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OpenAPETutorial - eine problembasierte Lerneinheit zur Personalisierung von SmartHome Anwendungen
(2021)
Die Arbeit hat die Konzeption einer problembasierten Lerneinheit zur Personalisierung von SmartHome Anwendungen zum Thema.
Dafür wurde neben der Lerneinheit ein Java Client für das Personalisierungsframwork OpenAPE und eine Tutorial Anwendung für OpenAPE, welche in der Lerneinheit als praktische Übung genutzt wird, entwickelt.
Im theoretischen Teil der Arbeit werden drei Themen erörtert. Zu Beginn wird das Thema Personalisierung mit besonderem Schwerpunkt auf das genutzte Personalisierungsframework OpenAPE behandelt.
Darauf folgen die Themen problembasiertes Lernen, hier wird in problembasiertes Lernen im Allgemeinen und problembasiertes Lernen in der Informatik und Programmierung unterschieden.
Für das letzte Thema Learning Analytics wird untersucht, was Learning Analytics bedeutet und wie es in eine Lerneinheit integriert werden kann.
Im praktischen Teil wurde ein Java Client für OpenAPE entwickelt. Dieser kann in Zukunft von allen Java und Android Anwendungen verwendet werden. Außerdem wurde eine Lerneinheit konzipiert, mit welcher die Anwendung der Schnittstellen OpenAPE und OpenHAB erlernt werden kann. Hierfür wurde die sogenannte OpenAPETutorial Anwendung entwickelt. Diese Anwendung wird für die Studierenden in der Lerneinheit als eine Art Lückentext als praktische Übung verwendet. In der sehr einfach aufgebauten Anwendung können Lampen über die OpenHAB Schnittstelle angesprochen werden und Einstellungen, welche zur Personalisierung genutzt werden, können über OpenAPE synchronisiert werden.
Schlussendlich wird die Lerneinheit in qualitativen Benutzertests durchgeführt und somit auf ihre Funktionalität geprüft. Es soll herausgefunden werden, ob die konzipierte Lerneinheit so durchführbar ist. Durch diese Vorgehensweise wurden bereits einige Schwachstellen in der Lerneinheit entdeckt und behoben. Grundsätzlich haben die Benutzertests gezeigt, dass die Lerneinheit so wie geplant durchgeführt werden kann. Dennoch sollte die Lerneinheit in einer größeren Gruppe mit Studierenden der Zielgruppe durchgeführt werden, um herauszufinden, ob sie in einer echten Umgebung funktioniert. Hier sollte besonders auf die benötigte Zeit geachtet werden.
Analyse von manuellen Prüfmethoden zur Bewertung der Barrierefreiheit von Websites nach BITV 2.0
(2021)
Durch die voranschreitende Digitalisierung und die steigende Anzahl von Menschen mit Behinderung hat die Relevanz der Barrierefreiheit von Informationstechnik im Laufe der letzten Jahre stark zugenommen. Mittels der Richtlinie 2016/2102 wurde die Umsetzung der Barrierefreiheit im öffentlichen Sektor für alle EU-Mitgliedsstaaten bereits verpflichtend festgelegt. Automatisierte Prüfverfahren können zwar einen ersten Eindruck über die Barrierefreiheit von Websites liefern, eine umfassende Bewertung der Barrierefreiheit ist derzeit aber nur durch manuelle Prüfmethoden möglich. Ein bekannter Typ von manuellen Methoden ist die konformitätsbasierte Prüfmethode, die den Grad der Erfüllung von definierten Anforderungen bewertet. Folglich kann abgeleitet werden, ob ein Prüfgegenstand als konform oder nicht konform zu einem definierten Standard eingeordnet werden kann. Ein weiterer Typ von manuellen Methoden ist die empirisch ermittelte Prüfmethode. Sie involviert die betroffenen Benutzergruppen stärker, indem beispielsweise geschulte Prüfer die Evaluation aus Sicht der Betroffenen vornehmen.
