Learning Management Systeme
Grundlagen, Überblick, typische Einsatzgebiete
Typische Anwendungsfälle + Workflows
Typische techn. Komponenten und Schnittstellen
Moodle, edX
Aufgaben + Zielsetzung Lernplattformen
Überblick digitale Bildungslandschaft
Typische Einsatzgebiete: Schule - Hochschule - Industrie
Definition: E-Learning beschreibt eine Methode, die bestehende Kenntnisse, Strukturen und Arbeitsweisen in Bildungsbetrieben digital abbildet und ergänzt, um etablierte Lernumgebungen zu erweitern.
Didaktik: versch. Lehr-Aktionsformen (sozialkomm., medial), Sozialformen (Einzel-, Gruppeninteraktionen), Medien (tradit., digital)
Blended Learning: Online-, Präsenzphasen abwechselnd
LMS: Lerninhalte entwickeln + bereitstellen (interaktiv; Text, MM, Prüfungs-, Test-, Bewertungsmethoden)
techn. Aspekte oft in Mittelpunkt gestellt
=/ "Lehre automatisieren, tradit. Lehrbetrieb ersetzen"
Arbeitsabläufe an Bildungsinstitutionen verbessern (beachten bei Entwicklung+Einrichtung Plattform, Anwendung+Entwicklung Lerninhalte)
Lernplattformen: E-Learning-Umgebungen, Virtual/Managed Learning Environments
Komm.tools (Diskussionen, Foren, virtuelle Gesprächsräume), Zugang zu Kurs-+Studieninfos (Neuigkeiten, Lernmaterialien), Tests
Medienformen: Präsentationsmedien (Darbietung Inhalt durch Lehrende), Interaktionsmedien (aktive Verarbeitung Inhalte durch Studierende, Wissensabfrage)
großer Wachstumsmarkt (freier Markt boomt, öfftl. Bildungsträger langsamer: Stakeholder)
sehr große Menge E-Learning-Angebote (bes. privatwirt. Raum)
Software (LMS) als Grundlage für Plattform
Typen
kursbasiertes Lernen mit praktischer Ausrichtung: Udemy, Memrise
kursbasiertes Lernen mit akademischer Ausrichtung/MOOCs (Massive Open Online Course): edX, Coursera, Sophia, Noodle
Prüfungsvorbereitung: PrepxL (On Course Learning), ACT Online Prep
Crowd-based Learning (P2P-Modelle), Tutoring: Brainly, Magoosh
game-basiertes Lernen: Spongelab, GameLearn (häufig in Unternehmen)
Universitäts-, Hochschullehre: ILIAS, Moodle
Didaktik (Schule): WebWeaver, its Learning, IO-net², Moodle
Udemy
Weiterbildungsformate, Wissen für bestimmte Berufsfelder
stark standardisiert, keine individuellen Kursanforderungen, idR selbstorganisiert, kein Tutoring
Onlineshop für Bildungsinhalte: Angebotsmasse, Vermarketungs-, Angebotsstrategien (E-Commerce)
Teilnehmer potenz. Dozent, Markplatz für Dozenten: Nutzerprofil Infos, fachl. Hintergründe, Schwerpunkte, Bewertungen (E-Commerce)
lebenslanger Zugriff auf Inhalte, On-Demand-Videos, Text, TN-Bescheinigung
wichtigste Einsatzbereiche: Schulen, Universitäten, Wirtschaftsunternehmen/Organisationen
Schule
Hochschule
privatwirtsch. Nutzung
staatl. Aufgabenbereich, E-Learning in Lehrplänen verankert
introvertierte Schüler profitieren stärker
bes.didaktische Anforderungen, kontrollierter Einsatz (im Vgl. Erwachsenenbildung)
Use Cases: Aufgaben stellen, Lösungshilfen anbieten, Abläufe organisieren, Arbeitsergebnisse (einsammeln, bewerten, kommentieren)
Liste erprobter LMS für Schulen (Standards schaffen)
verstärkte Nutzung, Verbreitung digitaler Lernmaterialien -> LMS: Standard an vielen Hochschulen
meist Blended-Learning
Teilprogramme Studium integrieren, Lernszenarien unterstützen
Lehrende: Managementaufgaben, Lerninhalte bereitstellen, Lernaktivitäten protokollieren/bewerten
Trainingsprozesse optimieren
gesetzl. Verpfl. Mitarbeiterschulung
Banken (Compliance-Trainings), Lebensmittelindustrie+produzierende Gewerbe (Richtlinien+Standards)
konzernspezifische Strukturen, aktive Trainingsszenarien, Anforderungen Mitarbeiter, selbstorganisiertes Lernen
Sicherheitsaspekte: Inhouse-Lösung (on-the-premise) <-> Client-Server-Lösung (on-demand, SaaS/Cloud)
Lehre
Schulung + Trainings (Weiterbildung)
Workflows
Schulunterricht
Studium
komplexe Softwarearchitekturen, untersch. Medienformate
nutzungsangepasste Lern-, Trainingsszenarien; angepasst an Akteure+Interessengruppen
LMS: didaktische Prozesse systm. organisieren, Lernprozesse unterstützen
individuelle Bedürfnisse Lehrer, Schüler
Konzeption Unterrichtsmaterialien: didaktische Anforderungen, Standardisierung, Deutscher Bildungsserver (länderspezf. Empf. + Leitlinien)
Medienkompetenz (Voraussetzung) -> Medienbildung vorgelagert
LMS als Dateiablagesysteme: kollab., Erstellung MM+Wikis
Inward facing activities: Unterrichtsvorbereitg., Materialerstllg., intern. Komm., Terminverwaltg., Dokmntat., Veranstltgsorg.
