KOM - Multimedia Communications Lab
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Responsives Webdesign
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Unterstützung verschiedener pädagogische
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CaseTrain mobile – Universität Würzburg
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Domänenmodell
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Lokationsbasierter und facettierter
Zugriff auf Wiki-Seiten
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Beispiel Situiertes Lernen
Mobiles Lernen in der Agrarwissenschaft –
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Rückmeldungen & Herausforderungen
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Beispiel Kontextbasiertes / Informelles Lernen
MOLEM – TU Darmstadt et al.
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Nutzung der Kontextinformation
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Aufgabe mittels Auslesen
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Benutzerakzeptanz & Usability
Benutzerakzeptanz
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Lernanwendungen im mobilen Web – technische Herausforderungen und Lösungen, vielfältige Potenziale und Grenzen

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Mobile Technologien und Zugänge zum WWW erlauben neue Formen des Lernens und bieten vielfältige Potenziale. Mit deren Realisierung sind aber zugleich praktische und technische Herausforderungen
verbunden, die dem mobilen Lernen im WWW
Grenzen auferlegen. Der Beitrag stellt Herausforderungen bei der Realisierung mobiler Anwendungen im Web vor und beschreibt, mittels welcher Verfahren diese zu lösen sind. Anhand verschiedener Beispiele werden die Potenziale, aber auch die Grenzen erörtert, die Lernanwendungen im mobilen Web bieten.

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Lernanwendungen im mobilen Web – technische Herausforderungen und Lösungen, vielfältige Potenziale und Grenzen

  1. 1. KOM - Multimedia Communications Lab TUD – Technische Universität Darmstadt © 2014 author(s) of these slides including research results from the KOM research network and TU Darmstadt. Otherwise it is specified at the respective slide 27. Juni 2014 Christoph.Rensing@KOM.tu-darmstadt.de Lernanwendungen im mobilen Web Technische Herausforderungen und Lösungen, vielfältige Potenziale und Grenzen Dr.-Ing. Christoph Rensing
  2. 2. KOM – Multimedia Communications Lab 2 Begriffsbestimmung mobiles Web Mobiles Web: Zugriff auf das WWW mittels eines Web-Browsers von mobilen Endgeräten (über drahtlose Zugangstechnologien)
  3. 3. KOM – Multimedia Communications Lab 3 Begriffsbestimmung mobiles Web Mobiles Internet: Zugriff auf verschiedene Internet Dienste (von mobilen Endgeräten) über drahtlose Zugangstechnologien Apps & Nutzung von Notebooks kein Bestandteil des mobilen Webs
  4. 4. KOM – Multimedia Communications Lab 4 Agenda 13 Jahre Lernanwendungen im mobilen Web Technische Herausforderungen & Lösungen Potenziale und Grenzen von Lernanwendungen im mobilen Web
  5. 5. KOM – Multimedia Communications Lab 5 Voraussetzungen für Lernanwendungen im mobilen Web Mobile Endgeräte  gab es bereits vor 20 Jahren Motorola MicroTAC International 8700 Web Browser auf mobiler Plattform  gibt es erst seit 1999  NOKIA 7110 das erste Mobiltelefon mit Browser  WAP – Wireless Accesss Protocol drahtlose Zugangstechnologien Quelle: Paul 1953 at en.wikipedia Quelle: Falense - http://commons.wikimedia.org/wiki/User:Falense
  6. 6. KOM – Multimedia Communications Lab 6 WAP spezifische Lernprogramme seit 2001 Getragen von Netzprovidern und Anbietern von Mobiltelefonen primär zu Demonstrationszwecken z.B.  eBusinesse on the Move (2001)  INSEAD, Nokia, ICUS  Entwicklung in 2 Formaten WAP und Web Format  Telenor mLearning Wap project  Introduction to 3G applications  Quiz  Ideensammlung  Ericsson - MLEARNING ON THE WAP TELEPHONE R520 Quelle für alle Bilder: http://learning.ericsson.net/mlearning2 /project_one/thebook/chapter4.html
  7. 7. KOM – Multimedia Communications Lab 7 Wissenschaftliche Beschäftigung mit Thema Mobile Learning 2002 European Workshop on mobile and contextual learning (mLearn)  heute: World Conference on mobile and contextual learning 2002 Workshop on Wireless and Mobile Technologies in Education (WM(U)TE)  heute: International Conference on Wireless, Mobile and Ubiquitous Technology in Education 2005 DeLFI CfP  Wireless und Mobile Learning … 2011 DeLFI 1. Workshop Mobile Learning auf der DeLFI Quelle: eigenes Bild
