Entwicklungsmethoden und Architekturkonzepte für Web-Applikationen: Erstellung und Administration Web-basierter Lernumgebungen
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Dt. Univ.-Verl. [u.a.]
2001
|
| Ausgabe: | 1. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Gabler Edition Wissenschaft / Kasseler Wirtschafts- und Verwaltungswissenschaften
16 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Zugl.: Kassel, Univ., Diss., 2000 |
| Beschreibung: | XXII, 305 S. Ill. |
| ISBN: | 3824473798 |
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Inhaltsverzeichnis
Geleitwort V
Vorwort VII
Inhaltsverzeichnis IX
Abbildungsverzeichnis XIII
Tabellenverzeichnis XIX
Abkürzungsverzeichnis XXI
1 Einleitung 1
11 Problemstellung 1
1.2 Zielsetzung 2
1.3 Aufbau der Arbeit 2
2 Hypertext und Hypermedia 4
2.1 Geschichte der Hypertextentwicklung 4
2.2 Grundlagen zu Hypertext und Hypermedia 7
2.2.1 Effekte beim Umgang mit Hypertexten 9
2.2.2 Maßnahmen zur Verbesserung der Orientierung in Hypertexten 9
2.3 Das Hypermedia-System World Wide Web 13
2.3.1 Die Internet-Protokolle TCP/IP, HTTP, SSL und S-HTTP 13
2.3.2 Hypertext Markup Language (HTML) 15
2.3.3 CGI-Programme 16
2.3.4 Die Skriptsprache Java-Script 17
2.3.5 Die Programmiersprache Java 17
2.3.6 Plugins und Hilfsapplikationen 19
2.3.7 Cookies 20
2.3.8 Cascading StyleSheets 20
2.3.9 Extensible Markup Language (XML) 20
2.3.10 Datenbankanbindungsvarianten 23
3 Engineering von Web-Applikationen 29
3.1 Web-Engineering 29
3.1.1 Web-Applikationen und Web-basierte Services 31
3 1.2 Web-Applikationen versus traditionelle Softwareapplikationen 32
3 1.3 Web-basierte Services versus traditionelle Softwareapplikationen 32
3.2 Vorgehensmodelle zur Entwicklung von Web-Applikationen 34
3.2.1 Wasserfallmodell 35
3.2.2 Wasserfallmodell für die Entwicklung von Hypermedia-Applikationen 37
3.2.3 Erweitertes Wasserfallmodell mit Prototyping 39
3.2.4 Spiralmodell 42
3.3 Modellierungsmethoden für das Design von Web-Applikationen 44
X
3.3.1 Hypertext-Design-Modell (HDM) 45
3.3.2 Hypertext-Design-Modell für das WWW (HDM-lite) 54
3.3.3 Objektorientiertes Hypermedia-Design-Modell (OOHDM) 58
3.3.4 ARANEUS Web-Site-Design-Methode 64
3.3.5 Relationship-Management-Methode (RMM) 74
3.3.6 Web-Site-Design-Methode (WSDM) 79
3.3.7 World Wide Web Design-Technik (W3DT) 85
3.3.8 Adaptive Hypermedia-System-Entwicklungsmethode (AHDM) 88
3.3.9 Vergleich der vorgestellten Ansätze 93
4 Architekturen von Web-Site-Management-Systemen und Web-Applikationen 95
4.1 Systeme zur Konzeption und Verwaltung von Web-Applikationen 95
4.1.1 Relationship Management Case Tool 95
4.1.2 Managementsystem Autoweb zur Modellierung von Web-Applikationen 99
4.1.3 Web-Site-Management-System STRUDEL 101
4.2 Architekturen zur Bereitstellung von SGML- und XML-Dokumenten 105
4.2.1 Architektur zur Darstellung von SGML-Dokumenten im WWW 105