Outward facing activities (an Lernende, Eltern): Bereitstlg. Lehrmaterial, Tutoring, Lehrplan, Prüfungsthemen, unterrbez. Komm.
vorr. selbstorganisiert, ausreichende Technik-, Medienkompetenz
Umgang+Mat.bereitstllg. von Bildungseinrichtg vorgegeben
Bereitstellg Studienunterlagen, Gruppenarbeiten, kollab. Projekte, Evaluierung Studenten (Lernfortschritt)
grenzüberschreitende Nutzung möglich (Lehrstuhl, Fachbereich, Hochschule)
individuelle Anpassungen: ext. Systeme anbinden, UX, Nutzungsgewohnheiten (responsive Nutzung, Kollab., Social-Learning)
Privatwirtschaft+Verwaltung: Schulungszwecke (Steigerung Wirtschaftlichkeit+Effizienz durch Know-How)
individuelle Anpassungen
interne IT/IT-Dienstleister betreuen tech. Komp.
Entwicklg. Trainingsmat. durch Dienstleister
Dienstleister: WBT-Prozesse (Web Based Training) konzipieren+implementieren/Trainings durchführen
MOOCs (Massive Open Online Courses): selbstorg. Lernen, eigenst. Weiterbildung; Universitäten, Zertifikat (rennomierte Unis: weltweit kostenlos, Zert. kostet)
Setup/Installation LMS-Architektur
Rollenzuweisung + Strukturierung
Asset-Konzeption/WBT-Workflow
Assetproduktion
Kursabläufe + Organisation
Verwaltung versch. Nutzergruppen (unters. Interessen+Aufgaben, Rechte+Rollen) (wie CMS)
techn./systemadmin. Workflows <-> Workflows z. Entw. Lerninhalte
bildet Strukturen+Arbeitsabläufe einer Orga ab (wie CMS)
Funktionen+Module von Anfang auf Bildungsinstitutionen ausgelegt (/= CMS)
vor Installation: Zielsetzungen+Anforderungen Orga klären ( Konzept/Pflichtenheft)
Studienabläufe+Vorlesungen unterst., Struktur Hochschule abbilden, Tutoring, Kommunikation, Kollaboration
Privatwirtschaft: individuellere Anforderungen (Zielsetzungen, Abläufe, Erfolgswünsche, Zielgruppe)
nach Installation: techn., optische Anpassungen (Systemerw., Module, Anpassung Funktionen + Design) admin. Aufgaben
Admins (Verwalter/Technik)
Content-Ersteller (Personal/Lehrende/Verwaltung/ext. Content-Lieferanten)
Endnutzer (Lernende)
grobe Rollenunterteilung:
Admins: nach Installation: techn. Wartung, Nutzeradministration (Nutzerkonten, Passwörter, Rollen-, Gruppenzuweisung (Zugriffs-, Bearbeitungsrecht))
Rollen in LMS meist differenziert (Bsp. Moodle)
Admin (volle Kontrolle aller Vorgänge)
Manager (ähnl. Admin, weniger Rechte)
Kursersteller (neue Kurse anlegen)
Trainer mit/ohne Bearbeitungsrecht
Teilnehmer
Gast (Kurse sehen, nicht teilnehmen)
Rollenvert. richtet sich nach Arbeitsschritten im LMS
Anforderungen (Lerninhalte, Abläufe) -> Konzeption
WBT-Workflows (Web Based Training): standardisiert Abläufe bei Asset-Produktion
WBT: Konzeption -> techn. Produktion
Konzeptionsphase (Idee, Grob-, Feinkonzept): welche Inhalte in welchem Umfang, welche Kontroll-, Arbeitsabläufe
Lernmaterialien: Assets
mehr. Assets = Lernobjekt
zielgruppengerechte Richtlinie, techn. Voraussetzungen für Workflow, welche Materialien für jeweiligen didakt. Ansatz
Schulen: didaktisch besonders geeignet
Präsenzstudium: unterst., weiterführende Mat.
