Transcript Kein Folientitel

Von
MILESS zu MyCoRe
Multimediale Lehr- und Lernmittel in der Digitalen Bibliothek
http://miless.uni-essen.de/
http://www.mycore.de/
Frank Lützenkirchen
HochschulRechenZentrum der Universität Essen
10.07.2002
Universität Rostock
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Intentionen und Ziele
Lehr- und Lernmaterial ist
vorhanden, aber
Ziele des MILESS Projektes:
• oft mühsam auffindbar,
verstreut in der Hochschule
• keine systematische Ordnung
• Zentraler, einheitlicher Zugang
für alle Fachbereiche,
Suche und Navigation in einem
homogenen System
• Sachliche, systematische
Erschließung in bibliothekarischer
Qualität, Integration der Bibliothek
in den Dokumentenworkflow
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Intentionen und Ziele
Lehr- und Lernmaterial ist
• oft flüchtig,
Verfügbarkeit nicht garantiert
• Pflege des Distributionssystems
(Web-Server) aufwendig
Ziele des MILESS Projektes:
• Archivierung und Sicherung,
dauerhafte, zuverlässige
Verfügbarkeit
• Zentrale Plattform zur
Verteilung von Materialien
• Manipulationsgefahr,
Urheberschutzprobleme
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• Manipulationssicherheit,
Digitale Signatur, Zugriffsschutz
• Elektronische Dissertationen
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Intentionen und Ziele
Multimediales Material:
Ziele in MILESS:
• Verschiedenste Formate
• Unterstützung
beliebiger Dateiformate
• Audio / Videomaterialien:
Große Datenmengen
• "Zoo" verschiedener Systeme,
verteilt über die Universität
• Skalierbarkeit des Systems,
Spezielle Audio-/Videosoftware
• Schaffung einer Infrastruktur
als nachhaltige, einheitliche Lösung
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Gemeinschaftsprojekt der zentralen
Einrichtungen der Universität Essen
Hochschulrechenzentrum
Universitätsbibliothek
http://miless.uni-essen.de/
Medienzentrum
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Fachbereiche
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Was ist MILESS?
• MILESS: Multimedialer Lehr- und Lernserver Essen
• Genauer: Multimedialer Lehr- und Lernmittel-Server
• Nicht: E-Learning-System (Kursmanagement, Diskussionsforen, ...)
• Essener Digitale Bibliothek: Infrastruktur für die Universität Essen
• In Essen für Essen entwickelte Applikation, d .h. ursprünglich
zugeschnitten auf Essener Anforderungen
• Dublin Core Datenmodell, XML-Schnittstellen, beliebige Dateitypen
• Benötigt IBM Content Manager, DB2 unter AIX / NT
• Java-Applikation bestehend aus Servlets, Applets
• Open Source unter GNU General Public License, nichtkommerziell
• Nachnutzung durch andere Universitäten erfolgreich, z. B.
Leipzig (Bach Digital), Jena (Urmel), ca. ein Dutzend Installationen
• Zunehmende Flexibilisierung zur einfacheren Nachnutzung
• Teil der CampusSource Initiative NRW, Teil des MyCoRe Projekts
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MILESS als Digitale Bibliothek
Katalogsysteme:
• Integration auf Metadatenebene, nur Nachweis (Link)
• Keine Archivierung, keine wirkliche Verfügbarkeitsgarantie
MILESS:
• Dokumente werden im System selbst gehalten:
Einheit von Metadaten und Inhalten
• Verfügbarkeit der Inhalte kann garantiert werden
• Keine ungültigen Verweise
• Grundlage für zuverlässigen Einsatz in Vorlesung,
Vor- und Nachbereitung, zur Schaffung von Zitierfähigkeit
• Archivierung und Sicherung, Zugriffs- und Manipulationsschutz
• Zusatzdienste werden vereinfacht oder erst ermöglicht, z. B.
Suche im Volltext, ZIP-Generierung, später Bildsuche (QBIC), ...
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Systemkomponenten MILESS / CM
OPACSystem
VideoCharger
Server:
Streaming von
Audio/Video Daten
(MPEG, ...)
