Vergleich der Lernplattformen NetCoach und Virtuális Campus

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Lernen mit Online Medien

3. Technische Voraussetzungen
3.1 Die Geschichte des Internet
3.2 Modell der Datenkommunikation
3.3 Die Schichten der TCP/IP – Protokollarchitektur
3.3.1 Netzzugangsschicht .
3.3.2 Internetschicht .
3.3.2.1 Fragmentierung der Datagrammen
3.3.3 Die Transportschicht
3.3.4 Die Anwendungsschicht

4. Der Konstruktivismus als Theorie des netzbasierten Lernens .
4.1 Konstruktivistische Ansätze in der Instruktionspsychologie
und der Empirischen Pädagogik

5. Vorstellung zweier Lernplattformen
5.1 Genereller Kriterienrahmen
5.2 NetCoach
5.2.1 Administration
5.2.2 Kursmanagement
5.2.3 Didaktik
5.2.4 Kommunikation
5.2.5 Medien .
5.2.6 Design
5.2.7 Evaluation
5.2.8 Technologie und Technik
5.2.9 Support
5.3 Virtuális Campus
5.3.1 Administration
5.3.2 Kursmanagement
5.3.3 Didaktik
5.3.4 Kommunikation
5.3.5 Medien .
5.3.6 Design
5.3.7 Evaluation
5.3.8 Technologie und Technik.
5.3.9 Support

6. Vergleich und abschließende Anmerkungen

7. Literatur

1. Einführung

E-Learning? E-Teaching? E-Education ? oder Blended Learning? Vier Wörter und das gleiche Thema? Oder gibt es doch einen Unterschied zwischen den Erscheinungen, die sich hinter diesen Wörtern verbergen? Gemeinsam ist dieser vier Begriffen das „E“, d.h. es handelt sich bei allen um Lern- bzw. Lehrformen, die sich auf elektrische Medien stützen. Das Wort e-Learning ist ein Modewort. Dabei weiß man aber oft nicht, woran genau gedacht wird. Manche verstehen darunter alle Formen des Lernens, bei denen elektrische Medien eine Rolle spielen, wie z.B. unterschiedliche Unterrichtseinheiten im Fernsehen, Radio oder Lernen mit Hilfe eines Tonbandes (beim Fremdsprachenlernen z.B.). Natürlich wird auch der Computerunterstützte Unterricht immer dazu gezählt. Ab dem Zeitpunkt, als das Internet bzw. World Wide Web (WWW) massentauglich wurde – etwa Anfang/Mitte der neunziger Jahre des XX. Jahrhunderts – wird es auch oft in den Begriff des e-Learning mit einbezogen. Andere gehen viel differenzierter mit dem Begriff um und verstehen unter e-Learning ausschließlich nur die vom Internet bereitgestellte Möglichkeiten des Unterrichts. Nach neuesten Definitionen wird aber noch weiter differenziert und so versteht das Autorenteam Baumgartner, Häfele, Maier-Häfele e-Learning^[1] als „übergeordneter Begriff für softwareunterstütztes Lernen“ (Baumgartner, Häfele, Maier-Häfele 2002, S. 13). Nach dieser Definition zählen alle Formen des Lernens zum Bereich e-Learning, die unabhängig von der Hardware irgendeine Software zur Unterstützung des Lern – bzw. Lehrvorganges in Anspruch nehmen.

2. Lernen mit Online Medien

In der Forschung und in der Praxis wird im Allgemeinen e-Learning in etwa deckungsgleich kategorisiert und demnach lassen sich folgende Bereiche unterscheiden:

1. Lernen mit Offline Medien (Fernsehen, softwareunterstütztes Lernen am PC, Tonband/CD-ROM)
2. Lernen mit Online Medien (alle Formen des Lernens in einem Computernetz)

Da es in dieser Arbeit um das internetunterstützte Lernen geht, möchte ich im Folgenden die Merkmale dieser Lernform detaillierter beschreiben. Diese Art des Lernens verdankt ihre Popularität dem A3 (tripple A) Prinzip, d.h. man geht davon aus, dass unpersönliches, zeit- und ortsunabhängiges Lernen möglich ist.

