Mathematik und
Informatik
Informatik-Berichte 56 – 11/1985
Gunter Schlageter, W. Stern
Die große Chance für dezentrale Ausbildung: Bildschirmtext
Überlegungen am Beispiel der
FernUniversität
Die große Chance für dezentrale Ausbildung: Bildschirmtext.
Überlegungen am Beispiel der fernUniversität
Stichworte
G. Schlageter, W. Stern
FernUniversität Praktische Informatik I
Feithstraße 140 D-5800 Hagen l
dezentrale Ausbildung, Fernstudium, Bildschirmtext (BTX), intelli- gente BTX-Endgeräte, ComputergestUtzter Unterrich~ (CUU), Weiterbil- dung.
Zusammenfassung
FUr dezentrale ·Pormen der Aus- und Weiterbildung spielen elektro- nische Medien in schnell zunehmendem Maße eine wichtige Rolle. In dieser Arbeit werden Einsatzmöglichkeiten des Mediums Bildschirmtext (BTX) skizziert, mit welchem sich - insbesondere im Bereich der Weiterbildung - wesentliche Verbesserungen gegenUber herkömmlichen Systemen erreichen lassen. Von besonderer Bedeutung ist dabei das
"intelligente" BTX-Endgerät oder der BTX-fähige Personal-Computer, mit dessen Hilfe Konzepte des computer-unterstUtzten Unterrichts (CUU) erstmalig in dezentralen Ausbildungsformen realisiert werden können.
Das diesem Bericht zugrunde liegende Vo~haben wurde mit Mitteln des Bundesministers für Forschung und Technologie gefördert (Förde- rungskennzeichen PT 256.01 / IDA 0201-9). Die Verantwortung fUr den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt bei den Autoren.
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Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung . . . 3
2. In Stichworten: BTX und "intelligentes" BTX • • . • • . • 7 3. BTX zur Verbesserung des jetzigen Lehrsystems
3.1 Die Elemente des Fernstudiums • • • • • • •
. 10
• 10 3.2 Bisheriger Einsatz von BTX an der FernUniversität . • • 11 3.3 Nutzungsmöglichkeiten von BTX im heutigen Lehrsystem
der FernUniversität 13
4. Neuartige Lehrkonzepte auf der Basis von BTX . . . 2 0 5. Ausblick . . . 25
Literatur . . . 2 6
l. Einleitung
Die FernUniversität land einmaligen Form
l. Einleitung
bietet seit 1975 in dezentrale Aus-
einer und
bisher in Deutsch- Weiterbildung auf Universitätsniveau an. Die Möglichkeit, sich weitgehend von den ört- lichen und zeitlichen Vorgaben einer traditionellen, zentral organi- sierten Ausbildungsform freizumachen, wurde überraschend stark genutzt: innerhalb weniger Jahre stieg die Zahl der eingeschriebenen Studenten auf 28.000 im WS 1985/86.
Das Angebot der FernUniversität gruppen interessant:
- Grundständiges Studium:
ist vor allem für zwei Ziel-
Studenten, die einen universitären Abschluß anstreben, aber durch ihren Beruf, Familie, Behinderung o.ä. an ihren Wohnort·
gebunden sind,
- Weiterbildung auf akademischen Niveau:
Neben den Kursen der grundständigen Studiengänge bietet die FernUniversität spezielle Weitefbildungspakete an~ Durch ihr Engagement in Bereiche der universitären Weiterbildung ging die FernUniversität vergleichsweise früh in eine Richtung, die an- gesichts der technologischen Fundierung unserer Gesellschaft von größter Wichtigkeit ist: daß nämlich der Staat - und damit seine Universitäten - für ein ausreichendes Weiterbildungsange- bot zu sorgen hat.
Es ist absehbar, daß vor allem in den Bereichen der technolo- gisch orientierten Berufe die traditionellen, auf die ersten 25 Lebensjahre konzentrierten Lehrangebote nicht mehr ausreichen, sondern sich ein Konzept des lebenslangen Lernens durchsetzen wird. Zudem spielt für die Weiterbildung die dezentrale Ausbil- dungsform eine wichtige Rolle, da sie wegen ihrer Flexibilität (weitgehende Unabhängigkeit von örtlichen und zeitlichen Zwän- gen) attraktiver ist als die bisherigen Schulungskonzepte.
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l. Einleitung
Die Bedeutung eines attraktiven Weiterbildungsangebotes wurde in einigen Ländern längst erkannt. So gibt es z.B. in den USA, aber auch in Österreich Bestrebungen, akademische Aus- und Weiterbildung in einer flexiblen und dezentralen Form zu be- treiben.
Das heutige Lehrkonzept der FernUniversität kann aus vielerlei Gründen den Anforderungen eines anspruchvollen dezentralen Bil- dungsangebotes nicht genügen:
"Trockene• Präsentation:
Der Lehrstoff wird in der Form von gedruckten Kurseinheiten vermittelt und kann dadurch bedingt nur relativ "trocken"
dargeboten werden:
- es gibt wenige visuelle Anreize
(grafische Darstellungen und Veranschauli~hungen sind nicht farbig, Abläufe können nur eingeschränkt dargestellt werden)
- ein sofortiges "Ausprobieren" oder "Testen" des gerade Ge- lernten ist nur auf dem Papier möglich.
Kommunikationsprobleme:
Die Kommunikation zwischen Lehrkörper und Studenten beschränkt sich bisher auf den Postweg (Kursversand, Übungsaufgaben, Universitäts-Informationen) oder das Telefon (Beratung). Unter den Studenten konnten kaum Kontakte geknüpft werden; dies ist einfach dadurch begründet, daß zuhause studiert wird. Zudem er- reichen die Studienzentren der FernUniversität nur einen sehr kleinen Teil der Studenten.
