English

Lifelong learning is one central paradigm of the 21st century. Computer supported learning is considered to be one way to support lifelong learning. It is often criticised that the creation of interactive learning material is expensive and despite this, the material is often not reusable in different contexts. The goal of this thesis is to develop standardized descriptive schemes for so called learning objects in terms of systematization as regards content and structure. The example domain is Operations Research/Management Science (OR/MS). The content structure of learning objects is described semantically and thus presentation neutral. Learning objects are categorized regarding their granularity. A mechanism for composing and decomposing learning objects is designed taking their granularity into account. Learning objects are categorized according to domain specific concepts of OR/MS via an established taxonomy (MSC 2000). This taxonomy is integrated into an ontology which is extended by adding further relations. Thus, the ontology describes the concepts of the domain OR/MS in a formalized manner. The validation of the concept is carried out by implementing and embedding it into a hypermedia learning environment. Only practical experiences eventually can show whether the theoretical reusability of learning objects can be fully realized.

Deutsch

Das Lebenslange Lernen ist ein zentrales Paradigma des 21. Jahrhunderts. Computergestütztes Lernen wird als ein Hilfsmittel betrachtet, um das lebenslange Lernen zu unterstützen. Problematisch zu bewerten ist, dass die Erstellung interaktiver Lernmedien aufwändig ist und diese oftmals nicht in verschiedenen Kontexten wieder verwendbar sind. Ziel der Arbeit ist es, standardisierte Beschreibungsschemata zur inhaltlichen und strukturellen Systematisierung von Lernmaterialien, sog. Lernobjekten, zu entwickeln. Die verwendete Beispieldomäne für die Konzeption ist Operations Research/Management Science (OR/MS). Die inhaltliche Struktur von Lernobjekten wird mittels einer semantischen und damit präsentationsneutralen Kodierung abgebildet. Es wird eine Systematisierung für Lernobjekte anhand ihrer Granularität entwickelt, auf Basis derer ein Mechanismus für die Komposition und Dekomposition von Lernobjekten konzipiert wird. Eine Abbildung der Konzepte des OR/MS erlaubt die domänenspezifische Systematisierung der Lernobjekte. Grundlage hierfür stellt die etablierte Taxonomie .MSC 2000. dar, die in eine Ontologie integriert und durch Hinzufügen weiterer Relationen erweitert wird. Die Ontologie bildet damit in formalisierter Form die Konzepte der betrachteten Domäne OR/MS ab. Die Validierung des Konzepts erfolgt durch eine informationstechnische Implementierung und Einbettung in ein hypermediales Lernsystem. Letztlich kann nur anhand von praktischen Erfahrungen evaluiert werden, ob die theoretische Wiederverwendbarkeit von Lernobjekten auch den Anforderungen der Praxis standhält.