4.2.2 RIO-Architektur zur Wiederverwendung von Informationsobjekten 107
4.3 Web-Content-Management-Systeme 109
4.3.1 Anforderungen für das Content-Management 111
4.3.2 Content-Management-Systeme 113
4.3.3 NetFicient 124
4.3.4 Hyperwave 126
4.4 Web-basierte CSCW-Systeme 135
4.4.1 Einordnung von CSCW und Groupware 135
4.4.2 Das BSCW-System der GMD 137
4.5 WBT-Systeme 142
4.5.1 Eigenschaften und Nutzeneffekte von WBT-Systemen 142
4.5.2 Beschreibungsrahmen für WBT-Systeme 145
4.5.3 WebCT 152
4.5.4 Hyperwave Training Space (GENTLE) 157
4.5.5 Leaming Space Forum 162
4.5.6 Web-basiertes Lernsystem Companion 166
4.5.7 Vergleichende Übersicht 171
4.6 Adaptive Web-basierte Lernumgebungen 172
4.6.1 Adaptive Lehr-und Lernsysteme (Benutzermodellierung) 172
4.6.2 Episodisches Lernennodell (ELM) 180
4.6.3 Web-basierte adaptive Lernumgebungen auf der Basis von ELM 181
4.6.4 Das Autorensystem InterBook 184
4.6.5 SmexWeb (Student Modelled EXercising on the Web) 190
XI
5 Architekturansatz des Virtual Learning Environment Generators (VLEG) 194
5.1 Charakteristik der VLEG-Bildungsprodukte 195
5.1.1 Einfuhrung in das Bildungsprodukt Intranet 196
5.1.2 Hyperlink-Typen 199
5.1.3 Kommunikationsservices 202
5.1.4 Übungsformen 205
5.1.5 Orientierungshilfen 206
5.2 Modellierung der VLEG-Bildungsprodukte 211
5.2.1 Konzeptionelles Modell 212
5.2.2 Navigationsklassenschema 214
5.2.3 Kontextschema 216
5.3 Entwicklungsprozess 21
5.3.1 Entwicklungshistorie der Kasseler WINFOLine-Bildungsprodukte 217
5.3.2 Prozessmodell zur automatisierten Produktion von Bildungsprodukten 218
5.3.3 Autorenprozess
5.3.4 Erweiterter Autorenprozess 222
5.4 Drehbucherstellung und Bildungsprodukt-Generierung 223
5.4.1 Drehbuchaufbau 224
5.4.2 VLEG-Sprachelemente zur Drehbucherstellung 224
5.4.3 VLEG-Generierungsprozess 23
5.5 Qualitätssicherung
5.6 VLEG als Web-Service 244
5.7 Evaluationsergebnisse zum Bildungsprodukt Intranet 247
5.7.1 Evaluationsergebnisse Sommersemester 1998 2
5.7.2 Evaluationsergebnisse Sommersemester 1999 251
5.7.3 Fazit 253
6 Resümee
Anhang
Anforderungskatalog an ein Web-basiertes System zur Unterstützung der
Betreuungsleistung und Aufgabenbereitstellung
Online-Fragebogen zum Bildungsprodukt Intranet vom SS 1998
Offline-Fragebogen zum Bildungsprodukt Intranet vom SS 1998 263
Online-Fragebogen zum Bildungsprodukt Intranet vom SS 1999
Ergebnis der Online-Befragung zum Bildungsprodukt Intranet vom SS 1998 271
Ergebnis der Offline-Befragung zum Bildungsprodukt Intranet vom SS 1998 276
Ergebnis der Online-Befragung zum Bildungsprodukt Intranet vom SS 1999 28^
Literaturverzeichnis
xm
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 2-1: Unstrukturierter Hypertext [Seid90, 58] 7
Abbildung 2-2: Sequenziell geordneter Hypertext [Seid90, 58] 8
Abbildung 2-3: Vernetzter Hypertext [Seid90] 8
Abbildung 2-4: Hierarchisch geordneter Hypertext [Seid90, 58] 8
Abbildung 2-5: Beispiel einer hierarchischen Tour-Struktur 11
