Date post: | 06-Jul-2015 |
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KOM - Multimedia Communications Lab TUD – Technische Universität Darmstadt
© 2014 author(s) of these slides including research results from the KOM research network and TU Darmstadt. Otherwise it is specified at the respective slide 27. Juni 2014
Lernanwendungen im mobilen Web Technische Herausforderungen und Lösungen,
vielfältige Potenziale und Grenzen
Dr.-Ing. Christoph Rensing
KOM – Multimedia Communications Lab 2
Begriffsbestimmung mobiles Web
Mobiles Web: Zugriff auf das WWW mittels eines Web-Browsers von mobilen Endgeräten (über drahtlose Zugangstechnologien)
KOM – Multimedia Communications Lab 3
Begriffsbestimmung mobiles Web
Mobiles Internet: Zugriff auf verschiedene Internet Dienste (von mobilen Endgeräten) über drahtlose Zugangstechnologien Apps & Nutzung von Notebooks kein Bestandteil des mobilen
Webs
KOM – Multimedia Communications Lab 4
Agenda
13 Jahre Lernanwendungen im mobilen Web
Technische Herausforderungen & Lösungen Potenziale und Grenzen von Lernanwendungen im mobilen
Web
KOM – Multimedia Communications Lab 5
Voraussetzungen für Lernanwendungen im mobilen Web
Mobile Endgeräte gab es bereits vor 20 Jahren
Motorola MicroTAC International 8700
Web Browser auf mobiler Plattform gibt es erst seit 1999 NOKIA 7110 das erste Mobiltelefon mit Browser WAP – Wireless Accesss Protocol
drahtlose Zugangstechnologien
Quelle: Paul 1953 at en.wikipedia
Quelle: Falense - http://commons.wikimedia.org/wiki/User:Falense
KOM – Multimedia Communications Lab 6
WAP spezifische Lernprogramme seit 2001
Getragen von Netzprovidern und Anbietern von Mobiltelefonen primär zu Demonstrationszwecken z.B. eBusinesse on the Move (2001) INSEAD, Nokia, ICUS Entwicklung in 2 Formaten WAP und
Web Format Telenor mLearning Wap project Introduction to 3G applications Quiz Ideensammlung Ericsson - MLEARNING ON THE WAP
TELEPHONE R520
Quelle für alle Bilder: http://learning.ericsson.net/mlearning2/project_one/thebook/chapter4.html
KOM – Multimedia Communications Lab 7
Wissenschaftliche Beschäftigung mit Thema Mobile Learning
2002 European Workshop on mobile and contextual learning (mLearn) heute: World Conference on mobile and contextual learning
2002 Workshop on Wireless and Mobile Technologies in Education (WM(U)TE) heute: International Conference on Wireless, Mobile and Ubiquitous
Technology in Education 2005 DeLFI CfP Wireless und Mobile Learning
… 2011 DeLFI 1. Workshop Mobile Learning auf der DeLFI
Quelle: eigenes Bild
KOM – Multimedia Communications Lab 8
Durchbruch durch Smartphones, Tablets und UMTS
WAP wurde kaum genutzt: Riordan, Brendan, Traxler (2003): “WAP was not used due to the reluctance of students on financial grounds“
Durchbruch für mobiles Internet und verstärkte Beschäftigung
mit Lernanwendungen im Mobilen Web 2007 Apple iPhone 2007 UMTS Ausbau in Deutschland 2008 HTC Dream – erstes Android Phone 2010 Appple iPad
KOM – Multimedia Communications Lab 9
Agenda
13 Jahre Lernanwendungen im mobilen Web
Technische Herausforderungen & Lösungen Potenziale und Grenzen von Lernanwendungen im mobilen
Web
KOM – Multimedia Communications Lab 10
Technische Herausforderungen
Interoperabilität der Anwendungen aufgrund Plattformvielfalt der mobilen Endgeräte der Betriebssysteme für mobile Endgeräte der Browser für mobile Endgeräte
Zugriff auf Sensorik der mobilen Endgeräte Zugriffsgeschwindigkeit / Verfügbarkeit mobiler Netzzugänge
KOM – Multimedia Communications Lab 11
Usability Herausforderungen
