Ein inkrementelles Vorgehensmodell für E-Learning-Projekte an Hochschulen

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Ein inkrementelles Vorgehensmodell für E-Learning-Projekte an Hochschulen

An incremental procedure model for e-learning projects at

universities

• Friedrich Pahlke¹• Inke R. König¹• Michael Bischoff²• Andreas Ziegler¹

E-Learning-Projekte an Hochschulen werden unter anderen Bedingungen als in der Industrie abgewickelt. Charakteristisch ist für viele Hochschulprojekte, dass sie von einer Person quasi im Alleingang durchgeführt werden. Die verschiedenen, interdis- ziplinären Kompetenzen, die für die Entwicklung von E-Learning benötigt werden, werden dagegen in der Privatwirtschaft üblicherweise von einer Multimedia-Agentur bereitgestellt.

Damit die Fülle und Komplexität der Aufgaben die mit dem Projekt betraute Person nicht überfordert, ist eine an die speziellen Bedingungen im Hochschulbereich zuge- schnittene Vorgehensweise wichtig.

Dafür wird in dieser Arbeit ein inkrementelles Vorgehensmodell vorgestellt, welches das Vorgehen in allen Projektphasen beschreibt, flexibel einsetzbar ist, zu jeder Zeit das didaktische Konzept in den Vordergrund stellt - und nicht die technische Umset- zung. Wie das theoretische Vorgehensmodell in der Praxis verwendet werden kann, wird im zweiten Teil dieser Arbeit anhand des Projektes „Online-Training in Geneti- scher Epidemiologie“ illustriert.

Schlüsselwörter: E-Learning, didaktisches Konzept, Vorgehensmodell, Genetische Epidemiologie

E-learning projects at universities are produced under different conditions than in in- dustry. The main characteristic of many university projects is that these are realized quasi in a solo effort. In contrast, in private industry the different, interdisciplinary skills that are necessary for the development of e-learning are typically supplied by a multimedia agency.

A specific procedure tailored for the use at universities is therefore required to facili- tate mastering the amount and complexity of the tasks.

In this paper an incremental procedure model is presented, which describes the proceeding in every phase of the project. It allows a high degree of flexibility and

1Institut für Medizinische Biometrie und Statistik, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Lübeck, Universität zu Lübeck, Lübeck, Deutschland

2Oncampus Fachhochschule, Lübeck, Deutschland

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emphasizes the didactical concept – instead of the technical implementation. In the second part, we illustrate the practical use of the theoretical procedure model based on the project “Online training in Genetic Epidemiology”.

Keywords: E-learning, didactical concept, instructional design, procedure model, Genetic Epidemiology

Einleitung

Menschen merken sich 10% von dem, was sie hören, 30% von dem, was sie sehen, 60% von dem, was sie hören und sehen, 80% von dem, was sie hören, sehen und tun, und 100% von dem, was sie hören, sehen, tun, riechen, fühlen, schmecken, inhalieren, injizieren und auf Kredit kaufen ([1], S. 63). Die 100%ige Ge- dächtnisleistung ist hier sicherlich nicht ganz ernst gemeint, wohl aber die erhöhte Lernfähigkeit beim gezielten Ansprechen von mehreren Sinnen. Die ge- zielte Nutzung dieser unserer kognitiven Möglichkeiten kann auch für viele E-Learning-Projekte erfolgsent- scheidend sein. "Zum Lernen gehört viel mehr als nur Text auf einer Seite." ([2], S. XXVI). Dieses "Mehr"

beim E-Learning, angesiedelt im didaktischen Konzept, ist essentiell für den Erfolg von Projekten dieser Art [3].

Vor diesem Hintergrund soll gezeigt werden, wie ein E-Learning-Projekt erfolgreich gemeistert werden kann.

Dabei wird berücksichtigt, dass E-Learning-Projekte an Hochschulen häufig von einer einzelnen Person bearbeitet werden, im direkten Widerspruch zu dem Satz „Die Produktion von E-Learning ist eine Teamar- beit mit vielen Beteiligten, die sehr unterschiedliche Berufsbilder aufweisen“ [4].

Kurz: Die Einzelperson muss über sehr unterschiedli- ches, interdisziplinäres Fachwissen verfügen, beispielsweise aus den Bereichen Lernpsychologie, Didaktik und Urheberrecht. Für die Planung und Umsetzung sind außerdem fundierte Kenntnisse eines Program- mierers, Grafikers, Medienautors und Projektleiters gefragt. Ein Unternehmen, das seinen Weiterbildungs- bedarf mit Hilfe von E-Learning abdecken möchte, würde für ein derartig anspruchsvolles Projekt typi- scherweise eine Multimedia-Agentur engagieren. Das ist im Hochschulbereich allein schon aus Kostengrün- den kaum möglich.

Hinzu kommt, dass die inhaltliche Grundlage häufig durch ein Vorlesungsskript oder ein Buch gegeben ist.

Was auf den ersten Blick von Vorteil ist, kann sich sehr schnell als nachteilig auf die Produktqualität her- ausstellen. Nämlich dann, wenn die technische Umset- zung vorrangig wird und das immens wichtige didaktische Design außen vor bleibt.

