<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Archiving and Interchange DTD v1.0 20120330//EN" "JATS-archivearticle1.dtd">
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      <title-group>
        <article-title>Interaktives Anpassungsfähiges E-Learning-System Im Bereich Datenbanken</article-title>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <string-name>Fabian Keller</string-name>
          <email>fkeller@hs-harz.de</email>
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        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <string-name>Pia-Katharina Habekost</string-name>
          <email>u36775@hs-harz.de</email>
          <xref ref-type="aff" rid="aff0">0</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <string-name>Kerstin Schneider</string-name>
          <email>kschneider@hs-harz.de</email>
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        </contrib>
        <aff id="aff0">
          <label>0</label>
          <institution>Hochschule Harz</institution>
          ,
          <addr-line>Friedrichstraße 57-59, 38855 Wernigerode</addr-line>
        </aff>
      </contrib-group>
      <abstract>
        <p>E-Learning-Systeme nden immer weitere Verbreitung in den verschiedensten Lehrbereichen. Auch im Bereich Datenbanken gibt es eine Vielzahl von Anwendungsgebieten. Es werden zwei Komponenten vorgestellt, die bei der Lehre im Rahmen von Aufgaben bezogen auf ER-to-RelationalMapping und Normalisierung unterstutzen sollen. Vielfaltige Interaktionen und Hilfestellungen bspw. Empfehlungen von multimedialen digitalen Elementen werden zur Verbesserung des Lernprozesses integriert.</p>
      </abstract>
    </article-meta>
  </front>
  <body>
    <sec id="sec-1">
      <title>EINLEITUNG</title>
      <p>2.</p>
    </sec>
    <sec id="sec-2">
      <title>GRUNDLEGENDE ASPEKTE</title>
      <p>Das ALEA-System ist ein datenbankbasiertes
E-LearningSystem fur Datenbanken und besteht aus verschiedenen
Komponenten fur unterschiedliche Bereiche.</p>
      <p>Das System wurde hauptsachlich mit Java und
JavaScript entwickelt. Als Entwurfsmuster wurde MVC2
verwendet, das hei t, es gibt eine logische Trennung zwischen Logik
und Anzeige. Die Anzeige basiert auf HTML5 in
Kombination mit CSS und wurde mit JavaScript erweitert, um die
Interaktionsmoglichkeiten zu erhohen und verbessern.
Mithilfe von AJAX werden nach Bedarf Daten an den Server
gesendet ohne dass die Webseite neu geladen wird. Zur
Verwaltung der Information uber Aufgaben, Losungen,
Lernende usw. werden Datenbanksysteme eingebunden.
3.</p>
    </sec>
    <sec id="sec-3">
      <title>AUFGABENTYP ER-TO-RELATIONAL</title>
    </sec>
    <sec id="sec-4">
      <title>MAPPING</title>
      <p>
        Fur die Thematik des ER-to-Relational-Mapping ist ein
Fragentyp vorgesehen, der das Thema der Erstellung von
relationalen Datenmodellen beinhaltet auf Basis
vorgegebener ER-Modelle und Anforderungen. Aufgaben dieses Typs
beinhalten die Darstellung eines konzeptuellen
Datenmodells, welche als Bild vorliegt, bspw. ein gezeichnetes ERM
in Chen-Notation [
        <xref ref-type="bibr" rid="ref2">2</xref>
        ]. Dieses soll von den Lernenden auf ein
logisches Datenmodell, hier ein Relationenmodell,
abgebildet werden. Dazu sollen die Lernenden die entsprechenden
Tabellen und Constraints de nieren. Die relevanten
Constraints sind Not Null, Unique, Primary Key und Foreign
Key.
      </p>
      <p>Die Mapping-Aufgaben sind darauf ausgelegt den
Lernenden visuell und interaktiv Wissen zu vermitteln. In diesem
Fall fungiert das System als sog. Composer zur Erstellung
der notwendigen Tabellen. In diesen konnen durch
Schaltachen Tabellenbezeichnung, Spalten und Constraints
hinzugefugt werden.
