Zimmermann, Birgit (2008):
Pattern-basierte Prozessbeschreibung und -unterstützung: Ein Werkzeug zur Unterstützung von Prozessen zur Anpassung von E-Learning-Materialien.
TU Darmstadt > Elektrotechnik und Informationstechnik > Multimedia Kommunikation,
[Ph.D. Thesis]

Abstract

Die Erstellung hochwertiger Lernressourcen für das E-Learning ist eine zeitaufwendige und kostenintensive Arbeit. Daher ist es wünschenswert, existierende Lernressourcen wiederzuverwenden. Doch oft entspricht der neue Einsatzkontext nicht exakt dem Kontext, für den eine Lernressource ursprünglich erstellt wurde. Soll beispielsweise ein Kurs, der für Unternehmen A erstellt wurde in Unternehmen B wiederverwendet werden, so können sich die Anforderungen an das Layout oder die Terminologie unterscheiden. In diesem Fall ist es notwendig, die Lernressource an den neuen Einsatzkontext anzupassen. Die Erstellung und Anpassung von Lernressourcen wird überwiegend von Domänenexperten (Experten in der jeweiligen Inhaltsdomäne einer Lernressource) durchgeführt. Sie verfügen jedoch meist nur über geringe Expertise bezüglich der notwendigen Anpassungsprozesse. Sie sind in dieser Hinsicht eher Laien. Anpassungsprozesse sind für sie daher oft nur schwer durchzuführen. Das gilt insbesondere, da die Anpassung von Lernressourcen eine komplexe Aufgabe ist, die viel Spezialwissen verlangt. Zum einen werden Lernressourcen in einer Vielzahl von Dokumentenformaten erstellt. Zum anderen gibt es viele verschiedene Arten von Anpassungen (u. a. Gestaltung, Sprache, Didaktik …) und verschiedene Werkzeuge für deren Durchführung. Damit Laien die Anpassungsprozesse effizient und fehlerfrei durchführen können, besteht die Zielsetzung, sie geeignet durch ein Software-Werkzeug zu unterstützen. Das zur Durchführung der Anpassungsprozesse notwendige Spezialwissen besitzen Personen, die Experten in der Ausführung dieser Prozesse sind. Um eine Software zur Unterstützung der Anpassungsprozesse zu entwickeln, ist es wichtig, das Wissen dieser Experten in die Entwicklung einfließen zu lassen. Sie wissen, wie die Prozesse durchgeführt werden und welche Funktionalitäten zur Unterstützung benötigt werden. Jedoch ist die Einbeziehung von Prozessexperten bei der Erstellung von Software zur Prozessunterstützung in der Praxis nicht immer gegeben. Üblicherweise werden die Experten zwar zu den von ihnen durchgeführten Prozessen befragt, Entwurf und Erstellung der Software werden aber von Software-Designern und Entwicklern vorgenommen. Die Software spiegelt im Resultat daher häufig das Verständnis dieser Personen von den zu unterstützenden Prozessen wieder. Dieses weicht aber oftmals davon ab, wie die Prozesse von Prozessexperten verstanden und durchgeführt werden. Die vorliegende Arbeit stellt ein durchgängiges Konzept vor, das es erlaubt, Prozessexperten direkt in die Entwicklung von Software zur Prozessunterstützung einzubinden. So kann ein Werkzeug zur Unterstützung von Anpassungsprozessen erstellt werden, das das Wissen der Prozessexperten beinhaltet und nachfolgend andere Nutzer, nämlich die Laien, bei der Durchführung der Prozesse unterstützt. Dazu wurde ein dreistufiges Konzept entwickelt, das im ersten Schritt Prozessexperten die Möglichkeit bietet, die von ihnen durchgeführten Anpassungsprozesse so zu beschreiben, dass basierend auf diesen Beschreibungen im zweiten Schritt ein Software-Prototyp erstellt werden kann. Dieser dient im dritten Schritt als Basis zur Entwicklung eines einsatzfähigen Werkzeuges zur Unterstützung von Anpassungsprozessen. Im ersten Schritt des vorgestellten Konzeptes beschreiben Prozessexperten die Anpassungsprozesse. Dazu wird eine Pattern-basierte Notationsform verwendet. Diese bietet den Vorteil, dass sie aufgrund der Verwendung natürlicher Sprache einfach verständlich und somit auch für Prozessexperten ohne Kenntnisse in der Modellierung von Prozessen leicht erlernbar ist. Patterns haben sich auch in anderen Gebieten bewährt, um das Wissen von Experten in der Durchführung bestimmter Tätigkeiten zu dokumentieren. Ein im Rahmen der Dissertation konzipiertes Eingabewerkzeug unterstützt die Prozessexperten beim Anlegen der Pattern-artigen Prozessbeschreibungen. Das Eingabewerkzeug wandelt die Angaben der Prozessexperten in eine maschinenlesbare XML-Darstellung um. Diese dient im zweiten Schritt als Eingabe für ein Werkzeug, das es den Prozessexperten erlaubt, aus den von ihnen erstellten Prozessbeschreibungen einen Software-Prototyp zu generieren. Anhand dieses Prototyps können die Prozessexperten überprüfen, ob die Anpassungsprozesse korrekt abgebildet und unterstützt werden. Entspricht ein Prototyp nicht den Vorstellungen der Prozessexperten, können die Prozessbeschreibungen verändert und erneut ein Prototyp generiert werden. Dieses Vorgehen kann so oft wiederholt werden, bis der Prototyp den Vorstellungen der Prozessexperten entspricht. Der so entstandene Prototyp spiegelt das Verständnis der Prozessexperten von Anpassungsprozessen wieder. Er kann einem Entwickler zur Verfügung gestellt werden. Dieser kann im dritten Schritt des Konzeptes den Prototyp durch Zufügen automatisierter Funktionen zu einem einsatzfähigen Werkzeug zur Unterstützung von Laien bei der Durchführung von Anpassungsprozessen erweitern. Im Rahmen der Dissertation wurden Methoden entwickelt, die es dem Entwickler im Allgemeinen erlauben eine konsistente Erweiterung des Prototyps um Automatisierungsfunktionen vorzunehmen. Des Weiteren wurde durch die Implementierung von Automatisierungsfunktionen für verschiedene Typen von Anpassungsprozessen ein Unterstützungswerkzeug erstellt. Das fertige Werkzeug führt weitere Personen durch die Anpassungsprozesse und gibt Hilfestellungen, die auf dem Wissen der Prozessexperten beruhen. Wo sinnvoll möglich, werden automatisierte Funktionen angeboten, die den Anwendern Arbeit abnehmen. So werden auch Personen, die keine Prozessexperten für Anpassungsprozesse sind, bei der Anpassung existierender Lernressourcen an neue Einsatzkontexte unterstützt. Die Evaluation der im Rahmen der Dissertation entwickelten Konzepte und Werkzeuge mittels eines Benutzertests zeigt, dass das entwickelte Konzept Prozessexperten in die Lage versetzt, die von ihnen durchgeführten Prozesse zu beschreiben und daraus eigenständig Prototypen zu generieren, die die beschriebenen Prozesse abbilden. Weiterhin wurde in einem zweiten Test gezeigt, dass das mit diesem Ansatz entwickelte Werkzeug zur Unterstützung von Anpassungsprozessen die Durchführung der Anpassungsprozesse verbessert: Es werden weniger Fehler gemacht, die Durchführung wird deutlich beschleunigt und die Benutzerzufriedenheit ist höher als bei einem herkömmlichen Vergleichswerkzeug.

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