Library Server:
Metadaten
(Titel, Autor, ...)
IBM DB2 Datenbank
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HTTP
Web-Server
Java Servlets:
MILESS
Server-Komponenten
HTML
Web-Browser
Java-Applet:
MILESS
Autoren-GUI
XML
Object Server:
Dateien
(PS, PDF, ...),
zentral / dezentral
Text Search Server:
Volltext-Suche
(Textindizes)
IBM
3494
Tape
Library
System
IBM Content Manager
TSM Server: Langzeit-Archivierung, HSM-Funktionalität
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Content Manager: Wesentliche Funktionen
• Content Manager: Server-Komponenten mit DB2, TSM-Anbindung...
• Enterprise Information Portal: Client-Komponenten u. Text Search
• Verwaltung und Speicherung von Metadaten und Content
• Zentrale / dezentrale Object Server mit TSM Anbindung
• Parametrische Suche, vergleichbar mit Suche in relationaler DB
• Volltextsuche mit linguistischen Features
• Über EIP verteilte Suche mit Anbindung an andere Backends
• Programmier-Schnittstellen für Java, C++, C, ActiveX
• Funktionen für Benutzer- und Rechtemanagement
• Workflow-Funktionen
• Einfache Beispiel-Applikationen (flaches Karteikarten-Datenmodell)
• Administrations-Clients, ... (diese Liste ist nicht vollständig)
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MILESS Hardware-Basis in Essen
RS/6000 SP mit mehreren Frames
parallel batch
MILESS
Mail-Server
IMAP
parallel batch
IBM DB2
Content
Manager
Objectserver
Libraryserver
Videoserver
Neuer
Video-Server
login email
services students
Internet via GWIN:
155 Mbit/s
Anbindung an
Gigabit Wissenschaftsnetz
login email
services staff
TSM
Serial batch
Web CMS
DB and WWW
Services
Scalable POWERParallel Switch
SCSI
SSA
Online Plattenpool (ca 800 GB)
RAID
RAID
30 GB
SSA- Raid
30 GB
172 GB
In 2002:
SAN-Lösung mit
NAS-Gateway, ca.
1,6 TB Nutzspeicher
58 GB
58 GB
36 GB
172 GB
0,8 TB Copy-Speicher
SSA
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SSA
3494-C2A
SSA
SSA- Raid
3490
3490
3494-L10
Ca. 800
Bandlagerfächer
In
2002:
3494-D12
3590
359
0
3590
3590
Uni Essen
Campus
Netzwerk
Gigabit Ethernet
Neue Tape-Library mit
IBM 3494 Tape Library
zunächst ca. >= 100 TB
(derzeit 12 TB)
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Content Manager:
Stärken und Schwächen (subjektiv)
• Integrierte Verwaltung von Metadaten und Content
• Hohe Skalierbarkeit: Millionen von Items, verteilte Komponenten
• Automatisierte Anbindung an TSM-Server:
Automatische Auslagerung von Objekten auf Band
anhand zu definierender Policies
wie z. B. Plattenplatz, Häufigkeit der Zugriffe
• Integration des IBM VideoCharger Server:
Streaming von Audio-/Videodateien grossen Umfangs (MPEG2...)
• Content Manager ist ein IBM Produkt:
Integration in IBM/AIX/TSM Systemumgebung des HRZ
Der Anbieter wird nicht so schnell von der Bildfläche verschwinden
• Werkzeugkasten, keine fertige Applikation
• Version 7.1: Möglichkeiten der Metadatenmodellierung eingeschränkt
• Version 8: Hierarchische Metadatenmodelle, neue Systemarchitektur
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MILESS Software-Architektur
MILESS
Datenmodell
Java-Klassen:
MILESS Autoren-GUI
(Java Applet):
Inhalte einbringen
und bearbeiten
MILESS HTML-Seiten:
Inhalte suchen und
anzeigen, durch den
Bestand navigieren
B
R
O
W
S
E
R
Dokumente
Personen
Klassifikationen
Kategorien
Derivate
Dateien
MILESS Java Servlets:
Ablaufsteuerung, Generierung von HTML-Seiten, Login
und ihre
Beziehungen
untereinander
MILESS Java Persistenz-Layer:
MILESS Objekte erzeugen, lesen, ändern, löschen, suchen
W
E
B
S
R
V
IBM Enterprise Information Portal / Content Manager API (C, C++, Java, ...)
