Learning Cluster und Klausuren

Ausgangssituation an der Philipps-Universität Marburg

Bereits seit 2007 hatte die Philipps-Uni-versität Marburg einen durchschnittli-chen Anstieg der Studierendenzahlen von über 5% pro Jahr zu verzeichnen, die mit rund 22.000 Erst-Studierenden im Wintersemester 2010/11 die bis dahin bestehenden Kapazitätsgrenzen der IT-Versorgung erreichen. Da basierend auf den bestehenden Modellrechnun-gen nicht mit einem Ende dieses Wachs-tums sondern vielmehr mit einem weite-ren Anstieg zu rechnen war, entschied sich die Universität Marburg dazu, die in der Lehre genutzten Dienste auf eine zukunftssichere technologische Basis zu migrieren. Die für den Ausbau der IT vorgesehenen Mittel des HSP 2020 sollten hierzu in vier korrespondierende Teilprojekte fließen, die den reibungslo-sen Ablauf der Lehr- und Lernprozesse langfristig sicherstellen. Den Kern die-ses Maßnahmenkatalogs bildet die Ent-wicklung eines E-Learning-Clusters, also eines cloud-ähnlichen Zusammenschlus-ses von Rechner-Knoten, auf dem die für die benötigten Online-Dienste erfor-derlichen Web-Server eingerichtet wer-den können. Dies gewährleistet, dass das Cluster bei Bedarf sogar im laufen-den Betrieb um weitere Rechner ergänzt und in seiner Kapazität erweitert werden kann.

Portierung der zentralen Lernplattform ILIAS auf ein E-Learning-Cluster

Vor dem im Folgenden beschriebenen Ausbau lief die bereits seit 2005 an der Universität Marburg eingesetzte Lern-plattform ILIAS auf einem einzelnen Server, dessen Dateisystem auf einem Netzwerkspeicher (SAN) angelegt war.

Die für den Einsatz in der Lehre erfor-derliche Betriebssicherheit wurde durch einen baugleichen Server erreicht, der

Christian Dorn, Wissenschaftlicher Mitarbeiter, E-Learning- Beratung WM³ - Weiterbildung Mittelhessen

„Ich habe mit Ilias erste Erfahrungen ge- macht, als ich mein Studium in Marburg 2004/2005 begann.

Damals war es für mich eine wichtige Un- terstützung, dass ich auf seminarrelevan- te Dokumente an ei-nem zentralen Ort Zugriff hatte. Heute stehe ich als Dozent auf der anderen Seite und bin froh, dass ich meinen Studierenden durch Ilias zeitgemä- ße Formen der Leis-tungserbringung an-bieten kann, wie z.

B. e-Portfolios oder Selbstlernmodule.

Philipps-Universität Marburg

Lastverteilungs-Modul, das bestimmt, wann welcher nachgeschaltete Server angesprochen wird.

Ebenso wie der allgemeine Wandel der Didaktik die genannte Zunahme an kooperativen Lernangeboten fördert, bewirkt er auch eine Zunahme bei der Verwendung multimedialen Lehrmateri-als. Insbesondere die Einbindung hoch-auflösender Bilder und Videos stellte daher einen potentiellen Engpass dar, der im Marburger Cluster-Konzept durch die Bereitstellung von derzeit 90 Tera-byte in einem schnellen und flexiblen NetApp-Speicher-System vermieden wird.

Wie die Grafik zur LMS-Nutzung zeigt, erreichte ILIAS bis zum Jahr 2011 eine stetig zunehmende Verbreitung in der Lehre, die sich schließlich auf sehr hohem Niveau einpendelte. Mit dem Ausbau des LMS zu einem Cluster-Sys-tem mit einem Performancegewinn von derzeit 84% bestehen nun ausreichende Kapazitäten, um weit über 700 gleichzei-tige Zugriffe verarbeiten zu können und den weiterhin steigenden Studierenden-zahlen gerecht zu werden.

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LMS-Nutzung an der Philipps-Universität Marburg

Aktive ILIAS-Nutzer Erst-Studierende

Philipps-Universität Marburg

Ausbau des E-Klausuren-Service Die Philipps-Universität Marburg bie-tet ihren Lehrenden und Studierenden seit dem Wintersemester 2009 die Mög-lichkeit an, Prüfungen in elektronischer Form durchzuführen. Die vom E-Klau-suren-Service angebotenen Leistungen umfassen neben der Bereitstellung der Infrastruktur (Räume und Klausur-PCs, Klausursystem ILIAS-EA) die Beratung und Schulung sowie technische und organisatorische Unterstützung der Prü-fer im Prüfungsprozess.