Usability Display Größe Segmentierung einer Seiten in mehrer Seiten Abweichende Sortierung von Frameinhalten eingeschränkte Eingabemöglichkeiten eingeschränkte Fenstertechnologien (nur mittels Tabs)
KOM – Multimedia Communications Lab 12
HTML5
Auszeichnungssprache für Webseiten Vorteile Anzeige von Video, Audio und dynamischen 2D-
und 3D-Grafiken ohne PlugIns wie Adobe Flash Verwaltung und Zugriff auf Geokoordinaten Schnittstellen (im Entwurf) Auswahl von Medientyp-spezifischen Dateien im
lokalen Speicher des mobilen Endgerätes z.B. zur Auswahl eines Fotos zum Upload z.B. zur Aufnahme eines Filmes
KOM – Multimedia Communications Lab 13
Realisierung einer mobilen Lernanwendung mittels HTML 5
Projekt MOLEM (Mobiles Lernen in der Elektromobilität) Unterstützung von
Servicetechnikern während der Arbeit u.a. informeller
Erfahrungsaustausch mittels eines Frage und Antwortsystems
Quelle: eigenes Bild
KOM – Multimedia Communications Lab 14
Spracheingabe
Quelle: eigene Bilder
KOM – Multimedia Communications Lab 15
Anhänge zur Beschreibung von Frage und Antworten
Quelle: eigene Bilder
KOM – Multimedia Communications Lab 16
HTML5 als Format für mobile Lernanwendungen
Sergio Martin et al. (2011): „… the best approach for these new frameworks is probably to implement these features and functionalities based on HTML5 and Javascript, so that new mobile learning applications built over them will run in any platform for years, regardless of the device and platform.”
Geoff Stead (2012): “Another increasingly popular approach is to
build the app as a mobile web application that will run on the user’s mobile browser. … This is possible due to the advanced capabilities of HTML 5 and CSS 3…. …The big drawback would be a poorer user experience (the browser is never as interactive as the native phone), and restricted access to advanced device capabilities like contacts, storage and sensors.”
Stead, Geoff. "Towards open formats for mobile Learning." 11th World Conference on Mobile and Contextual Learning, Helsinki. 2012.
Sergio Martin, Gabriel Diaz, Inmaculada Plaza, Elena Ruiz, Manuel Castro, Juan Peire, State of the art of frameworks and middleware for facilitating mobile and ubiquitous learning development, Journal of Systems and Software, Volume 84, Issue 11, November 2011
KOM – Multimedia Communications Lab 17
Responsives Webdesign
Im Gegensatz zu mobilen Webseiten wird nur eine Webseite erstellt, die auf Eigenschaften des mobilen Endgeräts “reagiert”: Anordnung angezeigter Elemente Auswahl angezeigter Elemente Nutzung unterschiedlicher Eingabemethoden
Quelle: eigene Bilder
KOM – Multimedia Communications Lab 18
Agenda
13 Jahre Lernanwendungen im mobilen Web
Technische Herausforderungen & Lösungen Potenziale und Grenzen von Lernanwendungen im mobilen
Web
KOM – Multimedia Communications Lab 19
Didaktik im Fokus
19 Quellen: MMB Institut
KOM – Multimedia Communications Lab 20
Didaktische Fokussierung in der Wissenschaft
DeLFI 2011 CfP: Werkzeuge und Technologien für e-Learning
Werkzeuge für mobiles und allgegenwärtiges e-Learning Didaktik des e-Learning und Erfahrungen
mobiles und allgegenwärtiges informelles Lernen GMW 2013 Themen: Welche Rolle spielen z.B. folgende Phänomene in unserem
gegenwärtigen und zukünftigen Hochschulalltag: … mobiles Lernen, …
KOM – Multimedia Communications Lab 21
Unterstützung verschiedener pädagogische Paradigmen durch mobile Lernanwendungen
Quelle: Naismith, L.; Lonsdale, P.; Vavoula, G. & Sharples, M. (2004). Literature Review. In: Mobile Technologies and Learning. Bristol: NESTA FutureLab.
