Wiederverwendung von Lerninhalten im Spannungsfeld von Informationstechnik und Pädagogik: Ein Beitrag zur Rationalisierung der Entwicklungsprozesse von Lerninhalten für das E-Learning aus Sicht der Wirtschaftsinformatik

Flexible internetbasierte Ausbildungskonzepte werden sowohl für Hochschulen als auch für die berufliche Aus- und Weiterbildung in Unternehmen zunehmend nachgefragt. Im Gegensatz zum traditionellen Unterricht ist jedoch mit einem bis zu zehnfachen Zeitaufwand für die Entwicklung von elektronischen Lernmaterialien für Electronic Learning (E-Learning) zu rechnen. Aufgrund der kostenintensiven aufwendigen Entwicklung von multimedialen Lerninhalten zählt die Wiederverwendung zu den wichtigsten Forderungen aus Sicht der Wirtschaftsinformatik (vgl. Pawlowski & Adelsberger, 2001). Ziel ist die Entwicklung von Lerninhalten, die unabhängig von der Systemumgebung, dem Autorensystem und dem Kontext einsetzbar und flexibel austauschbar sind. Eine aufwandsarme Aufbereitung für verschiedene Zwecke soll ermöglicht werden. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der mehrfachen Verwendung von elektronischen Lerninhalten für das selbstgesteuerte individuelle Lernen aus Sicht der Wirtschaftsinformatik. Zielgruppe sind informationstechnisch und pädagogisch interessierte Leser, denen das Thema der Gestaltung von Lerninhalten als interdisziplinäre Fragestellung vorgestellt wird. Unter Einbezug von pädagogischen Erkenntnissen wird analysiert, wodurch Lerninhalte gekennzeichnet sind und wie diese informationstechnisch gestaltet werden können, um eine pädagogisch angemessene Wiederverwendung zu ermöglichen. Anhand dieser Vorgehensweise wird deutlich, dass sich der Aspekt der Wiederverwendung von Lerninhalten nur im Spannungsfeld von Informationstechnik (IT) und Pädagogik diskutieren lässt. Die detaillierte Auseinandersetzung mit pädagogischen Konzepten führt im Rahmen der Arbeit zu einem wesentlichen Erkenntnisfortschritt und einer Sensibilisierung für das Thema der Wiederverwendung. Als Ergebnis liegt ein Konzept für die Entwicklung wiederverwendbarer Lerninhalte in Form eines E-Learning-Redaktionsleitstandes vor. Dieser dient der systemunterstützten Planung, Steuerung und Qualitätskontrolle bei der Entwicklung von wiederverwendbaren Lerninhalten. Darüber hinaus erfolgt die Einordnung der Lösung sowie bestehender Ansätze in einem Reifegradmodell für die Bewertung wiederverwendbarer Lerninhalte

Einsatzpotentiale von Wikis in der Softwareentwicklung am Beispiel von Requirements Engineering und Traceability Management

