Das Dokument beschreibt ein Projekt zur Implementierung von aktivierendem Lernen im Bauingenieurwesen an der Technischen Universität Darmstadt, das auf einer Semantic MediaWiki-basierten Anwendung basiert. Ziel ist es, den Lernprozess durch mobile Unterstützung zu verbessern, indem Studierende Wiki-Artikel zu selbstgewählten Bauwerken erstellen und dabei moderne Smartphones nutzen, um Informationen vor Ort zu erfassen. Die bisherigen Erfahrungen zeigen sowohl Erfolge als auch Herausforderungen in der Anwendung dieser Technologie im Lehrkontext.

1. KOM - Multimedia Communications Lab
TUD – Technische Universität Darmstadt
© 2012 author(s) of these slides including research results from the KOM research network and TU Darmstadt. Otherwise it is specified at the respective slide 25. September 2012
Christoph.Rensing@KOM.tu-darmstadt.de
Mobiles aktivierendes Lernen im
Bauingenieurwesen:
eine Semantic MediaWiki basierte Anwendung
und ein Erfahrungsbericht
Christoph Rensing
Stephan Tittel
Stefan Schäfer
Robert Burgaß

2. KOM – Multimedia Communications Lab 2
Struktur des Vortrags
Ausgangssituation: Aktivierendes Lernen mittels eines Wikis
im Bauingenieurwesen
Motivation & Zielsetzung: Mobile Unterstützung der Lernenden
Lösung: Semantic Media Wiki basierter Ansatz und App
Erfahrungen & Ausblick

3. KOM – Multimedia Communications Lab 3
Erstellung von Wiki-Seiten zu Bauwerken im
Bauingenieurwesen
Aktivierendes Lernen im Bauingenieurwesen an der TU
Darmstadt seit mehreren Jahren erfolgreich durchgeführt
[ML11]
 Erstellung eines Wiki-Artikels zu einem selbst ausgewählten
Bauwerk durch Studierende
 Praktische Anwendung des zuvor vermittelten Wissens bei Artikel-
Erstellung
 Bestandsaufnahme der Gebäudemerkmale vor Ort notwendig
 Gegenseitige Bewertung der Artikel anderer Studierender
 …

4. KOM – Multimedia Communications Lab 4
Struktur des Vortrags
Ausgangssituation: Aktivierendes Lernen mittels eines Wikis
im Bauingenieurwesen
Motivation & Zielsetzung: Mobile Unterstützung der Lernenden
Lösung: Semantic Media Wiki basierter Ansatz und App
Erfahrungen & Ausblick

5. KOM – Multimedia Communications Lab 5
Motivation & Zielsetzung
Verbreitung von Smartphones
 Studierende verfügen zunehmend über ein Smartphone
 Zunehmende Netzverfügbarkeit (Flatrate)
 Zunehmende Fähigkeiten der Smartphones
Zielsetzung
 Unterstützung des Prozesses der Bestandsaufnahme/
Seitenerstellung
 Vermeidung von Medienbrüchen
 Notizen auf Papier
 Fotos mit Kamera
 Übertragung in Wiki
 Automatische Auszeichnung der Wiki-Artikel mit Geokoordinaten

6. KOM – Multimedia Communications Lab 6
Mobile Erstellung von Artefakten im Lernen
Vorarbeiten
 MyArtSpace [VSR+09]
 Location based
Content Authoring [Ren11]

7. KOM – Multimedia Communications Lab 7
Erweiterte Zielsetzung
Erstellung eines öffentlich zugänglichen Bauwerkspools
Flexibler Zugriff auf diesen Bauwerkspool
 Lokationsbezogen über digitale Karte
 Facettierte Suche nach weiteren domänenspezifischen Kriterien
 Konstruktionsprinzip
 Bauzeit
 Architekt

8. KOM – Multimedia Communications Lab 8
Lokationsbasierter Zugriff auf Lerneinheiten
Relativ weitverbreitetes Szenario
ARLearn [TB11] FieldTrip Support [Ren11]

9. KOM – Multimedia Communications Lab 9
Struktur des Vortrags
Ausgangssituation: Aktivierendes Lernen mittels eines Wikis
im Bauingenieurwesen
Motivation & Zielsetzung: Mobile Unterstützung der Lernenden
Lösung: Semantic Media Wiki basierter Ansatz und App
Erfahrungen & Ausblick

10. KOM – Multimedia Communications Lab 10
Lokationsbasierte Inhaltserfassung per App

11. KOM – Multimedia Communications Lab 11
Lokationsbasierte Inhaltserfassung per App
Android-Applikation MediaWiki
Upload
Einstellungen
Bauwerkseiten
Bauwerkseiten
Bauwerkseiten
WebService
[api.php]

12. KOM – Multimedia Communications Lab 12
Domänenmodell
Semantic MediaWiki Extension
Semantic Properties: Semantische Charakterisierung von
 Links zwischen Wiki-Artikeln
 Daten innerhalb eines Wiki-Artikels
„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.“

