners to work together by means of collaboration techniques, follow this trend. The ongoing development of markup languages opens up a whole set of new possibilities of how to prepare and how to present content to users. The raise of interactive web platforms on the web permits new learning scenarios for inquiring learners. Computer graphics has an outstanding position in this process as it is the main source for new dialects of markup languages for graphical content, and as it is dealing for long with the presentation of multimedia content on the internet.

This work presents innovation in the domain of markup languages and their impact on the development of educational systems. We show that the technical basis not only affects data management but also the flexibility of presenting content in different formats. Existing content can be integrated easily by the use oh handy mechanisms.

Based on these design principles for educational platforms, we propose a new system that offers web-based textbooks enriched with interactive illustrations and embedded source code. User may individually modify and adapt source code. We detail the involved didactics of this platform for tutorials and self studies. We explain the main services for compiling and versioning source code. We present other components of this newly proposed system like a web-based source code editor with syntax highlighting and a specific markup language for authors that use it with their editor in order to facilitate their work of integrating interactive illustrations. We close with a graphical tool for adapting workflows of the platform semi-automatically.