Anfang 2011 stand die Universität Mar-burg vor der Herausforderung, dass der bei der Organisation von E-Klausuren entstehende Aufwand angesichts der steigenden Studierenzahlen und Klau-suren nicht mehr mit dem vorhandenen Personal aufgefangen werden konnte.

Um der stetig wachsenden Nachfrage aus den Fachbereichen zu begegnen, wurden daher mit Mitteln des Förderpro-gramms HSP 2020 zwei halbe Stellen für die Anwender- und Anwendungsbe-treuung im Marburger E-Klausuren Team geschaffen.

Zur organisatorischen Bewältigung der steigenden Nachfrage wurden zudem die Arbeitsabläufe des E-Klausuren-Verfah-rens optimiert. Zusätzliche Schnittstellen zwischen der Benutzerverwaltung und den elektronischen Prüfungssystemen ermöglichen nun den automatisierten Datenabgleich und sorgen für die nötige Sicherheit und die reibungslose

Verwal-tung von E-Klausuren. Eine leicht zu bedienende, standardisierte und sichere Browserumgebung sorgt dafür, dass die Prüfer vor Ort keine technischen Aufga-ben zu lösen haAufga-ben, sondern sich ganz auf die Inhalte und die Prüfungsaufsicht konzentrieren können.

Dank einer Kooperation mit der Universi-tät Gießen und des dortigen gemeinsam genutzten Serverclusters stellte die auf-tretende Systemlast bisher keinen limi-tierenden Faktor für den reibungslosen Ablauf der E-Klausuren dar. Es bestand Anfang 2011 jedoch noch keine Redun-danz, mit der z. B. ein Ausfall der Netz-verbindung zwischen Marburg und Gie-ßen hätte aufgefangen werden können.

Um die in absehbarer Zukunft benötigte, noch höhere Verfügbarkeit der E-Klau-sur-Anwendung erzielen zu können, wurde daher mit HSP2020-Geldern der Grundstein für eine redundante Server-infrastruktur an den beiden Standorten gelegt. Weiterhin wurde durch eine inten-sive Beteiligung innerhalb der ILIAS-Be-nutzer-Community dafür gesorgt, dass

Dr. Christine Schäfer, E-Learning- Koordinatorin am Dekanat Medizin

„Durch die automa-tisierte Teilnehmer-verwaltung und die abgesicherte Browser- Umgebung können wir uns bei einer E-Klau-sur voll und ganz auf die persönliche Be-treuung der Prüfungs-beteiligten vor Ort kon-zentrieren.“

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SoSe 2009 WiSe 2009/10 SoSe 2010 WiSe 2010/11 SoSe 2011 WiSe 2011/12 SoSe 2012 WiSe 2012/13 SoSe 2013 Prüfungsfälle im E-Klausur-Service der Universität Marburg

Marburg Gießen

Philipps-Universität Marburg

Durch die technische Ausdehnung der normalen Benutzerrechte von der Lern-plattform auf den Videoserver wird sichergestellt, dass die Aufzeichnungen in der Regel nur im geschützten Kurs-raum von den eigenen Studierenden abgerufen werden können. Wird dies aus didaktischen Gründen anders bevorzugt, können sie jedoch ebenso leicht größe-ren Gruppen zur Verfügung gestellt wer-den oder frei zugänglich sein.

Cluster-basierter Ausbau der Mail- und Datei-Server für Studierende

Auch auf den E-Mail- und Datei-Ser-vern bewirken die steigenden Studie-rendenzahlen einen starken Lastan-stieg. Wie in der zentralen Lernplattform kommt auch hier ein verändertes Nutzer-verhalten hinzu, das neben dem Einbin-den großer Anhänge auch hohe Zugriffs-zahlen mit mobilen Endgeräten bewirkt.

In der Folge haben die für den studenti-schen E-Mail-Verkehr eingesetzten Ser-ver nicht nur einen wesentlichen Anstieg der Nutzungsfrequenz sondern auch des Datenvolumens zu bewältigen.

So wuchs die Anzahl studentischer Accounts zwischen Dezember 2011 und Dezember 2013 um ca. 13%. Im selben Zeitraum stieg die Anzahl der monatli-chen E-Mails um über 22%, während die Steigerung der Zugriffszahlen fast 52% und der Anstieg des dabei umgesetz-ten Daumgesetz-tenvolumens sogar 72% betrug.

