Entwicklung einer intelligenten computergestützten Lernumgebung für die elektrotechnische Grundlagenausbildung

The theses presented in the following paper describe the concept and implementation of interactive and intelligent components for computer-based learning environment at the electrical engineering department GET. The achieved results carry forward the work of GET research group on computer-based learning environments. The main goals are the conceptual design and implementation of interactive components within the GETsoft learning environment, application of engineering tools (MathCAD) for computer-based education, and concept and prototype implementation of knowledge-based problem solving environment. Learning in the virtual learning environment involves the cognitive confrontation with the subject matter to be learned (learning object). Thus, the interactivity of the learning objects becomes the crucial criteria of the quality of learning within the computer-based learning environment. The web-based GETsoft offers many multimedia components that can be used by teachers to organize their own learning units. Students get access to typical subject topics and questions. The interactive components and tasks with self- control opportunities make possible the active treatment of the subject matter. Intelligent Problem Solving Environments (IPSEs), a special type of intelligent tutoring systems, are being developed by the research group of Prof. C. Möbus (OFFIS, Oldenburg). The ideas of IPSE have been adapted for the new (for the approach) domain of the basics of electrical engineering and for new kinds of tasks (symbolic analysis, circuit analysis, solution draft control). The concept of the knowledge-based problem solving environment mileET from the EE-education point of view and implementation of a part of its knowledge base are presented in these theses. MileET represents an innovative kind of learning support within the GET area. It is intended to be used by students for active, independent learning while solving tasks with and in the program. Students have the possibility to formulate different solution proposals and ask the program to check them. The implemented knowledge-based component, a special kind of expert system, contains necessary knowledge for tasks and methods of the network analysis and possesses the ability of symbolic task solving. Due to a flexible and dynamic solution production with consideration of the user's inputs, an adaptive feedback on the solution draft as well as an adaptive completion of an incomplete user's solution can take place. To the teachers, the program offers the possibility to provide different (new) tasks and to leave the routine correction work to the program. The key results, as well as some ideas concerning the future work on the intelligent learning environment GETsoft complete this paper.Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden Ansätze vorgestellt, die zur Entwicklung einer computergestützten Lernumgebung für ein explorierendes Lernen am Fachgebiet Grundlagen der Elektrotechnik (GET) beitragen und sich als Weiterentwicklung der Forschungen des Fachgebietes in Richtungen multimedialer und intelligenter Lernumgebungen einordnen lassen. Konzeption und Implementierung interaktiver Lernmodule für die GET-Domäne, Einsatz von Ingenieurwerkzeugen in der GET-Lehre, sowie Konzeption und prototypische Implementierung einer wissensbasierten Problemlöseumgebung für GET sind die Aufgabenstellungen dieser Arbeit. Da in virtuellen (computerbasierten) Lernumgebungen für individualisiertes Lernen das Lernen in erster Linie die kognitive Auseinandersetzung des Lernenden mit dem zu lernendem Inhalt (dem Lernobjekt) bedeutet, wird Interaktivität der Lernobjekte zu einem der entscheidenden Qualitätskriterien des Lernens und der Lernumgebungen. Die webbasierte Lernumgebung GETsoft bietet den Lehrenden viele multimediale Komponenten für das Zusammenstellen ihrer Vorlesungen und Übungen. Interaktive Experimente und Aufgaben mit Möglichkeiten zur Selbstkontrolle ermöglichen den Studierenden eine aktive Verarbeitung des Lehrstoffes. Der in der Forschungsgruppe von Prof. C. Möbus (OFFIS, Oldenburg) entwickelte IPSE-Ansatz wurde auf der neuen für den Ansatz Domäne der Grundlagen der Elektrotechnik und für die neuen Aufgabenarten (Formelnanalyse, Lösungsentwurfskontrolle, Schaltungsanalyse) umgesetzt. Die Konzeption der Problemlöseumgebung mileET aus der GET-Sicht und einige Teile der implementierten wissensbasierten Komponente werden in der Arbeit betrachtet. MileET ist eine innovative Art der Lernerunterstützung auf dem GET Gebiet. Das Programm ermöglicht den Lernenden aktives, selbständiges Lernen durch Aufgabenlösen mit und in dem Programm. Studierende haben die Möglichkeit verschiedene Lösungsentwürfe zu verschiedenen Aufgaben zu den Themenfeldern Methoden der Netzwerkberechnung zusammen zu stellen und vom Programm testen zu lassen. Die implementierte wissensbasierte Komponente, eine spezielle Art des Expertensystems, besitzt die Fähigkeit die Aufgaben symbolisch zu lösen, so dass eine flexible und dynamische Lösungserzeugung unter Berücksichtigung der Benutzereingaben stattfindet und eine adaptive Rückmeldung über den Lösungsentwurf sowie eine adaptive Vervollständigung einer unvollständigen Benutzerlösung erfolgen. Den Lehrenden bietet das Programm die Möglichkeit verschiedene (neue) Aufgaben einfach zu erstellen und die Korrekturarbeit dem Programm zu überlassen. Die Überlegungen zur Weiterentwicklung der intelligenten Lernumgebung GETsoft sind schließen die Arbeit ab