KOM – Multimedia Communications Lab 22
Beispiel Classroom Response Systeme
ArsNova – System der Technischen Hochschule Mittelhessen
Quelle: eigene Screenshots von ArsNova
KOM – Multimedia Communications Lab 23
Beispiel Drill und Feedback
CaseTrain mobile – Universität Würzburg
Quelle: Jürgen Helmerich – Universität Würzburg
KOM – Multimedia Communications Lab 24
Beispiele - lokationsbasiertes Lernen
Unterstützung von Exkursionen TU Darmstadt mit Bauingenieuren Erweiterung um facettierte Suche nach domänenspezifischen Kriterien Konstruktionsprinzip Bauzeit Architekt
Semantic MediaWiki Extension Semantic Properties: Semantische Charakterisierung von Links zwischen Wiki-Artikeln Daten innerhalb eines Wiki-Artikels
Quelle: eigenes Bild
KOM – Multimedia Communications Lab 25
Domänenmodell
„Die Main-Brücke, der sog. Eiserner Steg wurde 1868 nach
einem Entwurf von J.P.W. Schmick erbaut.“ Properties können Typen haben Bauzeit Date Architekt Page (Koordinaten) Geographic coordinate
„Die Main-Brücke, der sog. Eiserner Steg wurde [[Bauzeit:: 1868]] nach einem Entwurf von [[Architekt:: J.P.W. Schmick]] erbaut.“
KOM – Multimedia Communications Lab 26
Lokationsbasierter und facettierter Zugriff auf Wiki-Seiten
Android-Applikation MediaWiki
Upload
Einstellungen Bauwerkseiten
Bauwerkseiten Bauwerkseiten W
eb S
ervi
ce
[api
.php
]
Suchfilter- konfiguration
Geographische Karte
Semanti MediaWiki
Domänenmodell
Web
Ser
vice
[S
peci
al:A
sk]
Semantische Properties
Werte- bereiche
Quelle: eigene Bilder
KOM – Multimedia Communications Lab 27
Lokationsbasierter und facettierter Zugriff auf Wiki-Seiten
Android-Applikation MediaWiki
Upload
Einstellungen Bauwerkseiten
Bauwerkseiten Bauwerkseiten W
eb S
ervi
ce
[api
.php
]
Suchfilter- konfiguration
Geographische Karte
Semanti MediaWiki
Domänenmodell
Web
Ser
vice
[S
peci
al:A
sk]
KOM – Multimedia Communications Lab 28
Beispiel Situiertes Lernen
Mobiles Lernen in der Agrarwissenschaft – httc Darmstadt und JLU Gießen Ausgangspunkt Exkursionen zur Lehr- und Forschungsstation
Oberer Hardthof Zielsetzung Aktivierung der Studierenden Eigenständige Exploration des
Kuhstalls statt nur rezipierende Aufnahme Eigene Erstellung von Informations-
/Lerneinheiten Aufteilung der Gruppe in Kleingruppen besseren Einblick in und direkteren Zugang
zu einzelnen Bereichen des Kuhstalls
Quelle: JLU Gießen – Institut für Tierzucht und Haustiergenetik
KOM – Multimedia Communications Lab 29
Zugriff auf Lerneinheiten
URL der Lerneinheit per QR-Code kodiert Zugriff auf Lerneinheit per Scan des QR-Codes Lerneinheit liegt in Lernplattform vor
Quelle: JLU Gießen Quelle: JLU Gießen
KOM – Multimedia Communications Lab 30
Rückmeldungen & Herausforderungen
Szenario hat den Studierenden persönlich gut gefallen. Szenario hat sie zum größten Teil motiviert. Szenario wurde als lehrreich, inhaltlich sinnvoll und zweckmäßig
eingeschätzt. Würden sie in Zukunft lieber
wieder eine „klassische“ Führung bevorzugen?