Unsere Erfahrungen stammen aus dem Projekt „Onli- ne-Training in Genetischer Epidemiologie“, an dem wir zurzeit mit finanzieller Unterstützung durch das Nationale Genomforschungsnetz http://www.ngfn.de arbeiten. Ziel dieses Projektes ist ein etwa ein- bis zweiwöchiger Trainingskurs, entsprechend etwa 8 ECTS-Punkten, der die Grundlagen und Methoden der Genetischen Epidemiologie vermittelt (inhaltlich angelehnt an [5]) und zum Selbststudium geeignet ist.

Im Ergebnisteil dieser Arbeit werden wir diesen Trai- ningskurs für praktische Beispiele heranziehen.

Methoden

Für den nachfolgenden Teil dieser Arbeit möchten wir zunächst folgende spezielle Voraussetzungen per Definition festhalten, die aus unserer Sicht für die Entwicklung von E-Learning an Hochschulen typisch sind:

• Ein als Digitaldokument vorliegender Lehrstoff (z.B.

Vorlesungsskript oder Lehrbuch) soll als E-Learning- Modul umgesetzt werden.

• Wissenschaftliche Manuskripte werden sehr häufig mit dem Textsatzsystem TeX [6] beziehungsweise dem darauf basierenden LaTeX [7] erstellt. Gründe dafür sind beispielsweise, dass LaTeX selbst sehr komplizierte mathematische Formeln mühelos set- zen kann, auch bei sehr umfangreichen Dokumenten äußerst stabil arbeitet und selbst nach Jahrzehnten eine erneute Be- und Verarbeitung der Dokumente erlaubt. Daher gehen wir in dieser Arbeit davon aus, dass das Skript als LaTeX-Dokument vorliegt. Un- sere Methoden und Ergebnisse behalten ihre Gültig- keit aber auch bei anderen Formaten (z.B. Word- Dokument).

• Es wird in erster Linie ein einzelner Mitarbeiter mit dem Projekt betraut, der das Projekt eigenverant- wortlich von Anfang bis Ende bearbeitet.

Nachdem die Entscheidung für ein E-Learning-Projekt gefallen ist, sollte die mit dem Projekt betraute Person die einzelnen Phasen des Projektes möglichst präzise planen, um nicht den „roten Faden“ aus den Augen zu verlieren. Bevor mit der eigentlichen Umsetzung begonnen werden kann, sind nämlich viele Vorarbeiten notwendig, ohne die ein didaktisch ausgereiftes Ergeb- nis kaum erzielt werden kann.

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Bei der Projektplanung kann man sich an verschiedenen Vorgehensmodellen orientieren. Eine Multimedia- Agentur wird in der Regel ein Modell benutzen, das dem aus der Softwaretechnik bekannten Wasserfall- modell [8] am nächsten kommt (siehe Abbildung 1;

vgl. z.B. [4]). Die Ergebnisse der einzelnen Phasen sind in diesem Modell zwingende Voraussetzung für die jeweils folgende, tiefere Phase. Das Modell ist re- lativ starr, eignet sich aber gut, wenn die Anforderun- gen und Pflichten vorab präzise formuliert werden können, was zum Beispiel bei einem Auftrag, der von einem Unternehmen an eine Multimedia-Agentur ver- geben wird, überwiegend der Fall ist.

Abbildung 1: Wasserfallmodell für E-Learning-Projekte.

Nach der Projektinitialisierung setzt der Start der nächst tieferen Phase den Abschluss der aktuellen Phase

voraus.

Für den Hochschulbereich ist dieses Modell allerdings zu starr, da es zum einen die Anforderungen sehr früh festschreibt und zum anderen in klar abgegrenzte, sequenziell ablaufende Phasen unterteilt ist, was in der Hochschulpraxis nicht realistisch ist, da dort beispielsweise mit Rückschritten gerechnet werden muss (vgl. [9]). Zudem berücksichtigt dieses Vorgehensmo- dell das didaktische Design nicht verbindlich genug und nicht explizit in allen Phasen, so dass die Gefahr besteht, dass das didaktische Konzept insgesamt nicht ausreichend einbezogen wird.

Wir schlagen hier deshalb eine inkrementelle Vorge- hensweise vor, die sich an das Spiralmodell anlehnt [10], einem Vertreter der inkrementellen und iterativen Vorgehensmodelle.

Hintergrund für unser Vorgehensmodell ist der Um- stand, dass das E-Learning-Projekt gemäß unserer Definition für den Hochschulbereich überwiegend von einer einzelnen Person bearbeitet wird. Diese Situation war und ist häufig vorzufinden, da beispielsweise die für ein E-Learning-Projekt bereitgestellten Fördermittel in der Regel nur für die Bezahlung einer einzelnen Person ausreichend sind. Die Gefahr, dass das Projekt scheitert, ist in so einem Fall besonders groß. Als ge- scheitert angesehen werden muss ein Projekt zum Beispiel in folgenden Fällen:

• Das E-Learning-Modul ist nicht funktionsfähig.