Schwieriger Zugang zu Rechnerkapazität:
Es ist bis jetzt für die FernUniversität unmöglich, allen Stu- denten Rechenkapazität zur Verfügung zu stellen. Die einzige Möglichkeit der Rechnernutzung besteht bisher am Großrechner des FernUni-Rechenzentrums. Es stehen folgende Zugangswege of-
l. Einleitung
l. Postweg:
schriftliches Programmieren, Testlauf im Großrechner der Ergebnisprotokolle
Einschicken von Programmen, FernUni, Zurückschicken der
2. Zentral aufgestellte Computer-Terminals:
in den Studienzentren und in der FernUniversität sind Ter- minals aufgestellt, die von Studenten genutzt werden kön- nen. Natürlich ist ein solches Konzept nicht flächen- deckend.
3. dezentrale Anschlußmöglichkeiten:
Mittlerweile sind einige Zugangsmöglichkeiten für Termi- nals, die lokal beim Studenten betrieben werden, geschaf- fen worden. Dabei werden folgende Übertragungswege ge- nutzt:
- Wählverbindung (Telefonnetz, Akustikkoppler oder Mo- dem),
- BTX (Projekt BIRD /Ste82/), - DATEX-P (geplant).
Obwohl ein erheblicher Fortschritt sind die bisherigen Lö- sungen in verschiedenen ·Punkten unbefriedigend (Kap. 3.2).
Reaktionszeiten bei Tests, etc.:
Bedingt durch den relativ langsamen Postversand muß ein Student auf die Korrektur seiner Übungen bis zu 14 Tage warten (4 Post- wege).
Feste Taktung des Lerntempos:
Insbesondere im Bereich der Weiterbildung, aber auch für die grundständigen Studiengänge ist die Vorgabe fester Lehrinhalte innerhalb fester Zeitintervalle sehr restriktiv. Eine individu- elle Anpassung ist nicht möglich.
Feste Vorgabe der Lehrinhalte:
Die gleiche Forderung wie für das Lehrtempo gilt auch für die Lehrinhalte. Eine Loslösung von den vorgegebenen Lehreinheiten zu flexibel anpaßbaren Lehrinhalten ist ein wünschenswertes Konzept jeder Ausbildungsform.
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l . Einleitung
Einige de~ genannten Schwierigkeiten lassen sich durch kon- sequente Nutzung neuer elektronischer Medien vermeiden. Seit seiner Einführung im Juni 1980 hat dabei Bildschirmtext (BTX) durch einige attraktive Eigenschaften großes Interesse geweckt:
- billige Anschaffungs- und Betriebskosten, - gute Darstellungsmöglichkeiten (Grafik),
großer Informationsspeicher im BTX-Zentralrechner, - Kommunikationsmöglichkeiten und
- Anschlußmöglichkeiten von externen Rechnern.
Allerdings bietet sich erst mit dem Einsatz "intelligenter" BTX- Endgeräte eine realistische Möglichkeit, das Fernstudium mittels BTX in vielerlei Hinsicht wesentlich zu verbessern und attraktiver zu gestalten. Ein intelligentes BTX-Endgerät stellt dabei konzep- tionell die Integration eines BTX-Dekoders mit einem Mikro- oder Personal Computer dar.
BTX steht hier stellvertretend für beliebige Formen elektroni- scher Kommunikationsnetze, zu denen jedermann bei geringen Kosten Zugang hat und die eine direkte Verbindung mit der FernUniversität erlauben. Wir beschränken uns auf BTX, da derzeit allein dieses System Lösungsmöglichkeiten für die skizzierten Probleme bietet.
Im folgenden wird unterschieden zwischen Ideen, die unmittelbar in die bestehende Lehrorganisation einbezogen werden können (Kap. 3) und Überlegungen, die über das derzeitige Lehrkonzept deutlich hinausgehen und eine neuartige dezentrale Ausbildungsform mit Konzepten aus dem Bereich des computer-unterstützten Unterrichts um- reißen (Kap. 4). Obwohl gelegentlich spezielles Augenmerk auf den Bereich der Informatik gerichtet wird, können die Ideen unmittelbar auf andere Lehrinhalte übertragen werden.
2. BTX und "intelligentes" BTX 2. In Stichworten: BTX und "intelligentes" BTX
BTX
Die Grundidee bei der Einführung von BTX war die Schaffung eines billigen Zugangs zu einem bundesweiten Informations- und Kommunika- tionsnetz. Notwendige Einrichtungen für den BTX-Zugang sind:
- ein Farbfernseher mit Fernbedienung, - eine Telefonleitung,
- ein BTX-Anschluß (Modem), - ein BTX-Dekoder.
Im BTX werden folgende Funktionen angeboten:
Informationsabruf (BTX-Seiten); die Informationen sind in einer einfach zu durchschauenden hierarchischen Struktur organisiert.
- Senden von Mitteilungen an andere BTX-Teilnehmer (Mitteilungs- dienst).
- Ausfüllen von Formularen eines BTX-Anbieters und Versand an diesen (Antwortseiten).
- Dialog mit "externen Rechnern" (ER); ER sind über das BTX-Netz erreichbare_private Rechner mit eigenen Funktionen (z.B. Post- giro) .
Man unterscheidet zwischen dem BTX~Teilnehmer, der nur die angebotenen BTX-Informationen und -Dienste abruft, und dem BTX~An- bieter, der im BTX eigene Informationen anbietet.
Sehr schnell zeigte sich, daß die im BTX gebotene Anwenderober- fläche nicht für ein komfortables und anspruchsvolles Arbeiten aus- reichte. Es gab vor allem Probleme mit
- dem Zeitverhalten des Systems (langsame Übertragungszeiten), - dem Auffinden von Information (unzureichende Suchunter-
stützung),
- dem Darstellen von Information (eingeschränkte Grafik-Funktio- nen).