Die im Rahmen dieser Arbeit untersuchte Forschungsfrage lautet: „Welche Unterschiede lassen sich bei konformitätsbasierten und empirisch ermittelten manuellen Prüfmethoden zur Bewertung der Barrierefreiheit von Websites feststellen?“ Ein umfassender systematischer Vergleich anhand von realen Daten, die durch Barrierefreiheitsexperten erstellt wurden, wurde bisher noch nicht durchgeführt. Um dies im Rahmen der vorliegenden Arbeit umsetzen zu können, wurde ein generischer Kriterienkatalog angefertigt, der auf dem Fachwissen diverser Barrierefreiheitsexperten basiert. Dieser Kriterienkatalog besteht aus 22 durch Experten identifizierte und gewichtete Kriterien, die durch insgesamt 41 Metriken quantifiziert werden. Der Kriterienkatalog kann in Zukunft beliebig angepasst bzw. erweitert werden, um möglichen zukünftigen Anforderungen gerecht zu werden. Mithilfe dieses erstellten Kriterienkatalogs wurden folgende zwei Prüfverfahren hinsichtlich ihrer Eignung und Wirksamkeit verglichen: Der BIK BITV-Test als eines der bekanntesten Konformitätsprüfungsverfahren in Deutschland sowie der BITV-Audit der T-Systems Multimedia Solutions GmbH als Vertreter der empirisch ermittelten Prüfmethoden.
Im Vergleich schließt der BITV-Audit anhand des definierten Kriterienkatalogs besser ab als der BIK BITV-Test. Jedoch ist zu beachten, dass es keine für alle Situationen allgemeingültige Gewichtung der Kriterien geben kann, die allen individuellen Anforderungen gerecht wird. Daher kann der Leser bei Bedarf eine individuelle Gewichtung festlegen und anhand dieser das Ergebnis des Vergleichs für beide Verfahren neu berechnen. Auf Basis der Ergebnisse wurden außerdem die Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Prüfverfahren identifiziert. Zudem wurden die jeweiligen Schwächen und Stärken jedes Prüfverfahrens dargelegt.
Jeder Mensch könnte einen Schlaganfall erleiden, der eine der Hauptursachen für Behinderungen im erwachsenen Alter ist. Die Überlebenden haben oft Lähmungen und Spastiken und benötigen daher ständige Hilfe, da selbst die Ausführung der einfachsten alltäglichen Aufgaben eine unüberwindbare Herausforderung darstellen kann. Um den Betroffenen zu helfen, wurde im Rahmen des Forschungsprojekts KONSENS unter der Leitung des Universitätsklinikums Tübingen ein Hand-Exoskelett entwickelt, das auch Schlaganfallpatienten nutzen können.
Ziel dieser Arbeit ist die Implementierung einer Steuerung für dieses Hand-Exoskelett auf der Google Glass, sowie Android Smartphones und Smartwatches. Der entstandene Prototyp wurde mit Studenten der Hochschule der Medien Stuttgart und Bekannten des Autors evaluiert. Diese Arbeit bildet den Zwischenstand der Evaluation nach zwanzig Probanden ab. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Vergleich der Nutzerakzeptanz und Eignung verschiedener Ein- und Ausgabemethoden wie Touch-Input, Sprachsteuerung oder Eyetracking.
Darüber hinaus fasst diese Arbeit auch aktuelle Richtlinien zur barrierefreien Implementierung von Augmented-Reality-Anwendungen zusammen und vergleicht jene mit einem daraus abgeleiteten gemeinsamen Kriterienkatalog.