Möglicher Grund: Das Projekt ist unfertig, weil der

Umfang und der Aufwand unterschätzt wurden oder weil das Vorgehen falsch geplant wurde.

• Das E-Learning-Modul ist nicht erfolgreich, das heißt, es kann den Lehrauftrag nicht erfüllen. Mögli- cher Grund: Mangelhafte Qualität des Produkts, da didaktisches Design nicht durchgeführt wurde oder nur in ungenügendem Maße zum Einsatz gekom- men ist.

Das E-Learning-Projekt beginnt in unserem Vorgehens- modell (siehe Abbildung 2) mit der Initialisierungspha- se, in der die Entscheidung für das Projekt fällt und die Person, die das Projekt bearbeiten soll, bestimmt wird. Letztere Person wird nachfolgend Entwickler genannt, wobei damit immer sowohl der Entwickler als auchdie Entwickleringemeint ist.

Abbildung 2: Inkrementelles Vorgehensmodell für E-Learning-Projekte. Die vier Phasen zwischen Projektinitialisierung und abschließender Evaluation bestehen jeweils aus einem vierstufigen Zyklus, der das

didaktische Konzept als zentralen Bestandteil enthält.

Der Entwickler ist von da an mit allen noch folgenden Projektphasen betraut, die, bis auf die abschließende Evaluation, in einem vierstufigen Zyklus durchlaufen werden.

Bevor mit dem Zyklus des Grobkonzepts begonnen wird, empfiehlt es sich, das Problem in kleinere Teil- probleme zu unterteilen („Divide and Conquer“-Strate- gie); das heißt, das zu Grunde liegende Skript wird zunächst in Bearbeitungsabschnitte unterteilt. Dabei kann sich der Entwickler an der gegebenen Kapitel- struktur orientieren. Die abschnittsweise Umsetzung hat verschiedene Vorteile gegenüber einer skriptüber- greifenden Umsetzung, bei der die einzelnen Phasen des Vorgehensmodells immer auf das gesamte Pro- blem angewandt werden. Dazu gehört, dass der erste Abschnitt nach Fertigstellung bereits zum Einsatz

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kommen kann, beispielsweise in einem kurzen Pilot- einsatz mit Studierenden. Dadurch können Erkenntnis- se zur Verständlichkeit und Handhabbarkeit gewonnen werden, die für die noch folgenden Abschnitte von entscheidender Bedeutung sein können. Es ist natür- lich deutlich weniger aufwändig, den ersten Abschnitt während der Entwicklungsphase an die neuen Erkennt- nisse anzupassen, als das gesamte E-Learning-Modul nach Fertigstellung vollständig zu überarbeiten. Für eine Komplettüberarbeitung fehlt es in der Praxis zudem häufig an Zeit und Motivation.

Des Weiteren kann durch das abschnittsweise Vorge- hen verhindert werden, dass das Ergebnis ein großes, unfertiges Projekt ist, das dann für den Praxiseinsatz untauglich ist. Reicht die Zeit am Ende des Projekts nicht aus, um sämtliche Ziele des Projekts zu erreichen, sind einige erstellte Abschnitte, die erfolgreich in der Lehre eingesetzt werden, sicherlich ein zufrie- denstellenderes Ergebnis, als ein ganzheitlich unfertiges Modul, das schnell in Vergessenheit gerät.

Es soll an dieser Stelle noch angemerkt werden, dass in dem vorgestellten Modell nur die Planung und Ent- wicklung des E-Learning-Kurses selber berücksichtigt wird.

In welcher Form der Kurs nach Fertigstellung für die Lehre eingesetzt wird, soll hier außen vor bleiben. Es sei dazu nur soviel gesagt: Nach heutiger Erkenntnis ist die das technologiegestützte Lernen begleitende Kommunikation ein erfolgsentscheidender Faktor, der nicht vernachlässigt werden darf (vgl. [3]). Daher ist es wichtig, das Lernobjekt in einem geeigneten Kontext zu präsentieren, zum Beispiel in einem so genannten Lernraum, der Kommunikationshilfsmittel wie zum Beispiel ein Diskussionsforum zur Verfügung stellt (eine Übersicht über mediengestützte Kommunikati- onsformen findet sich z.B. in [3]).

• Zyklus des Grobkonzepts

Sind die Bearbeitungsabschnitte festgelegt, beginnt der Entwickler mit dem Zyklus des Grobkonzepts. Im ersten Schritt werden dazu die Ziele dieser Phase festgelegt: Das Grobkonzept soll als Ergebnis eine erste E-Learning-gerechte Inhaltsstrukturierung liefern.

Im zweiten Schritt des Zyklus wird das didaktische Konzept dieser Phase erarbeitet und festgelegt. Um die Ziele des Grobkonzepts erreichen zu können, sind folgende didaktische Vorarbeiten notwendig:

• Zielgruppenanalyse,

• Festlegung der Lehr- und Lernstrategie.

Bei der Analyse der Zielgruppe werden alle wichtigen Parameter der Zielgruppe definiert, beispielsweise aus

welchem Umfeld die Lernenden kommen, die das E- Learning-Modul später benutzen sollen, welche Kenntnisse vorausgesetzt werden können, die Größe der Zielgruppe, das Alter der Lernenden, der Lernort und auch die Computerkompetenz (vgl. z.B. [4], S.