  8. 8. KOM – Multimedia Communications Lab 8 Durchbruch durch Smartphones, Tablets und UMTS WAP wurde kaum genutzt: Riordan, Brendan, Traxler (2003): “WAP was not used due to the reluctance of students on financial grounds“ Durchbruch für mobiles Internet und verstärkte Beschäftigung mit Lernanwendungen im Mobilen Web  2007 Apple iPhone  2007 UMTS Ausbau in Deutschland  2008 HTC Dream – erstes Android Phone  2010 Appple iPad
  9. 9. KOM – Multimedia Communications Lab 9 Agenda 13 Jahre Lernanwendungen im mobilen Web Technische Herausforderungen & Lösungen Potenziale und Grenzen von Lernanwendungen im mobilen Web
  10. 10. KOM – Multimedia Communications Lab 10 Technische Herausforderungen Interoperabilität der Anwendungen aufgrund Plattformvielfalt  der mobilen Endgeräte  der Betriebssysteme für mobile Endgeräte  der Browser für mobile Endgeräte Zugriff auf Sensorik der mobilen Endgeräte Zugriffsgeschwindigkeit / Verfügbarkeit mobiler Netzzugänge
  11. 11. KOM – Multimedia Communications Lab 11 Usability Herausforderungen Usability  Display Größe  Segmentierung einer Seiten in mehrer Seiten  Abweichende Sortierung von Frameinhalten  eingeschränkte Eingabemöglichkeiten  eingeschränkte Fenstertechnologien (nur mittels Tabs)
  12. 12. KOM – Multimedia Communications Lab 12 HTML5 Auszeichnungssprache für Webseiten Vorteile  Anzeige von Video, Audio und dynamischen 2D- und 3D-Grafiken ohne PlugIns wie Adobe Flash  Verwaltung und Zugriff auf Geokoordinaten  Schnittstellen (im Entwurf)  Auswahl von Medientyp-spezifischen Dateien im lokalen Speicher des mobilen Endgerätes  z.B. zur Auswahl eines Fotos zum Upload  z.B. zur Aufnahme eines Filmes
  13. 13. KOM – Multimedia Communications Lab 13 Realisierung einer mobilen Lernanwendung mittels HTML 5 Projekt MOLEM (Mobiles Lernen in der Elektromobilität)  Unterstützung von Servicetechnikern während der Arbeit  u.a. informeller Erfahrungsaustausch mittels eines Frage und Antwortsystems Quelle: eigenes Bild
  14. 14. KOM – Multimedia Communications Lab 14 Spracheingabe Quelle: eigene Bilder
  15. 15. KOM – Multimedia Communications Lab 15 Anhänge zur Beschreibung von Frage und Antworten Quelle: eigene Bilder
  16. 16. KOM – Multimedia Communications Lab 16 HTML5 als Format für mobile Lernanwendungen Sergio Martin et al. (2011): „… the best approach for these new frameworks is probably to implement these features and functionalities based on HTML5 and Javascript, so that new mobile learning applications built over them will run in any platform for years, regardless of the device and platform.” Geoff Stead (2012): “Another increasingly popular approach is to build the app as a mobile web application that will run on the user’s mobile browser. … This is possible due to the advanced capabilities of HTML 5 and CSS 3…. …The big drawback would be a poorer user experience (the browser is never as interactive as the native phone), and restricted access to advanced device capabilities like contacts, storage and sensors.” Stead, Geoff. "Towards open formats for mobile Learning." 11th World Conference on Mobile and Contextual Learning, Helsinki. 2012. Sergio Martin, Gabriel Diaz, Inmaculada Plaza, Elena Ruiz, Manuel Castro, Juan Peire, State of the art of frameworks and middleware for facilitating mobile and ubiquitous learning development, Journal of Systems and Software, Volume 84, Issue 11, November 2011
  17. 17. KOM – Multimedia Communications Lab 17 Responsives Webdesign Im Gegensatz zu mobilen Webseiten wird nur eine Webseite erstellt, die auf Eigenschaften des mobilen Endgeräts “reagiert”:  Anordnung angezeigter Elemente  Auswahl angezeigter Elemente  Nutzung unterschiedlicher Eingabemethoden Quelle: eigene Bilder
  18. 18. KOM – Multimedia Communications Lab 18 Agenda 13 Jahre Lernanwendungen im mobilen Web Technische Herausforderungen & Lösungen Potenziale und Grenzen von Lernanwendungen im mobilen Web
  19. 19. KOM – Multimedia Communications Lab 19 Didaktik im Fokus 19 Quellen: MMB Institut
  20. 20. KOM – Multimedia Communications Lab 20 Didaktische Fokussierung in der Wissenschaft DeLFI 2011 CfP:  Werkzeuge und Technologien für e-Learning Werkzeuge für mobiles und allgegenwärtiges e-Learning  Didaktik des e-Learning und Erfahrungen mobiles und allgegenwärtiges informelles Lernen GMW 2013 Themen:  Welche Rolle spielen z.B. folgende Phänomene in unserem gegenwärtigen und zukünftigen Hochschulalltag: … mobiles Lernen, …
  21. 21. KOM – Multimedia Communications Lab 21 Unterstützung verschiedener pädagogische Paradigmen durch mobile Lernanwendungen Quelle: Naismith, L.; Lonsdale, P.; Vavoula, G. & Sharples, M. (2004). Literature Review. In: Mobile Technologies and Learning. Bristol: NESTA FutureLab.