Anybody

Unpersönlich wird das Lernen, wenn sich im Lernprozess weder die Lernenden noch die Lehrenden kennen oder kennen müssen. Das ist natürlich nicht einfach zu realisieren, weil die meisten Lernplattformen (auch die kostenlosen) im Internet eine Identifikation^[2] vom Nutzer verlangen.

Anytime

Die Dimension der Zeit spielt in den virtuellen Räumen auch eine wesentliche Rolle. Bei synchroner Kommunikation muss ein Termin ausgemacht werden, so dass alle Lernenden an der Kommunikation teilnehmen können. So sind auch Zeitverschiebungen in den unterschiedlichen Ländern zu beachten. Bei asynchroner Kommunikation ist die Zeit von geringerer Bedeutung, hier muss nur Aktualität^[3] beachtet werden.

Anywhere

Die Ortsunabhängigkeit hat auch ihre Voraussetzungen: Zum internetunterstützten Lernen sind die üblichen Geräte und entsprechende Netzanbindung nicht zu vermeiden, da zur Zeit Handys und Funkübertragung bei e-Learning eher Ausnahmeerscheinungen sind. Aus diesen Gründen braucht man einen Raum, wo alle technischen Voraussetzungen erfüllt sind. Ortsunabhängig wird diese Art des Lernens insoweit, dass man nicht unbedingt in eine weit entfernte Institution (z.B. Schule) fahren muss, um am Unterricht teilnehmen zu können, sondern man kann unter Umständen auch von zu Hause aus diese Tätigkeit ausüben.

Interaktivität

Neben dem A3 Prinzip ist es die Interaktivität, die das netzbasierte Lernen attraktiv machen kann. Unter Interaktion versteht man ganz allgemein in seiner ursprünglichen Bedeutung ein „aufeinander bezogenes Handeln zweier oder mehrerer Personen, Wechselbeziehung zwischen Handlungspartnern“ (Duden 1990, S.355). Bei der Definition der Interaktivität möchte ich mich auf die Definition, die in Bezug auf online Lernsystemen Verwendung findet, beschränken.

Aus dieser Sicht gibt es keine neue Definition der Interaktivität, vielmehr geht es darum, die neuen Interaktionsstile- und Formen zu analysieren und beschreiben. Jaspers beklagt (zitiert nach Schulmeister 2002, S. 48), „dass es trotz der Popularität des Interaktionskonzepts in der wissenschaftlichen Literatur nicht viel zu diesem Thema gäbe und fordert als Reaktion auf Merill und dessen Konzept instruktionaler Transaktionen eine neue Definition von Instruktion und eine konzise Beschreibung von Interaktion.“ Aus diesem Grund möchte ich einige ausgewählte Beispiele aus der wissenschaftlichen Literatur - zu technisch orientierten und nicht technisch orientierten Versuchen den Begriff der Interaktivität zu formulieren - vorstellen. Aus technischer Sicht werden folgende grundsätzlichen Interaktionsstile unterschieden (zitiert nach. http://dsor.uni-paderborn.de/de/forschung/publikationen/blumstengel-diss/Interaktivitaet.html ):

- Kommandozeileneingabe
- Menüs
- Frage-Antwort-Dialoge (Multiple Choice)
- Formulare und Spreadsheets
- natürlichsprachlicher Dialog sowie
- direkte Manipulation

Lucas (zitiert nach http://dsor.unipaderborn.de/ de/forschung/ publikationen/ blumstengel-diss/ Interaktivitaet.html) unterscheidet reaktive und proaktive Interaktionsstile in Lernsystemen. Unter reaktivem Interaktionsstil versteht er das Verhalten der Lerner, wenn sie durch einfache Manipulationen (z.B. Mausklick) Antworten auf präsentierte Stimuli geben. Bei proaktivem Interaktionsstil steht die aktiv konstruierende, generierende Tätigkeit der Lernenden im Mittelpunkt.

Als nicht technisch orientierter Interaktivitätsbegriff unterscheidet Baumgartner/Payr zwei Arten von Interaktivität: eine steuernde und eine didaktische. Unter steuernder Interaktivität werden hier die Aktionen zur Steuerung des Programmablaufes verstanden, und unter didaktischer Interaktivität die Gestaltung eines Lernerlebnisses (Baumgartner, Häfele, Maier-Häfele 2002, S. 17).