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2. BTX und "intelligentes" BTX Intelligentes BTX
Der BTX-Dienst selbst konnte nicht geändert werden, Erweite- rungsmöglichkeiten bot nur das BTX-Endgerät: es wurde mit "Intelli- genz" ausgestattet. Gemeint ist die Verschmelzung des BTX-Dekoders mit einem Mikrocomputer. Damit wurden Verbesserungen in vielerlei Hinsicht erreicht:
l. Vektorgrafik
Bilder werden mittels einer speziellen Kodierung, der "Vektor- grafik", in einer sehr kompakten (und damit schnell zu übertra- genden) Form beschrieben. Sogar Bildanimationen sind in einge- schränktem Maße möglich.
2. Teleprogramme
Das Konzept der Teleprogramme nutzt BTX als allgemein verfüg- bare Programmbibliothek. Programme für den intelligenten BTX- Dekoder können aus dem BTX~Netz geladen und lokal ausgeführt werden. Auch die BTX-Dienste können komfortabler (z.B. durch Unterstützung des Mitteilungsdienstes) und schneller (z.B.
durch Suchhilfen) gestaltet werden.
3. Offline Verarbeitung
Mit Hilfe von Mikrorechnern und ihren Speichermöglichkeiten läßt sich gerade in Hinblick auf Anwendungen des computer- unterstützten Unterrichtes (CUU) im BTX ein kostengünstiges Konzept entwickeln: in einer
inhalte einer Lehreinheit aus
ersten Phase werden die Lehr- dem BTX in den Mikrorechner geladen und dort gespeichert. Für diese Phase wird die Verbindung zum BTX benötigt und ist somit mit (Telefon-) Kosten verbunden. Das zeitintensive Durcharbeiten des Kurses kann dann ohne Verbindung zum BTX (offline) am Mikrorechner geschehen.
2. BTX und "intelligentes" BTX BTX-Forschungsprojekt
Am Lehrgebiet "Praktische Informatik I" 1Vird seit Oktober 1982 das Forschungsprojekt "Einsatz von intelligenten BTX-Dekodern für die Vermittlung von Fachinformationen" durchgeführt. Neben der grundlegenden Untersuchung der Einsatzmöglichkeiten von Personal Computern (PC) als intelligente BTX-Endgeräte ist die Zielsetzung des Projektes die Vermittlung von Fachinformationen /GRS83/. Sch1Ver- punkte der Forschungsarbeit sind dabei:
- die Präsentation von Informationen, - das Suchen von Informationen und
- die Kommunikation ZIVischen BTX-Benutzern.
Mit dem intelligenten BTX-Endgerät können Elemente des computer- unterstützten Unterrichts und von Video~Informationsangeboten für die Vermittlung der Faohinformation eingebracht werden, wobei die Vorteile beider Verfahren integriert, die Nachteile jedoch vermieden werden.
Von besonderer Bedeutung ist hierbei die Möglichkeit, Abläufe von dynamischen Systemen in Form von sich schrittweise verändernden Bil- dern zu demonstrieren, wobei der Benutzer den Ablauf interaktiv be- einflussen kann.
Andere neuartige Möglichkeiten, die Informationsvermittlung zu verb~ssern, ergeben sich aus vielfältigen Kommunikationshilfen, so etwa Rückfragemöglichkeiten beim Informationsanbieter oder Dialog mit anderen Benutzern. Dabei realisiert der PC eine komfortable Be- nutzer-Schnittstelle und übernimmt die Kommunikation mit BTX, ohne daß dies für den An1Vender sichtbar wird.
Die Erprobung der dargestellten Möglichkeiten wird in einer kon- kreten Informationseinheit "Informationstechnologie" durchgeführt •
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3. BTX und Lehre
3. BTX zur Verbesserung des jetzigen Lehrsystems
In diesem Abschnitt werden die Einsatzmöglichkeiten von intel- ligentem BTX beschrieben unter der Annahme, daß das neue Medium in das bestehende Lehrkonzept eingebunden wird und lediglich ergänzende Funktion hat. Weiterführende Überlegungen, die in die Struktur des Lehrbetriebs der FernUniversität grundlegend eingreifen, werden erst in Kap. 4 vorgestellt.
3.1 Die Elemente des Fernstudiums
Das Fernstudium ist wie an einer Präsenz-Universität aus Semesterkursen aufgebaut.
Bestandteilen:
Kurseinheiten
Ein Semesterkurs besteht aus folgenden
Eine Kurseinheit umfasst in gedruckter Form den Lehrstoff für 14 Tage und wird den Studenten in diesen Zeitintervallen zugeschickt.
Ein vollstä~diger Kurs besteht aus 7 bis 8 Kurseinheiten.
Übungen
In einer Kurseinheit gibt es zwei verschiedene Arten von Übun- gen: die Selbsttest- und die Einsendeaufgaben. Erstere sind über die gesamte Kurseinheit verteilt; Lösungen sind der Kurseinheit beige- fügt. Lösungen zu Einsendeaufgaben werden zur FernUniversität ge- schickt, dort korrigiert und zum Studenten zurückgeschickt.
3.1 Die Elemente des Fernstudiums Klausur
Am Abschluß eines Semesters werden jeweils an einem bestimmten Tag Klausuren zu den einzelnen Kursen angeboten. Als Klausurorte stehen 6 bis 10 verschiedene Städte in Deutschland (und Österreich) zur Verfügung. Nach der Korrekturphase (ca. l Woche) erhält der Stu- dent seine korrigierte und zensierte Klausur zugesandt.
Beratung
Ergänzend zu den Kursunterlagen bietet die FernUniversität den Fernstudenten eine Beratung an, entweder telefonisch über die Kursbetreuer in Hagen oder in begrenztem Umfang über die Mentoren in den Studienzentren. Das Netz der Studienzentren außerhalb von NRW ist allerdings sehr dünn.
3.2 Bisheriger Einsatz von BTX an der fernUniversität
Bei der bisherigen Nutzung von BTX ging man von dem allgemein verfügbaren, nicht erweiterten BTX-System aus.