49).

Im Grobkonzept geht es bei der Festlegung der Lehr- und Lernstrategie in erster Linie um die Ermittlung der technischen Rahmenbedingungen, da die Kenntnis darüber für die Umsetzung des Grobkonzepts und der noch folgenden Phasen von Bedeutung ist. Beispiels- weise sollte sich der Entwickler darüber im Klaren sein, welche Art der Navigation in dem E-Learning-Modul zum Einsatz kommen soll. Hiervon hängt zum Beispiel ab, ob die einzelnen Seiten des E-Learning-Moduls inhaltlich alleine stehen oder eine Überleitung zur nächsten Seite enthalten. Da die technischen Rahmen- bedingungen in erster Linie vom eingesetzten Autoren- tool abhängig sind, halten wir es für sinnvoll, dass sich der Entwickler bereits an dieser Stelle für ein Autoren- tool entscheidet, welches die gewünschte Lehr- und Lernstrategie unterstützt.

Im dritten Schritt dieses Zyklus wird das Grobkonzept umgesetzt, wobei der Entwickler immer das zuvor festgelegte didaktische Konzept vor Augen haben sollte.

Konkret teilt der Entwickler den Skriptabschnitt in In- haltsseiten ein und benennt für jede Seite die groben Lernziele. Bei der Einteilung in Inhaltsseiten ist zu berücksichtigen, dass diese später den Lernstoff für eine Bildschirmseite enthalten. Auch wenn in dieser Phase bereits abzusehen ist, dass der Text in der später folgenden Optimierung für Bildschirmarbeit noch gekürzt wird, sollte hier bereits darauf geachtet werden, dass pro Bildschirmseite nur eine Kernaussa- ge steht (vgl. z.B. [4], S. 79). Diesem Punkt sollte be- sondere Aufmerksamkeit geschenkt werden, weil der textuelle Inhalt bereits vorliegt, also der E-Learning- Text nicht vollständig neu für das Projekt erstellt wird.

Im vierten und letzten Schritt des Grobkonzeptzyklus werden die Ziele und das didaktische Konzept evaluiert. Dazu gehört insbesondere die kritische Überprü- fung, ob der im ersten und zweiten Schritt definierte Sollzustand erreicht wurde. Auch die Suche nach möglichen Verbesserungen wird in diesem Schritt durchgeführt, da Änderungen in diesem frühen Stadi- um noch keine allzu großen Auswirkungen auf das Gesamtprojekt haben.

• Zyklus des Feinkonzepts

Das Feinkonzept des aktuellen Inhaltsabschnitts wird wieder in einem vierstufigen Zyklus erstellt. Im ersten

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Schritt werden die Ziele für diese Phase formuliert:

Das Ergebnis des Grobkonzepts wird strukturell verfeinert und um Ideen und Entwürfe für Interaktionen und Medien erweitert.

Im zweiten Schritt wird das didaktische Konzept für das Feinkonzept festgelegt. Dazu gehört, dass eine didaktisch sinnvolle Feinstruktur für die einzelnen Lektionen und Unterkapitel definiert wird. Lerntheore- tisch anerkannt ist zum Beispiel ein Abschnittsaufbau, der wie folgt strukturiert ist:

1. Übersicht über die Lernziele

2. Voraussichtlicher Zeitbedarf für die Bearbeitung 3. Einleitung und Motivation

4. Eigentlicher Inhalt 5. Zusammenfassung

(vgl. z.B. Kapitelaufbau in [11]). Außerdem ist es sinnvoll, Richtlinien für die Interaktionen und Medien festzuhalten, die einen einheitlichen Rahmen vorge- ben.

Im dritten Schritt erfolgt die Umsetzung des Feinkon- zepts. Dazu geht der Entwickler die einzelnen Inhalts- seiten aus dem Grobkonzept schrittweise durch, formuliert für jede Seite die Feinlernziele und verfeinert die Struktur wie zuvor definiert. Außerdem ergänzt er Ideen und Skizzen für Interaktionen und Medien direkt auf den betreffenden Seiten.

Im vierten Schritt wird das erstellte Feinkonzept evaluiert. Hier gilt das gleiche, wie für das Grobkonzept:

Kritischer Vergleich zwischen Ist- und Soll-Zustand und frühzeitiges Erkennen von Verbesserungsmöglich- keiten können später viel Arbeit ersparen.

• Zyklus des Drehbuchs

Hat der Entwickler für den aktuellen Inhaltsabschnitt auch das Feinkonzept erstellt, kann er in der nächsten Phase das Drehbuch erstellen. Im ersten Schritt des neuen Zyklus werden wieder die Ziele formuliert: Die in den beiden vorhergehenden Phasen abgegrenzten Inhaltsseiten werden nun für das Lernen und Arbeiten am Bildschirm optimiert. Außerdem werden alle Multi- media-Objekte jeweils durch ein eigenes Drehbuch genau spezifiziert.