Für die Beurteilung der Interaktivität der hypermedialen Lernsysteme schlägt Blumstengel (http://dsor.unipaderborn.de/ de/forschung/ publikationen/ blumstengel-diss/ Interaktivitaet.html) Lernwegsteuerung, Darstellungstiefe, Dialoggestaltung und Veränderbarkeit als Kriterien vor. Unter Lernwegsteuerung versteht er, dass die Lernenden selbst über ihren Lernweg entscheiden, d.h. es liegt kein vordefinierter Lernweg vor, die Teilnehmer haben einen freien Zugriff auf die Inhalte. Mit Darstellungstiefe bezeichnet Blumstengel die Möglichkeit, dass es zu bestimmten Inhalten zusätzliche bzw. weiterführende Informationen angeboten werden können, welche bei Interesse abrufbar sind. Durch Dialoggestaltung soll die Interaktivität der Online-Lernplattformen erhöht werden, in dem unterschiedliche Testtypen, Simulationselemente und adaptive tutorielle Komponenten zur Verfügung gestellt werden. Unter Veränderbarkeit wird die Möglichkeit verstanden, dass die Lerninhalte von den Lernenden ergänzt werden, und neue strukturelle Verknüpfungen erstellt werden können.

3. Technische Voraussetzungen

Das computerunterstützte, netzbasierte Lernen braucht ein Minimum an Technik. Eine der Gemeinsamkeiten dieser Technik ist, dass sie durch das weltweite Netz miteinander kommunizieren kann. Bei den technischen Voraussetzungen des netzbasierten Lernens möchte ich mich auf das Gemeinsame, also auf das Internet, beschränken.

Man spricht über „ein Internet“ und über „das Internet“. Ursprünglich wurde nur das Computernetz, das auf dem Internet Protokoll basierte mit diesem Wort bezeichnet. Unter ‚einem Internet’ wird „jede Gruppe separater physikalischer Netzwerke verstanden, die untereinander durch ein gemeinsames Protokoll verbunden sind, um ein einzelnes logisches Netzwerk zu bilden... ‚Das’ Internet ist die weltweite Gruppe untereinander verbundener Netzwerke, hervorgegangen aus dem ursprünglichen ARPANET, die das Internet Protokoll (IP) nutzen, um die verschiedenen physikalischen Netzwerke zu einem einzigen logischen Netzwerk zu verbinden.“ (Hunt, Craig 1998, S. 3)

Wie das Internet funktioniert und wann diese Technologie entwickelt wurde, möchte ich im Folgenden betrachten.

3.1 Die Geschichte des Internet

Die Geschichte des Internets fing eigentlich mit der Gründung der Advenced Research Projects Agency (ARPA) in den USA an. Die Gründung der Agentur „ARPA“ war die Folge des sogenannten Sputnik-Schocks. Die USA versuchten die technische Vorherrschaft von der UdSSR zurückzugewinnen. Zu diesem Zweck gründeten sie die ARPA. Als Aufgabe musste die Agentur neuartige Technologien entwickeln, wobei Visionen und verrückte Ideen auch auf ihre Verwirklichung hin überprüft werden sollten. Als Folge der Arbeit dieser Agentur ist in den 60-er Jahren des XX. Jahrhunderts über mehrere Stationen^[4] das ARPANET entstanden, das aus vier Knoten bestand: Die University of California in Los Angeles, das Stanford Research Institute, die University of California in Santa Barbara und die University of Utah waren miteinander vernetzt.

Das ARPANET ist hinsichtlich der Geschichte des Internets deswegen von großer Bedeutung, weil es hier das erste mal gelang, Rechner unterschiedlicher Art mit unterschiedlichen Betriebsystemen zu vernetzen. Das Problem der unterschiedlichen Computerarten wurde durch ein Netzwerkprogramm gelöst. Dieses Netzwerkprogramm musste aber für jeden einzelnen Rechnertyp individuell geschrieben werden. Ende der sechziger Jahre war das ARPANET noch nicht mit dem Internet gleichzusetzen, weil die Vernetzung von verschiedenen Computernetzen noch nicht möglich war.