Abbildung 2-6: Protokollübersicht (in Anlehnung an [ScBo94, 24]) 14
Abbildung 2-7: Beispiel einer einfachen HTML-Seite 15
Abbildung 2-8: Prinzip eines CGI-Programmaufrufs 16
Abbildung 2-9: Beispiel einer einfachen HTML-Seite mit Java-Script 17
Abbildung 2-10: Lebenszyklus eines Java-Applets (in Anlehnung an [Tura99, 10]) 18
Abbildung 2-11: Vergleich zwischen einem HTML- und einem XML-Dokument 22
Abbildung 2-12: Zusammenhang zwischen XML-Dokument, DTD, XSL und
Dokumentdarstellung (in Anlehnung an [BÖU199]) 23
Abbildung 2-13: Logische Komponenten eines E-Commerce-Systems (in Anlehnung an
[SoWh00,25]) 24
Abbildung 2-14: Beispiel einer HTML-Datei mit eingebetteten zusätzlichen HTML-Tags,
gemäß der Syntax der Applikation ColdFusion 26
Abbildung 2-15: Möglichkeiten der Datenbankanbindung an das WWW [Maur98,10] 27
Abbildung 3-1: Web-Engineering - ein multidisziplinäres Feld [MuDe99] 30
Abbildung 3-2: Wasserfallmodell (in Anlehnung an [Somm96, 9]) 36
Abbildung 3-3: Wasserfallmodell für die Entwicklung von Hypermedia-Applikationen (in
Anlehnung an [LoHa99, 234]) 38
Abbildung 3-4: Erweitertes Wasserfallmodell zur Entwicklung von Web-Applikationen (in
Anlehnung an [ChSh99]) 39
Abbildung 3-5: Prozess der Prototyp-Entwicklung (in Anlehnung an [Somm96,139]) 41
Abbildung 3-6: Spiralmodell (in Anlehnung an [Boeh88] entnommen aus [LoHa99,242]).. 43
Abbildung 3-7: Komponentenhierarchie für ein HDM-Entity 47
Abbildung 3-8: Kategorien von Hyperlinks in HDM
Abbildung 3-9: Beispiel eines Hyperbasisschemas in HDM-lite [FrPa98]
Abbildung 3-10: Beispiel eines Zugriffsschemas in HDM-lite (in Anlehnung an [FrPa98]).. 57
Abbildung 3-11: Ausschnitt eines konzeptionellen OOHDM-Modells (in Anlehnung an
[ScRo98,4]) 6°
Abbüdung 3-12: Ausschnitt aus Navigationsklassenschema in OOHDM (in Anlehnung an
[ScRo98, 6])
Abbildung 3-13: Ausschnitt eines Kontextschemas in OOHDM (in Anlehnung an
[ScRo98, 8])
XIV
Abbildung 3-14: Zusammenhang zwischen konzeptionellem Modell, Navigationssicht und
dem Benutzerschnittstellen-Modell 63
Abbildung 3-15: Architektur der OOHDM-Web-Umgebung [ScPo99, 4] 63
Abbildung 3-16: ARANEUS Web-Site-Design-Methode [AtMe99, 18] 65
Abbildung 3-17: Graphische Repräsentation von NCM-Konstrukten [AtMe98,13] 67
Abbildung 3-18: Ausschnitt eines NCM-Schemas (in Anlehnung an [AtMe98, 16]) 68
Abbildung 3-19: Vereinfachte Darstellung eines ADM-Schemas (in Anlehnung an
[AtMe97,10]) 72
Abbildung 3-20: Darstellung eines Knotens im ADM-Schema [AtMe97, 11] 72
Abbildung 3-21: Die RMM-Designmethode [IsSt95] 74
Abbildung 3-22: Elemente des RMM Datenmodells [Dils95b] 76
Abbildung 3-23: Beispiel eines RMDM-Diagramms (in Anlehnung an [Dils95b]) 78
Abbildung 3-24: Schema für eine universitäre Abteilung (in Anlehnung an [DeLe98]) 81
Abbildung 3-25: Nutzerobjektmodell für eingeschriebene Studierende (in Anlehnung an
[DeLe98]) 82
Abbildung 3-26: Perspektivische Varianten eines Kurses (in Anlehnung an [DeLe98]) 83