Im zweiten Schritt wird das didaktische Konzept des Drehbuchs definiert. Für das studierendenzentrierte Lernen wird hier in erster Linie nach Hilfsmitteln ge- sucht, mit denen sich der Bildschirmtext so erweitern lässt, dass das Gehirn zum Lernen angeregt wird. An dieser Stelle können wir einige der eingangs erwähn- ten „kleinen Schalter“ nutzen, durch die unser Gehirn auch auf das Lernen evolutionsbiologisch irrelevanter Inhalte eingestellt werden kann. Dazu gehören der

Einsatz unterschiedlicher Medien, Texthervorhebungs- techniken und weitere Mittel zur Lenkung der Aufmerk- samkeit auf den Lernstoff sowie zur Steigerung der Motivation des Lernenden. Hierzu gehören beispielsweise die Verwendung von Marginalien, Schlagworten, farbigem Text, Textkennzeichnung, Identifikationsfigu- ren, oder einer Leitfigur. Einige praktische Beispiele sind im später folgenden Ergebnisteil dieser Arbeit zu finden.

• Zyklus der Umsetzungsphase

Sobald das Feinkonzept steht, kann sich der Entwickler der Umsetzung des Inhaltsabschnitts widmen. Die Umsetzung ist vor allem abhängig von den eingesetzten Softwarewerkzeugen, weshalb wir diesen Punkt hier nur kurz betrachten wollen: Ziel der Umsetzung eines Inhaltsabschnitts ist eine funktionsfähige E- Learning-Lerneinheit.

Bei der Definition des didaktischen Konzepts sollten grundlegende Richtlinien beachtet werden, die die Ästhetik der Medien und die Ergonomie des Moduls sichern. Entsprechende Guidelines sind in der Literatur vielfach zu finden (siehe z.B. [4], S. 124-128).

Software-ergonomische Prinzipien (siehe z.B. [12]) sind insbesondere bei der Navigation durch den E- Learning-Kurs, beim Aufbau (Bildschirmaufteilung) und bei der Bedienung der Interaktionen einzuhalten.

Nach der Implementierung gemäß dem Drehbuch gilt es im vierten Schritt des Umsetzungs-Zyklus neben den Anforderungen aus dem Drehbuch auch die didaktischen Prinzipien aus dem zweiten Schritt dieses Zy- klus zu evaluieren. Auch die abschnittsweise Evaluie- rung zusammen mit Studierenden ist hier möglich.

Die fertigen Inhaltsabschnitte, die zur einfacheren und flexibleren Handhabung einzeln, als kleinere Teilpro- bleme bearbeitet wurden, werden am Ende zu einem ganzheitlichen E-Learning-Kurs zusammengefügt.

Abschließend sollte der Kurs als Ganzes evaluiert werden.

Hier geht es in erster Linie darum, zu überprüfen, ob der Kurs erfolgreich in der Lehre eingesetzt werden kann, also den erklärten Lehrauftrag erfüllen kann.

Nach dieser theoretischen Betrachtung unseres inkrementellen Vorgehensmodells für E-Learning-Projekte an Hochschulen soll im nun folgenden Ergebnisteil anhand von Beispielen gezeigt werden, wie das Modell in der Praxis eingesetzt werden kann.

Ergebnisse

Das E-Learning-Projekt „Online-Training in Geneti- scher Epidemiologie“ wurde Ende 2004 initialisiert und

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hat in der Zwischenzeit die Phasen unseres inkrementellen Vorgehensmodells für E-Learning-Projekte (Abbildung 2) in verschiedenen Arbeitsabschnitten durchlaufen.

Wie wir die einzelnen Arbeitsschritte in der Praxis durchgeführt haben, werden wir nachfolgend anhand einiger Beispiele aus unserem Projekt darstellen.

Inhaltliche Grundlage ist das kürzlich erschienene Buch „A Statistical Approach to Genetic Epidemiology“

[5]. Die Einteilung in Arbeitsabschnitte (kleinere Teil- probleme) ist direkt anhand der zwölf Kapitel des Buchs mit drei übergeordneten Teilen à vier Kapitel gegeben.

Um die Projektphasen Grobkonzept, Feinkonzept und Drehbuch effizient bewältigen zu können, haben wir zunächst einen umfangreichen Satz neuer LaTeX- Befehle definiert (eine Downloadreferenz findet sich am Ende dieser Arbeit). Ziel war es, das Quellskript im Laufe der einzelnen Phasen direkt in das Drehbuch zu überführen, um so den Arbeitsaufwand zu minimie- ren. Bevor wir auf die LaTeX-Umgebung näher einge- hen, wollen wir zunächst das didaktische Konzept des Grobkonzeptzyklus behandeln.

Ein wesentlicher Punkt war in dieser Phase die Ziel- gruppenanalyse. Wie komplex die Zielgruppe eines E-Learning-Kurses sein kann, wird an unserem Projekt deutlich: Das Fachgebiet der Genetischen Epidemio- logie umfasst interdisziplinäres Wissen aus den Berei- chen Biologie, Genetik, Epidemiologie und Statistik.

