Inter-widget communication for personal learning environments

Abstract

In jüngster Zeit ist ein Trend bei Internet-basierten Lernumgebungen zu Erkennen, der eine Abkehr von monolithischen Systemen, hin zu einem kombinatorischen Ansatz erkennen lässt. Mashing-up steht dabei für die Wiederverwendung, mehrmalige Kombination und freie Organisation von kleinen in sich geschlossenen Softwarebausteinen klar definierter Funktionalität (sogenannte Widgets). Mash-up Lernsysteme beschreiben hochgradig anpassbare Umgebungen, die die individuelle Personalisierung weg von den Administratoren von Lernsystemen hin zu den Endbenutzern (die Lernenden) verschiebt. Diese Verschiebung hat erhebliche Auswirkungen auf Softwaredesignentscheidungen, vor allem im Hinblick auf effiziente Datenkommunikationsstrategien innerhalb Internet-basierter Lernsysteme. Diese Arbeit stellt eine technische Lösung für eine auf Widgets basierende Kommunikation für personalisierte Mash-up-Lernumgebungen vor, sodass verschiedene Sende- und Empfangsstrategien für Daten eines Lernenden realisiert werden können; zum Beispiel: Push/Pull-Methoden für unterschiedliche Lerngegenstände, themenspezifische Nachrichten an alle Lernenden oder nutzerspezifische Benachrichtigungen. Damit wird das Modellieren von Workflows von und zwischen Lernenden in verteilten Umgebungen ermöglicht. Es wird dabei der technische Hintergrund des Widget-Konzepts erklärt und warum eine Kommunikation der Lernenden durch Widgets, insbesondere im Bereich des E-Learnings, von Nutzen ist. Das Ergebnis dieser Arbeit sind neue Methoden und entsprechende Open-Source-Softwareprototypen. Ein pädagogisches Szenario eines lebenslangen Lernenden und die darin erfolgreiche Anwendung der Widget-basierten Kommunikationsmöglichkeiten in einer ausgesuchten Lernumgebung validieren den Ansatz.<br />

In recent time a new trend can be recognised on the Internet in general and especially in learning environments by moving away from monolithic one-provider-fits-all to a combinatorial mixing pieces-together approach. Mashing-up stands for the re-use, re-combination, and re-organisation of small software artifacts of clearly defined functionality (so-called widgets). Subsequently, mashed-up learning systems describe the idea of highly customizable environments shifting substantial personalization possibilities from administrators to the end-users (learners). This shift has significant impacts on software design decisions, especially on efficient data communication strategies of learning management systems.<br />This thesis presents a technical solution for an inter-widget communication in mashup personal learning environments, enabling the possibility of different data send and receive strategies, such as, cross-domain push/pull mechanisms, topic-oriented broadcast messaging, or user-centered notification settings and, thus, enabling to model learner workflows in distributed environments. It explains the technical background of the widget concept and why inter-widget communication is beneficial, especially in the area of e-learning.<br />The outcome of this thesis are new methods and corresponding open-source prototype software artifacts. A proof-of-concept pedagogical use-case of a lifelong learner successfully applying the inter-widget communication facilities in a widget-based learning environment validates the approach.