Erwachsenenbildung, Fernstudium, Trainings: umfangreichere Lernpakete (inhaltl. ineinandergreifend, logisch aufeinander bauend), Tools (Pensum selbst bestimmen, Wissensstand prüfen)
Assets: textbasierte, Übungsmat., mediale/multimediale, Nachschlagewerke (Wikis, Links), Lehr-/Arbeitspläne, Aufgaben/Tests/Prüfungen
Multimediale Inhalte: Lernkonzepte auf digitale Szenarien übertragen (Drehbücher, Game-Konzepte)
Lehr-/Arbeitspläne: Überblick Kursinhalte+Lernfortschitte (aktueller Wissensstand+Lerntempo vergleichen)
interaktive Tools in LMS
Kommunikationstools: Foren, E-Mails, Chats
Organisationstools: Kalender, Anfragenbearbeitung, Überwachung Lernfortschritt, Aufgabenverteilung, To-Do-Listen
Testtools: Tests, automatisierte Testauswertung
hoher Komm.aufwand, zeitintensiv
Canvas-LMS (automatisierte Organisation), Moodle (per Plugin)
LMS-Architektur
Grundanforderungen und -funktionalitäten
Hardware- und Systemanforderungen
Sicherheitsaspekte bei Setup/Installation und Betrieb
LMS-spezifische Schnittstellen und Datenaustauschmodelle
E-Learning-Plattformen: Software: Client-Server-Architektur
Server (Hardware): webbasiert/allgemein Client-Server-basiert, Software für Plattform installiert
Architektur: mehrschichtig (drei Bereiche, SS, Datenbasis)
LMS: drei Bereiche (Administration, LMS, Authoring-Bereich)
zweigeteilte Datenbasis (Backend?): Administration (Benutzer-, Kursdaten), CMS (Lerninhalte, Metadaten)
Schnittstellen zu internen/externen Systemen/Services
Integration Nutzerinteraktionen
Abbildung spezif. Lernpfade
Evaluationsmethoden
Lern-, Prüfungs-, Nutzerdaten verwalten
automatisierte Leistungseinschätzung, Überwachung Lernfortschritt
Leistungskontrollen, Berichte, bewerten (Module, Autoren, Lehrer, Tutoren, Studenten)
Socia-Media-ähnliche Kollab.formen: Lerngruppen, Wissensgemeinschaften, Bespr.räume, virtuelle Arbeitsräume, Wikis, Foren, Blackboards
Integration ext. Systeme, Anbindung an interne/externe Systeme (Pers.management, Wissensmanagement...)
meist LMS als Cloud Service
Hard-, Softwareanforderungen abh. v. Einsatzgebiet
Open-Source-LMS oft LAMP-Systeme (Komponenten variieren, z.B. MAMP/WAMP)
Speicherplatz auf Server (Anwendungsquelltext, Content: ~ Kursangebot)
Prozessorleistung + Arbeitsspeicher Server (kompl. Medienformate beeintr. Leistung)
Performance (Serverlast durch Nutzerzugriffe, Verarbeitungsprozesse)
Frontend-Anw. + DB auf getrennten Servern (Admins Kenntnisse Lastenverteilung in Webanw.)
Caching-Systeme verringern Last
LMS: interne Sys., reglementierter Zugang
Konfiguration Webserver: nur Server hat Lese-, Schreibrechte für gesamte Anwendung
Datenbankzugang + Verzeichnispfade in config.php
Daten, Konfig.dateien, Files für DB-Zugriff nicht in öff. Verz., getrennt verwaltet
Anwendungssicherheit + Datensicherheit
automatisierte Backups (meist per CronJobs), Dumps v. Anwendungs-, Produktionsdb
Lerninhalte möglichst in versch. Anwendungen nutzen und weiter verwerten
Shareable Content Object Reference Model (SCORM)
IMS
Standard um Lerninhalte in versch. Sys. ohne Umformatierungen z. nutzen
Modell z. Content-Aggregation: Lernobjekte -> Lernsequenzen -> Kursstrukturen
4 Komponenten in Modell: Assets, Shareable Content Objects (SCOs), Acitivities, Content Organization
SCOs: kleinste Einheit, die von LMS über ECMAScript API angesprochen wird
Wiederverwbk. SCOs ~ Produkt. unabh. v. Lernkontexten, Beschreibung dr. Metadaten
SCORM Run-Time Environment
Moodle
edX (edx.org)
Setup/Installation, Konfiguration
Design Themes
Nutzung für Anwender
Technische Administration
Schnittstellen + Webservices
webbasiert, Open-Source
LAMP-System: Linux, Apache Webserver, SQL-basierte DB, PHP+PHP-Erweiterungen
E-Mail-Versand über Plattform mit Sendmail (Mail Transfer Agent/MTA)