Wiki-Systeme sind günstige und einfach bedienbare Werkzeuge zur kollaborativen Erfassung und Verteilung von Wissen. Aufgrund der erfolgreichen Nutzung in vielen Internet-Gemeinschaften werden sie zunehmend auch im professionellen Unternehmensumfeld eingesetzt [MaWY06]. Insbesondere Softwareentwicklungsprojekte stellen ein klassisches Einsatzgebiet für Wikis dar. Die Anwendungsfelder reichen dabei von der Ideensammlung und Dokumentation über Fehlermanagement bis hin zur Projektkoordination. Damit werden jedoch nicht alle Potenziale für eine umfassende Unterstützung von Softwareentwicklungsprozessen ausgeschöpft. Es stellt sich unter anderem die Frage, wie die Kernaktivitäten im Software-Engineering (SE) besser als bisher unterstützt werden können. Dieser Beitrag zeigt die Einsatzpotenziale von Wikis in ausgewählten Aktivitäten des SE auf. Nach einer kurzen Vorstellung der Wiki-Technologie betrachten wir insbesondere den Nutzen von Wikis in der Softwareentwicklung. Im Hauptteil dieses Beitrags werden mit Requirements Engineering (RE) sowie Traceability und Rationale Management (TRM) zwei konkrete Anwendungsszenarien vorgestellt. Im Rahmen des RE, der initialen Phase eines Softwareentwicklungprojekts, werden die Anforderungen an das geplante System erhoben, analysiert, spezifiziert und validiert. Wikis stellen hierbei eine leichtgewichtige und agile Alternative zu einer Reihe anderer kommerzieller und teilweise sehr komplexer Lösungen dar. Im RE und in den folgenden Phasen der Softwareerstellung müssen neben den Abhängigkeitsbeziehungen der Anforderungen untereinander und zwischen den daraus entstehenden Artefakten auch die zugrunde liegenden Entscheidungsprozesse (engl. "Rationale") der beteiligten Personen festgehalten und nachvollziehbar gemacht werden. Zur Erfassung und Vernetzung dieser Informationen bedarf es eines systematischen TRM-Prozesses, für dessen Realisierung wiederum Wiki2 Systeme aufgrund ihrer einfachen Benutzbarkeit bei gleichzeitig hoher semantischer Mächtigkeit sehr gut geeignet erscheinen. Nach einer Vorstellung dieser beiden konkreten Einsatzmöglichkeiten folgt ein Ausblick auf so genannte „Semantische Wikis“, die traditionelle Wikis um die Möglichkeit einer maschinen-interpretierbaren Auszeichnung von Inhalten erweitern und somit zu einer integrierten Prozessunterstützung beitragen können. Die hier vorgestellten Methoden und Werkzeuge wurden im Rahmen des Forschungsprojekts CollaBaWue entwickelt. Die Anwendungsbeispiele basieren auf dem Wiki-System der kollaborativen Softwareentwicklungsplattform CodeBeamer der Firma Intland, sind aber im Wesentlichen auf die meisten anderen Wiki-Systeme übertragbar

Aspekte der Kommunikation und Datenintegration in semantischen Daten-Wikis

Das Semantic Web, eine Erweiterung des ursprünglichen World Wide Web um eine se- mantische Schicht, kann die Integration von Informationen aus verschiedenen Datenquellen stark vereinfachen. Mit RDF und der SPARQL-Anfragesprache wurden Standards etabliert, die eine einheitliche Darstellung von strukturierten Informationen ermöglichen und diese abfragbar machen. Mit Linked Data werden diese Informationen über ein einheitliches Pro- tokoll verfügbar gemacht und es entsteht ein Netz aus Daten, anstelle von Dokumenten. In der vorliegenden Arbeit werden Aspekte einer auf solchen semantischen Technologien basierenden Datenintegration betrachtet und analysiert. Darauf aufbauend wird ein System spezifiziert und implementiert, das die Ergebnisse dieser Untersuchungen in einer konkreten Anwendung realisiert. Als Basis für die Implementierung dient OntoWiki, ein semantisches Daten-Wiki

Einsatz von Text-Mining-Algorithmen bei der Realisierung eines semi-automatischen Erschließungswerkzeuges im Projekt META-AKAD

Ähnlich wie Data-Mining die Analyse strukturierter numerischer Daten bezeichnet, beschreibt der Begriff des Text-Mining eine Menge von Methoden zur (halb-) automatischen Auswertung großer Mengen natürlichsprachlicher Texte. Das Gebiet des Text Mining umfaßt vielfältige Methoden zur Extraktion von Informationen aus natürlichsprachlichen Texten. In diesem Gebiet bzw. in dem Forschungsgebiet der Namenserkennung und Namensklassifikation werden viele Algorithmen vorgestellt und dokumentiert. Bei diesen Namenerkennungssystemen, die Teile der sogenannten "Information-Extraction-Systems" sind, werden hauptsächlich zwei Ansätze verwendet und zwar der sogenannte "Knowledge-Engineering-Approach" und "Automatic-Training-Approach

Ontologiebasierte Werkzeuge zur Unterstützung von Organisationen bei der Einführung und Durchführung von Wissensmanagement

Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei Softwarewerkzeuge für die technische Unterstützung von Wissensmanagement (WM) konzipiert und technisch umgesetzt, die zum einen den Reifegrad von Unternehmen unter Verwendung von beliebigen Reifegradmodellen für WM erfassen und darauf basierend Handlungsempfehlungen zur Verfügung stellen, zum anderen auf das Anforderungsprofil eines Unternehmens zugeschnittene Best Practices für WM identifizieren und auf die neue Unternehmenssituation übertragen

