Situationsbewusste Dienste für das arbeitsbegleitende Lernen

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Dissertationsvortrag, 11.2.2009, Karlsruhe

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Situationsbewusste Dienste für das arbeitsbegleitende Lernen

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

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