Entsprechend nutzte die Fernuniversität - wie jeder Anbieter - BTX zunächst einmal zur Selbstdarstellung. Für interessierte BTX- Teilnehmer wird eine Beschreibung der FernUniversität und ihrer Ak- tivitäten angeboten. Diese umfasst Informationen zum Fernstudium, zum Studienangebot und zur Abwicklung des Studienbetriebs.
Darüber hinaus werden Informationen für Fernstudenten angeboten, so z.B. Anmeldetermine, Klausurorte zu einzelnen Kursen oder aucr wichtige aktuelle FernUni-Nachrichten.
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3.2 Bisheriger Einsatz von BTX an der FernUni
Neben dem reinen Informationsabruf wurde zudem auch die zweite Komponente von BTX, der Mitteilungsdienst, eingesetzt. So konnten für die Fernstudenten Möglichkeiten geschaffen werden, Literaturbe- stellungen via BTX durchzuführen, ein "schwarzes Brett" mit Meldun- gen zu "bekleben" (Studenten-Mitteilungen werden im Seitenangebot der Fernuniversität aufgenommen und sind so anderen Studenten zugänglich) oder beliebige Hitteilungen an verschiedene Einrichtun~
gen der Fernuniversität zu versenden.
Eine ganz andere Intention wurde mit dem Projekt BIRD verfolgt, das im Rechenzentrum der Fernuniversität durchgeführt wird /Ste82/.
Hier wird BTX genutzt, um für Fernstudenten einen Terminalzugang zum Großrechner der FernUniversität zu schaffen. Dazu wird die dritte Komponente von BTX eingesetzt: das Konzept der externen Rechner (ER). Allerdings bestehen bei dieser Lösung noch starke Nachteile gegenüber dem direkten Terminalanschluß:
• Fenstertechnik erforderlich
(BTX~Bildschirm: 22 Zeilen a 40 Zeichen, Rechner-Terminal: 24 Zeilen a 80 Zeichen)
- aufwendiges ER-Kommunikationsprotokoll notwendig.
Das BIRD-Konzept stellt· zwar ein kompliziertes und zeitaufwendiges Verfahren dar, aber zum ersten Male ist für einen Fernstudenten ein relativ billiger Terminalzugang zum Großrechner realisiert worden.
3.3 Nutzungsmöglichkeiten von BTX im Fernstudium
3.3 Nutzungsmöglichkeiten von BTX im heutigen Lehrsystem der Fernuniversität
Die im Kapitel 3.2 beschriebenen BTX-Aktivitäten der FernUniver~
sität beziehen sich weitgehend auf den organisatorischen Bereich. Es ist leicht einzusehen, daß ein sinnvoller und kostengünstiger Ein- satz von BTX im Bereich der Lehre erst mit einem intelligenten BTX- Anschluß möglich ist. Im folgenden gehen wir deshalb davon aus, daß der Fernstudent ein intelligentes BTX-Endgerät mit den Möglichkeiten eines herkömmlichen PC's zur Verfügung hat.
Die in diesem Kapitel dargestellten Ideen basieren auf der Vorstellung, BTX als Ergänzung zum vorhandenen Lehrkonzept der FernUniversität zu nutzen. Ein herkömmlicher Kurs -wird in der bisher gewohnten Weise durchgeführt; BTX liefert begleitende und ergänzende Informationen zum Kurs, bzw. ersetzt Kommunikationswege zwischen·
FernUniversität und Studenten. Dem Fernstudenten wird angeraten, die BTX-Ergänzungen zu nutzen, er kann aber auch ohne diese den Lehrstoff verstehen.
Das Lehrkonzept der FernUniversität kann dann auf verschiedene Weise unterstützt werden:
BTX und Kurseinheiten
In den gedruckten Kurseinheiten gibt es zwar die Möglichkeit, er- läuternde Zeichnungen in den Text zu integrieren, mit Hilfe von BTX allerdings können solche Erläuterungen weitaus besser vermittelt werden. So können BTX-Bilder farbig und mit einer hochauflösenden Grafik dargestellt werden. Darüber hinaus bieten in Zukunft einige BTX-Dekoder (u.a. der MUPID-Rechner /MaP82/) neben der Vektorgrafik die Möglichkeit, Videobilder über eine Bilddigitalisierung anzuzeigen (Fotografik).
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3.3 Nutzungsmöglichkeiten von BTX im Fernstudium
Neben der verbesserten Bilddarstellung bietet das MUPID~Konzept die Möglichkeit der "bewegten Bilder''. Mit dieser Funktion können Bewegungsabläufe auf einfache Weise dargestellt werden. Realisiert werden die bewegten Bilder mit Funktionen der Vektorgrafik:
- beliebige Positionierung, - Füllattribute,
- verschiedenartige Grafikobjekte (Kreis, Rechteck, Polygon).
und verschiedener Bild-Ablaufsteuerungen:
- im Bildaufbau eine vorgegebene Zeitspanne verharren, - warten auf Benutzereingabe,
- automatischer Folgeseitenaufruf.
Beispielsweise kann mit diesen Hilfsmitteln sehr anschaulich der Kontroll- oder Materialfluß in Systemen beliebiger Art oder der Ab•
lauf technischer Prozesse dargestellt werden. Ein Beispiel aus der Informatik ist die Veranschaulichung eines Sortieralgorithmus, etwa Quicksort. Das Verändern der Zeiger, das Auswechseln der Array~
elemente wird dynamisch vorgeführt und entsprechend im Bild kommen- tiert. Dementsprechend müßte im Kurs "Datenstrukturen" als zusätz- liche Erklärung zu Quicksort ein Verweis auf die entsprechenden BTX- Seiten gegeben werden.
Weitergehende Anwendungsmöglichkeiten liegen in der Teleprogram- mierbarkeit des BTX-Endgeräts: ein ablauffähiges Programm wird über BTX in das intelligente Endgerät geladen und dort ausgeführt. In Verbindung mit den Grafikmöglichkeiten kann man Programme konzi~
pieren, mit denen der Fernstudent verschiedene Ideen modellieren und austesten kann ("Lernen durch Ausprobieren").
