Result: Service-Architektur für multimediale Lehre und netzbasiertes Lernen.

Durch große Veränderungen der Lehr- und Lerngewohnheiten im Zusammenhang mit den schnellen Technologiewechseln und sich wandelnden Marktbedingungen, ist das Bildungssystem herausgefordert, verbesserte und erweiterte Lehr- und Lernmöglichkeiten anzubieten. Viele Bildungsinstitutionen bedienen sich der neuen Informationstechnologien, um den zukünftigen Anforderungen gerecht zu werden. Einen entscheidenden Beitrag dazu liefert die gesamte, technische Infrastruktur, die neben den Netzen, z.B. dem Internet, eine Vielzahl von Systemen umfasst. In der vorliegenden Arbeit wird eine neue flexible, skalierbare Service-Architektur zur Unterstützung von multimedialer Lehre und netzbasiertem Lernen beschrieben. Zu Beginn werden dafür grundlegenden Szenarien im Rahmen von eLearning dargestellt und motiviert. Anschließend werden aus der Integration der neuen Medien in die Lehr- und Lernpraxis an Hochschulen die dafür notwendigen infrastrukturellen Voraussetzungen abgeleitet. Darauf aufbauend werden das technische Konzept einer eLearning-Infrastruktur im Hochschulbereich skizziert und die Anforderungen an eine integrierte Service-Architektur aufgestellt. Das Ziel ist es eine Service-Architektur zu entwerfen, die sowohl im universitären Umfeld als auch in anderen Bildungseinrichtungen, den Einsatz von multimedialer Lehre und netzbasiertem Lernen ermöglicht. Um neben den allgemeinen Diensten (Services) gleichzeitig auch komplexe eLearning-Dienste vorzuhalten, wird ein integrativer Ansatz verfolgt. Die in dieser Arbeit realisierte Service-Architektur zeichnet sich insbesondere durch Flexibilität und Erweiterbarkeit aus. Dabei wird mit dem modularen Systemansatz sowohl serverseitig wie auch clientseitig eine hohe Wiederverwendbarkeit der Komponenten garantiert. Außerdem unterstützt die Service-Architektur unterschiedlichste Lehr- / Lernszenarien und deckt auf diese Weise den gesamten Lernprozess, speziell auch in den ingenieur- und naturwissenschaftlichen Disziplinen, ab. Bei der prototypischen Implementierung wurde darauf Wert gelegt, dass das System vielseitig einsetzbar ist, was durch die Verwendung der objektorientierten, plattformunabhängigen Programmiersprache Java umgesetzt wurde. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Anbindung von komplexen Anwendungen über die Service-Architektur. So entstand eine prototypische Realisierung der eLearning-Service-Architektur (eLSA), die verschiedene Module eines Application-Service-Providing-Systems zur Bereitstellung von Simulationsprogrammen für Lehre und Forschung beinhaltet. Die Architektur eLSA baut auf einem Client-Server-System auf, bei dem der Client-Rechner die Nutzbarkeit eines Browsers voraussetzt, was unter Mobilitätsaspekten eine Reihe von Endgeräten zulässt. Serverseitig verbirgt sich ein intelligentes Management System, das die Teilnehmerverwaltung und Ressourcensteuerung übernimmt, und auf ausreichende Rechnerkapazität zugreifen kann. Die Skalierbarkeit wird durch entsprechende Lastverteilungsverfahren garantiert. Neben der Ressourcenverwaltung kümmert sich das Management-System auch um geeignete Interaktivitätsunterstützung der Nutzer, speziell auch für Multi-User-Szenarien. (Abstract übernommen).
On the threshold of the information society to the knowledge community, learning and training habits have to be transformed to meet future challenges. Not only the rollout of new learning methods in traditional learning environments but also the necessity for lifelong learning increases the relevance to employ new information technologies for teaching and learning issues. One emphasis is the implementation of the infrastructure because effective provisioning of distance learning services via networks is becoming more and more important. Many educational institutes avail themselves of the new information technologies, in order to become equipped for the future requirements. The entire technical infrastructure, which comprehends a multiplicity of systems beside the network infrastructure, supplies a crucial contribution. This work describes a flexible scalable service architecture for multimedia teaching and net-based learning. At the beginning different fundamental scenarios are represented and motivated in the field of eLearning. Based on the integration of new media in the teaching and learning practice at universities the infrastructural conditions are developed. The goal is to sketch a service architecture which supports multimedia teaching and net-based learning. Apart from the general services the integrative approach provides also complex eLearning applications, e.g. simulation programs. In addition a prototypical realization of the eLearning Service Architecture (eLSA) is introduced. The service architecture realized in this work is characterized in particular by flexibility and expandability. With the modular system approach a high reusability of the components is guaranteed on both, server and client side. Beyond the service architecture supports divers teaching and learning scenarios to cover the entire learning process, particularly also in engineering and scientific disciplines. The prototypical implementation was converted by the use of the object-oriented, platform-independent programming language Java. An emphasis of this work is the linking of complex applications via this service architecture. Thus a prototypical realization of the eLearning Service Architecture (eLSA) was developed, that contains the different modules of an Application Service Providing System for the supply of simulation programs for teaching and research issues. The Service Architecture eLSA consists of a client-server-system. The client computer presupposes the serviceability of a browser to permit a set of terminals due to mobility aspects. On the server side, the framework comprehends an intelligent management system, which takes control of the user administration and resource scheduling. The scalability is guaranteed by appropriate load balancing methods. Beside the administration of the resources the management system attends to suitable interactivity support for the users, particularly in multi-user scenarios. (Abstract übernommen).