Digitale Visualisierung literarischer Strukturen : XML in der Literaturwissenschaft

Aufgabe dieser Magisterarbeit ist die digitale Visualisierung von literarischen Strukturen digitalisierter Literatur. Textgrundlage bilden ausgewählte Loreley-Gedichte. Nach einer theoretischen Einordnung dieser Arbeit sowie zweier Digitalisierungsprojekte der Literaturwissenschaft (Heinrich-Heine-Portal und Projekt Loreley) sollen im Hauptteil die Möglichkeiten einer grafischen Illustration mit digitalen Mitteln formaler und semantischer Strukturen erörtert und exemplarisch demonstriert werden. Als Auszeichnungssprache zur digitalen Erfassung sowie zur Kodierung der Interpretationen wird die XML-Applikation TEI-Lite verwendet. Die Visualisierung erfolgt mittels XSLT als XHTML und SVG

Wissenstransfer - Komplexitätsreduktion - Design

Die Reduktion der Komplexität spielt in der Vermittlung vielschichtiger Inhalte eine wesentliche Rolle. Wie der Transfer von Wissen auf sprachlicher und gestalterischer Ebene erfolgt und wie der Kommunikationsrahmen die Wahl der Mittel beeinflusst, ist Schwerpunkt des Sammelbandes. In den Beiträgen wird die Wissenschaftskommunikation unter drei Aspekten untersucht: Information der breiten Öffentlichkeit, Lehrveranstaltungen für Studierende und wissenschaftlichen Nachwuchs sowie Fachdiskurse innerhalb der eigenen Disziplin. Die Autorinnen und Autoren diskutieren die Komplexitätsreduktion in Information, Didaktik und Fachdiskurs und betrachten schließlich die Rolle des Designs. Denn - unabhängig vom Kontext - stehen hinter jedem Wissenstransfer diese Fragen: Warum ist die Reduktion der Komplexität des Wissens wichtig? Wem sollen wissenschaftliche Erkenntnisse mit welcher Zielsetzung vermittelt werden? Und: Welche Bedeutung hat dabei die Gestaltung der Inhalte