3.1</p>
    </sec>
    <sec id="sec-5">
      <title>Bearbeitung der Aufgaben</title>
      <p>Zur Losung der Mapping-Aufgaben gibt es fur jede
Aktion eine entsprechende Schalt ache. Das System erlaubt es
den Lernenden nicht mehrere Aktionen parallel auszufuhren.
Erst nachdem eine Aktion abgeschlossen ist, kann eine neue
gestartet werden. Fur diesen Zweck werden alle anderen
Aktionen durch das Deaktivieren der entsprechenden Buttons
unterbunden (siehe Abbildung 1). Wird zum Beispiel eine
neue Tabelle de niert, so muss fur die Tabelle ein Name
eingegeben werden, bevor Spalten hinzugefugt werden
konnen. Wiederum muss mindestens eine Spalte zu einer
Tabelle gehoren damit Constraints erzeugt werden konnen (siehe
Abbildung 2).</p>
      <p>Das konzeptuelle Datenmodell ist in den
Aufgabenstellungen als Bild enthalten. Dieses kann im oberen Bereich des
Systems eingeblendet werden. Damit die Lernenden zu
jeder Zeit einen freien Blick auf das abzubildende ER-Modell
haben, lasst sich dieses durch einen Klick in einem frei
beweglichen modalen Fenster oder einem neuen Tab o nen.
So besteht die Moglichkeit auch bei gro eren
Datenmodellen, bei deren Verarbeitung vermehrt gescrollt werden muss,
den U berblick zu behalten. Zudem kann die Gro e des
abgekoppelten Fensters durch Ziehen mit der Maus verandert
werden.</p>
      <p>Ein wichtiger Aspekt der Mapping-Aufgaben ist es die
Eingaben der Lernenden so fruh und umfangreich wie
sinnvoll und moglich zu prufen. Bereits bei den Eingaben werden
clientseitige Abfragen genutzt, welche durch JavaScript
realisiert werden. Diese beziehen sich auf grundsatzliche
Strukturen und Regeln bei den Tabellende nitionen. Weiterhin
kann der aquivalente DDL-Code aus den entstandenen
Relationen erzeugt werden, um eine Prufung auf dem
Datenbankserver auszufuhren. Daruber hinaus konnen durch die
in der Datenbank zu der Aufgabe hinterlegten
Informationen weitere Prufungen durchgefuhrt werden, die sich
daruber hinaus speziell auf die Aufgabe und deren
Anforderungen beziehen. Die Korrektheit einer Losung kann zwar
generell nicht automatisch entschieden werden, aber Fehler
konnen weitestgehend erkannt werden. Die Gestaltung der
Aufgaben kann dies erleichtern.</p>
      <p>Bereits bei der Eingabe sind ausgewahlte Strukturen und
Regeln bezogen auf die Tabellen und Constraints
einzuhalten, sodass diese idealerweise von den Studierenden
verinnerlicht werden.</p>
      <p>Der Composer fungiert grundlegend als dynamisch
erweiterbares HTML-Formular. Die durch die Lernenden
ausgelosten Aktionen durchlaufen in dieser Phase nicht jedes Mal
eine Validierungsroutine auf dem Server, wodurch
Ressourcen gespart werden.</p>
      <p>Nicht alle logischen Zusammenhange mussen durch das
eingebundene Datenbanksystem gepruft werden. Ein
Beispiel fur diese Art der Prufung ist die Loschung von
Spalten. Durch eine Routine innerhalb der JavaScript-Skripte
wird gepruft, ob die Spalte fur Constraints der aktuellen
oder anderer Tabellen genutzt wird. Ist dies der Fall, gibt
das System eine Meldung aus und der Loschvorgang wird
abgebrochen. Die Umbenennung einer Spalte wird ebenfalls
durch eine JavaScript-Routine gepruft. Dieser Vorgang wird
jedoch innerhalb der aktuellen Tabelle zugelassen und ein
Hinweis ausgegeben der darauf hinweist, dass andere
Tabellen mit dieser Spalte in Zusammenhang stehen konnten,
sodass eine manuelle Prufung notwendig ist. Die durch die
A nderung des Spaltennamens notwendigen Anpassungen
innerhalb der Tabellende nition werden automatisch
durchgefuhrt. Da diese A nderungen die Lernenden von relevanteren
Aspekten ablenken wurden.</p>
      <p>Das Zulassen von Aktionen trotz Inkonsistenz kann
sinnvoll sein. Ein Beispiel ist ein Fremdschlussel-Constraint,
welcher angelegt wird bevor die referenzierten Spalten als
Kandidatenschlussel (Primary Key oder NOT NULL/Unique
Constraints) de niert wurden. Ansonsten wurden positive
Aktionen zu stark von erzwungenen
Reihenfolgeabhangigkeiten gestort werden. Die Lernenden konnen jederzeit den
dem aktuellen Zustand entsprechenden DDL-Code uber das
Datenbanksystem prufen lassen. Fur Leistungsbewertungen
kann diese Moglichkeit eingeschrankt werden.