Serverkonfig. + Installation ähnl. Framework:
Softwarepaket per Kommandozeile auf Webserver installieren, mit pw-geschützter DB verknüpfen
Moodle-Dateien liegen im vom Server beschreibbaren Verzeichnis außerhalb virtuellen Webverz. (Hacker)
Konfig. Moodle per config.php
Aufruf per zugewiesener URL
Setup CronJobs erforderlich (z.B. Überprüfung neue Foreneinträge -> E-Mail-Versand an User)
Core Themes: Boost, Classic
Boost: responsiv, based Bootstrap (gängige Webstandards für Oberflächen + UX-Design)
Boost: erleichtert Navigation, Nutzung, Konfig, graf. Anpassung, organis.spezif. Designs
Classic: k. als Parent Theme genutzt werden, nutzt Bootstrap 4 Stable Library
organisationsangepasst (Guidelines f. Umgang, Rechte+Rollen)
RR: Nutzerprofile, Kursräume, Materialien einstellen, Kursteilnehmer verwalten
benutzerangep. Dashboard (Überblick Kurse, Aktivitäten, Kalender, Erstellung+Bearbeitung Inhalte (RR))
Inhalte in kursbez. Kursräumen
Content-Aggregation: IMS-Formate, SCORM
Module für Kollab: Workshops, Foren, Wikis, Glossare, virt. Flashcardfs
versch. Medienformate, Aufgaben, Lektionen, Tests
Implementierung auf Entw.ebene, Verwaltung dr. Systemadmins
Admin Bereiche: Entwicklung, Datenverwaltung, Sicherheit, Systemarchitektur
Sicherheitsvorkehrungen, Teststellungen, Analysen, erweitern, Akzeptanztests, Serverumgebung analysieren, DB-Exporte (Datensicherung), Debuggen, Anbindung ext. Webservices (per Sicherheitsschlüssel/Token)
External Web Service API: Nutzung außerhalb Plattform
Erweiterung Anwendung (Plugins erstellen): General APIs, Spezifische APIs
"oo" in Moodle: object oriented
General APIs/System APIs: Cache API, Data Manipulation API (DB-Zugriffe), Form API (Formularverarbeitung, Events API, Plugin API, File Storage API)
Spezifische APIs: (Activity, Plagiatsprüfung, Berichte)
Aggregation/Datenaustausch: IMS-Pakete, Lernpakete im SCORM-Format (als ZIP-Dateien im-/exportiert)
Open edX Platform
Lernmodelle + Medien
Nutzung für Studierende
MOOC-Portal f. Bildungsanbieter
gestartet als Programm v. Harvard+MIT
Studienangebote, MOOCs, Lernangebote weltweit führender Unis
Industrieunternehmen, nicht-akademische Orgas (Amazon Web Services, Microsoft, Linux Foundation): Weiterbildungsprogramme/Business Courses
Open Source unter GNU Affero General Public License
Python, Software+Doku im GitHub Repository
3 Versionen vertrieben: quellcode-basierte Distribution (Installation auf Servern f. Devs), Open edX Distr. v. IBM (Anw. ohne Progr.kenntnisse, Open edX Distr. v. Bitnami (One-Click-Solution)
akadem. Bereich, NGOs, Enterprise-Solution
selbst gemanagt/Hosting dr. Service Partner (eduNEXT, MOOCcit)
Komponenten: Ubuntu (Linux OS auf Server), Docker (freie Container-Virtualisierungssoftware, Arbeiten m. Containern via SS), Django (Python-basiertes, quelloffenes Framework), React (JS-Softwarebib)
Installation: externer Webserver/Cloud-Service/on-the-premise
Architektur: Schichten LMS-gängig, weitere Schichten (Analytics, E-Commerce, Anbindung Zahlungssysteme)
Erweiterungen via Plugins, APIs, Xblocks (SDK für edX), JS
Austausch Lernmaterialien via Open Learning XML (OLX, Import-/Export-Format)
breites Kursangebot
multimediale, interaktive Formate
HD-Videos, Animationen, Simulationen, AR, VR
adaptive Lernmodelle (Fortschritt verfolgen, Lernverhalten an Lernbedürfnisse anpassen)
flexibles Authoring während Lehrveranstaltung
berufl. Weiterbildung, Uni-Masterstudiengang
begleitet (enrollment, feste Termine, Material n. f. Kursdauer)/Selbststudium (self paced)
teilweise Tutoring, persönliches Audit
MOOC: Fokus Diskussionsforen (m. Kommilitonen)
viele akademische Kurse kostenfrei
Businesskurse kosten
Gebühren f. offiz. Abschluss m. Prüfung+Zertifikat