13. KOM – Multimedia Communications Lab 13
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

14. KOM – Multimedia Communications Lab 14
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]

15. KOM – Multimedia Communications Lab 15
Beispielhafter Wiki-Artikel

16. KOM – Multimedia Communications Lab 16
Struktur des Vortrags
Ausgangssituation: Aktivierendes Lernen mittels eines Wikis
im Bauingenieurwesen
Motivation & Zielsetzung: Mobile Unterstützung der Lernenden
Lösung: Semantic Media Wiki basierter Ansatz und App
Erfahrungen & Ausblick

17. KOM – Multimedia Communications Lab 17
Nutzung von Semantic Media Wiki und App
Szenario 1: Geschichte des konstruktiven Ingenieurbaus
 Drei (von vier) Studierenden haben Smartphone und App
verwendet
 Fokus im Beitrag und nachfolgend
Szenario 2: Stahlbau I
 Große Zurückhaltung der Studierenden
 Nur ein Student hat ein Smartphone und die App verwendet

18. KOM – Multimedia Communications Lab 18
Szenario 1 – Wintersemester 2011/2012
Wissensvermittlung an 8 Vorlesungsterminen
Anwendung des Wissens bei Bestandsaufnahme eines
historischen Ingenieurbaus (hier Brücken)
Bauwerk konnte von Studierenden selber gewählt werden
Dokumentation der charakteristischen Merkmale in Form eines
Wiki-Artikels über einen Zeitraum von 10 Wochen
Inhaltliche Vorgaben für Artikel
 Räumliche und zeitliche Zuordnung (Lage, Ausrichtung, Straße,
Bauzeit)
 Geschichtlicher Verlauf bis heute (Zerstörungen,
Instandsetzungen, Eingriffe)
 Baubeschreibung (Unterbau, Überbau einschließlich
Haupttragwerk, Materialien, Verbindungsmittel, Detailausbildung,
…)

19. KOM – Multimedia Communications Lab 19
Evaluation
Fokus auf mobiler Unterstützung der Bestandsaufnahme der
Brückenmerkmale vor Ort und deren Übernahme in den Wiki-
Artikel
 Akzeptanz
 Nutzbarkeit & Herausforderungen
Alle Teilnehmer erhielten
 Smartphone mit vorinstallierter App
 Kurzeinführung in Nutzung vom Smartphone und App
Methodik
 Beobachtung der Seitenerstellung in Wiki
 Schriftliche Befragung der Studierenden nach Lehveranstaltung

20. KOM – Multimedia Communications Lab 20
Ergebnisse aus der Beobachtung der
Seitenerstellung in Wiki
Erstellungsprozess:
 Zunächst rudimentäre Sammlung von Bildern, Stichworten und
Brückendaten
 Überarbeitung am PC
 Endgültige Erstellung am PC erfolgte sehr spät
Artikel:
 Nur eines von 20 Fotos mit dem Smartphone erstellt.
 In der Artikelhistorie weitere Fotos vorhanden aber gelöscht.
 Nur ein Artikel korrekt mit Geokoordinaten ausgezeichnet.
 Weiter semantische Auszeichnung erfolgte nicht.

21. KOM – Multimedia Communications Lab 21
Ergebnisse aus der Befragung der
Studierenden
Bedienung der Applikation gut verständlich
Keine technischen Probleme
Fragen zu Einsatz des Wikis bestärken die Ausgangssituation
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Vereinfacht Eher
vereinfacht
Eher
verkompliziert
Verkompliziert
Hat die MediaWiki-Applikation die
Bearbeitung der Aufgabenstellung
(Bestandsaufnahme der Brücke)
vereinfacht oder verkompliziert?

22. KOM – Multimedia Communications Lab 22
Ausblick
Valide Evaluation mit größerer Teilnehmergruppe
wünschenswert
 Applikation wird gerne zur Verfügung gestellt
Sammlung von Artefakten mit Smartphones zur Erstellung
hochqualitativer Ergebnisse unwahrscheinlich
Erfolg von Diensten wie Twitpic ist Indiz für grundsätzliche
Akzeptanz von mobilen Devices zur Erstellung von Artefakten
 Nutzung in informellen Lernszenarien vorgesehen

23. KOM – Multimedia Communications Lab 23
Referenzen
[ML11] Merle, H., Lange, J.: Lernen und Arbeiten im Stahlbau-Wiki: Einsatz
Neuer Medien im Ingenieurstudium, Neues Handbuch Hochschullehre
12/2011, Raabe-Verlag, Berlin
[Ren11] Rensing, C., Tittel, S., Anjorin, M.: Location based Learning Content
Authoring and Content Access in the docendo platform; In: IEEE
International Conference on Pervasive Computing and Communications
Workshops, 2011.
[TB11] Ternier, S., Börner, D. :ARLearn – interaktive Unterstützung
ortsbasierter, mobiler Lernaktivitäten. 2011. Verfügbar unter
http://www.httc.de/ws-mobile-learning/boerner.pdf [28.02.2012]
[VSR+09] Vavoula, G. & Sharples, M. & Rudman, P. & Meek, J. & Lonsdale, P:
Myartspace: Design and evaluation of support for learning with multimedia
phones between class-rooms and museums. Computers and Education,
53/2, 286–299, 2009.

24. KOM – Multimedia Communications Lab 24
Fragen & Kontakt
Die Arbeiten wurden durch eine Förderung
des Hessischen Ministeriums für
Wissenschaft und Kunst ermöglicht.