  22. 22. KOM – Multimedia Communications Lab 22 Beispiel Classroom Response Systeme ArsNova – System der Technischen Hochschule Mittelhessen Quelle: eigene Screenshots von ArsNova
  23. 23. KOM – Multimedia Communications Lab 23 Beispiel Drill und Feedback CaseTrain mobile – Universität Würzburg Quelle: Jürgen Helmerich – Universität Würzburg
  24. 24. KOM – Multimedia Communications Lab 24 Beispiele - lokationsbasiertes Lernen Unterstützung von Exkursionen TU Darmstadt mit Bauingenieuren Erweiterung um facettierte Suche nach domänenspezifischen Kriterien  Konstruktionsprinzip  Bauzeit  Architekt Semantic MediaWiki Extension Semantic Properties: Semantische Charakterisierung von  Links zwischen Wiki-Artikeln  Daten innerhalb eines Wiki-Artikels Quelle: eigenes Bild
  25. 25. KOM – Multimedia Communications Lab 25 Domänenmodell „Die Main-Brücke, der sog. Eiserner Steg wurde 1868 nach einem Entwurf von J.P.W. Schmick erbaut.“ Properties können Typen haben  Bauzeit Date  Architekt Page  (Koordinaten) Geographic coordinate „Die Main-Brücke, der sog. Eiserner Steg wurde [[Bauzeit:: 1868]] nach einem Entwurf von [[Architekt:: J.P.W. Schmick]] erbaut.“
  26. 26. KOM – Multimedia Communications Lab 26 Lokationsbasierter und facettierter Zugriff auf Wiki-Seiten Android-Applikation MediaWiki Upload Einstellungen Bauwerkseiten Bauwerkseiten BauwerkseitenWebService [api.php] Suchfilter- konfiguration Geographische Karte Semanti MediaWiki Domänenmodell WebService [Special:Ask] Semantische Properties Werte- bereiche Quelle: eigene Bilder
  27. 27. KOM – Multimedia Communications Lab 27 Lokationsbasierter und facettierter Zugriff auf Wiki-Seiten Android-Applikation MediaWiki Upload Einstellungen Bauwerkseiten Bauwerkseiten BauwerkseitenWebService [api.php] Suchfilter- konfiguration Geographische Karte Semanti MediaWiki Domänenmodell WebService [Special:Ask]
  28. 28. KOM – Multimedia Communications Lab 28 Beispiel Situiertes Lernen Mobiles Lernen in der Agrarwissenschaft – httc Darmstadt und JLU Gießen Ausgangspunkt  Exkursionen zur Lehr- und Forschungsstation Oberer Hardthof Zielsetzung  Aktivierung der Studierenden  Eigenständige Exploration des Kuhstalls statt nur rezipierende Aufnahme  Eigene Erstellung von Informations- /Lerneinheiten  Aufteilung der Gruppe in Kleingruppen  besseren Einblick in und direkteren Zugang zu einzelnen Bereichen des Kuhstalls Quelle: JLU Gießen – Institut für Tierzucht und Haustiergenetik
  29. 29. KOM – Multimedia Communications Lab 29 Zugriff auf Lerneinheiten  URL der Lerneinheit per QR-Code kodiert  Zugriff auf Lerneinheit per Scan des QR-Codes  Lerneinheit liegt in Lernplattform vor Quelle: JLU Gießen Quelle: JLU Gießen
  30. 30. KOM – Multimedia Communications Lab 30 Rückmeldungen & Herausforderungen  Szenario hat den Studierenden persönlich gut gefallen.  Szenario hat sie zum größten Teil motiviert.  Szenario wurde als lehrreich, inhaltlich sinnvoll und zweckmäßig eingeschätzt. Würden sie in Zukunft lieber wieder eine „klassische“ Führung bevorzugen?  UMTS/GSM Empfang sehr schlecht ggf. wegen nebliger feuchter Wetterlage  Arbeiten mit Smartphone schwierig wegen kalten Wetters