UMTS/GSM Empfang sehr schlecht ggf. wegen nebliger feuchter
Wetterlage Arbeiten mit Smartphone schwierig wegen kalten Wetters
KOM – Multimedia Communications Lab 31
Beispiel Kontextbasiertes / Informelles Lernen
MOLEM – TU Darmstadt et al. Dimensionen von (persönlichem) Kontext Wie wird der Kontext bestimmt? Aktuelle Aufgabe Auslesen mittels Diagnosesystem Situation des Mitarbeitern Aktivitätsbestimmung auf Basis von Audio Expertise und Wissen in Wissenskategorien im Lernermodell dokumentiert
Aktuelle Situation (unabhängig von Aufgabe und Wissensbedarf)
Expertise und Wissen
Aktuelle Aufgabe
KOM – Multimedia Communications Lab 32
Nutzung der Kontextinformation
Aktuelle Aufgabe Selektion von Antworten zu ähnlichen Problemen im Frage & Antwortsystem
Aktivität Aktive Weiterleitung von Fragen an verfügbare
Kollegen bzw. von dringenden Fragen an unterbrechbare Kollegen und Auswahl der Kommunikationskanals
hier Präsentationstitel eintragen....
Aktivität Verfügbarkeit Unterbrechbarkeit Reparaturarbeiten in der Werkstatt X Reparaturarbeiten auf der Straße X X Autofahren (nur per Telefon) (nur per Telefon) Besprechung / Auftragsannahme X X Pause
KOM – Multimedia Communications Lab 33
Kontextbestimmung
Aufgabe mittels Auslesen der Fahrzeuginformationen
Aktivität mittels Audio-Snippets und Machine Learning
hier Präsentationstitel eintragen....
Quelle: eigene Bilder
KOM – Multimedia Communications Lab 34
Agenda
13 Jahre Lernanwendungen im mobilen Web
Technische Herausforderungen & Lösungen Potenziale und Grenzen von Lernanwendungen im mobilen
Web
KOM – Multimedia Communications Lab 35
Datenschutz
Wer hat Zugriff auf Informationen, die mittels der Sensorik der mobilen Endgeräte erfasst werden? Wo werden die Informationen gespeichert? Gebot der Datensparsamkeit
MOLEM Beispiel: Zur Erkennung der aktuellen Aktivität
Audio-Mitschnitte über Mikrofon des Smartphones, Länge: 10 Sekunden, Intervall: alle 60 Sekunden oder 3-5 Minuten
MOLEM Plattform
MOLEM App Unterbrechbarkeit/Verfügbarkeit
(Sensordaten)
(Aktivität)
KOM – Multimedia Communications Lab 36
Benutzerakzeptanz & Usability
Benutzerakzeptanz insbesondere im beruflichen Lernen Fließende Übergänge zwischen Arbeit, Lernen und Freizeit vs.
Work Life Balance Regelmäßige Diskussion mit Arbeitnehmervertretungen
Usability Bildschirmgrößen / Bildschirminhalte teilweise von Tastatur
überblendet wechselnde physikalische Bedingungen
Ergonomie der Eingabegeräte
Quelle: Becker, M.; Prümper, J.: Usability bei mobiler Arbeit – Bild Quelle: spiegel online eine methodische Herausforderung. In Mittelstand-Digital Wissenschaft trifft Praxis 1(1), S. 73-78.
KOM – Multimedia Communications Lab 37
Weitere Aspekte
Mobiler Datenzugriff Insbesondere in Präsenzlehre mit vielen Teilnehmern Toleranz bei Ausfällen
Dynamische Nutzungskontexte häufiger Wechsel zwischen Kontexten Verbindung mobiles Lernen und ortsgebundenes Lernen z.B. im
Klassenraum Medienpraxis / soziale Präsenz verändert sich! verändern sich damit auch die präferierten Lernmethoden? verändert sich damit auch die Lernfähigkeit? befördern wir diese Veränderungen durch Lernanwendungen im
mobilen Web zusätzlich?
KOM – Multimedia Communications Lab 38
Fragen & Kontakt