Abbildung 3-27: Graphische Repräsentation des Navigationskonzeptes (in Anlehnung an
[DeLe98]) 83
Abbildung 3-28: Navigationspfad für ausländische Studierende (in Anlehnung an [DeLe98])
84
Abbildung 3-29: W3DT-Meta-Modell [BiNu96a] 86
Abbildung 3-30: W3DT-Design-Primitiven [BiNu96a] 87
Abbildung 3-31: Beispiel für Teil-Diagramm (in Anlehnung an [BiNu96a]) 87
Abbildung 3-32: Prozessmodell von AHDM 88
Abbildung 3-33: Typische Nutzeraktivitäten bei der Lösung von Übungen (in Anlehnung an
[Koch98, 4]) 90
Abbildung 3-34: Klassendiagramm für Übungen (in Anlehnung an [Koch98, 8]) 91
Abbildung 3-35: Kontextschema für SmexWeb-Übungen (in Anlehnung an [Koch98, 9])... 92
Abbildung 4-1: ER-Kontext des RMCase-Tools 96
Abbildung 4-2: Das Fakultäts Navigations-Design in Anlehnung an [Dils95b] 97
Abbildung 4-3: Das Autoweb-System-Tool [Perr98,13] 100
Abbildung 4-4: Ausschnitt eines Sitegraphen in Anlehnung an [SuFe98, 10] 102
Abbildung 4-5: Architektur des Web-Site-Management-Systems STRUDEL (in Anlehnung
an [SuFe98, 4]) 103
Abbildung 4-6: Architektur zur Konvertierung von SGML-Dokumenten nach HTML (in
Anlehnung an [XuLi98]) 106
Abbildung 4-7: RIO Architektur [VePa98] 108
Abbildung 4-8: Dokumentbeschreibung für ein virtuelles Dokument (in Anlehnung an
[VePa98]) 108
XV
Abbildung 4-9 Verhältnis zwischen Web-Site-Management und Content-Management 110
Abbildung 4-10: Testwürfel [WiRiOO] 110
Abbildung 4-11: Vorgehensweise bei der Einführung eines Content-Managements 112
Abbildung 4-12: Allgemeine Sicht auf Personalinformationen 121
Abbildung 4-13: Verwaltungssicht auf Personalinformationen 121
Abbildung 4-14: einfacher Redaktionsworkflow im CM-System VIP Content Manager
(in Anlehnung an [Gaus98,38]) 122
Abbildung 4-15: Redaktionsworkflow im CM-System NetFicient der Deutschen Bank (in
Anlehnung an [NetF99, 6]) 123
Abbildung 4-16: Beispiel einer typischen Kollektionenhierarchie (in Anlehnung an
[Kapp93,3]) 128
Abbildung 4-17: Hyperwave-Architektur (in Anlehnung an [Mose98, 69]) 130
Abbildung 4-18: Dokumentenkonvertierung bei Hyperwave (in Anlehnung an
[Mose98, 70]) 132
Abbildung 4-19: Beispiel einer Standard Benutzeroberfläche zu einem Hyperwave
Information Server 133
Abbildung 4-20: Klassifikationsschema von CSCW-Applikationen nach
Unterstützungsleistungen (in Anlehnung an [Burg97,20; TeSa95, 127]) 136
Abbildung 4-21: Dokumente und URLs des Ordners Test in einer BSCW-Umgebung 138
Abbildung 4-22: Notizen zu einem Dokument in der BSCW-Umgebung 139
Abbildung 4-23: Architektur des BSCW-Systems [Koch99,4] 141
Abbildung 4-24: Grundschema eines flexiblen WBT-Systems (in Anlehnung an
[Mose98, 50]) 149
Abbildung 4-25: Einstiegsseite eines WebCT Kurses 153
Abbildung 4-26: Inhaltsseite eines WebCT-Kurses 154
Abbildung 4-27: Die Oberfläche des Hyperwave Training Spaces 159
Abbildung 4-28: Zeitplan im Lotus Learning Space 163
Abbildung 4-29: Dokument im MediaCenter des LearningSpace 164