Usability-Ergebnisse als Wissensressource in Organisationen

Durch den Prozess der nutzerzentrierten Softwareentwicklung sammeln Organisationen wichtige Erkenntnisse über die Nutzer ihre Produkte, deren Arbeitsaufgaben und über die Nutzungskontexte, in dem diese sie anwenden. Diese Arbeit untersucht, wie derartige Usability-Ergebnisse in einer Organisation langfristig als Durch den Prozess der nutzerzentrierten Softwareentwicklung sammeln Organisationen wichtige Erkenntnisse über die Nutzer ihrer Produkte, deren Arbeitsaufgaben und über die Nutzungskontexte, in denen sie angewendet werden. Diese Arbeit untersucht, wie derartige Usability-Ergebnisse in einer Organisation langfristig als Wissensressource eingesetzt werden können, um die Usability zukünftiger Produkte zu verbessern und die Effizienz des nutzerzentrierten Entwicklungsprozesses zu optimieren. Im Fokus stehen dabei interne Usability-Beauftragte als Anwender dieser Wissensressource: Da diese innerhalb ihrer Organisation für die dort entwickelten Produkte verantwortlich sind, haben sie ein besonders hohes Interesse an der nachhaltigen Nutzung der erhobenen Usability-Ergebnisse. Zu einer organisationsinternen Nutzung von Usability-Ergebnissen existieren bereits Ansätze aus der Forschung zu nutzerzentrierten Entwicklungsprozessen im Bereich der Mensch-Computer-Interaktion, die unterschiedliche Ziele verfolgen. (Hughes, 2006; Douglas, 2007; Vilbergsdottir et al., 2014). Einen frühen Ansatz stellt Andre et al. (2001) mit dem User Action Framework vor, dessen Anwendung jedoch aufwendig sein kann (Hornbæk et al., 2008). Vorschläge für die Klassifizierung von empirischen Usability-Ergebnissen werden bislang vor allem im Kontext der Forschung zu Usability-Methoden eingesetzt (etwa Lavery et al., 1997; Hornbæk et al., 2008). In anderen Bereichen finden sie jedoch keine breite Anwendung, da sie nicht auf die Anwendungsfälle für Usability-Information in Organisationen abgestimmt sind. Als eine zentrale Fragestellung dieser Arbeit wird daher untersucht, für welche Anwendungsfälle eine Sammlung von Usability-Ergebnissen eingesetzt werden kann (Forschungsfrage RQ1). Dafür werden qualitativ ausgerichtete Interviews (n=8) mit internen Usability-Beauftragten sowie Fokusgruppen in zwei Organisationen durchgeführt. Im Rahmen dieser Studien können außerdem die Anforderungen an die Wissensorganisation und an die Informationsinteraktion für die Nutzung von Usability-Ergebnissen als Wissensressource analysiert werden (RQ2). Die Anforderungen werden als ein prototypisches Usability-Informationssystem umgesetzt, welches den Zugang zu einer Sammlung von Usability-Ergebnissen bereitstellt. In einer Studie mit Usability-Beauftragten (n=11) wird dieses System evaluiert, um Rückschlüsse auf die zugrunde liegenden Anforderungen zu ermöglichen. Im Rahmen der Studie werden zudem die Entscheidungsprozesse diskutiert, die angewendet werden, wenn Usability-Ergebnisse auf andere Kontexte übertragen oder verallgemeinert werden sollen (RQ3). Weiterhin werden die Faktoren und Barrieren untersucht, welche die Akzeptanz von Usability-Ergebnissen als Wissensressource in einer Organisation beeinflussen (RQ4). Die Untersuchungen zeigen, dass Usability-Ergebnisse bereits in vielen Organisationen gesammelt und gezielt eingesetzt werden. Die erhobenen Anwendungsfälle (RQ1) umfassen die Übertragung von vorhandenen Ergebnissen auf aktuelle Gestaltungsentscheidungen, Lernprozesse, analytische Fragestellungen und die Verallgemeinerung zu internen Richtlinien. Zu den identifizierten Anforderungen für die Organisation von Usability-Wissen (RQ2) gehört die Kombination von produktübergreifenden und produktbezogenen Metadaten. Die empirischen Evaluierungsergebnisse aus Nutzertests sollten mit den zugrunde liegenden Daten, vor allem aber mit den resultierenden Lösungsvorschlägen verknüpft werden. Bei der Gestaltung der Informationsinteraktion sollten die gezielte Suche, der Umgang mit potenziell unbekannter oder wechselnder Terminologie, aber auch explorative Such- und Lernprozesse unterstützen werden. Wenn Usability-Ergebnisse in einer Organisation mit dem Ziel der Vollständigkeit erhoben werden, können darauf auch Funktionen für die quantitative Analyse und für die Prozessbewertung aufbauen. Für die Bewertung der Übertragbarkeit von Usability-Ergebnissen (RQ3) sind eine Reihe von Entscheidungskriterien und Hinweisen relevant, anhand derer ihre Zuverlässigkeit überprüft und der Erhebungskontext hinsichtlich der Relevanz für eine aktuelle Fragestellung bewertet werden kann. Die Akzeptanz der Anwendung von Usability-Wissen (RQ4) erscheint primär von dem Aufwand abhängig, der für die Erschließung der Ergebnisse erforderlich ist. Die meisten der Teilnehmer bewerten den Aufwand im Verhältnis zu den erwarteten Vorteilen jedoch als angemessen. Mögliche Barrieren für die Wissensteilung können aus der Befürchtung entstehen, die Kontrolle über die Interpretation der Ergebnisse zu verlieren, sowie aus der Wahrnehmung als öffentliche Kritik an den jeweiligen Produktverantwortlichen. Die Ergebnisse dieser Arbeit können dabei helfen, die Unterstützung für die Nutzung von Usability-Ergebnissen als Wissensressource auf die erhobenen Anwendungsfälle auszurichten. Dafür werden Empfehlungen zu möglichen Ausrichtungen eines Usability-Informationssystems