Die ersten Anwendungen des ARPANET waren Telnet^[5] und ftp^[6]. Das Netz war am Anfang nur wenig genutzt, ein Durchbruch kam durch die Entwicklung von Ray Tomlinson. Er war Ingenieur bei BBN^[7] und entwickelte ein Mail – Programm für das Betriebssystem Tenex^[8]. Die erste elektronische Postzustellung fand 1972 zwischen zwei Rechnern statt. Das Programm war eigentlich für Time – Sharing – Systeme gedacht, nicht für das ARPANET. Es sollte Post ausschließlich lokal - innerhalb einzelner PDP-10 Computer – versenden und es bestand aus zwei Teilen: Um Post zu senden, musste man SENDMSG benutzen, zum Empfangen der Nachrichten stand das andere Teilprogramm READMAIL zur Verfügung.

Damit hatte das ARPANET in Forscherkreisen immer mehr Anhänger, da die Vorteile des neuen Postsystems genutzt werden konnten. Ein anderes Ereignis, das das neue Netzwerk noch beliebter machte, war die erste internationale Konferenz über Computerkommunikation (ICCC). Nach Lawrence G. Roberts^[9] war die Zeit reif für eine öffentliche Präsentation des ARPANET`s. Im Oktober 1972 nahmen mehrere hundert Wissenschaftler an der dreitägigen Demonstration des ARPANET`s teil. Innerhalb des Netzes waren 40 Computer miteinander verbunden, und diese zeigten zuverlässig die neue Möglichkeiten des Computernetzes. Nach der Präsentation stieg die Zahl der Nutzer rasant an.

Die ARPA versuchte die verschiedensten Netze miteinander zu verbinden. Zur Telefonleitung wurden alternative ‚Datentransportmittel’ entwickelt. So war es ab 1973 möglich, Daten per Satelliten zu übermitteln. Eine andere Möglichkeit des Datentransports stellte das ALOHANET^[10] dar. Im ALOHANET wurden die Daten zwischen sieben Computern per Funk übertragen. Das ALOHANET verband die wichtigsten Forschungseinrichtungen auf Hawaii, es wurde später mit dem ARPANET verbunden.

Vinton Cerf und Bob Kahn forschten die Möglichkeiten der Datenübertragung bei der DARPA^[11]. Das größte Problem für sie bedeutete, wie sie einen Computer im Satellitennetz, einen anderen im Funknetz und einen dritten im ARPANET dazu bringen, miteinander zu kommunizieren, ohne dass sie merken, was auf den Strecken zwischen ihnen passiert. Für die zwei Forscher war es eindeutig, dass sie ein unabhängigeres Protokoll brauchten, als das Host-zu-Host-Protokoll des ARPANET. Sie haben sich zum Ziel gesetzt „Protokolle zu entwickeln, die mit autonomen, nach ihren eigenen Regeln arbeitenden Netzwerken zurechtkamen, dabei aber gleichzeitig Standards festzusetzen, die den Hosts in den verschiedenen Netzwerken den Dialog miteinander ermöglichen.“^[12] Im Mai 1974 veröffentlichten Cerf und Kahn ihr Konzept zur Datenübertragung. In dem Artikel beschrieben sie die grundlegende Funktionsweise des TCP – Protokolls, und das Konzept der Gateways^[13].

Für das Internet war die Entwicklung des TCP-Protokolls von entscheidender Bedeutung. Ohne TCP fand keine Kommunikation zwischen den Netzwerken statt, mit Hilfe des Protokolls konnte aber ein Netzwerk von beliebiger Größe und Form aufgebaut werden. Wenn dieses Netz noch einen Gateway-Computer besaß, war es in der Lage mit anderen Netzwerken zu kommunizieren.

1978 entstand die Idee - während einer Konferenz zum Thema TCP – des Internet-Protokolls. Cerf präsentierte das Ergebnis einer Diskussion, nach dem man den Teil des TCP`s für das Routing der Pakete abtrennen und dafür ein eigenes Protokoll das IP entwickeln sollte.