3.3</p>
    </sec>
    <sec id="sec-6">
      <title>Reaktionen des Systems auf Eingaben</title>
      <p>Jede Aktion ruft eine Reaktion hervor. Wenn die
Lernenden als Beispiel eine Spalte umbenennen, werden die
Folgen dieser Aktion in einer Meldung visuell dargestellt, da
ggfs. Anpassungen aufgrund von Abhangigkeiten in anderen
Tabellen durch die Lernenden notwendig werden konnen.
Hierbei wird angestrebt, dass diese Meldungen motivierend
und angepasst an die Sprache der Lernenden formuliert
werden. Die Meldungstexte konnen im System angepasst
werden. Hier bieten sich weitere Moglichkeiten fur intelligente
Empfehlungsfunktionen. Die Lernenden durfen und sollen
Fehler machen aus denen sie lernen konnen. Das Wissen soll
sich durch Wiederholen verfestigen.</p>
      <p>Fur die Mapping-Aufgaben sind diese Hinweise
vorteilhaft, um die U bersicht uber den aktuellen
Bearbeitungsstand zu erhalten. Die Hinweise zeigen mogliche
Komplikationen auf und sollen so das Verstandnis der Lernenden fur
logische Zusammenhange innerhalb des Relationenmodells
erhohen. Deswegen kann es hilfreich, dass in den Hinweisen
angezeigt wird, dass A nderungen in der aktuellen Tabelle
durchaus Auswirkungen auf die Constraints anderer
Tabellen haben konnten. So sind die Lernenden angehalten diese
aktiv anzupassen.</p>
      <p>Die eben genannten Hinweise erscheinen als modale
Fenster mittig in der Browserausgabe, um die Aufmerksamkeit
der Lernenden einzufangen und die Wichtigkeit dieser A
nderung in den Vordergrund zu stellen (siehe Abbildung 3).
Diese Hinweise sollen wahrend der Bearbeitung der
Aufgabe weiterhin zur Verfugung stehen und werden deshalb als
zeitlich sortierte Liste abrufbar uber ein 'Noti cation Icon'
bereitgestellt. Eine Aufteilung der Listen in
unterschiedliche thematische Listen wird nach weiteren Evaluierungen
entschieden. Diejenigen Nachrichten, die seit dem letzten
O nen der Liste durch die Lernenden hinzugekommen sind,
werden farblich hervorgehoben.</p>
      <p>Der 'Noti cation Icon' be ndet sich in der Toolbar im
oberen Bereich des Systems.</p>
    </sec>
    <sec id="sec-7">
      <title>Die Toolbar</title>
      <p>Um den Lernenden weitere Funktionen zur e zienten
Bearbeitung der Aufgabe und Hilfestellungen aufzeigen zu
konnen, be ndet sich am oberen Rand des Systems eine
Toolbar (siehe Abbildung 4). Diese stellt aktuelle Informationen,
Hinweise und Hilfestellungen zur Verfugung. Wie bereits
erwahnt gibt es hier die Au istung der Hinweise zur
Bearbeitung der aktuellen Aufgabe.</p>
      <p>Sind neue Benachrichtigungen eingetro en, wird an dem
Icon einer Glocke ein roter Kreis angezeigt (siehe
Abbildung 4 und Abbildung 5). Neben den Hinweisen zur
Bearbeitung werden unter der Glocke zudem noch Hinweise auf
neue Empfehlungen gegeben. Gibt es zur aktuellen Aufgabe
weiterfuhrende Informationen, so konnen diese in
verschiedenen medialen Formen, z.B. Screencasts, Podcasts,
Hilfetexte, Hilfegra ken, vorliegen und abgerufen werden.</p>
      <p>Die Farbe der Icons kann, wie auch die Ansprache oder
empfohlene Medien, durch die Empfehlungsalgorithmen
angepasst werden.</p>
      <p>Neben diesen Hinweisen werden zudem noch
Informationen zum aktuellen Bearbeitungsstand der Aufgabe gegeben.