C
M
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MILESS Datenmodell
• Dokumentenmodell ist Umsetzung des Dublin Core Element Set:
Creator, Publisher, Contributor, Title, Subject, Description,
Source, Coverage, Rights, Type, Format, Date, Language, ...
• Ergänzt um Modell für Personen / Körperschaftsdaten:
Personen, Namensformen, Kontaktinformationen, ...
• Ergänzt um Modell für Dokumenten-Derivate und Dateien
Ein Dokument in verschiedenen Formaten (HTML, PS, PDF, ...)
• Metadatensatz ist abgestimmt auf / mit
Deutsche Bibliothek:
Elektronische Dissertationen
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Datenmodell und Funktionalität
Bis zu 30 Autoren,
Herausgeber, Beitragende
(Übersetzer, ...) je Dokument
• Personen- / Körperschaftsdaten
• Unterstützung mehrerer
Namensformen je Person, z. B.
für verschiedene Schreibweisen,
Nachname nach u. vor Heirat...
• L/M/R-trunkierte Suche
• Mehrere Kontakte
(dienstl., privat)
• Mehrere E-Mail- und WebAdressen, Telefon, Telefax,
Anschriften je Kontakt
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Datenmodell und Funktionalität
• Freie Stichwörter / Schlagwörter
• Unterstützung beliebiger hierarchischer Fachklassifikationen
• Mehrfachzuordnung, parallele Verwendung mehrer Klassifikationen
• Exakte Suche nach
bestimmten Kategorien
• Volltextsuche
(Wörter, Phrasen)
nach Kategorien und
Stichwörtern
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Datenmodell und Funktionalität
• Klassifikationsbäume können in
MILESS integriert
geladen werden
• Navigation durch
die Hierarchie,
Suche in der
Hierarchie
• Volltextsuche im
Klassifikationssystem
zum Auffinden von
Kategorien
( z. B. PACS: ca. 2900 Kategorien )
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Navigation durch Klassifikationsbäume
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Datenmodell und Funktionalität
• Ein Dokument kann in mehreren Formaten (Derivate) vorliegen
• Medientyp: Grobeinordnung, Formate: Genauere Angabe
• Derivat kann in MILESS archiviert oder auch nur URL sein
• Unterstützung beliebiger Dateiformate (erweiterbare Liste)
• Beibehaltung der Verzeichnishierarchie des Derivates
• Integrierter Verweis auf Plug-In‘s, Anzeige Umfang
• Generierung von zip-Archiven on the fly
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Allgemeine u. fachspezifische Suchmasken
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Ergebnisliste
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Dokumenten-Metadaten
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Applet für Autoren: Einstellen / Ändern
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Dissertation in verschiedenen Formaten
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Java- oder Shockwave-Animationen
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Dissertation in LaTeX, Anzeige-Applet
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Ausgabe via XML / XSL-Stylesheets
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Video-Storyboard via XSL-Stylesheet
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Video-Storyboard, XML-Darstellung
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Video-Storyboard,
Bearbeitung mit Storyboard-Servlet
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MILESS Weiterentwicklung:
Online Digital Video Archive
• IBM Shared University Research Grant im Dezember 1999:
Hard-/Software und Service zum Ausbau Richtung Video
• DFG-Projekt ”Verteilte Digitale Video/Audio-Bibliothek"
Uni Essen (HRZ, UB, MZ) und FSU Jena (URZ, THULB):
- Projekt seit Mitte 2001, Laufzeit 2 Jahre
- Transparente, gemeinsame Nutzung von digitalem Videomaterial
- Erschliessung der Struktur von Videos:
Szenen-Erkennung, Storyboard-Generierung
- Transcoding für verschiedene Bandbreiten
- Erweiterung der Recherchemöglichkeiten z. B. durch
Volltextindizierung der Audio-Spur nach Spracherkennung
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Verteilte Digitale Audio-/Video-Bibliothek
Analoges
Videoarchiv
Legende:
Analoges
Videoarchiv
Universität
Essen
FSU
Jena
Digitaliserung
Digitalisierung
Digitales
Videoarchiv
Digitales
Videoarchiv
existierende
Arbeitsgebiete
neue Arbeitsgebiete
im Projekt
Transcodierung,
Strukturelle
Erschließung
Metadaten
Texte
Storyboard
MILESS System
Universität Essen
Transcodierung,
strukturelle
Erschließung
Metadaten
Texte
Storyboard
MILESS- basiertes System
FSU Jena
VerteilteSuche im Online Digital Audio/Video-Archive
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Generierung eines Storyboards
Digitalisiertes Video (MPEG2/MPEG1 etc.)