Mit der seit Jahren fortschreitenden Digitalisierung des Medienmarktes werden auch Bildungsmedienanbieter mit der Forderung konfrontiert, einen Beitrag zur Innovation des Bildungsbereichs zu leisten und Lehr- und Lernprozesse (auch) digital zu gestalten. Für den Schulsektor erfüllen diese Anforderungen mittlerweile größere Bildungsmedienanbieter in Deutschland dadurch, dass sie z. B. digitale Schulbücher und Zusatzmaterialien anbieten und kommerziell vertreiben. Offene Lernmaterialien in dem Sinne, dass sie von Lehrpersonen selbst in Plattformen eingestellt, mit anderen geteilt und unter offenen Lizenzen zur Veränderung und Weiterverwendung frei gegeben werden, sind in Deutschland allerdings immer noch eine Randerscheinung. Vor allem die Finanzierung durch Bildungsministerien und eine Integration in bestehende Verlagsstrukturen ist nicht gegeben. Aktuell wird die „Offenheitsidee" bisher nur von einzelnen engagierten Pädagoginnen und Pädagogen gelebt und vorangetrieben. Zudem verteidigen tradierte Bildungsmedienverlage hartnäckig ihre bisherigen Geschäftsmodelle. In der Arbeit wird dargestellt, was der Offenheitsgedanke für den Bildungsmedienbereich impliziert und mit welchen Strategien sich insbesondere Schulbuchverlage als Bildungsmedienanbieter gegen den Einbezug offener Lernmaterialien in ihre Geschäftsmodelle positionieren. In diesem Zusammenhang wird gezeigt, dass die drei führenden Schulbuchverlage in Deutschland zurzeit nur geschlossene digitale Lernmaterialien anbieten. Darüber hinaus werden alternative (international schon umgesetzte) Geschäftsmodelle sowie potenzielle Geschäftsmodell-Ideen für Deutschland vorgestellt. Es wird ein prospektives, fiktives Geschäftsmodell für einen Schulbuchverlag in Deutschland entwickelt, in dem offene und geschlossene Bildungsmedien unter einem Verlagsdach vertrieben werden. Die Positionen der Vertreterin einer offenen Lernmaterialien-Plattform und des Vertreters eines tradierten Bildungsmedienanbieters zu diesem Modell werden eingeholt, analysiert und ausgewertet. Im Hinblick auf Stellenwert und Vermarktung von offenen digitalen Bildungsmedien (OER) zeigt sich im Ergebnis, dass Befürworter und Entwickler von offenen Bildungsmedien und tradierte Schulbuchverlage zurzeit keine gemeinsamen Ziele und Geschäftsmodelle sehen.
Als Grundlage für diese Arbeit dient die Theorie, dass ein Print-on-Demand-Prozess die nachhaltigere
Variante des Publizierens von Drucksachen sein müsste – immerhin schont dieser nicht nur die Ressourcen, da nur die wirklich nachgefragten Publikationen hergestellt werden und per dezentralem
Drucken auch die die Transportwege minimiert werden können, sondern er ist auch finanziell günstiger,
da keine Lagerkosten für eine Auflage anfallen und die Entsorgungskosten von nicht verkauften Publikationen ebenso wegfallen.
Damit ein Print-on-Demand-Prozess aber wirklich nachhaltig ist, müssen noch diverse kritische Punkte
beachtet werden: So muss ein Verlag seine Publikationen sowohl in gedruckter als auch in elektronischer Version veröffentlichen – denn das Leseverhalten bestimmt, welche von beiden die nachhaltigere ist. Dies
konnte an unterschiedlichen Kriterien, wie dem Verbrauch von Energie und Ressourcen sowie der Erneuerbarkeit oder Recyclebarkeit von letzteren festgemacht werden. Dieser Sachverhalt wiederum bedingt, dass im Verlag ein crossmedialer Workflow aufgebaut werden muss – und in der Druckerei nicht
nur Digitaldruckmaschinen genutzt werden müssen, sondern auch Digital-Weiterverarbeitungs-
Maschinen.
Weiterhin müssen Verlage und Druckereien, wenn sie einen Print-on-Demand-Prozess zur Herstellung von gedruckten Publikationen nutzen, sowohl Papiere als auch die Druckfarben mit Bedacht auswählen – denn es hängt von beiden Teilen ab, inwiefern die hergestellte Drucksache deinkbar ist, sodass aus ihr
nach ihrer Nutzung neues Papier hergestellt werden kann.
Aus diesem Grund wurden in dieser Arbeit verschiedene dynamische Digitaldruckverfahren hinsichtlich ihrer Eignung für Print-on-Demand evaluiert. Zudem wurden mit verschiedenen Sorten von Tinten und Tonern unterschiedliche Arten von Papieren bedruckt und danach einer Deinkbarkeitsprüfung nach der verbreiteten INGEDE-Methode 11 unterzogen. Schließlich wurden die verschiedenen Farb-Papier-
Kombinationen anhand der ERPC Deinkability Scorecard bewertet. Die entstandene Farb-Papier-Matrix soll Verlagen und Druckereien als Entscheidungshilfe dienen, damit diese auch dann deinkbare Drucksachen in Auftrag geben bzw. herstellen können, wenn sie einen Print-on-Demand-Prozess nutzen.