Die Realismusmaschine

Die Stereoskopie, deren Betrachtungsapparat aus dem wachsenden Interesse an der menschlichen Wahrnehmung und ihrer wissenschaftlichen Erforschung zu Beginn des 19. Jahrhunderts hervorgegangen ist, bewerkstelligte in der zweiten Hälfte desselben Jahrhunderts zum ersten Mal die breite Vermarktung fotografischer Bilder. In der vorliegenden Arbeit wurde dieser eigenständigen Medienentwicklung sowohl unter strukturellen als auch unter phänomenologischen Gesichtpunkten nachgegangen und versucht, über die Darstellung des Einzelmediums hinaus, spezifische, den Realismus betreffende Aspekte des Verhältnisses von Menschen zu ihren medialen Bilderwelten zu beleuchten. Dazu wurden zunächst anhand von zwei sehr unterschiedlichen Distributionsbeispielen aus den USA und dem deutschsprachigen Raum die ökonomischen und technischen Ermöglichungsbedingungen für dieses, von der Mediengeschichtsschreibung in seiner Größenordnung oft übersehene Phänomen, zu verdeutlichen: Industrielle Produktionsmethoden und ausgeklügelte Vertriebssysteme machten die Stereofotografie finanziell verwertbar. Technische Rahmenbedingungen wurden zum Auslöser einer veränderten Bildpraxis. Das Versprechen der „Reisen im Lehnstuhl“ und die geweckten Bedürfnisse nach authentischen Seherlebnissen war der dritte Erfolgsfaktor. Zeitgenössische Kommentare umreißen den Vorstellungshorizont, der der Stereoskopie als Bildmedium zugewiesen worden ist und der sich bis heute in den Erwartungshaltungen von modernen Bildkonsumenten an binokulare Visualisierungstechniken widerspiegelt. Das Versprechen wirklichkeitsnaher Bildvermittlung durch stereoskopische Techniken wird nach wie vor aufrechterhalten, wie etwa die Virtual-Reality Debatte in den 90er Jahren oder regelmäßig auftauchende 3-D Film Produktionen illustrieren. Mit der leichteren Verfügbarkeit von gedruckten Ansichtskarten und der größeren Faszination an den bewegten Bildern zu Beginn des 20. Jahrhunderts verschwand die Stereoskopie jedoch aus dem massenmedialen Kontext. Im Hinblick auf die technische Machbarkeit des stereoskopischen Films stellt sich allerdings die Frage, warum sich der 3-D Film nicht dauerhaft etablieren konnte. Ist es tatsächlich die bislang benötigte und als störend empfundene Brille, wie häufig argumentiert wird? Medientheoretische Ansätze, wie etwa von Jay David Bolter und Richard Grusin liefern dazu zwei Antworten: Ja, weil Medien als Übermittler von Inhalten zuallererst ihre eigene Transparenz bewerkstelligen müssen. Gerade das gelingt der Stereoskopie aber am allerwenigsten. Mit ihren auffälligen Apparaturen ist sie diesbezüglich der Elefant im medialen Porzellanladen. Und nein, weil Medien ihre Oberflächen andererseits auch selbst zum Inhalt machen und eigenständige Fortschreibungsmechanismen entwickeln. Die „Brille“ allein kann daher nicht für den langfristigen Misserfolg der Stereoskopie verantwortlich gemacht werden. Vielmehr scheint das stereoskopische Bild insgesamt gegenüber dem Zweidimensionalen an Symbolgehalten zu verlieren. Denn der räumliche Effekt ist auf Informationsebene zum größten Teil redundant, weil beinahe alle Tiefeninformationen zweidimensional darstellbar sind. Auf semiotischer Ebene bewirkt dieser Effekt eine grundlegende Veränderung der Betrachtungssituation wodurch bildliche Rahmenbedingungen aufgehoben und Bedeutungszusammenhänge eingebüßt werden. Die versprochene hyperrealistische Abbildungstechnik entpuppt sich somit als Dekonstruktionsapparat, der das Verhältnis von Bild und Betrachter verschiebt, indem es den Bezugsrahmen neu strukturiert. Damit gibt das Stereoskop aber auch den Blick auf die Fotografie frei und legt Bildkonventionen offen, die sonst vom medialen Verwendungszusammenhang verdeckt werden. Die Stereoskopie ist diesbezüglich für die Fotografie wie die Lupe für den Druck. (Bei Vergrößerung wird das gedruckte Bild als eine Ansammlung von Punkten erkennbar.) Bei dieser Arbeit handelt es sich also um den Versuch, eine Spielform des medialen Gebrauchs von Bildern hervorzuheben, indem eine gedankliche Verknüpfung von Erwartungshaltungen und tatsächlichem Mediengebrauch anhand eines historischen Beispiels unternommen wird. Die Stereoskopie stellt dabei ein Anschauungsbeispiel dar für die Entfaltung eines Mechanismus der Interaktion zwischen Mensch und Bild bzw. zwischen Mensch und menschlichen Bilderwelten. Dieser Effekt wird in dieser Arbeit als Realismusmaschine bezeichnet, ein Effekt der ebenfalls in zweidimensionalen Bildern beobachtbar und beschreibbar ist. Vereinfacht geht es um die Zerstörung oder Minderung des Imaginationspotentials bei der Deutung von Bildern durch die Hervorhebung und Überbewertung ihres Wirklichkeitsbezugs. Ein Wirklichkeitsbezug der umso glaubwürdiger erscheint, je größer das Täuschungsvermögen dieser Bilder ist und je besser die Mechanismen des Verschwindens ihrer medialen Bestandteile funktionieren. Gefragt wird also nach den Rahmenbedingungen unserer Imaginationsfähigkeit. Die kulturspezifische Bedeutung des Realismus in Bildern ist zum einen ein Gradmesser für den Stellenwert den das Sichtbare in einer Gesellschaft als Referent der Wirklichkeitskonstruktion einnimmt, andererseits können Realismuseffekte und Realismuserwartungen als Entschlüsselungsmuster für visuelle Codes besonders der gerade gängigen Bildkonventionen dienen. Bildlicher Realismus ist daher weniger eine Darstellungsform als vielmehr die Einnahme eines visuellen Standpunkts, einer Ideologie der Sichtbarkeit. Ein Bild ist letztlich das was passiert wenn jemand ein Bild betrachtet: Bilder sind Anleitungen zum Träumen. Jene Territorien der Bildkultur die sich als „Bildnatur“ ausgeben entlassen die daran Beteiligten in unbewusste Träume und Scheinrealitäten. Befreit von ihrer optischen Determiniertheit könnte die Stereoskopie an einer Erweiterung der Beweglichkeit unseres visuellen Denkens beteiligt sein

Multimedia - Mythen, Chancen und Herausforderungen. Abschlußbericht zur Vorstudie

