E-Exercises in Data & Knowledge Engineering

E-learning-systems have become quite common, because they provide a demand-driven and cost effective way to impart knowledge. Public as well as private educational institutions rely on such systems in order to intensify and optimize the knowledge transfer between teachers and students. The Johannes-Kepler-University uses e-learning-systems for several years in order to support students and teachers.

However, most of the existing e-learning-systems have restrictions with respect to a narrow defined subject as well as deficiencies in extensibility and the examination of knowledge.

The aim of this work is to create an e-learning-system compensating these restrictions by the use of intelligent problem solving methods, an individualization of the learning process and a system-design providing extensibility from the very beginning.

Hence, it is necessary to investigate the theoretical background of e-learning-systems in gen-eral and intelligent tutorial systems in specific as they support a high degree of flexibility with respect to different problem solving methods. An overview of already existing systems in the field of DKE should on the one hand round up the requirements towards a new system and on the other hand point out to the difficulties of such systems. The conceptual design is based on the theoretical background as well as on requirements towards the system. The proof of con-cept prototype developed in the scope of this work shows the feasibility of the suggested ap-proach.

E-Learning-Systeme sind aufgrund ihrer bedarfsgerechten und kostengünstigen Wissensvermittlung weit verbreitet. Sowohl öffentliche als auch private Ausbildungseinrichtungen setzen auf derartige Systeme, um den Wissenstransfer zwischen Lehrenden und Lernenden zu optimieren. Auch an der Johannes-Kepler-Universität in Linz werden E-Learning-Systeme zum Nutzen von Studenten und Lehrenden eingesetzt.

Viele E-Learning-Systeme weisen allerdings Beschränkungen auf ein eng abgegrenztes Wissensgebiet sowie Unzulänglichkeiten in Bezug auf Erweiterbarkeit und Wissenskontrolle auf. Ziel dieser Arbeit ist es, ein E-Learning-System zu entwerfen, welches durch den Einsatz intelligenter Problemlösungsverfahren, einer Individualisierung des Lernprozesses und der gezielten Ausrichtung auf die Erweiterbarkeit des Systems diese Beschränkungen aufhebt oder zumindest kompensiert.

Es wird daher auf die theoretischen Grundlagen von E-Learning-Systemen und intelligenten tutoriellen Systemen, welche als Sonderform von E-Learning-Systemen anzusehen sind, eingegangen. Ein Überblick über die bereits entwickelten Systeme im Bereich DKE soll die Anforderungen an ein neues System vervollständigen und auf die Beschränkungen solcher Systeme hinweisen.
Der konzeptuelle Entwurf des Systems baut auf das theoretische Wissen sowie auf die Anforderungen an das System auf. Die Evaluierung des im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Prototyps bestätigt schließlich den Erfolg dieses Konzepts.