1983 fand die Umstellung im ARPANET vom Network Control Protocol auf TCP/IP statt. In diesem Jahr wurde nach der Umstellung das ARPANET auf zwei Teilbereiche aufgeteilt. Das alte ARPANET wurde „in das MILNET, den öffentlichen (nicht geheimen) Teil des Defense Data Network (DDN) und ein neues, kleineres ARPANET unterteilt. Der „Internet“ wurde für das gesamte Netzwerk, MILNET und ARPANET, verwendet.“( Hunt, Craig 1998, S. 3)

1985 wurde das NSFNET aufgebaut, das fünf Supercomputernetze in den USA miteinander verband. Das Computernetz entstand vor allem auf Initiative der NSF^[14] in den Vereinigten Staaten, die es erkannte, wie wichtig es für die wissenschaftliche Arbeit ist, mit anderen Kollegen kommunizieren zu können. Wenn die akademischen Einrichtungen einer Region ein regionales Netz installierten, verband die NSF das regionale Netz mit dem NSFNET. Auf diese Weise entstand ca. ein Dutzend regionaler Netzwerke in den USA. Das NSFNET-Programm trug zur Demokratisierung der Netzwerke bei, wie kein anderes Programm. Jeder Student auf einem Campus mit Internet Zugang konnte zum Internetnutzer werden.

Die Leitungen des NSFNET waren 25-mal schneller als die des ARPANET. Der Zugang war viel unkomplizierter, aus diesen Gründen entschieden sich viele Nutzer, das NSFNET statt das ARPANET zu nutzen. Es dauerte nicht lang bis die Zahl der im NSFNET verbundenen Computer, die Zahl der im ARPANET verbundenen übertraf. 1989 wurde das ARPANET endgültig aufgelöst.

[...]

^[1] Die Schreibweise des Wortes „e-Learning“ in dieser Form habe ich auch aus der Arbeit von Baumgartner, Häfele, Maier-Häfele übernommen

^[2] mindestens wird E-Mail und Name (muss nicht unbedingt der reale Name sein) verlangt, wobei bei Privatanbietern auch wegen Zahlungsgründen nur reale Persönlichkeiten teilnehmen können.

^[3] In Diskussionsforen, bei denen einen linearen Ablauf der Diskussion gibt, könnte es störend wirken, wenn früher diskutierte Dinge viel später wieder aufgegriffen werden.

^[4] 1961 sind die ersten experimentelle Time – Sharing – Systeme entstanden, die Weiterentwicklung dieser Systeme führte dann zur Distributed Network vom Paul Baran.

^[5] Netzwerkprotokoll, stellt eine Möglichkeit zur Nutzung eines Netzwerks dar. War nützlich und bahnbrechend bei der Entwicklung eines Host-zu-Host-Protokolls. Vgl. Katie Hafner; Matthew Lyon (1997) S. 180

^[6] Protokoll, das den Datenfluss im Netz regelt.(file.transfer protocol) Vgl. Katie Hafner; Matthew Lyon (1997) S.208

^[7] BBN (Bolt Baranek and Newman) Computerfirma in Cambridge, Massachusetts; Vgl. Katie Hafner; Matthew Lyon (1997) S. 9

^[8] Betriebssystem von BBN, lief auf den meisten PDP-10 Rechnern im ARPANET; Vgl. Katie Hafner; Matthew Lyon (1997) S.226

^[9] zwischen 1969 und 1973 Direktor des IPTO; Vgl. Friedewald, Michael (1999) S. 223

^[10] Die Entwürfe stammten vom Prof. Norm Abramson an der Universität von Hawaii und von mehreren seiner Kollegen; Vgl. Katie Hafner; Matthew Lyon (1997) S. 261

^[11] 1972 wurde die ARPA zur DARPA (Defense Advenced Research Projects Agency) umbenannt. Vgl. Katie Hafner; Matthew Lyon (1997) S. 260

^[12] Zitiert nach: Katie Hafner; Matthew Lyon (1997) S. 266

^[13] Datenpakete konnten von einem Gateway-Computer interpretiert und geleitet werden. Vgl. Katie Hafner; Matthew Lyon (1997) S. 265

^[14] National Science Foundation (NSF) eine 1950 gegründete Stiftung zur Förderung des wissenschaftlichen Fortschritts. Sie finanzierte Grundlagenforschung und förderte die Lehre in den naturwissenschaftlichen Fächern. Sie engangierte sich Ende der 70-er Jahre verstärkt auf dem Gebiet der Computer und Datentechnik. Vgl. Katie Hafner; Matthew Lyon (1997) S. 284