Abbildung 4-30: Beginn einer Führung im Lernsystem Companion 166
Abbildung 4-31: Darstellung der verschiedenen Verlinkungsmöglichkeiten 167
Abbildung 4-32: Inhaltsseite des Systems Companion 168
Abbildung 4-33: Basisarchitektur des Companion (in Anlehnung an [Brü98, 77]) 169
Abbildung 4-34: Beispiel für eine Tourdefinitionsdatei des Lemsystems Companion (in
Anlehnung an [Brüc98, 87]) 170
Abbildung 4-35: Spektrum der Adaption in Computer-Systemen (in Anlehnung an
[OpRo97, 173]) 174
Abbildung 4-36: Adaptionsmittel aus den Bereichen Lehr-/Lemvariablen und
Benutzerschnittstelle (in Anlehnung an [Spec98,28]) 175
AVI
Abbildung 4-37: Schematische Darstellung adaptiver Mensch-Computer-Systeme (in
Anlehnung an [Beyo93, 71]) 177
Abbildung 4-38: Adaptations-Technologien in adaptiven Hypermedia-Systemen
[Brus96,97] 178
Abbildung 4-39: Komponenten und Prozesse der episodischen Benutzermodellierung
in ELM [SpWe97, 168] 180
Abbildung 4-40: Ausschnitt eines hierarchisch strukturierten Inhaltsverzeichnisses mit
Hyperlinksemantik in Anlehnung an [ScBr96] 182
Abbildung 4-41: Screenshot des Statistik Kurses AST 183
Abbildung 4-42: Screenshot des Kurses RR2000 184
Abbildung 4-43: Glossarfenster eines InterBook-Kurses 186
Abbildung4-44: Textfenstereines InterBook-Kurses 187
Abbildung 4-45: Architektur des Autoren-Tools InterBook [BrRi97] 188
Abbildung 4-46: Erweitertes multidimensionales Overlay-Modell von InterBook [BrRi97] 188
Abbildung 4-47: Fensteraufteilung in SmexWeb [Albr98, 56] 191
Abbildung 4-48: SmexWeb-Architektur (in Anlehnung an [Albr98, 54]) 192
Abbildung 5-1: Bildungsprodukt Intranet mit Literatur-Popup 196
Abbildung 5-2: Register Konfiguration 198
Abbildung 5-3: Benutzerschnittstelle eines VLEG-Bildungsproduktes 199
Abbildung 5-4: Vereinfachte Darstellung der Hypertextstruktur von VLEG-
Bildungsprodukten 201
Abbildung 5-5: Kontextbezogene Email an einen Betreuer 203
Abbildung 5-6: Web-basiertes Diskussionsforum zu einem VLEG-Bildungsprodukt 204
Abbildung 5-7: Folienbezogene Annotierungskomponente 205
Abbildung 5-8: Lemeinheitenbrowser im Bildungsprodukt Intranet 207
Abbildung 5-9: Meilensteinübersicht zum Bildungsprodukt Intranet 208
Abbildung 5-10: Lernkonto zur Kennzeichnung des Bearbeitungsstandes 208
Abbildung 5-11: Übungsergebnisse als Teil des Lernkontos 209
Abbildung 5-12: Erweiterte Hyperlinkvorschau im Bildungsprodukt Intranet 210
Abbildung 5-13: lektionenspezifisches Inhaltsverzeichnis 211
Abbildung 5-14: Konzeptionelles Modell der VLEG-Bildungsprodukte 213
Abbildung 5-15: Navigationsklassenschema der VLEG-Bildungsprodukte 215
Abbildung 5-16: Kontextschema der VLEG-Bildungsprodukte 216
Abbildung 5-17: Prototypentwicklung des Bildungsproduktes Intranet 218
Abbildung 5-18: Entwicklungsprozess für VLEG-Bildungsprodukte 220
Abbildung 5-19: Autorenprozess für VLEG-Bildungsprodukte 222
Abbildung 5-20: Erweiterter Autorenprozess für VLEG-Bildungsprodukte 223