03:20
04:14
04:15
05:10
Scene change detection / Keyframe extraction
03:20 - 04:14
04:15 - 05:10
Storyboard im XML-Format + Keyframes im JPEG-Format
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Spracherkennung der Audio-Spur
Digitalisiertes Video (MPEG2/MPEG1 etc.)
03:20
04:14
04:15
05:10
Spracherkennungssoftware
...fand heute in Warnemünde ein Vortrag zum Thema Digitale III Bibliotheken statt. Der Nutzer kann von seinem PC aus...
03:20 - 04:14
04:15 - 05:10
Storyboard im XML-Format ergänzt um erkannten Text aus Audio-Spur
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Videodokument in der digitalen Bibliothek
Streaming des
gesamten Videos oder
einzelner Szenen
Präsentation über
Stylesheets:
Visuelles Storyboard
GUI zur
Bearbeitung:
Annotation
von Szenen,
Aufteilung der
Szenen ändern
Metadaten: Titel, Autor, ...
Storyboard
mit Text
Bilder der
Szenen
Digitales
Video
XML
JPEG
MPEG4, Quicktime, ...
Volltextindizierung
für Suche
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Transcoding für
verschiedene
Bandbreiten
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MyCoRe: Entstehung und Ziele
• Essener Lösung „MILESS“ ist spezialisiert auf die Essener
Anforderungen (z. B. in Datenmodell, Graphische Oberflächen)
• „MILESS Community“ der Nachnutzer brachte zusätzliche
Anforderungen, Flexibilisierungswünsche, neue
Anwendungsgebiete ein
• Daher, ausgehend von MILESS, gemeinsame Entwicklung eines
flexiblen, anpassbaren Software-Kerns („core“) zur Erstellung
von digitalen Bibliothekssystemen / Archivlösungen (allgemein
„Content Repositories“ -> CoRe), für verschiedene BackendDatenbanken, unter anderem IBM Content Manager
• Entwicklung als Open Source auf Java-Basis unter GNU GPL
• Kern, ergänzt um Anpassungen und Erweiterungen, bildet jeweils
eine lokale Lösung, z. B. für Münzsammlung, Papyri-Archiv, ...
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MyCoRe: Projektbeteiligte
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Universität Essen: Rechenzentrum, Bibliothek, Medienzentrum
Universität Jena: Rechenzentrum, Bibliothek
Universität Leipzig: Rechenzentrum
Universität Münster: Rechenzentrum, Bibliothek
Universität Halle: Rechenzentrum, Bibliothek
Universität Freiburg: Rechenzentrum
Universität Rostock: Rechenzentrum, Bibliothek, Informatik Prof. Heuer
Universität Bonn: Rechenzentrum
Universität Greifswald: Rechenzentrum
Universität Hamburg. Rechenzentrum, Bibliothek
GWDG Göttingen mit Bayerischer Staatsbibliothek München
Universität Uppsala / Louisiana Tech University: Architectural History
IBM Deutschland: Content Manager Gruppe, Forschung & Lehre
Weitere potentielle Beteiligte / interessierte zukünftige Nutzer / Kontakte
Potsdam, HU Berlin, Düsseldorf, Bochum, Mainz, BASF Ludwigshafen, ...