3.3 Nutzungsmöglichkeiten von BTX im Fernstudium
Beispielsweise kann man ein Teleprogramm entwerfen, das die CPU- Auslastung eines Rechners abhängig von verschiedenen Parametern gra- fisch darstellt. Der Student hätte dann die Aufgabe, die Parameter so einzustellen, daß die
Kriterien, optimal ist.
CPU-Auslastung, gemessen an vorgegebenen Diese Aufgabe ist vergleichbar mit der eines Systemprogrammierers, der das Betriebssystem eines Rechners anpassen muß, und stellt eine deutliche Verbesserung gegenüber der rein theoretischen Betrachtung dieses Problems im Kurs
"Betriebssysteme" dar. In gleicher Weise können Funktionskurven in Abhängigkeit von gewählten Parametern dargestellt werden, die der Student selbst vorgibt, und vieles mehr.
zusammenfassend läßt sich sagen, daß über intelligentes BTX die Qualität des Kursangebotes (je nach Fach in unterschiedlichem Maße)
erhöht werden kann durch
- grafische Darstellungsmöglichkeiten, - bewegte Bilder,
- Teleprogrammierbarkeit (Lernen durch Ausprobieren).
BTX und Obungen
In der einfachsten Form kann der Übungsbetrieb für die Selbst- testaufgaben im BTX über "ultiple-Choice Tests g~schehen: auf einer BTX-Seite ist eine Frage mit mehreren Antwortmöglichkeiten ge~
speichert. Jede Antwort ist über eine Seitenwahl mit einer weiteren BTX-Seite assoziiert, auf der entweder das richtige Ergebnis bestä- tigt oder zur falschen Antwort erklärende Bemerkungen gemacht wer- den.
Mit Hilfe von Teleprogrammen sind anspruchsvollere Methoden denk- bar: der erste Schritt wäre die Möglichkeit von komplexen Antworten auf Fragestellungen. Das 'übungs'-Programm stellt Fragen (evt. mit grafischer Unterstützung) und interpretiert die Antworten. Beispiele für Anwendungen sind z.B. Vokabel-Lernprogramme oder speziell für die Informatik einfache Syntaxchecker für Programmiersprachen.
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3.3 Nutzungsmöglichkeiten von BTX im Fernstudium
Eine weit mächtigere Möglichkeit besteht darin, ein "Kurslehrpro- gramm" über Telesoftware zu nutzen. Dieses Programm realisiert erste Ideen, die aus Konzepten des computer-unterstützten Unter- richts bekannt sind. Das Programm stellt Aufgaben an den Studenten und wertet die Antworten automatisch aus. So erhält das Kurslehrpro- gramm Informationen über den Lernerfolg des Studenten und gibt Empfehlungen über den weiteren Lernfortgang (nochmaliges Durchar- beiten, leichtere oder schwierigere Testfragen, etc.).
Neben den Selbsttestaufgaben sind ·entsprechende Konzepte für die Einsendeaufgaben, die eine Interaktion mit der Fernuniversität benö- tigen, denkbar. Jetzt werden vom Kurslehrprogramm über den BTX-Mit- teilungsdienst die Ergebnisse des Tests an den Kursbetreuer übermit- telt. Natürlich eignet sich das System nur für Aufgaben, deren Lö- sungen automatisch vom Kurslehrprogramm ausgewertet werden können.
Allerdings kann für Aufgaben, die von Hand zu korrigieren sind, BTX als (schnelles) Übertragungsmedium zwischen Stu~ent und Kursbetreuer genutzt werden.
BTX und Klausuren
Im Klausurbereich läßt sich BTX nicht ohne weiteres einsetzen. Es wäre für den Fernstudenten wünschenswert, wenn er.nicht an die zeit- lichen und örtlichen Festsetzungen der Klausuren gebunden wäre, vor allem, wenn man daran denkt, daß viele Fernstudenten berufstätig sind. Auf der anderen Seite lassen sich Täuschungsversuche der Stu- denten bei Klausuren,_ die über BTX angebotenen werden, nicht aus- schließen.
BTX und Fernstudenten
Die Isolation der Fernstudenten kann zum ersten Mal - unabhängig von dessen Wohnort - mit Hilfe des BTX-Mitteilungsdienstes in ge- wissem Umfang durchbrochen werden.
3.3 Nutzungsmöglichkeiten von BTX im Fernstudium
Denkbar ist z.B. ein komplexes Messageprogramm, als Telesoftware ladbar, das den BTX-Mitteilungsdienst benutzt und zum einen format- freie Mitteilungen unterstützt (Message-Editor) und zum anderen kom- fortable Addressiermöglichkeiten vorsieht. Ähnliche Funktionen wer- den in kommerziellen Message-Systemen (etwa im Bürobereich) ange- boten.
Dazu müssen von der FernUniversität Adresslisten auf (geschütz- ten) BTX-Seiten zur Verfügung gestellt werden, die entsprechende Klassenbildungen nach verschiedenen Kriterien erlauben /GSS83/. Das Messagesystem benutzt die Adreßlisten und die Selektionsmöglich- keiten, um die vom Benutzer geforderten Adressen zu finden.
Beispiele für Empfänger:
- Student mit Namen xyz,
- Kursbetreuer des Kurses "Datenbanksysteme", - Sekretariat der FernUniversität,
- alle Studenten, die den Kurs "Betriebssysteme" belegen, - alle Fernstudenten, die im 8-ten Semester sind, etc.