Abbildung 5-21: Drehbuchausschnitt für Multiplechoice-Test 227
Abbildung 5-22: VLEG-Syntax für Literaturverzeichnis 228
XVII
Abbildung 5-23: VLEG-Drehbuchausschnitt für eine Folie mit Videoeinbindung 229
Abbildung 5-24: Quelltext einer vom VLEG für den Netscape Communicator erstellten
Folie mit Videoeinbindung 229
Abbildung 5-25. Quelltext einer vom VLEG für den Microsoft Internet Explorer erstellten
Folie mit Videoeinbindung 230
Abbildung 5-26: Drehbuchausschnitt eines VLEG-Drehbuches 232
Abbildung 5-27: Architektur des VLEG zur Verdeutlichung des Produktionsprozesses 233
Abbildung 5-28: Register „Profilwahl des Virtuellen Lernwelten Generator (VLEG) 234
Abbildung 5-29: Register „Allgemeines des VLEG 235
Abbildung 5-30: Register „Servereinstellungen des VLEG 236
Abbildung 5-31: Register „Sichten und spezielle URL Angaben des VLEG 237
Abbildung 5-32: Menü des VLEG zum Aufruf der verschiedenen Generierungsmodi 238
Abbildung 5-33: Fortschrittsanzeige des VLEG bei Generierungsvorgang 238
Abbildung 5-34: Schichtenprinzip der VLEG-Architektur 239
Abbildung 5-35: Framestruktur des Bildungsproduktes Intranet 240
Abbildung 5-36: Aufbau einer generierten Metaseite des Bildungsproduktes Intranet 241
Abbildung 5-37: Register Referenz des Bildungsproduktes Intranet 242
Abbildung 5-38: Startseite zum VLEG-Web-Service 245
Abbildung 5-39: Ergebnis einer vom VLEG-Web-Service durchgeführten Generierung.... 245
Abbildung 5-40: Erweiterte Architektur des VLEG als Web-Service 246
Abbildung 5-41: Wunsch nach höherem Anteil von Grafiken, Animationen, Videoclips,
Hyperlinks sowie Popups [RiSc98, 6] 249
Abbildung 5-42: Bevorzugte Form der Informationsaufhahme [RiSc98, 7] 249
XIX
Tabellenverzeichnis
Tabelle 3-1: Vergleich verschiedener Hypertextmodellierungsmethoden 94
Tabelle 4-1: Rollenkonzept des CM-Systems VIP Content Manager (in Anlehnung an
[Gaus98,16]) 117
Tabelle 4-2: Rollenkonzept des CM-Systems NetFicient (in Anlehnung an [NetF99, 5]).... 118
Tabelle 4-3: Vergleich von Systemen zur Bereitstellung Web-basierter Lernumgebungen. 172
Tabelle 5-1: allgemeine VLEG-spezifische Tags 225
Tabelle 5-2: abschnittsbezogene VLEG-spezifische Tags 225
Tabelle 5-3: VLEG-spezifische Tags zur Einbettung multimedialer Assets 226
Tabelle 5-4: VLEG-spezifische Befehle für Popups 226
Tabelle 5-5: VLEG-spezifische Tags zur Erstellung von Übungen 227
Tabelle 5-6: VLEG-spezifische Tags für die Zusatzverzeichnisse der Bildungsprodukte.... 227
Tabelle 5-7: Weitere allgemeine VLEG-spezifische Tags 231
Tabelle 5-8: VLEG-spezifische Tags für die produktspezifische Konfigurationsdatei 231
Tabelle 5-9: Nutzungsgrad der Add-ons des Bildungsproduktes Intranet 252
Tabelle 5-10: Einschätzung der Sinnhaftigkeit der Add-ons 252
Tabelle 5-11: Ranking der im Bildungsprodukt Intranet stärker auszubauenden Elemente.. 253
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