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MyCoRe: Organisation
• Einzelne Mitglieder übernehmen Weiterentwicklung bestimmter
Funktionsbereiche: Analyse, Design, Implementierung usw.
• Gemeinsame Arbeitsumgebung für die Software-Entwickler
(Entwicklungsrechner in Essen, CVS-Repository zur CodeVerwaltung, zentraler Web-Server, Mailing-Liste):
Teilkomponenten werden hier entwickelt und zusammengeführt
• Architecture Board (5 Pers.) koordiniert gemeinsame
Entwicklung, einigt sich auf zu verwendende Standards,
Richtlinien, Schnittstellen, sammelt Anforderungen aller
Mitglieder, stellt Integrationsfähigkeit der Teile sicher etc.
• IBM-Support: gemeinsam, über einen Koordinator kanalisiert
• Finanzierung: Meist Eigenmittel Universität / Land, wenige aus
DFG-Projekten, derzeit Bemühung um breitere Förderung (DFG)
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Quellcode-Verwaltung über CVS Repository
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MyCoRe: Arbeitsteilige Implementierung
• Essen:
Unterstützung hierarchischer Fachklassifikationen,
Systeminterne Dateiverwaltung, Videofunktionen, Editoren
• Münster und Rostock:
Verteilte Suche, Schnittstelle für Open Archives Initiative, Z39.50
• Jena und Leipzig:
Flexibilisierung des Metadatenmodells (Dokumente, Personen)
• Freiburg:
Benutzer- und Rechteverwaltung
• Göttingen:
Workflow-Funktionen
• Bonn:
Aufbau einer Support-Struktur
• IBM:
HowTo-Support, Link zum Entwicklungslabor
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MyCoRe: Einsatzgebiete
• Essen, Jena: Verteilte Digitale Audio-/Video-Bibliothek
• Freiburg: Sammlung Salvator Rosa, Handschriften Raimundus
Lullus, Videosammlung der Bibliothek, Altrömische Münzen
• GWDG Göttingen, Bayer. Staatsbibliothek München:
Publikations- und Redaktionssystem Geschichte (Frühe Neuzeit)
• Jena, Leipzig: Digitalisierung historisches Universitätsarchiv
• Jena, Leipzig, Halle: Papyri-Sammlung
• Rostock: Mecklenburgische Jahrbücher, Schreiberhände, ...
• Uppsala, Louisiana: Repository mit Material zur
Architekturgeschichte, Anbindung an Online-Lernumgebung
• Bonn: Beethoven-Archiv
• Leipzig: Bach Digital
• Alle: Lokaler Digitaler Dokumentenserver der Universität
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MyCoRe: Eine wachsende Gemeinschaft
Quelle: IBM Deutschland
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Digitale Bibliothek - Lehr- und Lernplattform
Digitale
Multimediale
Bibliothek
Schnittstellen,
Services
• Lehrmaterial, Metadaten
• Lernender Benutzer, Lernprozess
• Suche in Metadaten, inhaltsbasierte
Suche in Text, Bild, Video
• Systematische Erschliessung,
Anbindung an externe Quellen
• Audio-/Video-Streaming, ...
• Archivierung, Backup
• Konvertierung, Transcoding,
Versionsmanagement
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E-Learning
Plattform
• Führung durch Lerninhalte
• Kursmanagement
• Interaktive Tests, Gradebook
• Verwaltung der Studenten
• Terminkalender, Ankündigungen
• Kommunikation: Foren, Chat
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Learning Management System in SCORM
Quelle: SCORM Dokumentation
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Projekt KUPFER:
Klausur- und Prüfungsvorbereitung
Quelle: KUPFER Prototyp Screenshot (Dipl.-Ing. Siegmar Klein)
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Projekt KUPFER:
Überblick
• Entwicklung interaktiver Module für die Klausur- und Prüfungsvorbereitung
• Beteiligte Fachgebiete des FB 10 der Universität Essen:
Institut für Massivbau
Institut für Mechanik
Institut für Stadtplanung+Städtebau (Koordination)
Institut für Verkehrswesen und Verkehrsbau
• Programmierung:
Firma Scolaware
• Hosting / Repository:
MILESS – Die Essener Digitale Bibliothek
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Projekt KUPFER:
Zusammenarbeit mit MILESS
• Sammlung klausurtypischer Aufgaben zur Prüfungsvorbereitung
• Interaktive Bearbeitung der Aufgabe mit Feedback und Hilfe vom System
• Online-Version in MILESS, Offline-Version auf CD-ROM
• Aufgabe wird in XML-Datei beschrieben:
Aufgabenstellung, Lösungsschritte, Hilfetexte, Bearbeitungszeit, Punkte, ...