Diese Informationen nden die Lernenden unter dem
InfoIcon (siehe Abbildung 5).</p>
      <p>Wenn bspw. die Losung bzw. die gultigen Losungen der
Aufgabe eine bestimmte Anzahl an Uniques erfordern oder
eine minimale oder maximale Anzahl an Uniques
enthalten durfen, kann den Lernenden mitgeteilt werden, dass die
Anzahl der Uniques noch nicht einer gultigen Losung
entspricht. Hierbei wird den Lernenden in der Regel keine
konkrete Anzahl genannt, lediglich dass diese noch nicht gultig
ist.</p>
      <p>Zudem konnen hier Hilfetexte erscheinen, die sich auf die
Arbeitsweise der Lernenden beziehen. Bemerkt das System
z.B. dass es im Bereich der Foreign Key Constraints zu
vermehrten Interaktionen kommt, konnen hier De nitionen
oder Tipps zum Thema Foreign Key Constraints angezeigt
werden. Dies ist abhangig von den eingesetzten hybriden
Filter- und Empfehlungsalgorithmen.</p>
      <p>Um den Lernenden eine sog. 'Quick View' uber den
aktuellen Bearbeitungsstand zu geben, be nden sich in der Toolbar
kleine Icons, welche reprasentativ fur Elemente der
Modellierung stehen. Dies sind von links nach rechts die
Gesamtanzahl der aktiven Tabellen, der aktiven Spalten, der Primary
Key Constraints, der Unique Constraints, der Foreign Key
Constraints und der NOT NULLs au erhalb von Primary
Key Constraints (siehe Abbildung 4). Durch die U bersicht
der aktuell aktiven Elemente sollen die Lernenden eine
kompakte U bersicht uber den aktuellen Zustand erhalten.
Insbesondere in U bungsphasen, in denen die Mindestanzahl oder
die exakte Anzahl der benotigten Elemente vorgegeben sein
kann, ist diese Ansicht hilfreich um zu eruieren, wie weit
sich das eigene Ergebnis vom gesuchten zumindest in diesen
Aspekten unterscheidet.</p>
      <p>Damit die Kommunikation und Interaktion der Lernenden
sich nicht nur auf das System und dessen Hinweise bezieht,
gibt es die Schalt ache 'Question and Feedback'. Hier
konnen die Lernenden Kontakt zu den Lehrkorpern aufnehmen.