BTX und Gruppenarbeit
Das Messagesystem würde nicht nur nach fachlichen Gesichtspunk- ten, sondern auch hinsichtlich sozialer Kontakte eine erhebliche Verbesserung gegenüber dem jetzigen System bedeuten. Unter anderem würde der ansonsten kaum mögliche Fluß von Hintergrundinformationen zwischen Studenten unterstützt (''wer weiß etwas über den Prüfer xy";
wer kennt billige Übernachtungsmöglichkeiten in Hagen", "kennt sich jemand mit ••• aus"; usw.).
Auf der Basis eines solchen Message-Systems wären erstmals Formen der Gruppenarbeit realisierbar, ohne daß die zu Gruppen gehörigen Studenten über einen längeren Zeitraum zusammentreffen müßten. (Enge Zusammenarbeit in größeren gemeinsamen Aufgaben, etwa im Programmierpraktikum, kann natürlich nicht ganz ohne persönliches Zusammentreffen auskommen, da das Element der Diskussion, der Präsentation und Verteidigung eigener Ideen, wesentlich ist.)
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3.3 Nutzungsmöglichkeiten von BTX im Fernstudium
Das Messagesystems ist nicht nur für die Fernstudenten vorteil- haft. Auch die Mentoren und Kursbetreuer werden in ihren Beratungs- diensten entlastet, da die Studenten viele Fragen schon untereinan- der klären können.
BTX und Informatikausbildung
Die Informatikausbildung konnte im Bereich der praktischen Pro- grammierausbildung bislang an der Fernuniversität nur sehr unbefrie- digend realisiert werden. Der Fernstudent hat nur über einige wenige Studienzentren Zugang zu Rechenkapazitäten der Fernuniversität, an- sonsten muß er nach Hagen anreisen. Damit bleibt die Ausbildung im gesamten Programmierbereich zu sehr auf das Papier bezogen, zu praxisfern. Es überrascht deshalb nicht, daß sehr viele Fernstuden- ten wegen unzureichender Programmierkenntnisse im ersten Studienab- schnitt in erhebliche Schwierigkeiten geraten. Ein erster Schritt zur flächendeckenden Versorgung der Fernstudenten mit Rechnerkapazi-·
tät ist das bereits erwähn~e BIRD-Projekt des Rechenzentrums.
Eine wesentlich wirkungsvollere Lösung des Problems läßt sich je- doch mit der Kombination von BTX und PC erreichen. Mit dieser hat der Fernstudent sowohl die Möglichkeit der lokalen Programmierung, als auch einen echten Terminalzugriff zum Großrechner der FernUni- versität. Im lokalen Programmiermodus kann der Student seine Pro- grammentwicklung lokal durchführen: die PC-Fähigkeit des intelligen- ten BTX-Dekoders wird direkt zum Programmieren genutzt. Der Ter- minalzugriff zum Großrechner der FernUniversität wird mit Hilfe von BTX als Übertragungsmedium realisiert (per Telesoftware). Dabei wird im BTX-Dekoder das Verhalten eines direkt mit dem Großrechner ver- bundenen Terminals emuliert (Funktionstasten, 24*80 Bildschirm, etc.).
3.3 Nutzungsmöglichkeiten von BTX im Fernstudium
Die Programmierkurse können auf dieser Basis auf vielfältige Weise unterstützt werden. Zur Vorbereitung auf die Präsenzphase des Kurses kann der Student z.B. auf Programmsource verwiesen werden, der spezielle Programmiertechniken realisiert (Rekursion etc.). Der Programmsource wird vom Studenten in sein intelligentes Endgerät ge- laden, dort übersetzt und ausprobiert, vielleicht modifiziert; kurz gesagt: der Student lernt durch Ausprobieren.
Durch geeignete Organisationsformen können die Präsenzphasen der Programmierkurse drastisch gekürzt werden; der Betreuungsaufwand würde sich zur "Fernberatung" per BTX verschieben.
Für den Programmier-Übungsbetrieb über BTX ist ein automatischer Programmtest notwendig, der aber auf einfache Weise realisiert wer- den kann. Der Compiler führt den Syntaxcheck durch. Falls das Pro- gramm syntaxfehlerfrei ist, kann die Semantik nach dem Blackbox- Prinzip überprüft werden. Das Kurslernprogramm füttert das Übungsprogramm mit vorgegeben Werten und überprüft die Ausgabe auf die richtigen Ergebnisse hin.
Auch für das Programmierpraktikum lassen sich Einsatzmöglich- keiten von BTX denken (wie etwa bereits unter dem Stichwort
"Gruppenarbeit'' er111ähnt). So kann vor dem Praktikum über den BTX- Rechnerzugang zum Großrechner der Umgang mit dem Rechnersystem geübt und Vorentwicklungen zum Projekt durchgeführt werden. Dadurch ließe sich eine Verkürzung der Anwesenheitsphase im Programmierpraktikum erreichen, was vor allem für berufstätige Fernstudenten wün- schenswert ist.
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4 Neuartige Lehrkonzepte auf der Basis von BTX 4. Neuartige Lehrkonzepte auf der Basis von BTX
Für eine Fortentwicklung des Konzeptes des Fernstudiums, vor allem im Bereich der Weiterbildung, sind folgende Gesichtspunkte wesentlich:
- die Bedeutung der Weiterbildung wird in Bezug zur Erstausbil- dung weiter zunehmen: der schnelle technologische Wandel erfor- dert "lebenslanges Lernen".
- die Vorkenntnisse der einzelnen Fernstudenten werden noch stär- ker auseinanderfallen, da sieb eher berufliche Erfahrung und weniger der Schulabschluß auswirken.
das Bedürfnis, sich weiterzubilden, entsteht aus einer bestimm- ten (beru.flichen) Situation heraus und will kurzfristig be- friedigt werden.
- ein Angebot, das fachübergreifende Zusammenhänge verdeutlicht oder Inhalte aus unterschiedlichen Bereichen zusammenbringt, ist stärker denn je gefragt.
- die Zahl der Fernstudenten, die das Angebot der FernUniversität nutzt, ohne jedoch einen (Diplom-) Abschluß anzustreben, wird zunehmen.
