Entwicklung einer Produktionsumgebung zur kooperativen Erstellung interaktiver Experimente

Um handelndes und entdeckendes Lernen zu unterstüzen, können so genannte interaktive Experimente eingesetzt werden. Dies sind spezielle interaktive Lernobjekte, über die der Lerner sich unter Anleitung oder selbstständig rein explorativ Wissenszusammenhänge erarbeiten kann. Die Inhalte und Methoden der interaktiven Experimente werden dabei von Fachautoren in Drehbüchern beschrieben, die von Entwicklern in Softwaresysteme umgesetzt werden. Vor dem Hintergrund ineffizienter Verfahren zur Produktion interaktiver Experimente habe ich in dieser Arbeit den Erstellungsprozess dieser Lernobjekte in fachlich heterogen besetzten Entwicklergruppen untersucht und Konzepte zu einer optimierten Produktion erarbeitet. Ergebnis ist ein evolutionäres und wiederverwendungsorientiertes Vorgehensmodell, das als Grundlage zum Entwurf einer Produktionsumgebung dient, eines Softwaresystems, das Autoren multimedialer Lernsoftware und Entwickler in die Lage versetzt, kooperativ an der Gestaltung und Implementierung interaktiver Experimente zu arbeiten. Dabei bildet dieses Vorgehensmodell den Produktionsprozess in einem vollständigen Softwareprozess ab: Phasen des Architekturentwurfs und des Systemdesigns sind fester Bestandteil der Entwicklung. Hierbei kommt das Architekturmodell für interaktive Experimente zum Einsatz, dessen Klassen im Vorgehensmodell als so genannte Typen implementierungsunabhängig definiert werden. Dieses Architekturmodell kann - je nach Autorenanforderungen an die Experimente - im Produktionsprozess angepasst und stetig erweitert werden. Die Produktionsumgebung, die als Softwaresystem das Vorgehensmodell implementiert, wird - als Werkzeug einer kooperativen Softwareentwicklung - als Gruppeneditor realisiert. Hierfür wird eine Beschreibungssprache definiert, die eine implementierungsunabhängige Spezifikation der Experimente ermöglicht: XEDL (Extensible Experiments Definition Language). Diese basiert auf XML und nutzt deren Technologien zur Definition, Datenerfassung, Suche und Weiterverarbeitung. Durch die Nutzung des Vorgehensmodells und der darauf basierenden Produktionsumgebung kann der Erstellungsprozess interaktiver Experimente wesentlich effektiver gestaltet werden. Die an der Produktion beteiligten Nutzer werden in einen kooperativen Entwicklungsprozess integriert, der optimal gesteuert wird. Durch Normierungen der Erstellungsmethoden, deren Schnittstellen, der in den Prozess eingebrachten Autorenvorgaben und durch Teilautomatisierungen können dabei die Produktionsprozesse vereinheitlicht und beschleunigt werden.