Hierbei wird zwischen aufgabenpezi schen Fragen und
Feedback unterschieden. Vor allem das Feedback ist gewunscht,
da dieses dazu dient, das System an die Bedurfnisse der
Lernenden anzupassen und eine kontinuierliche Verbesserung
voranzutreiben (siehe Abbildung 6).</p>
    </sec>
    <sec id="sec-8">
      <title>Mediale Hilfestellungen</title>
      <p>Fur die Lernenden stehen verschiedene Arten von
medialen Hilfestellungen zur Verfugung, die standig erganzt,
produziert und weiterentwickelt werden. Dabei handelt es
sich um digitale Medien wie bspw. Screencasts,
Erklarvideos, Podcasts, Hilfetexte und Hilfegra ken. Diese Medien
werden kurz gehalten und sind thematisch nicht
voneinander abhangig, konnen sich aber erganzen und werden ggf. in
Gruppen mit oder ohne empfohlener Reihenfolge empfohlen.</p>
      <p>U ber die Icons auf der linken Seite konnen aktuell
bereitgestellte Medien abgerufen werden. Die Medien werden
in modalen Fenstern innerhalb der Anwendung aufgerufen.
Fur die Icons gibt es zwei Bereiche. Die grauen Icons
beinhalten vorde nierte Hilfestellungen, wohingegen die grunen
Icons aktuell empfohlene Hilfestellungen beinhalten.
3.6.1</p>
      <sec id="sec-8-1">
        <title>Screencasts und Erklärvideos</title>
        <p>Screencasts befassen sich mit der Anwendung und
Nutzung von Software bzw. mit den Erklarungen zu
Losungen dieser Aufgabentypen. Fur die Aufgaben zum
ER-toRelational-Mapping wurden bereits mehr als 50 Screencasts
produziert.</p>
        <p>In kurzen aber pragnanten Videos werden den
Lernenden Inhalte aus dem Bereich vermittelt. Diese Screencasts
konnen sich auf Aufgaben beziehen oder allgemeine
Vorgehensweisen und Hinweise enthalten. Neben den Screencasts
nden die Lernenden hier zudem Erklarvideos die allgemeine
Prinzipien von Datenbanken thematisieren.
3.6.2</p>
      </sec>
      <sec id="sec-8-2">
        <title>Podcasts</title>
        <p>Podcasts sollen, so wie die Screencasts, kompakt
Informationen vermitteln. Die Themen konnen hier sowohl
Aufgabenoder Challenge-bezogen als auch allgemeingultig sein. Die
Podcasts sind Dialoge zwischen zwei oder mehreren
Sprechenden, die ein Thema diskutieren, um den Lernenden neue
Anreize zu bieten uber das Gehorte nachzudenken. Auch
Hilfetexte konnten vorgelesen werden.
3.6.3</p>
      </sec>
      <sec id="sec-8-3">
        <title>Hilfetexte</title>
        <p>Das System ist auch darauf ausgelegt, dass die
Lernenden gegebenenfalls nicht die Moglichkeit haben Audio- oder
Videoinhalte abzurufen. Hier sind die Hilfetexte nutzlich.
Die Hilfetexte sind Beschreibungen von Herausforderungen,
Fragestellungen, Datenbankthematiken oder Beispiele von
SQL-Code.
3.6.4</p>
      </sec>
      <sec id="sec-8-4">
        <title>Hilfegrafiken</title>
        <p>Hilfegra ken stellen nicht nur Datenmodelle dar, sondern
um Zeichnungen oder Comics, die sich mit wenig Worten
einer Datenbankthematik annehmen.
3.6.5</p>
      </sec>
      <sec id="sec-8-5">
        <title>Vordefinierte Hilfestellungen</title>
        <p>Die Lernenden bekommen, basierend auf der Analyse des
Systems, zu der aktuellen Situation und zur Aufgabe
Hilfestellungen empfohlen. Diese konnen sich dynamisch
anpassen und mussen nicht permanent verfugbar bleiben.
Empfehlungen konnen entfernt werden, wenn bspw. Lernende die
Aufgabe wechseln oder sich der Fokus der Thematik andert.</p>
        <p>Vorde nierte Inhalte beziehen sich nicht zwingend auf eine
Aufgabe im Einzelnen. Sie konnen Informationen betre en,
die wichtig sind um ein Grundverstandnis fur die
Kursinhalte zu erlangen. Auch wenn keine Challenges aktiv sind,
konnen Inhalte bereit gestellt werden.</p>
        <p>Die Gesamtheit der multimedialen Inhalte wird nicht nur
im Rahmen der Aufgaben genutzt. Mit den Inhalten werden
Playlisten gefullt, die den Lernenden zur Verfugung stehen
um die Selbstlernphase zu unterstutzen.