Die Zielgruppe für unser Projekt, die sich aus Moleku- larbiologen, Bioinformatikern, Statistikern, Mathemati- kern und Humanmedizinern zusammensetzt, verfügt daher über kein einheitliches Vorwissen, was die vier genannten Eckpfeiler der Genetischen Epidemiologie betrifft (siehe Abbildung 3).

Abbildung 3: Beispiel für die Diversität innerhalb der Zielgruppe eines E-Learning-Projektes. Das Fachgebiet der Genetischen Epidemiologie beinhaltet Fachwissen aus den Gebieten Biologie, Genetik, Epidemiologie und

Statistik. Die Zielgruppe setzt sich aus Molekularbiologen, Bioinformatikern, Statistikern, Mathematikern und Humanmedizinern zusammen und verfügt über ein sehr heterogenes Vorwissen, das sich

nur teilweise überschneidet.

Wie wirkt sich nun diese Erkenntnis auf unser E- Learning-Modul aus? Zunächst möchten wir hier noch einmal betonen, dass es für den Erfolg des Kurses wichtig ist, die Diversität der Zielgruppe zu berücksich- tigen [13]. Das kann zum Beispiel dadurch gewährleis- tet werden, dass zwar alle notwendigen Grundlagen im Kurs angeboten werden, diese aber wahlweise vom Lernenden übersprungen werden können. Es ergeben sich also Konsequenzen technischer Natur (Navigati- on) und inhaltlicher Natur (Grundlagenangebot).

Für die Navigation existieren verschiedene Konzepte, z.B. lineare Navigation, hierarchische Navigation mit Leiterstruktur, hierarchische Navigation mit Baumstruk- tur oder vernetzte Navigation; eine Übersicht findet sich z.B. in [4], S. 55.

Ein flexibles und dennoch übersichtliches Konzept ist die hierarchische Navigation mit Baumstruktur, die auch von uns favorisiert wird und derzeit üblich ist [4].

Bei geeigneter Umsetzung wissen die Lernenden bei dieser Art der Navigation immer, an welcher Position im Kurs sie sich befinden und können über das Hauptmenü beliebige Kapitel beziehungsweise Lektio- nen anwählen. Sie haben auch die Möglichkeit, Inhalte zu überspringen, beispielsweise wenn sie bereits über hinreichend gute Kenntnisse verfügen.

Kehren wir zurück zur neuen LaTeX-Umgebung. Für das Grobkonzept haben wir neue LaTeX-Befehle für

• Lernobjekt (LO) Kapitel, LO Unterkapitel, LO Unter- unterkapitel,

• LO Inhaltsseite und

• Lernziele

definiert (siehe Abbildung 4). Dies ist nicht zwingend erforderlich, da sich prinzipiell auch die Standard-La- TeX-Befehle (\chapter{}, \section{}, etc.) verwenden ließen. Allerdings erscheint diese Unterteilung sinnvoll zur Unterscheidung zwischen Textteilen, die sich noch im Originalzustand befinden, und Textteilen, die bereits neu gegliedert und bearbeitet wurden.

An dieser Stelle möchten wir anmerken, dass das dem E-Learning-Kurs zu Grunde liegende Textbuch in englischer Sprache vorliegt und auch der Kurs in der- selben Sprache verfasst wird. Trotzdem haben wir uns dafür entschieden, alle nicht zum eigentlichen Inhalt gehörenden Elemente im Drehbuch (Regieanweisun- gen, Drehbuchüberschriften etc.) auf Deutsch zu ver- fassen, da das von uns benutzte Autorensystem in der von uns benutzten Version mit speziellen Templates nur in deutscher Sprache verfügbar ist (auf das Autorensystem wird unten noch näher eingegan- gen).

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Abbildung 4: Ausschnitt einer Drehbuchseite aus dem Projekt „Online-Training in Genetischer Epidemiologie“. An oberster Stelle steht der Titel, der immer mit „LO Inhaltsseite X“ beginnt und bereits in der Grobkonzeptphase bestimmt wird. Darunter folgen die Lernziele. Dann erst folgt der eigentliche Bildschirmtext. Der entscheidende

Inhalt dieser Seite ist durch eine geeignete Textkennzeichnung hervorgehoben.

Hilfreich sind außerdem LaTeX-Befehle für Hinweise und Kommentare und fürText löschenoderText erset- zen, wobei der Text nur entsprechend markiert wird (z.B. durchgestrichen, siehe Abbildung 5), da in der Grobkonzeptphase noch nicht über den endgültigen Inhalt entschieden wird. Letztgenannte Funktionalitäten sind vergleichbar mit der Überarbeiten-Funktion in Word, mit der sich alle Änderungen am Dokument verfolgen beziehungsweise nachvollziehen lassen.

Für das Feinkonzept und das Drehbuch haben wir die LaTeX-Befehle um eine Drehbuchumgebung für Inter- aktionen ergänzt. Neben der exakten Beschreibung der Interaktion verlangt diese Umgebung die Metain- formationen

• Datum,

• Version,

• Lernziel,

• Umsetzungsstatus und

• Kurzbeschreibung,

was für die Organisation und die Implementierung der Interaktionen wichtig ist. In Abbildung 6 ist beispielhaft der LaTeX-Quelltext für einen Drehbuch-Header mit Metainformationen zu sehen. Ein Beispiel für eine mit

diesem Code erzeugte PDF-Ausgabe findet sich in Abbildung 7.