in Organisationen gegeben. Die Ergebnisse verweisen außerdem auf das große Potenzial für weitere Forschungsvorhaben in diesem Bereich, sowohl in Hinblick auf eine bessere Unterstützung des Wissensmanagements von Usability-Ergebnissen als auch in Bezug auf die Übertragung der grundlegenden Erkenntnisse dieser Arbeit auf andere Anwendungsdomänen, etwa im Bereich des Managements von Forschungsdaten.User centered software development provides organizations with valuable insights about the users of their software, about their work tasks and the various contexts in which a product is used. This dissertation explores how organizations can profit even more from such results in the long term by using them as an internal knowledge resource for improving the usability of future products and for increasing the efficiency of user centered processes. This topic will be investigated for in-house usability consultants as the primary target group of such a resource. In-house consultants are responsible for the quality of the products developed in their company, and the sustainable management of internal usability results therefore is of particular interest to them. In the research field of human computer interaction and user centered design, several approaches have already been proposed which can be used to systematize usability results in order to pursue a variety of goals (e.g. Hughes 2006; Douglas 2007; Vilbergsdottir et al. 2014). The User Action Framework (Andre et al. 2001) is an important contribution in this area. Its implementation, however, may prove to be difficult for many organizations because applying it was found to be resource intensive (Hornbæk et al., 2008). Other classification systems for usability problems have predominantly been in use in scientific studies on the evaluation of usability methods (e. g. Lavery et al. 1997; Hornbæk & Frøkjær 2008). These approaches have not been widely adopted because of the efforts involved in applying them, and because they do not take into account relevant use cases for usability information in organizations. The identification of use cases for the internal application of usability results therefore constitutes an important research question of this dissertation (research question RQ1). Qualitative interviews with in-house usability consultants (n=8) as well as focus groups in two organizations are conducted in order to investigate this question and to elicit usage requirements of an usability information system (research question RQ2). A prototypical usability information system implements these requirements based on a set of realistic usability results. The system and the proposed requirements are evaluated in an additional study with usability consultants (n=11). In the context of this study, criteria for reusing and generalizing usability results can be examined from the point of view of the participants (research question RQ3). In addition, the factors and barriers influencing the process of sharing and using usability knowledge have been investigated (research question RQ4). Results demonstrate that usability results have already been collected and applied to different use cases in many organizations (RQ1), including their direct application to current design decisions, learning and exploration, analytic questions, and the creation of internal usability standards. The organization of usability results (RQ2) requires a combination of product-specific characteristics with more general attributes as metadata for search and analysis. Results from user studies should be linked to the underlying empirical data and to the resulting design recommendations. Requirements for information interaction include support for the targeted search for usability results, dealing with potentially unknown or changing terminology, as well as possibilities for exploratory search and learning. If results are collected comprehensively in an organization, features for information analysis can be used to support the improvement of development processes. A number of different criteria are used to assess the reliability of usability results and the fit between the context in which a result was elicited and the context to which the result is to be applied. These aspects together provide the basis for deciding about the transferability of results (RQ3). Acceptance of the application of usability results as an information resource (RQ4) primarily depends on the amount of effort which is required for documenting these results. However, most participants expect the benefits to outweigh these efforts. Possible barriers for sharing usability results also include concerns about the loss of control over their interpretation as well as the perception of published results as criticism by those who are responsible for a product. In addition to describing existing practices, the results of this dissertation are intended to offer assistance for the application of usability results as an information resource in different use cases. Accordingly, recommendations about different categories of usability information systems are presented. The findings indicate further possibilities for research with the goal of improving knowledge management for usability results and may also be applied to other domains such as research data management