3.6.6</p>
      </sec>
      <sec id="sec-8-6">
        <title>Empfehlungen</title>
        <p>Hilfestellungen und multimediale Elemente sollen zudem
zunehmend vom System empfohlen werden. ALEA nutzt
verschiedene Arten von Empfehlungsalgorithmen, die
standig weiterentwickelt werden. Diese werden mit wachsender
Nutzung und Datenmenge ausgebaut und verbessert.
3.6.7</p>
      </sec>
      <sec id="sec-8-7">
        <title>Metadaten</title>
        <p>Ein wichtiger Aspekt fur die Zuweisung der medialen
Hilfestellungen sind die hinterlegten Metadaten. Fur mediale
Inhalte werden eine Reihe von Metadaten de niert, die es
den Empfehlungsalgorithmen erlauben, die Inhalte den
Lernenden zuzuordnen. Diese werden auch bei der Erstellung
von Aufgaben bzw. zur Zuordnung von Aufgaben im
Rahmen von Challenges zu Lernenden oder Gruppen von
Lernenden genutzt. Dies ermoglicht im Vorfeld die Zuordnung
der Hilfestellung zu Aufgaben. Ein direkt fur diese Aufgabe
produzierter Podcast, soll in der Regel nicht als Hilfestellung
empfohlen werden.
3.7</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec-9">
      <title>Check and Submit</title>
      <p>Um sich den zugehorigen SQL-Code anzeigen zu lassen
und zur Kontrolle der eigenen Eingaben, steht den
Lernenden im unteren Bereich des Systems die Schalt ache 'Check
Input and Show SQL' zur Verfugung. Zum Erzeugen des
SQL-Codes wird die Check-Funktion durchlaufen. Diese baut
zwei Zeichenketten zusammen. Die erste Zeichenkette kann
direkt auf der Datenbank ausgefuhrt werden. Genutzt wird
diese fur den Test, den die Lernenden wahrend der
Bearbeitung machen konnen und zudem fur die nale Abgabe der
Aufgabe. Eine zweite Zeichenkette wird erzeugt und
beinhaltet HTML-Code. Dieser wird zur visuellen Darstellung
des SQL-Codes fur die Lernenden genutzt.</p>
      <p>Die Ansicht des DDL-Codes soll den Lernenden einen
anderen Blick auf die eigene Losung verscha en (siehe
Abbildung 8). Damit soll der Bezug zwischen der Planung des
Relationenmodells und dem Verstandnis der Syntax der
DDLBefehle (Data De nition Language) gestarkt werden.</p>
      <p>Da die Datentypen fur die Losung der Aufgabe nicht
relevant sind, wird auf dem Datentyp 'variable character'
abgebildet, der dem Datenbanksystem entspricht auf dem der
Code ausgefuhrt wird. Um den Lernenden die Moglichkeit
zu bieten den entstandenen DDL-Code zu nutzen, gibt es die
Schalt achen 'Copy Code' und 'Save to Script'. 'Copy
Code' kopiert den angezeigten SQL-Code in die Zwischenablage
und 'Save to Script' bietet die Moglichkeit den Code als
Datei lokal zu speichern. Damit der bereitgestellte SQL-Code
von den Lernenden auf unterschiedlichen
Datenbanksystemen genutzt werden kann, konnen diese den entsprechenden
Datentyp auswahlen.</p>
