Forschungscluster Technology Enhanced Learning and E-Education

• Prof. Dr. Firoz Kaderali, Fakultät für Mathematik und Informatik, Lehrgebiet Kommunikationssysteme
• Prof. Dr.-Ing. Bernd J. Krämer, Fakultät für Mathematik und Informatik, Lehrgebiet Datenverarbeitungstechnik
• Prof. Dr.-Ing. Jörg Haake, Fakultät für Mathematik und Informatik, Lehrgebiet Kooperative Systeme
• Prof. Dr.-Ing. Matthias Hemmje, Fakultät für Mathematik und Informatik, Lehrgebiet Multimedia und Internetanwendungen
• Prof. Dr. Gunter Schlageter, Fakultät für Mathematik und Informatik; Lehrgebiet Informationssysteme und Datenbanken
• Prof. Dr. Claudia de Witt, Institut für Bildungswissenschaft & Medienforschung, Lehrgebiet Bildungstheorie & Medienpädagogik
• Prof. Dr. Theo Bastiaens, Institut für Bildungswissenschaft & Medienforschung, Lehrgebiet Mediendidaktik

Zusammenfassung des Forschungsclusters:

Zentraler Forschungsgegenstand des e-education Forschungsclusters ist die Untersuchung und Entwicklung eines integrierten Konzeptes für e-education in offener Lehre und in der Fern-Lehre unter Einbeziehung verschiedener Aspekte des electronic learning (e-learning) und electronic teaching. In diesem Kontext wird M-learning (mobile e-learning, abgeleitet aus der Mobilität der modernen Gesellschaft) als ein spezialisierter Zweig des e-learning betrachtet. Dieser Forschungsbereich ist auf einen integrativen Ansatz angewiesen, welcher das vollständige Spektrum des individuellen und kooperativen Lernens in einer Form abdeckt, dass die verschiedensten Typen, Stile und Situationen des Lernens unterstützt werden. Die entsprechenden Lern-Szenarien werden durch bestehende und neu erstellte elektronische Lernumgebungen unterstützt. In diesen integrativen Lernumgebungen können die Szenarien durch Studenten und Fakultätsmitglieder der FernUniversität in Hagen praktisch getestet und evaluiert werden.

Die zu untersuchenden Lern-Szenarios werden in der offenen und in der Fern-Lehre eingesetzt und beinhalten Phasen des verteilten (individuellen oder kooperativen) Lernens und kurze Präsenzphasen vor Ort an der Universität. Diese Art des Lernens erfüllt die Anforderungen des Lernenden an die Flexibilität der Lehre und bietet die Möglichkeit qualitativ hochwertige Lehre zu betreiben.

E-education spielt auch eine wichtige Rolle in der Unterstützung von lebenslangem Lernen in unserer modernen Gesellschaft, seitdem es bedarfsgerechte Studienmöglichkeiten und kontinuierliche Weiterbildung anbietet. Des Weiteren entspricht e-education im hohen Maße den Bedürfnissen spezieller Gruppen von Studenten (z. B. Alleinerziehenden, Berufstätigen, Körperbehinderten).

Dieser Forschungscluster hat folgende Ziele: Bestehende und erfolgreiche Ansätze sollen wissenschaftlich vertieft werden und neue innovative Ansätze (z. B. natürliche sprachliche Kommunikation, mobile Anwendungen, kollaboratives Lernen) und neue Formen der Didaktik für e-education sollen untersucht, entwickelt, technologisch unterstützt, getestet und integriert werden.

Um allen Aspekten dieser Forschung gerecht zu werden, wird dieser Forschungsschwerpunkt durch Wissenschaftler von 7 Lehrgebieten der FernUniversität in Hagen getragen. Dadurch wird gewährleistet, dass dieses interdisziplinäre Feld von unterschiedlichen Perspektiven (z. B. Kommunikation, Inhalte, Medien, Informations- und Wissensrepräsentation, Kollaboration, und alle relevanten Aspekte der Erziehungswissenschaften, Theorie und Medienpädagogik) her beleuchtet werden kann.