Die Bewältigung dieser Zuwächse wurde durch die Bereitstellung virtueller Server auf dem Rechen-Cluster und zusätzli-chem Speicherplatz zur Ablage der Stu-dierenden-Profile sichergestellt. Zudem wurde den Studierenden eine neue funk-tionalere Web-Oberfläche angeboten, die neben der besseren Unterstützung von mobilen Endgeräten auch eine ver-besserte Handhabung der Groupware- Funktionen wie Kalender, Aufgabenpla-ner und Adressbücher ermöglicht.

die speziell für den E-Klausur-Betrieb benötigten Funktionen in den Haupt-zweig von ILIAS übernommen wurden, was den Wartungsaufwand des Systems weiter verringert.

Einrichtung einer cluster-basierten Unterstützung von

Vorlesungsaufzeichnungen

Der Erfolg eines Services für Vorlesungs-aufzeichnung hängt maßgeblich davon ab, Engpässe rechtzeitig zu erkennen und durch entsprechende Maßnahmen zu umgehen. Für die Philipps-Universi-tät Marburg ergaben sich mit den stei-genden Studierendenzahlen und dem geplanten Ausbau derartiger Aufzeich-nungen drei Handlungsbereiche, näm-lich erstens die technische und organi-satorische Unterstützung der Lehrenden bei der Produktion, zweitens die Mög-lichkeit für Lehrende, ihre Aufzeichnun-gen jederzeit nach Ihren eiAufzeichnun-genen didak-tischen Konzepten zu publizieren, sowie drittens eine zeitgemäße und perfor-mante Distribution, die sowohl die benö-tigten Serverkapazitäten als auch die unterschiedlichen Client-Voraussetzun-gen berücksichtigt.

Da der maßgebliche Videoserver der Phi-lipps-Universität Marburg ohne direkte Koppelung an das Learning-Manage-ment funktionierte und seitens der Leh-renden bisher kaum nachgefragt wurde, entschied die Universität Marburg, zunächst die bereits vor 2011 bestehen-den Engpässe in bestehen-den Publikationsabläu-fen und der technischen Distribution zu beheben. So wurde das zuvor beschrie-bene ILIAS-Cluster um einen weiteren, auf die Auslieferung von Videos optimier-ten Server ergänzt, der aus Benutzersicht gänzlich in die ILIAS-Oberfläche integ-riert ist, dabei jedoch Aufzeichnungen als Abruf-Videos für nahezu alle Endgeräte – vom PC bis zum Smartphone – auslie-fert. Zur einfacheren Handhabung wurde hierfür in ILIAS ein neues Lernobjekt ent-wickelt, mit dem die Lehrkräfte ohne wei-teren Aufwand Videoaufzeichnungen mit bis zu 2 GB Größe hochladen können.

Hochschule Fulda

Dadurch wurden 30 zusätzliche Stu-dienplätze geschaffen. Die besondere Herausforderung bei diesem Studien-gangsmodell stellt die berufsbegleitende Ausrichtung dar. Um diesen Anforderun-gen zu begegnen, wurde ein blockorien-tiertes Modulkonzept etabliert. Dadurch können sich die Studierenden neben ihrer Berufstätigkeit auf ein Thema kon-zentrieren. Eine intensive Planung und Absprache der Lehrenden der unter-schiedlichen Module stellt die Möglich-keit des Transfers in die Praxis sicher. Ein wesentlicher Erfolgsfaktor ist die Bereit-stellung von multimedialen Lehrmate- rialien und die Betreuung der Studieren-den während der Onlinephasen ihres Studiums. Dadurch ergibt sich eine enge Verzahnung mit der folgenden Maß-nahme.

Erstellung von multimedialen Lernmaterialien und Einsatz neuer Medien in bestehenden

Studiengängen

Hochwertige elektronische Lehrmateri-alien haben nachweislich eine längere Nutzungsdauer und führen nachhaltig zu einem besseren Lernerfolg bei Stu-dierenden als einfache Textdokumente.

Daher werden durch das zentrale E- Learning-Labor diese multimedialen Lehrmaterialien in möglichst hoher Qua-lität und didaktischer Nutzbarkeit produ-ziert. Dazu gehören neben Lehrfilmen, z. B. Einführung in die Laborarbeit, Vor-stellung von Messinstrumenten und der