      <p>Die Lernenden haben die Moglichkeit mit der Schalt
ache 'Test on Database' den ihren Eingaben
entsprechenden DDL-Code direkt auf dem angebundenen
Datenbanksystem zu testen. Die Ruckmeldung wird in dem
CheckInput-Ausgabefenster ausgegeben. Hierbei wird einerseits
getestet, ob die Eingaben der Lernenden einen gultigen
SQLCode entsprechen. Andererseits wird die Losung unter
Verwendung der zur Aufgabe hinterlegten Informationen
weitestgehend durch das System ausgewertet. Korrekte
Losungen von Aufgaben konnen u. a. eine vorgegebene Anzahl von
Tabellen, Spalten, Constraints (Primary Keys, Uniques, Not
Nulls au erhalb von Primary Keys, Foreign Keys) und
darin enthaltene Attributanzahl bzw. eine jeweilige
Mindestund Maximalanzahl erfordern, so dass Losungen als falsch
erkannt werden konnen.</p>
      <p>Die Auswertung der Aufgabe bzgl. der Sinnhaftigkeit der
Bezeichnungen bspw. von Tabellen oder Spalten, kann und
wird dabei nicht gepruft. Jedoch kann uber das
Datenbanksystem eine weitergehende Prufung abhangig von
vorliegenden Daten zur Aufgabe durchgefuhrt werden.</p>
      <p>Die Ausgabe einer Zwischenauswertung ohne wiederholte
Serveranfrage in der Toolbar ist moglich, wenn die
Information zu gultigen Losungsmoglichkeiten der Aufgabe
bezogen auf die Anzahl der Elemente eindeutig ist und
Variationen nur begrenzt moglich sind. In der Datenbank konnen
auch Angaben fur Aufgaben mit verschiedenartigen
Losungen hinterlegt und ausgewertet werden. Insbesondere wenn
die Aufgabenstellungen komplexer werden, konnen die
Auswertungen aufwandiger werden. Je nachdem wie die
Lernenden ihre Losungen aufbauen kann sich bspw. die Anzahl der
Elemente in einem Constraint unterscheiden und trotzdem
eine richtige Losung erzeugen.</p>
      <p>Die Schalt ache 'Submit' fuhrt die Lernenden zur Abgabe
ihrer Losung. Zur Sicherheit und um Fehlklicks abzufangen
o net sich, nachdem die Lernenden auf 'Submit' gedruckt
haben, ein weiteres Fenster. In diesem erhalten die
Lernenden die Information, ob ihre Losung eine gultige Losung sein
konnte. Ist dies der Fall, besteht die Moglichkeit die Aufgabe
abzugeben.</p>
      <p>In Lernphasen konnen die Lernenden unfertige Aufgaben
zur spateren Bearbeitung uberspringen. Anstatt einer
moglichen Ja/Nein-Abfrage, ob die Aufgabe abgegeben werden
soll, kann zwischen 'Zuruck zur Bearbeitung' oder 'U
berspringen' (siehe Abbildung 9) gewahlt werden. Diese
unfertigen Aufgaben werden nicht aus dem System entfernt.
Aufgaben die als Lern- oder Testataufgaben gelten mussen
solange wiederholt werden, bis die Eingabe gultig ist. In der
Abbildung 7 ist zu sehen, dass eine Challenge Aufgaben zur
Auswahl der Bearbeitungsreihenfolge beinhalten kann.
Eine Challenge bleibt bestehen bis alle Aufgaben erfolgreich
bearbeitet wurden.