Will man diesen Entwicklungen Rechnung tragen, so bedarf es einer Anpassung des jetzigen Lehrkonzepts in folgende Richtung:
- Aufgabe des starren Versandrahmens für Kurse,
- Gewährung eines flexiblen Zugangs zum Lehrangebot,
Berücksichtigung des individuellen Lernfortschrittes jedes ein- zelnen Studenten,
- persönliche intensive und individuelle Beratung der Studenten nur bei "Spezialproblemen", Routineberatung mit möglichst wenig personellem Aufwand.
4 Neuartige Lehrkonzepte auf der Basis von BTX
Stellt man sich ein solches System praktisch vor, so kann z.B.
der Mitarbeiter einer Firma, der Informationen zu einem bestimmten Themenkomplex (z.B. "Datenbanksysteme") benötigt, nach Dienstschluß zu Hause mit Hilfe seines BTX-Endgerätes das Weiterbildungsangebot der FernUniversität fUr seine Zwecke nutzen. Die angebotenen BTX- Informationen reichen aus, um einen Überblick Uber das Thema und Vertiefungen zu bekommen. Querverweise zu verwandten Gebieten werden aufgezeigt. Detailliertere Informationen sind zum Teil direkt über BTX abrufbar .oder können, falls Uber andere Medien vertrieben, über BTX bestellt werden. Das kurzfristige WissensbedUrfnis kann also sofort erfüllt werden, Hinweise auf weiterführende (und damit zeitaufwendigere) Informationen werden geliefert.
Die auf die Kurse aufgepfropfte Struktur der ''14-Tage-Schreiben"
wird entfallen, die Strukturierung wird allein nach thematischen Ge- sichtspunkten in entsprechende Grundlehreinheiten erfolgen. Jeder dieser Grundeinheiten ist eine Sammlung von Desk~iptoren beigegeben, Uber die die Einheit angesprochen werden kann. Als weitere Orienp tierungshilfe ist jede Grundeinheit in ein Klassifikationsschema eingebunden, d.h. der Zugang ist auch Uber thematische Oberbegriffe möglich.
Jede Grundeinheit wird im BTX durch einen Basiseintrag repräsen- tiert, der folgende Elemente beinhaltet:
-. Thema äer Grundeinheit, - assoziierte Schlagworte,
~ Verweise auf weiterfUhrende Grundeinheiten,
- Beschreibung der Medien, über die der eigentliche Lehrstoff vermittelt wird, z.B.:
- über BTX bei der FernUniversität zu bestellendes Material (Videobänder, Bücher, Kurse, etc)
- über BTX gesendete, lokal ausdruckbare Unterlagen, - aus dem BTX abrufbare CUU-Lehreinheiten.
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4 Neuartige Lehrkonzepte auf der Basis von BTX
Vor allem praktisch orientierte Lehrinhalte, wie z.B. Unter- weisungen in
zur direkten
Programmiersprachen, eignen sich dabei besonders Vermittlung über intelligentes BTX. Hier wird nicht mehr die schriftliche Form als wichtigstes Lehrmedium be- nutzt, sondern das "Lernen am Bildschirm" steht im Vordergrund.
Lediglich zur Ergänzung des Lehrprogramms werden noch gedruckte Unterlagen vorgesehen.
Der Student setzt seinen individuellen Kurs aus diesen Grund- lehreinheiten zusammen. Dabei kann er durch spezielle Verwaltungs- programme unterstützt werden.
Diese Sammlung von Grundeinheiten stellt einen Informationspool dar, über den nun ein Netz von Beziehungen gelegt wird, um diesen systematisch zugänglich zu machen und Zusammenhänge aufzeigen zu können. Diese Verknüpfung von Grundeinheiten kann dann, abhängig von dem jeweiligen Umfeld, einen Basis-/Einstiegskurs repräsentieren oder ein Vertiefungsangebot, einen Rückverweis oder Querbezug. Durch diese Netzstruktur wird eine einzelne Grundeinheit in verschiedene Zusammenhänge gestellt.
Diese Form des Lehrangebots läßt damit sowohl die kursbezogene Arbeitsweise zu als auch den punktuellen Abruf einzelner Themen. Der eher lockere Zusammenhalt der Grundeinheiten ermöglicht auch ein flexibleres Vorgehen bei der Überarbeitung einzelner Inhalte; es sind nicht automatisch vollständige Kurse betroffen. Ebenfalls ist kurzfristig die Zusammenstellung eines neuen Kurses realisierbar, wenn dieser weitgehend auf bestehende Grundeinheiten zurückgreift, diese aber aus einem neuen Blickwinkel heraus sieht.
4 Neuartige Lehrkonzepte auf der Basis von BTX
Bereits die flexible Zusammenstellung des Lehrstoffes aus ver- schiedenen Grundeinheiten gibt dem Studenten größere Freiräume bei der Wahl des für ihn geeigneten Lehrstoffes. Weitere individuelle Steuerungsmomente ergeben sich durch den Einsatz von Lernprogrammen, die über BTX in Form von Telesoftware abgerufen werden (siehe 3.2).
Die im laufe einer Sitzung durch das System ausgesprochenen Empfeh- lungen, den Ablauf der Lernstoffbearbeitung zu verändern, beruhen gerade auf der Möglichkeit, Inhalte aus ganz unterschiedlichen Be- reichen abzurufen, so daß in Abhängigkeit von dem Lernerfolg des einzelnen Studenten
durchgeführt werden.
Rücksprünge, Wiederholungen, Vertiefungen etc.
Es wird deutlich, daß hier Methoden des com- puter-unterstützten Unterrichts eingebracht und realisiert werden.
Wo individuelle ist eine direktere
Beratung notwenig ist und angeboten werden kann, Kommunikation zwischen dem jeweiligen Fach- betreuer an der FernUniversität und den Fernstudenten anzustreben.