  31. 31. KOM – Multimedia Communications Lab 31 Beispiel Kontextbasiertes / Informelles Lernen MOLEM – TU Darmstadt et al. Dimensionen von (persönlichem) Kontext Wie wird der Kontext bestimmt?  Aktuelle Aufgabe  Auslesen mittels Diagnosesystem  Situation des Mitarbeitern Aktivitätsbestimmung auf Basis von Audio  Expertise und Wissen in Wissenskategorien  im Lernermodell dokumentiert Aktuelle Situation (unabhängig von Aufgabe und Wissensbedarf) Expertise und Wissen Aktuelle Aufgabe
  32. 32. KOM – Multimedia Communications Lab 32 Nutzung der Kontextinformation Aktuelle Aufgabe  Selektion von Antworten zu ähnlichen Problemen im Frage & Antwortsystem Aktivität  Aktive Weiterleitung von Fragen an verfügbare Kollegen bzw. von dringenden Fragen an unterbrechbare Kollegen und Auswahl der Kommunikationskanals hier Präsentationstitel eintragen.... Aktivität Verfügbarkeit Unterbrechbarkeit Reparaturarbeiten in der Werkstatt X  Reparaturarbeiten auf der Straße X X Autofahren (nur per Telefon)  (nur per Telefon) Besprechung / Auftragsannahme X X Pause  
  33. 33. KOM – Multimedia Communications Lab 33 Kontextbestimmung Aufgabe mittels Auslesen der Fahrzeuginformationen Aktivität mittels Audio-Snippets und Machine Learning hier Präsentationstitel eintragen.... Quelle: eigene Bilder
  34. 34. KOM – Multimedia Communications Lab 34 Agenda 13 Jahre Lernanwendungen im mobilen Web Technische Herausforderungen & Lösungen Potenziale und Grenzen von Lernanwendungen im mobilen Web
  35. 35. KOM – Multimedia Communications Lab 35 Datenschutz Wer hat Zugriff auf Informationen, die mittels der Sensorik der mobilen Endgeräte erfasst werden? Wo werden die Informationen gespeichert?  Gebot der Datensparsamkeit MOLEM Beispiel:  Zur Erkennung der aktuellen Aktivität Audio-Mitschnitte über Mikrofon des Smartphones, Länge: 10 Sekunden, Intervall: alle 60 Sekunden oder 3-5 Minuten  MOLEM Plattform MOLEM App Unterbrechbarkeit/Verfügbarkeit (Sensordaten) (Aktivität)
  36. 36. KOM – Multimedia Communications Lab 36 Benutzerakzeptanz & Usability Benutzerakzeptanz  insbesondere im beruflichen Lernen  Fließende Übergänge zwischen Arbeit, Lernen und Freizeit vs. Work Life Balance  Regelmäßige Diskussion mit Arbeitnehmervertretungen Usability  Bildschirmgrößen / Bildschirminhalte teilweise von Tastatur überblendet  wechselnde physikalische Bedingungen Ergonomie der Eingabegeräte  Quelle: Becker, M.; Prümper, J.: Usability bei mobiler Arbeit – Bild Quelle: spiegel online eine methodische Herausforderung. In Mittelstand-Digital Wissenschaft trifft Praxis 1(1), S. 73-78.
  37. 37. KOM – Multimedia Communications Lab 37 Weitere Aspekte Mobiler Datenzugriff  Insbesondere in Präsenzlehre mit vielen Teilnehmern  Toleranz bei Ausfällen Dynamische Nutzungskontexte  häufiger Wechsel zwischen Kontexten  Verbindung mobiles Lernen und ortsgebundenes Lernen z.B. im Klassenraum Medienpraxis / soziale Präsenz verändert sich!  verändern sich damit auch die präferierten Lernmethoden?  verändert sich damit auch die Lernfähigkeit?  befördern wir diese Veränderungen durch Lernanwendungen im mobilen Web zusätzlich? 
  38. 38. KOM – Multimedia Communications Lab 38 Fragen & Kontakt

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