J2831-N13 An Adaptive Mechanism for Enhancing e-Learning
 
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Abstract English

E-learning and so-called learning management systems (LMSs) are increasingly used by educational institutions such as universities. While LMSs aim at supporting teachers in creating and holding online courses, they typically do not consider the individual differences of learners. However, learners have different needs and characteristics such as prior knowledge, motivation, cognitive traits, and learning styles. In addition, educational theories argue that considering individual characteristics of learners such as learning styles in the learning process has high potential to make learning easier for learners and increase their learning progress.

This project focuses on incorporating learning styles in LMSs and aims at designing, implementing, and evaluating an adaptive mechanism which enables LMSs to provide students with courses that fit their individual learning styles. In order to achieve this goal, three research issues needs to be addressed. Providing adaptivity requires knowing the learning styles of learners. Therefore, an advanced student modelling approach will be developed which uses information about the students' behaviour and actions from different components and services in an LMS in order to identify learning styles, store them in the student model, and frequently update them. Due to combining automatic, static, dynamic, and global aspects of student modelling, the approach becomes more accurate and reliable, and allows updating and improving the information in the student model frequently as well as identifying and responding to changes in the students' learning styles.

Furthermore, the project aims at making the adaptive mechanism generic in terms of allowing teachers to specify which types of learning objects shall be considered for providing adaptivity. Therefore, teachers can adapt the mechanism in a way that they can use their already available courses as adaptive ones rather than developing them again from scratch.

Moreover, a module will be developed which composes adaptive courses, integrating the student modelling approach and the generic framework of the adaptive mechanism. In order to consider the dynamic aspects of student modelling, the adaptive mechanism is interacting with students regarding modifications in the adaptive courses.

The proposed adaptive mechanism aims at making learning easier for students by providing them with courses that fit their individual learning styles. Furthermore, the mechanism aims at being easy to use for teachers, letting them continue using their already available courses in LMSs by allowing adjusting the mechanism to the characteristics of the respective courses in order to provide them as adaptive ones.

 

Abstract German

E-learning und sogenannte Lernplattformen werden heutzutage immer mehr genutzt. Während diese Lernplattformen Lehrende sehr gut im Erstellen und Abhalten von Online-Kursen unterstützen, bieten sie nur wenig bis keine Möglichkeiten, auf die individuellen Bedürfnisse, Fähigkeiten und Eigenschaften der Lernenden, wie zum Beispiel deren Wissensstand, Motivation, kognitive Fähigkeiten und Lernstile, einzugehen. Erziehungswissenschaflichen Theorien besagen jedoch, dass Lernende einfacher und erfolgreicher Lernen, wenn ihre individuellen Eigenschaften im Lernprozess berücksichtigt und unterstützt werden.

Das Ziel dieses Projekts ist der Entwurf, die Implementierung und die Evaluierung eines adaptiven Mechanismus', der Lernplattformen dahingehend erweitert, dass sie Lernstile berücksichtigen und Lernenden Online-Kurse präsentieren, die an deren individuelle Lernstile angepasst sind. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen folgenden drei Forschungsfragen behandelt werden.

Bevor adaptive Kurse erstellt werden können, müssen die Lernstile der Lernenden bekannt sein. Daher beinhaltet dieses Projekt das Entwickeln eines Ansatzes zum automatischen, statischen, dynamischen, und globalen Erkennen von Lernstilen. Dabei werden Informationen vom Verhalten der Lernenden in allen Komponenten und Services der Lernplattform berücksichtigt. Ein solcher Ansatz ermöglicht ein genaues und zuverlässiges Erkennen von Lernstilen, das umgehende Verbessern und Aktualisieren der erkannten Lernstile sowie das Erkennen und Reagieren auf Veränderungen des Lernstils.

Des Weiteren soll der adaptive Mechanismus generisch aufgebaut sein, sodass Lehrende den Kursaufbau sowie die Arten von Lernobjekten, aus denen adaptive Kurse bestehen, selbst definieren können. Dies ermöglicht es Lehrenden, ihre schon vorhandenen Kurse mit Adaptivität anzureichern, anstatt neue adaptive Kurse erstellen zu müssen.

Darüber hinaus wird ein Module entwickelt, das adaptive Kurse generiert und präsentiert, wobei der Ansatz zum Erkennen von Lernstilen und der generische Aufbau des Mechanismus' integriert werden. Um auf dynamische Aspekte beim Erkennen von Lernstilen zu reagieren, soll der adaptive Mechanismus zusätzlich fähig sein, mit den Lernenden im Bezug auf das Verändern und Verbessern von adaptiven Kursen zu interagieren.

Durch den adaptiven Mechanismus soll Lernenden das Lernen vereinfacht werden, indem ihnen Kurse präsentiert werden, die auf ihre Lernstile abgestimmt sind. Außerdem soll der Mechanismus Lehrenden auf einfache Weise ermöglichen, ihre vorhandenen Kurse so zu präsentieren, dass diese die individuellen Lernstile der Lernenden unterstützen.

 
 
 

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