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Situationsbewusste Dienste für das arbeitsbegleitende Lernen

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Dissertationsvortrag, 11.2.2009, Karlsruhe

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  • 1. Andreas Schmidt
    Situationsbewusste Dienste für das arbeitsbegleitende Lernen
    Erstgutachter: Prof. Dr. P. LockemannZweitgutachter: Prof. Dr. J. Magenheim
    12. Februar 2009
    andreas@schmidt.name
  • 2. Lernen bei Bedarf als neues Paradigma
    Seminare und E-Learning-Kurse führen oft zu trägem Wissen
    Bildungsbedarf des einzelnen immer weniger antizipierbar
    sehr individuelle Bildungspfade
    hohe Fluktuation, schnelle Veränderungen der Anforderungen
    => Lernangebote müssen sich an der Situation orientieren
    an Arbeitsprozessen, Geschäftsprozessen
    an individuellem Wissensstand, Präferenzen, Interessen, …
  • 3. Herausforderungen und Ziele
    Konzeptionell-Methodische Herausforderungen
    Anatomie der Situation des Lernenden
    Methoden für eine situationsbewusste Lernunterstützung
    Technologische Herausforderungen
    Operationalisierung der Situation als Kontext
    benötigt Infrastruktur zum Umgang mit imperfekten und zeitabhängigen Kontextinformationen (da i.d.R. durch Heuristiken gewonnen)
    Ziel: Integrative Gesamtlösung aus…
    Methodik, Diensten und Referenzarchitektur für situationsbewusste Unterstützung des arbeitsbegleitenden Lernens
    zugrundeliegender Infrastruktur für den Umgang mit Kontextinformation
  • 4. Awarenessofproblem
    1.Modell für das Lernen in Unternehmensumgebungen
    Wissensreifungsprozess
    2.Methodik für die situationsbewusste Unterstützung
    Situationsgesteuertes Lernen
    3.Dienste für die situationsbewusste Unterstützung
    Professional Learning Ontology als Domänenontologie
    Referenzarchitektur
    Kompetenzorientierte Dienste
    4.Kontextinfrastruktur
    Datenmodell und Dienst
    5.Evaluierung
    Implementierung
    Modellvalidierung
    formative und summative Systemevaluierung
    Suggest-ion
    Development
    Evaluation
  • 5. 1. Modell für das Lernen
    Arbeitsbegleitende Lernprozesse sind
    vielgestaltig,
    nicht isoliert betrachtbar,
    brauchen pädagogische Führung
    und sind durch die Situation beeinflusst.
    Existierende Mikro- wie Makro-Modelle
    erklären und strukturieren nur teilweise die unterschiedlichen Lernformen und jeweilige Führung
    überwinden nicht die jeweiligen Disziplinengrenzen
  • 6. 1. Wissensreifungsprozessmodell
    Dokumenten-
    kollektionen
    Kurse
    Kollaboration
    Lernobjekte
    Kommunikation
    Ad-Hoc-Weiter-
    bildung
    FormelleBildung
    Bildung von
    Communities
    Entstehungvon Ideen
    Formali-
    sierung
    GemeinsameBegrifflichkeiten
    Communities
    Berichte
    neue Ideen
    Lehrbücher
    Best Practices
    Fallstudien
    Lessons Learnt
  • 7. Awarenessofproblem
    1.Modell für das Lernen in Unternehmensumgebungen
    Wissensreifungsprozess
    2.Methodik für die situationsbewusste Unterstützung
    Situationsgesteuertes Lernen
    3.Dienste für die situationsbewusste Unterstützung
    Professional Learning Ontology als Domänenontologie
    Referenzarchitektur
    Kompetenzorientierte Dienste
    4.Kontextinfrastruktur
    Datenmodell und Dienst
    5.Evaluierung
    Implementierung
    Modellvalidierung
    formative und summative Systemevaluierung
    Suggest-ion
    Development
    Evaluation
  • 8. 2. Situationsgesteuertes Lernen
  • 9. Awarenessofproblem
    1.Modell für das Lernen in Unternehmensumgebungen
    Wissensreifungsprozess
    2.Methodik für die situationsbewusste Unterstützung
    Situationsgesteuertes Lernen
    3.Dienste für die situationsbewusste Unterstützung
    Professional Learning Ontology als Domänenontologie
    Referenzarchitektur
    Kompetenzorientierte Dienste
    4.Kontextinfrastruktur
    Datenmodell und Dienst
    5.Evaluierung
    Implementierung
    Modellvalidierung
    formative und summative Systemevaluierung
    Suggest-ion
    Development
    Evaluation
  • 10. 3. Lernunterstützende Dienste
    Wie lässt sich das situationsgesteuerte Lernen unterstützen?
    Initiieren
    Ermittlung der Benutzerkontextes als Operationalisierung der Situation
    (situationsbewusste) Berechnung der Kompetenzlücke
    (situationsbewusste) Auswahl von „passenden“ Lerngelegenheiten
    Lernobjekte
    Weniger reife „Gebrauchsdokumente“
    Personen
    Bereitstellen
    (situationsbewusste) Zusammenstellung von Lernprogrammen
    Unterstützen
    (situationsbewusstes) Generieren von Navigationsempfehlungen
  • 11. 3. Beispiel: Lernobjekte
  • 12. 3. Domänenontologie
    Professional Learning Ontology
    available under LGPL atprofessional-learning.eu
    Kontext-
    ontologie
  • 13. 3. Modellierung Kontext