• Zusätzliche Dateien je Aufgabe: Grafiken, HTML, Audio, Video
• Aufgabe ist Dokument in der Digitalen Bibliothek MILESS
• Querverweise zu anderen Dokumenten (Skripte, Videos, Animationen, ...)
• Arbeitsteilung MILESS:
Suche nach Aufgaben
Navigation durch Fachgebiete / Klassifikationen
Streaming von Audio- / Video, Archivierung, Zugriffsschutz, ...
• Arbeitsteilung KUPFER:
Editoren für verschiedene Aufgabentypen
Darstellungsmodule für verschiedene Aufgabentypen
Zusammenstellen und Durchführen einer Probeklausur
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Projekt KUPFER:
Module für Aufgabentypen
• Tabellenmodul:
Verarbeitet Aufgaben mit den Antworttypen
Zahl, Multiple-Choice und Stichworten
• Grafikmodul:
Ermöglicht die Beschriftung bzw. Ergänzung von vorgegebenen Grafiken
sowie das Erstellen eigener Zeichnungen
• Mechanikmodul:
Interaktive Aufbereitung statischer Systeme mit den dazugehörigen
Informationen (Kräftegleichgewicht, Schnittgrößen)
• Städtebaumodul:
Interaktive Umsetzung eines städtebaulichen Gestaltungsplanes
(Plazieren von diversen vordefinierten Elementen wie z.B. Häusern, Straßen etc.).
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Projekt KUPFER:
Präsentation einer Aufgabe
Quelle: KUPFER Prototyp Screenshot (Dipl.-Ing. Siegmar Klein)
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Projekt KUPFER:
Präsentation einer Aufgabe
Quelle: KUPFER Prototyp Screenshot (Dipl.-Ing. Siegmar Klein)
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Projekt KUPFER:
Graphischer Editor für Aufgaben
Quelle: KUPFER Prototyp Screenshot (Dipl.-Ing. Siegmar Klein)
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Projekt KUPFER:
Bearbeitungsmodi für Aufgaben
• Klausurmodus:
Keine Hilfestellung, begrenzte Bearbeitungszeit
• Hilfemodus:
Deklarative und prozedurale Hilfestellungen in Textform sowie Links zu online
verfügbaren Informationsquellen können bei Bedarf aufgerufen werden
• Schritt-für-Schritt Modus:
Der Anwender wird schrittweise durch die Aufgabe geführt.
Die Hilfestellungen stehen ebenfalls zur Verfügung.
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MILESS und Lehr- und Lernumgebungen
MILESS ist Teil der CampusSource Initiative NRW:
http://www.campussource.de/
Kooperation mit CampusSource-Partnern und anderen
Partnern zur Schaffung von Schnittstellen zwischen
Digitaler Bibliothek und E-Learning-Umgebungen
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OpenUSS (CampusSource NRW):
E-Learning-Plattform der Universität Münster
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OpenUSS Installationen:
Application Service Provider
Quelle: OpenUSS Dokumentation
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OpenUSS Implementierung:
Enterprise Java Beans / Servlets
Quelle: OpenUSS Dokumentation
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OpenUSS Komponenten:
Foundation / Extension Components
Quelle: OpenUSS Dokumentation
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
http://miless.uni-essen.de/
http://www.mycore.de/
[email protected]
[email protected]
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