Studie zu dem durch das Büro für Technikfolgenabschätzung beim Deutschen Bundestag durchgeführten Projekt "Multimedia - Mythen, Chancen und Herausforderungen": Stand der Technik und deren Einsatzmöglichkeiten, Multimedia in geschäftlichen Anwendungen, im Privathaushalt und im öffentlichen Bereich, Lernen mit Multimedia, neue Mediensprache, Computerisierung des Hörfunks, Schlußfolgerungen und Vorschläge

Multimedia. Mythen, Chancen und Herausforderungen Mannheim : Bollmann, 1995

»MULTIMEDIA« - die Kombination bisher getrennter medialer Technologien - ist der Standpfeiler der allenthalben postulierten Informationsgesellschaft. Doch auf dem Weg zu dieser trifft man zunehmend auf unrealistische Prognosen, hochfliegende Pilotprojekte und verwirrende Anwendungsszenarien. Das Buch, als Studie des Büros für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag mit der Unterstützung einer Reihe kompetenter Gutachter entstanden, tritt gerade dieser Verwirrung entgegen. So wird manches schlicht als Mythos entlarvt, es werden aber auch die realistischen Chancen und die damit verbundenen Herausforderungen benannt, die multimediale Systeme bieten

Zeitschrift für Diskursforschung / Journal for Discourse Studies, 02/2015

Inhaltsverzeichnis Reiner Keller / Willy Viehöver / Werner Schneider Editorial 110 Themenbeiträge Thomas Niehr / Eva Dickmeis / Bianka Trevisan / Eva-Maria Jakobs Neue Wege der linguistischen Diskursforschung 113 Marlon Barbehön Städtische Europadiskurse und die Konstitution lokalpolitischer Möglichkeitsräume: Das Beispiel Feinstaubpolitik in Frankfurt am Main 137 Simon-Philipp Pfersdorf Die diskursive Konstruktion von Regulierungswissen am Beispiel des gesellschaftlichen Umgangs mit Nanotechnologie. 159 Reiner Keller /Achim Landwehr / Wolf-Andreas Liebert / Werner Schneider / Jürgen Spitzmüller / Willy Viehöver Diskurse untersuchen – ein Gespräch zwischen den Disziplinen (Teil 2) 183 Review Annette Knaut Rezension zu Michael Kauppert / Irene Leser (Hrsg.): Hillarys Hand. Zur politischen Ikonographie der Gegenwart. 208 Berichte Maya Halatcheva-Trapp / Wolf J. Schünemann Die Diskusive Konstruktion von Wirklichkeit II – Interdisziplinäre Perspektiven einer wissensoziologischen Diskursforschung 21

Inszenierung des musealen Raumes

Kulturelle Einrichtungen und Angebote richten sich heute mehr denn je nach den Bedürfnissen der Erlebnisgesellschaft. Auch Museen stellen vermehrt das Erlebnis in den Vordergrund ihrer Arbeit und beugen sich den Forderungen ihrer Zielgruppen. So verwundert es nicht, dass die Inszenierung im Museum zu einem fixen, besonders wirksamen Element avancieren konnte. Diese Arbeit beschäftigt sich mit eben diesem Phänomen und zeigt auf, dass die verschiedensten Wirkungsweisen inszenierter Inhalte innerhalb des musealen Raumes durchaus mehr als nur ein kurzweiliges Spektakel bieten können. Als Einstieg in die Thematik wird dafür zunächst ein Abriss über die historische Entwicklung der beiden Begriffe Inszenierung und Museum geboten. Im weiteren Verlauf werden die Berührungspunkte dieser Begriffe erläutert und die damit verbundenen Problemstellungen, wie beispielsweise der Vorwurf der Manipulation, verdeutlicht und relativiert. Der Kernteil der Arbeit beschäftigt sich detailliert mit den Besonderheiten und Wirkungsweisen einer Inszenierung im musealen Raum. Dazu werden nicht nur verschiedenartige Inszenierungstypen sowie die Möglichkeiten einer narrativen Gestaltung innerhalb des Museums vorgestellt, sondern auch ein Grundgerüst an inszenatorischen Instrumenten, die für die Gestaltung einer Ausstellung von Relevanz sind, ermittelt. Neben Besonderheiten von Exponaten und architektonischen Gestaltungsmitteln wird dabei auch die Wirkung von Licht, Text, Farben, Medien sowie Navigations- und Orientierungshilfen behandelt und beispielhaft erklärt. Mithilfe der hier eruierten Ergebnisse wird schließlich die Ausstellung des Wiener Hauses der Musik untersucht und in ihrer Wirkung unmittelbar analysiert sowie beurteilt. Ein abschließendes Plädoyer für inszenierte Inhalte innerhalb musealer Ausstellungen rundet die Arbeit zusammenfassend ab