Aufbau eines Dokumentationsmodells zur effizienten Erstellung vonE-Commerce-Softwarespezifikationen aus strukturiert erfasstenAnforderungen

Die Anforderungen an ein E-Commerce-Projekt sollten strukturiert dokumentiert werden, um daraus technische Lösungskonzepte abzuleiten. Eine solche Planungsphase erhöht die Chancen auf ein erfolgreiches Projekt und minimiert Projektrisiken, ist jedoch mit Zeitaufwand und Kosten verbunden. Viele Webshop-Betreiber möchten diese Aufwände minimieren, da eine kurze Projektdauer als kritischer Erfolgsfaktor am Markt angesehen wird. Diese Arbeit zeigt ein Dokumentationsmodell für Software- und Infrastrukturanforderungen auf, das die Branchenspezifika berücksichtigt und die Dokumentation von Anforderungen und Lösungskonzept erheblich beschleunigen soll. Dazu setzt es auf Wiederverwendung und die visuelle Modellierung mit einem CASE-Tool der aktuellen Generation. Sie reflektiert den Nutzen anhand eines Tests des Dokumentationsmodells im Projekteinsatz.The requirements of an e-commerce project should be documented in a structured way in order to derive technical concepts from them. Such an analysis phase increases the chance for a successful project and mitigates project risks, yet it costs both time and effort. Many webshop operators strive to minimize the analysis efforts as a brief project duration is considered a critical factor to success in the market. This thesis develops a documentation model for software and infrastructure requirements that takes industry specifics into account and aims to greatly accelerate the documentation of requirements and corresponding solution concepts. For that purpose it proposes requirements reuse and visual requirement modeling with a current-generation CASE tool. The thesis reflects on the benefits based on a test of the documentation model in an actual project

Workflow-basierte Geschäftsprozeßregelung als Konzept für das Management industrieller Produktentwicklungsprozesse

Die Prozesse der industriellen Produktentwicklung müssen für jedes Produkt anhand dessen spezifischer Bedingungen individuell gestaltet werden und sind aufgrund der gerade am Anfang vorherrschenden unscharfen Informationssituation und der komplexen Verzahnung der Abläufe vielen unvorhersehbaren Änderungen unterworfen. Die sich daraus ergebende erhöhte Flexibilitätsanforderung an das Prozeßmanagement kann in vielen Fällen nicht bewältigt werden, da geeignete Instrumente zur Regelung nicht im voraus modellierbarer Prozesse fehlen. Mit der Workflow-basierten Geschäftsprozeßregelung wird ein Ansatz für die flexible informationstechnisch gestützte Regelung produktindividueller und situationsspezifischer Prozesse zur Verbesserung des Managements der industriellen Produktentwicklung. Ausgehend vom hohen Optimierungspotential, das mit Workflowmanagement realisiert werden kann, besteht der Ansatz in der kombinierten Anwendung von Geschäftsprozeßregelung, Workflowmanagement und Softcomputing. Dabei werden aufgabenbezogene Modellbausteine gebildet, die produktindividuell und situationsspezifisch zu einem Workflow-basierten Geschäftsprozeßregelungsmodell zusammengefügt werden. Die zur Ausübung der Geschäftsprozeßregelung notwendigen Entscheidungsfindungsprozesse werden durch Fuzzy-Logik-Ansätze unterstützt. Der Ansatz zielt auf eine flexible informationstechnische Unterstützung des Managements von industriellen Produktentwicklungsprozessen und zeigt damit eine bisher kaum berücksichtigte Anwendungsdomäne von Workflowmanagement auf.<br