Um Ideen und Skizzen für Interaktionen und Medien in der Feinkonzept- und Drehbuchphase zeitsparend zu ergänzen, haben wir die letzte Version des Feinkon- zepts in der Regel auf Papier ausgedruckt.

Diese Vorgehensweise empfehlen wir mit Nachdruck, da aussagekräftige Skizzen per Hand nach wie vor viel schneller zu erstellen sind als am Computer. Sollen die Skizzen direkt am Computer erstellt werden, ist ein Zeichenpad (elektronische Zeichenunterlage) oder ein Tablet PC mit interaktivem Display zu empfehlen.

Für das Drehbuch haben wir weitere LaTeX-Befehle für

• Marginalien und Schlagworte,

• farbige Texthervorhebungen,

• Textkennzeichnungen (z.B. Merksatz, Achtung, Formel, etc.) und

• Identifikationsfiguren

definiert (siehe Abbildungen 4 und 5 ).

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Abbildung 5: Ausschnitt einer Drehbuchseite aus dem Projekt „Online-Training in Genetischer Epidemiologie“. Die Aufmerksamkeit des Lernenden wird durch farbliche Markierung und eine Marginalie auf den Begriff „RNA“ gelenkt.

Ein Teil des ursprünglichen Textes wurde entfernt (durchgestrichen) und durch bildschirmfreundlichen Text ersetzt.

Abbildung 6: LaTeX-Befehl für den Header des Interaktions-Drehbuchs aus dem Projekt „Online-Training in Genetischer Epidemiologie“. Der Aufruf „\sboardheader{21.06.2006}{1.0}{Der Studierende soll wissen, …}{1}{Codon}“

erzeugt den Header, der in Abbildung 7 dargestellt ist.

Sobald das Feinkonzept für einen Inhaltsabschnitt erstellt ist, kann mit der Umsetzungsphase begonnen werden. Für den technischen E-Learning-Rahmen, die Organisation der Inhalte und die Navigationsbasis haben wir auf das Autorentool eXact Packager [14]

zurückgegriffen. Das war für uns aus verschiedenen Gründen die beste Lösung:

• Das Autorentool verbessert die Nachhaltigkeit des E-Learning-Kurses: Die textuellen Inhalte können schnell und ohne Programmierkenntnisse geändert werden; alle Medien sind ohne Mühe austauschbar;

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Abbildung 7: Interaktions-Drehbuch aus dem Projekt „Online-Training in Genetischer Epidemiologie“. Neben Metainformationen enthält das Drehbuch eine kurze Beschreibung, was die Interaktion leisten soll.

das Autorentool wird permanent weiterentwickelt und so z.B. für die neusten Browser-Generationen optimiert.

• Der gesamte Kurs kann jederzeit für verschiedene Endgeräte mit unterschiedlichen Bildschirmauflösun- gen exportiert werden.

• Das Autorentool gewährleistet die Einhaltung von gängigen E-Learning-Standards wie z.B. Shareable Courseware Object Reference Model (SCORM) [15], Instructional Management System (IMS) [16]

oder Aviation Industry CBT Committee (AICC) [17].

• Der eXact Packager ermöglicht uns die Nutzung des bewährten didaktischen Konzepts von oncampus Fachhochschule Lübeck [18].

Die größte Aufmerksamkeit bekommt in unserem Projekt damit – wie unbedingt gewollt – nicht mehr das technische Umsetzungsproblem, sondern das didaktische Umsetzungsproblem. Das didaktische De- sign steht also in allen Projektphasen im Vordergrund.

Erst im letzten Teil der Umsetzungsphase werden die Interaktionen und Medien gemäß den Anweisungen im Drehbuch produziert. Unsere Interaktionen werden dabei ausschließlich als Flash-Animationen implemen- tiert (Abbildung 8). Gründe dafür sind der hohe Verbrei- tungsgrad des Flash-Plugins, die Spezialisierung auf die Erstellung von Animationen und Interaktionen, die integrierte, objektorientierte Programmiersprache ActionScript 2.0 und die hohe Funktionssicherheit.

Eine elementare Voraussetzung für den Erfolg des Kurses ist nämlich dadurch gegeben, dass der Kurs technisch einwandfrei funktioniert. Das ist auf heutigen Computern aufgrund strenger Sicherheitsrestriktionen bei Interaktionen, die zum Beispiel als Java Applet

(http://java.sun.com/applets) realisiert wurden, nicht immer gewährleistet.

Diskussion

In der Literatur wird didaktisches Design als unerläss- licher Bestandteil bei der Entwicklung von E-Learning- Projekten hervorgehoben (siehe z.B. [3], [10], [19], [20]). Trotzdem wurde didaktisches Design in der Vergangenheit häufig vernachlässigt oder nicht berück- sichtigt [3].