BTX stellt dabei eine sinnvolle Ergänzung zu den herkömmlichen Me-·
dien (Telefon) dar. Die Verlagerung von Routineanfragen auf den Rechner bedeutet eine wesentliche Entlastung der Fachbetreuer.
Es wurde bereits früher erwähnt, daß auch für die Kommunikation der Fernstudent~n untereinander das BTX-System, gegebenenfalls unter Hinzuziehung der FernUni-Zentrale, eine vermittelnde Funktion über- nehmen kann.
Insgesamt stellen die Grundlehreinheiten (in der Form von BTX- Lehrprogrammen), die Beziehungsstruktur zwischen den Grundlehrein- heiten, das Steuerungs- und Vermittlungsprogramm und die individu- elle Beratungsmöglichkeit ein System zur dezentralen Ausbildung dar, das den Anforderungen des Marktes gerecht wird. Zumindest für einige Felder der Weiterbildung werden solche elektronisch gestützten Lehr- formen in Zukunft dominieren,
Japan bereits zeigen.
wie entsprechende Ansätze in USA und
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4 Neuartige Lehrkonzepte auf der Basis von BTX
Es ist erwähnenswert, daß die Konzepte des CUU schon seit langem entwickelt sind. Bisher scheiterten aber alle Realisierungen an den unattraktiven Darstellungsmöglichkeiten der Terminals und den extrem hohen Kosten. Intelligentes BTX zusammen mit modernen Autoren- systemen bietet in der vorgestellten Form die Möglichkeit, ein anspruchvolles CUU-System ohne die genannten Schwächen zu reali- sieren.
Den enormen Vorteilen, die die Nutzung elektronischer Medien mit sich bringt, steht - trotz neuer Werkzeuge - ein relativ hoher Aufwand bei der Erstellung des Lehrmaterials gegenüber. Das gleiche gilt für die Überarbeitung und Weiterentwicklung des einmal etablierten Systems. Praktische Erfahrungen im Rahmen eines Pro- jektes sind notwendig, um hier konkretere Aussagen machen zu können.
Andererseits kann bei konsequenter Nutzung von CUU-Konzepten der Personalaufwand für die Betreuung im Weiterbildungsbereich relativ gering gehalten werden. Viele organisatorische sowie inhaltliche Probleme können in dem vorgestellten Rahmen zum Teil automatisiert behandelt werden:
- Programme unterstützen die Zus~mmenstellung der .Grundlehrein- heiten zu einem Kurs,
Programme geben bei der Durcharbeitung eines Kurses Hinweise auf das weitere Vorgehen,
- Routineanfragen und Tests können teilweise auf maschinellem Wege bearbeitet werden.
Auch hier gilt wieder, daß für genauere Aussagen die praktischen Er- fahrungen fehlen.
Es ist offensichtlich, daß die dargestellten Überlegungen im gegebenen technischen Umfeld und mit den verfügbaren Resourcen kurz- fristig nicht realisierbar sind. langfristig muß sich die FernUni- versität allerdings diesen Möglichkeiten stellen, wenn sie ihren Platz im Bereich der Weiterbildung behaupten will.
5. Ausblick
5. Ausblick
In diesem Papier wurde der Versuch unternommen, zu skizzieren, auf welche Weise neue Medien, hier insbesondere BTX, für die de- zentrale Aus- und Weiterbildung genutzt werden können.
Schritte in diese Richtung sind fraglos unvermeidlich, wenn die FernUniversität ihren Rang behaupten will. Klar zu trennen ist je- doch zwischen den kurzfristig realisierbaren Konzepten (vgl. Kap. 3) und den eher langfristig angelegten Möglichkeiten (vgl. Kap. 4), sowie zwischen den Anforderungen des grundständigen Studiums und des Weiterbildungsbereiches.
Den Autoren ist klar, daß dieses Papier lediglich eine Sammlung erster Ideen und möglicher Perspektiven darstellen kann, de- tailliertere Diskussionen, vor allem über die Tragweite der ein- zelnen aufgeführten Entwicklungsrichtungen, sind erforderlich. Der nächste Schritt wird darin bestehen müssen, daß über konkretere Stu- dien und kleinere Pilotvorhaben deutlichere Einsichten über Nutzen, Machbarkeit, Akzeptanz und Aufwand in speziellen Bereichen gewonnen werden. Dabei ist immer zu berücksichtigen, daß BTX mit seinen Eigenheiten die Weiterentwicklung von dezentralen Lehrkonzepten an der FernUniversität nicht zementieren darf.
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Literatur
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Literatur
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Kommunikationstechnologien im Bildungsbereich am Beispiel von Bildschirmtext
Nachrichten für Dokumentation, 34/1, Feb 1983 Gerber, R.; Schlageter, G; Stern, W.
Improving the search function in videotex systems by intelligent decoders,
Videotex Europe 83, Amsterdam, Nov 1983 Gerber, R.; Schlageter, G.; Stern, W.:
Eingliederung von Bildschirmtext in eine rechnergestützte Büroumgebung
Offene multifunktionale Büroarbeitsplätze und Bildschirm- text~ Berlin, Jun 1984
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Bildschirmtext als neues Medium im Fernstudium am Beispiel der Informatik-Ausbildung
Mikroelektronik für den Menschen, Linz, Sep 1984 Maurer, H.A.; Pasch, R.
Der Mupid: Ein Beitrag Österreichs zur Entwicklung von Bildschirmtext
IIG 817, Graz, Jun 1982 Maurer, H.A.
Bildschirmtextähnliche Systeme,
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Literatur Schlageter, G.; Stern, W.
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Informatik-Bericht der FernUniversität, Hagen, Mai 1984 Sternberger, K.
Rechnerverbund über Bildschirmtext und seine Möglichkeiten für das Fernstudium
Schriftenreihe OCG, R.Oldenbourg 1982 The TELIDON Book
David Godfrey and Ernest Chang Press Porcopic Ltd. 1981
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