  • 14. 3. Kontextontologie
  • 15. 3. Herausforderungen
    Kompetenzen werden auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen benutzt
    Einführung von Kompetenzrelationen, Subsumtion und domänenspezifisches Reasoning
    Auswahl von Lerngelegenheiten
    Harte Kriterien, weiche Kriterien über gewichtete Bewertungsfunktionen
    Personen: „Kompetenzentfernung“, sozialer Status
    Dokumente: Reifegrad und Kompetenz
    Lernobjekte: zahlreiche Metadaten, die Kontextmerkmalen entsprechen
    Lernprogrammzusammenstellung
    Optimierungsproblem
    Heuristik mit Best-First-Strategie
  • 16. Awarenessofproblem
    1.Modell für das Lernen in Unternehmensumgebungen
    Wissensreifungsprozess
    2.Methodik für die situationsbewusste Unterstützung
    Situationsgesteuertes Lernen
    3.Dienste für die situationsbewusste Unterstützung
    Professional Learning Ontology als Domänenontologie
    Referenzarchitektur
    Kompetenzorientierte Dienste
    4.Kontextinfrastruktur
    Datenmodell und Dienst
    5.Evaluierung
    Implementierung
    Modellvalidierung
    formative und summative Systemevaluierung
    Suggest-ion
    Development
    Evaluation
  • 17. 4. Herausforderungen
    Ziel: möglichst vollständiges und korrektes Abbild der Situation
    Probleme
    Unterschiedliche Änderungsdynamik und Asynchronizitätvon Kontextermittlung und Nutzung (Heuristiken!)
    Imperfektion:unvollständig, ungenau, unsicher, widersprüchlich
    Nutzung von Ontologien als Hintergrundwissen
    Grundidee
    Zu trennende Schritte: Gewinnung, Anreicherung, Nutzung
    Speicherung der Historie, konfidenzbewertete Fakten
    Alterungsfunktionen
    Zulassung von positiven und negativen Aussagen
    Keine a-priori-Auflösung von Widersprüchen
  • 18. 4. Architektur Kontextmanagement
  • 19. 4. Nutzung von Ontologien
    Grundidee: Anfragebearbeitung statt logischem Reasoning
    Ontologien als Datentypen mit speziellen Operatoren, z.B. instance-of:
    SELECT USERS
    WHERE process-activityinstance-ofAccountingActivity AND department = myDepartment
    VALID [2006-08-01,2006-08-31]
    Anfrageumformulierung mittels eines Reasoners möglich SELECT USERS WHERE (process-activity = a1 OR process-activity = a2 ...)
    AND department = myDepartment VALID [2006-08-01,2006-08-31]
    Zahlreiche Optimierungsmöglichkeiten
  • 20. Awarenessofproblem
    1.Modell für das Lernen in Unternehmensumgebungen
    Wissensreifungsprozess
    2.Methodik für die situationsbewusste Unterstützung
    Situationsgesteuertes Lernen
    3.Dienste für die situationsbewusste Unterstützung
    Professional Learning Ontology als Domänenontologie
    Referenzarchitektur
    Kompetenzorientierte Dienste
    4.Kontextinfrastruktur
    Datenmodell und Dienst
    5.Evaluierung
    Implementierung
    Modellvalidierung
    formative und summative Systemevaluierung
    Suggest-ion
    Development
    Evaluation
  • 21. 5. Implementierung
  • 22. 5. Agentenbasierte Empfehlungen
  • 23. 5. Eingebettet in Portallösungen
  • 24. 5. Tray-Anwendung/Sidebar
    Tray-Anwendung
    Zeigt Hinweisfenster an
    Ändert die Farbe
    Bei Aktivitierung erscheint eine Sidebar
    Einbettung der Sidebar in als Google Gadget möglich
  • 25. 5. Evaluation
    Validierung des Wissensreifungsmodells
    Qualitative Studie @ SAP, die Bruchstellen bestätigte
    Quantitative Studie von Wikipedia-Artikeln, die dieKriterien der Phasen bestätigte
    Formative Evaluierung des Konzeptes des situationsgesteuerten Lernen
    Summative Evaluierung des resultierenden Gesamtsystems
    Extern durchgeführt durch LTRI, London Metropolitan University
    Zwei Firmen mit jeweils N=10 Mitarbeitern
  • 26. 5. Ergebnisse der Evaluation
    Situationsgesteuertes Lernen wirdgrundsätzlich positiv und nützlich bewertet
    Kritisch ist die Verfügbarkeit von geeigneten Materialien, was tendenziell schlechtere Ergebnisse bei der Firma mit dem geringeren Angebot zeigte
    Störung der Arbeitsabläufe wurde kaum beklagt
    Beobachtung durch Kontextsensoren war nur für 1/3 der Teilnehmer bedenklich
  • 27. 5. Zusammenfassung und Ausblick
    Wissensreifungsmodell als Makromodell
    Potential für viel weiter gehende Unterstützungsformen (-> MATURE)
    Situationsgesteuertes Lernen
    Prozessmodell und systematische Ableitung von Systeminterventionen
    Professional Learning Ontology
    breiter angelegt als vergleichbare Ansätze, Ableitung der Dienste
    Analyse von Kompetenzbeziehungen und –subsumtion
    gehen in gegründete Standardisierungsgruppe ein
    Kompetenzorientierte Lernunterstützungsdienste
    Kontextmanagementinfrastruktur
    mit Unterstützung für Unsicherheit und Alterung (und Ontologien)
    auch z.B. für AAL-Szenarien geeignet (wird in SOPRANO eingesetzt)
    Gesamtsystem in realen Unternehmensumgebungen getestet

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