Im Hochschulbereich könnte ein Grund darin liegen, dass hier die Umsetzung vor einem Hintergrund erfolgt, der andere Rahmenbedingungen vorgibt und ein an- deres Vorgehen erfordert, als es beispielsweise in einer Multimedia-Agentur der Fall ist. So wurden viele E-Learning-Projekte letztendlich auf ein technisches Umsetzungsproblem minimiert [3].

Wir glauben, dass die Qualität und die Erfolgschancen von E-Learning maßgeblich mit der Art und Weise der Durchführung des Projektes zusammenhängen. Daher haben wir unter der Annahme, dass das Projekt überwiegend von einer Einzelperson bearbeitet wird und dass es inhaltlich auf einem Skript oder Lehrbuch basiert, ein neues inkrementelles Vorgehensmodell entwickelt, dass eine flexible Bearbeitung des Projek- tes erlaubt, gleichzeitig aber immer das didaktische Konzept in den Vordergrund stellt – und nicht die technische Umsetzung. Auch die Evaluation der Zwi- schenergebnisse der einzelnen Projektphasen ist in diesem Modell fester Bestandteil der Qualitätssiche- rung.

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Abbildung 8: Beispiel für eine Flash-Interaktion aus dem Projekt „Online-Training in Genetischer Epidemiologie“.

Hier wurde eine Interaktion für das Kapitel „Molecular Genetics“ gemäß dem in Abbildung 6dargestellten Drehbuch umgesetzt. Der Mauszeiger befindet sich aktuell über der Aminosäure Proline. Dadurch wurden die Basen der möglichen Codes rot hervorgehoben. Zusätzlich wurde auf der rechten, unteren Seite eine kleine Tafel geöffnet,

auf der die gleichen Informationen noch einmal dargestellt sind.

Die LaTeX-Umgebung für das Grobkonzept, das Feinkonzept und das Drehbuch steht unter http://www.imbs.uni-luebeck.de/pub/e-learning zum kostenfreien Herunterladen zur Verfügung.

Korrespondenzadresse:

• Andreas Ziegler, Institut für Medizinische Biometrie und Statistik, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Lübeck, Universität zu Lübeck, Ratzeburger Allee 160, Haus 4, 23538 Lübeck, Tel.:

++49/451/500-2780, Fax: ++49/451/500-2999 ziegler@imbs.uni-luebeck.de

Literatur:

[1] Berk RA. Professors are from mars, Students are from snickers: How to Write and Deliver Humor in the Classroom and in Professional Presentations. Stylus Publishing (VA);

2003.

[2] Freeman E, Freeman E, Sierra K. Entwurfsmuster von Kopf bis Fuß. O'Reilly; 2005.

[3] Kerres M. Didaktisches Design und eLearning: Zur didaktischen Transformation von Wissen in mediengestützte

Lernangebote. In: Miller D. E-Learning - Eine

multiperspektivische Standortbestimmung. Haupt Verlag;

2005.

[4] Mair D. E-Learning - das Drehbuch. Handbuch für Medienautoren und Projektleiter. Springer-Verlag; 2005.

[5] Ziegler A, König IR. A Statistical Approach to Genetic Epidemiology. Wiley-VCH; 2006.

[6] Knuth DE. T E X: The Program, Computers and Typesetting. Reading, MA: AddisonWesley; 1986.

[7] Lamport L. LaTeX: A Document Preparation System.

User's Guide & Reference Manual. Addison Wesley Publishing Co; 1985.

[8] Royce WW. Managing the development of large software systems. IEEE WESCON. 1970.

[9] Kerres M. Mediendidaktische Professionalität bei der Konzeption und Entwicklung technologiebasierter Lernszenarien. In: Herzig B. Medien machen Schule.

Grundlagen, Konzepte und Erfahrungen zur Medienbildung.

Bad Heilbrunn: Klinkhardt; 2001.

[10] Boehm BW. A Spiral Model for Software Development and Enhancement. IEEE Computer. 1988;21(5):61-72.

Originalarbeit

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[11] Slavin RE. Eduactional Psychology - Theory and Practice (Sixth Edition). Allyn an Bacon; 2000.

[12] Herczeg M. Software-Ergonomie - Grundlagen der Mensch-Computer-Kommunikation. Oldenbourg; 2004.

[13] Schulmeister R. Diversität von Studierenden und die Konsequenzen für eLearning. 2004. In: Carstensen D, Barrios B. Campus 2004. Kommen die digitalen Medien in die Jahre? 2004. p. 133-44. (Medien in der Wissenschaft;

29).

[14] GIUNTI labs. eXact Packager. Available from:

http://www.giuntilabs.com.

[15] Shareable Courseware Object Reference Model (SCORM). Available from:

http://www.adlnet.gov/technologies/SCORM.

[16] Instructional Management System (IMS). Available from:

http://www.imsproject.org.

[17] Aviation Industry CBT Committee (AICC). Available from: http://www.aicc.org.

[18] oncampus Fachhochschule Lübeck. Available from:

http://www.oncampus.de.

[19] Degel G. Nachhaltigkeit von e-Learning Projekten:

Erfahrungen und Erwartungen am Beispiel DaMiT.