3.8</p>
    </sec>
    <sec id="sec-10">
      <title>Prüfungsmodus</title>
      <p>Das System ist zum einen fur die Lernphase und zum
anderen fur die Prufungsphase gedacht. Hierfur sieht das
System vor, dass Funktionen, welche fur Lernphasen
wichtig sind, fur die Prufungen deaktiviert werden. Die
Hilfestellungen, die sich auf Informationen zu gultigen Losungen
beziehen, sind nicht verfugbar. Empfehlungen und alle
damit verbundenen Hilfsmedien sind ebenfalls nicht
erreichbar. In dem Fenster 'Check Input und Show SQL' werden
die Schalt achen auf 'Close' und 'Submit' reduziert. Eine
zweistu ge Abfrage nach dem 'Submit' bleibt zwar
bestehen, jedoch wird das erscheinende Fenster auf eine erneute
Frage, ob die Losung abgegeben werden soll, reduziert.</p>
    </sec>
    <sec id="sec-11">
      <title>AUFGABENTYP NORMALISIERUNG</title>
      <p>Ein weiterer Aufgabentyp des ALEA-Systems ist die
Normalisierung. Dieser Aufgabentyp nutzt die Grundfunktionen
der Mapping-Aufgaben, da Tabellen und Constraints de
niert werden mussen.</p>
      <p>In einer Aufgabenstellung zur Normalisierung erhalten die
Lernenden eine oder mehrere Tabellen sowie eine A
quivalenzmenge zu der Menge aller fur die Tabellen gultigen
Funktionalen Abhangigkeiten. Die Normalform der Tabellen ist
anzugeben. Die Tabellen sind unter Verwendung des
Zerlegungsverfahrens in der Regel in 3NF zu uberfuhren, sofern
sie sich nicht in der dritten Normalform be nden. Die
Tabellen konnen in der Aufgabenstellung zur Verdeutlichung
mit Daten gefullt sein. Zur besseren U bersicht lassen sich
die Inhalte der Tabellen bei Bedarf aus- und einblenden.
Die Darstellung der funktionalen Abhangigkeiten lasst sich,
wie auch beim ALEA-Mapping das vorgegebene
Datenmodell, durch einen Klick in ein bewegliches, modales Fenster
umwandeln oder in einen neuen Tab.</p>
      <p>Fur die Bearbeitung der Aufgaben zur Normalisierung
wurden die Bereiche zur De nition der Tabellen durch
Funktionen erganzt (siehe Abbildung 10). Neben den bekannten
Funktionen der Benennung, Loschung und Hinzufugen von
Spalten und Constraints, gibt es eine Schalt ache zur
Deaktivierung der Tabelle. Sobald eine Tabelle zerlegt werden
soll, muss sie deaktiviert werden. Sie wird nicht entfernt,
damit der Verlauf nachvollziehbar bleibt. Die durch die
Zerlegung neu entstehenden Tabellen mussen eingeben werden.
Dabei soll uber ein Dropdown-Menu, welches alle inaktiven
Tabellen au istet, angegeben werden, aus welcher Tabelle
eine Tabelle jeweils entstanden ist.</p>
      <p>Die Studierenden sollen fur jede neu entstandene Tabelle
die Normalform angeben. Dazu be ndet sich ein
Auswahlfeld im Kopfbereich der Tabellende nition. Die Lernenden
sollen zudem jeweils zu jeder Zerlegung angeben, aus
welchen Grunden diese durchgefuhrt werden musste. Dazu
bendet sich ein Textfeld im Fu bereich der Tabellende nition.
Zudem ist es erwunscht hier weitere Anmerkungen, Fragen,
Notizen und Feedback der Lernenden zu erhalten. Sobald
fur eine Tabelle die geforderte Normalform erreicht wurde,
soll die Tabelle nalisiert werden (siehe Abbildung 11).
4.2</p>
    </sec>
    <sec id="sec-12">
      <title>Erweiterte Ansichten</title>
      <p>Die Komponente fur die Aufgaben zur Normalisierung
wird durch eine weitere 'Quick View' erganzt. Auf der
rechten Seite nden die Lernenden eine U bersicht uber die
aktuell aktiven und inaktiven Tabellen. Neben dem
Tabellennamen sind hier auch die Spaltennamen gelistet. Ebenso
konnen die Begrundungen angezeigt werden.</p>
    </sec>
    <sec id="sec-13">
      <title>ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK</title>
      <p>Komponenten zur Bearbeitung von Aufgaben zum
ERto-Relational-Mapping und zur Normalisierung werden
dargestellt. Vielfaltige Interaktionen und Hilfestellungen bspw.
Empfehlungen von multimedialen digitalen Elementen
werden zur Verbesserung des Lernprozesses integriert. Durch
verstarkte Nutzung der Komponenten und dem Anwachsen
der Daten konnen Empfehlungen und Learning Analytics
weiter verbessert werden.</p>
      <p>Literatur</p>
    </sec>
  </body>
  <back>
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