Universität Ulm, Fakultät für Informatik, Abtl. Künstliche Intelligenz up: Diplomarbeiten

Konzeption und Implementierung eines effizienten Ausführungssystems für variable Lehrprozesse

Edwin Volz

Diplomarbeit (2002)


 Abstract

Das computergestützte Lernen gewinnt in der ständig wachsenden Medienlandschaft eine immer größere Bedeutung. Die Entwicklung von Programmen für das computergestützte Lernen ist mit erheblichem Zeitaufwand und Kosten verbunden. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird ein System entworfen und implementiert, das eine effiziente Ausführung von variablen Lehrprozessen erlaubt und als Grundstock für die Entwicklung von darauf aufbauenden Lehrsystemen dienen kann.

Durch das entwickelte Ausführungssystem kann die Realisierung verschiedener Typen von Lernprogrammen unterstützt werden. Ein besonderes Augenmerk wurde bei Entwicklung des Systems darauf gelegt, daß zwischen einzelnen Lerneinheiten auch Interferenzen möglich sind. Dazu enthält das Ausführungssystem einen globalen Speicher, auf dessen Inhalt über Bedingungen Bezug genommen werden kann. Dadurch ist es beispielsweise möglich, Auswahlmöglichkeiten erst dann für den Lernenden freizugeben, wenn er vorher bestimmte Lerneinheiten bearbeitet hat.

Der Lehrprozeß kann sich während der Ausführung an die Fähigkeit des Lernenden anpassen. Dabei werden Inhalte entsprechend adaptiert und dem Lernenden mehr oder weniger Freiheiten bei der Problemlösung geboten. Zur Unterstützung solcher Lernsysteme bietet das Ausführungssystem entsprechende Schnittstellen an, um speziellen Modulen, die eine Einschätzung des Lernenden vornehmen, die Möglichkeit des Eingriffs in die weitere Ausführung des Programms bieten zu können.

Mit Hilfe des Ausführungssystems kann sowohl die Entwicklung von Lernprogrammen, die lokal ablaufen, als auch die Entwicklung web-basierter Lernprogramme unterstützt werden. Bei web-basierten Anwendungen werden entweder von einem Server aus eine eventuell große Anzahl an Lernenden bedient oder das Ausführungssystem muß auf eine Client-Maschine übertragen werden. Bei der Entwicklung des Ausführungssystems wurde auf eine möglichst effizient Gestaltung der Ausführungssystems hinsichtlich Größe und benötigter Systemressourcen.

Die Verwendung des Ausführungssystems für die Realisierung eines Lernprogramms stellt keine Einschränkung bezüglich der Möglichkeiten der Ablage der Ablaufdaten dar. Ablaufdaten können in Dateien, Datenbanken oder anderen Strukturen abgelegt werden. Dazu verfügt das Ausführungssystem über eine entsprechende Schnittstelle, über die es um gezielte Methoden des Falldatenzugriffs erweitert werden kann. So ist der Datenzugriff des Ausführungssystems auch nicht auf bestimmte Kommunikationswege und Übertragungsformate eingeschränkt, selbst ein beliebiger Zugriff über Netzwerke kann realisiert werden.

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 BibTeX Entry

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