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	Diplomarbeit

Thema:

Konzeption und Implementierung eines Prototyps eines interaktiven Lernsystems für die UNIX-Shell

Fachbereich1:

Fachbereich2:

Summary:

In allen Branchen ist eine wachsende Bedeutung von Telelearning bzw. eLearning in der betrieblichen Aus-, Fort- und Weiterbildung zu beobachten. Mit dem Internet entwickelt sich Telelernen als Lernform der Zukunft.
Zu jeder Zeit halten Computer Lernhilfen, Lernprogramme und Informationen bereit. Telelearning und Präsenzunterricht werden sorgfältig aufeinander abgestimmt und ergänzen sich. Die Rolle der Lehrer und Dozenten wandelt sich:
Wissensvermittler im Frontalunterricht werden zu Online-Lernbegleitern und -Beratern im Einzel- und Gruppengespräch. 
Computer-Based Training (CBT) steht für Lernen mit Selbstlernprogrammen zum Beispiel von CD-ROM. Unter Web-Based Training (WBT) wird das Lernen mit Online-Lernprogrammen verstanden.
Im Einsatz von eLearning wird darüber hinaus die Chance gesehen, offenes Lernen zu fördern. Da Lernen heute aktiver und selbstregulierender wird, tritt Lehren gegenüber Lernen zunehmend in den Hintergrund. Von den Schulen wird gefordert, dass sie sich verstärkt gegenüber der Umwelt öffnen. Beispielsweise könnten sie ihren Schülern via Internet den direkten Kontakt zu Schülern anderer Länder ermöglichen. 
In Unternehmen kann offenes Lernen bedeuten, dass sich die Arbeitnehmer jederzeit am Arbeitsplatz oder in sogenannten Lernstudios mit Hilfe von Lernprogrammen fortbilden können.
Auch die deutschen Hochschulen haben die Zeichen der Zeit erkannt und die Möglichkeiten des offenen Lernens für sich entdeckt. Überall wird derzeit an der Erweiterung der klassischen Lehre um multimediale Techniken gearbeitet, es entstehen zahlreiche Teleteaching-Projekte, multimedial aufbereitete Lehr-/Lernsoftware wird entwickelt.
So soll auch diese Diplomarbeit zum weiteren Einsatz der modernen Technologien beitragen und den Studenten des Fachbereichs Informatik an der Fachhochschule Mannheim beim Lernen helfen. 
Bei der Implementierung dieser Diplomarbeit wurde die moderne Technologie des Publishing Framework Cocoon eingesetzt. Cocoon ist vollständig in Java implementiert und XML basiert. Außerdem unterstützt Cocoon die Trennung von Inhalt, Logik und Layout, was eine neue Art von Management der Webanwendungen ermöglicht. 
Die lauffähige Version eines Unix-Kurses wird momentan in der Fachhochschule für Technik und Gestaltung Mannheim im Fachbereich Informatik eingesetzt und ist unter http://dussel.bts.fh-mannheim.de:10080/cocoon/ilex erreichbar. Die Quellcodes sind beigefügt. 

Teil I Einführung 
Der erste Teil der Diplomarbeit gliedert sich in zwei Kapitel. Im ersten Kapitel wird die Aufgabenstellung beschrieben mit einer Zusammenfassung der vorausgegangenen Diplomarbeiten.
Im zweiten Kapitel, genannt Grundlagen, werden die wichtigsten Technologien beschrieben, die bei der Entwicklung eines interaktiven Lernsystems in Frage kommen. Es wird ein kurzer Exkurs in die Geschichte des Internets gemacht. Dann werden die Auszeichnungssprachen, insbesondere XML, beschrieben. 
Es soll im Rahmen dieser Diplomarbeit ein Lernsystem für die Unix-Shell entwickelt werden, also wird auch kurz auf die Unix-Shell eingegangen. Entfernter Shell-Zugriff wird auch beschrieben, weil er bei der Implementierung eventuell zum Einsatz kommen kann. Um eine mögliche Struktur für das Lernsystem festzulegen und implementieren zu können, sind Grundkenntnisse über Client-Server Architekturen und Client-Server Kommunikation erforderlich. Schließlich wird noch auf die Programmiersprache Java sowie eine allgemeine Beschreibung von Lehr- und Lernsystemen eingegangen.

Teil II Analyse der Problemstellung 
Ziel dieser Arbeit ist der Entwurf und die Implementierung eines multimedialen Lernsystems, das sich zur Vermittlung informatikbezogener Lerninhalte eignet. Als Randbedingungen kann man festhalten, dass das Lernsystem überwiegend zur Unterstützung der Lehre an Hochschulen eingesetzt werden wird und für unterschiedliche Zielgruppen konfigurierbar sein sollte. Wie bei jedem Entwurfsprojekt erscheint es auch hier zunächst angebracht, im Rahmen einer Problemanalyse aus den oben genannten allgemeinen Vorgaben konkrete Anforderungen herzuleiten.
Es werden zuerst die Lernsysteme klassifiziert, dann die allgemeinen Anforderungen an ein Lernsystem gestellt und schließlich die Übungs-Shell vorgestellt.

Teil III Konzeptionierung und Entwurf 
Nachdem im Teil II beschrieben wurde, 'WAS' letztendlich konzeptioniert und implementiert werden soll, wird in diesem Teil beschrieben, 'WIE' es gemacht werden kann.
Im ersten Kapitel wird der Entwurfsprozess aus der Sicht des Software Engeneering betrachtet. Im nächsten Kapitel wird das Lernsystem zuerst als ganzes betrachtet, mit den Überlegungen, wie technisch gesehen die Benutzerschnittstelle implementiert werden könnte. Hier wird auch die Unterteilung in die Unterrichts- und Übungsteile begründet.
Die beiden nachfolgenden Kapitel betrachten dann die mögliche Implementierungen von jedem Teil im einzelnen. Schließlich werden dann die beiden möglichen Entwürfe vorgestellt. Zum ersten der Beispielentwurf mittels Servlet und CORBA und zum zweiten der Beispielentwurf mittels Cocoon.

Teil IV Implementierung 
In diesem Teil wird die Implementierung des Unix-Shell-Kurses für Anfänger beschrieben.
Hier wird weiterhin das Konzept der Unterteilung in Unterrichts- und Übungsteil verfolgt. Das erste Kapitel befasst sich mit der Implementierung des Unterrichtsteiles, der als geführter Kurs mit dem XML Publishing Framework Cocoon erstellt wird.
Das zweite Kapitel beschreibt die Implementierung des Übungsteiles. Hier geht es um ein Java Telnet/SSH Applet © 1996, 97 von Matthias L. Jugel und Marcus Meißner als Implementierungswerkzeug. 
Im dritten Kapitel wird die Installation von Cocoon, Telnet/SSH Applet und der Datenbank für Benutzerinformationen ausführlich beschrieben. Am Schluss im Kapitel Resümee und Ausblick wird die vorliegende Diplomarbeit analysiert und Empfehlungen an eventuell nachfolgende Diplomarbeiten gegeben.