Beiträge des Lehrgebiets:

Relevante Forschungsarbeiten bzw. Projekte unseres Lehrgebiets in diesem Forschungscluster befassen sich mit der Unterstützung kooperativen Lernens in Fernlehrsituationen. Kollaboratives Lernen in diesen Situationen verlangt ein großes Ausmaß an Selbstorganisation bzgl. Gruppenbildung, gemeinsames Erstellen und Verfolgen eines Lernplans. Zusätzlich muss die effektive Koordination im Team unterstützt werden. Unser Ansatz kombiniert benutzerzentriertes Design mit vom Endbenutzer anpassbaren gemeinsamen Arbeitsbereichen. Dies erlaubt Lerngruppen sich effektiv zusammenzufinden und ihre Lernumgebung selbst anzupassen. Koordination wird durch integrierte Awarenessmechanismen und durch Collaboration-Scripts unterstützt. Wir analysieren in Feldstudien die Benutzbarkeit und die Auswirkungen dieser Mechanismen auf das Lernerverhalten und das Lernergebnis.

Wir verwenden unsere Ansätze regelmäßig in unserer eigenen Lehre. So verwenden wir in unseren Kursen kooperative Gruppenübungen und Peer-Kommunikation, wie sie von CURE, der von uns entwickelten kooperativen Lernplattform der FernUniversität, unterstützt wird. In unseren Seminaren und Praktika bilden verteilte Studenten Lerngruppen und arbeiten gemeinsam in CURE oder anderen Plattformen. Dies erlaubt uns, unsere Ansätze durch Feldstudien, Fallstudien und Experimente kontinuierlich zu evaluieren und zu verbessern.

Unsere Ergebnisse beinhalten Methoden für das Design flexibler kooperativer Lernumgebungen, Frameworks für ihre Implementierung und das Design von Werkzeugen bzw. Oberflächen ihrer Komponenten. In unserer Forschung kombinieren wir Theorie-basierte Ansätze (aus kognitiver Psychologie und Pädagogik) mit empirischen Studien. Diesbezügliche Forschungsprojekte umfassen:

• DFG project Lernprotokolle im Fernstudium: hier entwickelten wir eine Umgebung zur Definition und Ausführung von Lernprotokollen (Collaboration Scripts) in der web-basierten Lernplattform CURE, und analysieren die Auswirkungen von CSCL-Skripten auf die Fernlehre.
• DFG-Projekt Unterstützung kooperativer Lernprozesse durch Lernprotokolle: Strukturierte Kooperation von Lerngruppen in verteilten netzbasierten Lernumgebungen: hier untersuchten wir experimentell strukturierter Kooperationsformen von Lerngruppen in verteilten computerunterstützten Lernumgebungen anhand zweier Protokolle, einem Protokoll zum kooperativen Austausch von Erklärungen und einem Protokoll zur kooperativen Erarbeitung von Texten. In drei experimentellen Untersuchungen wurde die Wirksamkeit von Lernprotokollen in Abhängigkeit von Gruppengröße, Rollen- und Beitragstypisierung und Struktur des Wissensobjekts geprüft.
• GridLab (Grid-based Remote Laboratories): hier entwickelten wir zusammen mit dem LG Rechnerarchitektur (Prof. Schiffmann) eine Infrastruktur zur Nutzung von fernsteuerbaren Laboren durch entfernte Studentengruppen. Mittels eines Kooperationsportals können solche Labore bereitgestellt, gebucht und durch eine Gruppe genutzt werden.
• CURE (Kooperative Lernplattform der FernUnversität): hier entwickelten wir eine generische web-basierte kooperative Lernplattform für vorstrukturiertes und selbst-organisierte Lerngruppen. CURE bietet Dozenten und Lernern die Möglichkeiten zum Ausetzen und Anpassen ihrer gemeinsamen Lernumgebung.
• REVE (Real Erasmus Virtual Erasmus): hier analysierten wir die Situationen und Interaktionen in Virtual Erasmus-Kursen (Kursen, bei denen Teilnehmer verschiedener Partneruniversitäten per virtueller Mobilität teilnehmen). Die resultierenden Schemata für Organisation und Ablauf solcher Kurse helfen Institutionen und Dozenten bei der Auswahl und Umsetzung geeigneter Schemata.

Abgeschlossene Dissertationen des Lehrgebiets in diesem Cluster:

• Martin Wessner (2004): Kontextuelle Kooperation in virtuellen Lernumgebungen, Dissertation im Fachbereich Informatik, Technische Universität Darmstadt, 25/10/2004
• Erick R. Gankam Tambo. (2010): A Framework for Virtual Seminar in Cameroon. Dissertation an der Fakultät für Mathematik und Informatik der FernUniversität in Hagen.