Konzeptioneller Entwurf von multimedialen Lernprogrammen für den Einsatz im World Wide Web mit JAVA
- Art: Diplomarbeit
- Autor: Thomas Petersen
- Abgabedatum: Juni 1997
- Umfang: 143 Seiten
- Dateigröße: 16,4 MB
- Note: 1,8
- Institution / Hochschule: Hochschule für Technik Esslingen (FH) Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-0183-2
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-0183-2 P - ISBN (CD) :978-3-8324-0183-2 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Petersen, Thomas Juni 1997: Konzeptioneller Entwurf von multimedialen Lernprogrammen für den Einsatz im World Wide Web mit JAVA, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: Internet, JAVA, Lernkonzepte, native Code, Shockwave
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Diplomarbeit von Thomas Petersen
Zusammenfassung:
Konzeptioneller Entwurf multimedialer Lernprogramme im World Wide Web mit exemplarischen Realisierungsbeispielen. Sinnvolle Zusammenstellung und Kombination der multimedialen Möglichkeiten in JAVA und HTML zur Vermittlung als auch interaktiven Visualisierung von Sachverhalten (Prozeeßvisualisierung, Algorithmenfunktion-Visualisierung, Visualisierung von Zusammenhängen bzw. allgem Vorgängen) basierend auf Lern-Theorie.
Vergleich der Möglichkeiten von ActiveX und JAVA und deren Sicherheitsaspekte, wie auch Verwendung von bestehendem bzw. (speziell zur hardwarenahen Ansteuerung von Geräten) notwendigen C/C++-Code von JAVA aus respektive von C aus zu JAVA.
Möglichkeiten des Startens von Windows-Programmen innerhalb einer Lernumgebung aus Web-Browser heraus. Applet zur schrittweisen Vorführung von Sachverhalten am Beispiel der Kryptographie (Chiffrierung von Klartext).
Sinnvolle Programmierkonventionen zur automatischen Dokumentation von JAVA-Applets zu deren Verwendung und der Beschreibung der einzelnen Übergabeparameter aus dem HTML-Dokument.
Informationen zum Einsatz von JAVA-Entwicklungswerkzeugen (Integrierte Entwicklungsumgebungen, IDEs) am Beispiel Microsoft J++ und Symantec Visual Cafe.
Konzeption von Applets für den Einsatz innerhalb der Vorlesung als auch in einem Vorlesungsmanuskript im WWW zur beliebigen Vor- und Nachbereitung des Lemstoffes. Erläuterungen zum Aufbau des GIF-Dateiformats.
Derzeitige Aktivitäten von Verlagen und Universitäten mit Lernprogrammen und Vorlesungen auf dem WWW. Formatverluste beim Konvertieren von Microsoft Word Dateien (*.DOC) nach * . HTML mit InternetAssistant von Microsoft bzw mit Word 97 und HTML-Editor HoTMetaL PRO. Präventives Gestalten von Dokumenten in Winword zur Vermeidung von Layoutverlusten beim Abspeichem als HTML. Konvertieren von PostScript-Dateien (*.ps) nach HTML.
Aufnahme und Konvertierung von Audio-Dateien auf Silicon Graphics-Workstations für die Verwendung in JAVA. Grafikwerkzeuge unter Unix/Linux und Windows zum Erstellen animierter GIF-Grafiken.
Serverseitiger Passwortschutz von bestimmten Unterverzeichnissen zur dynamischen Freigabe der Informationen bzw auch Zugriffsbeschränkung.
Protokollieren des Zugriffs auf bestimmte Web-Sites.
Ausführliche Quellenangaben im Internet zum Downloaden von WebBrowser-Plugins, Tools und zum Erhalt der aktuellsten Informationen (URLs/Hyperlinks).
Inhaltsverzeichnis:
| 1. | EINLEITUNG: EINSATZ VON LERNANIMATIONEN IM WWW | 7 |
| 1.1 | ALLGEMEINE VORTEILE | 7 |
| 1.2 | EINSATZ VON JAVA-APPLETS | 8 |
| 2. | AUFGABENBESCHREIBUNG DER DIPLOMARBEIT | 10 |
| 3. | LERNTHEORIE | 11 |
| 3.1 | ALLGEMEINE EINFLÜSSE AUF DAS LERNVERHALTEN | 11 |
| 3.2 | MÖGLICHKEITEN DER MULTIMEDIALEN WISSENSVERMITTLUNG | 13 |
| 4. | AKTIVITÄTEN IM BEREICH TEACHING | 14 |
| 4.1 | UNIVERSITÄT KARLSRUHE | 14 |
| 4.2 | EIDGENÖSSISCHE HOCHSCHULE ZÜRICH | 14 |
| 4.3 | FACHHOCHSCHULE ESSLINGEN / IFS | 14 |
| 4.4 | VERLAGE MIT TEACI IING-SOFTWARE | 15 |
| 4.4.1 | Heureka (Klett-Verlag) | 15 |
| 4.4.2 | HEISE-Verlag (c't) | 15 |
| 4.4.3 | Herdt-Verlag | 18 |
| 4.5 | JAVA-SITES MIT LERN-APPLETS | 16 |
| 4.5.1 | GAMELAN | 17 |
| 4.5.2 | JARS | 18 |
| 4.6 | SONSTIGE QUELLEN UND BEISPIELE VON LERNPROGRAMMEN | 18 |
| 5. | KONZEPTIONELLE ARBEIT: LERN-MODELLE | 20 |
| 5.1 | HINWEISE ZU EINEM GENERELLEN LERN-KONZEPT | 20 |
| 5.2 | EINZELNE KONZEPTE | 20 |
| 5.2.1 | benutzersteuerbare schrittweise Vorführung mit vorgesprochenen Sätzen | 20 |
| 5.2.1.1 | Vorteile dieses Modells | 21 |
| 5.2.1.2 | zwei gangbare Wege | 1 |
| 5.2.2 | interaktive .Simulation und visualisierung eines Sachverhaltes | 22 |
| 5.2.3 | dynamisch zugeschnittene Lernstoff-Aufbereitung während des Lernens | 23 |
| 5.2.4 | simultane Unterstützung durch Hilfen während der Fingabe | 23 |
| 5.2.5 | mehrdimensional-vernetzte Lernthemen Aufbereitung nach MindMap | 24 |
| 6. | PROFESSIONELLE TOOLS ZUR ERSTELLUNG VON LERNSEQUENZEN | 26 |
| 6.1 | TOOLBOOK MIT PROGRAMMIERSPRACHE OPENFRAME | 26 |
| 6.1.1 | Vorteile von ToolBook | 26 |
| 6.1.2 | Nachteil von ToolBook | 26 |
| 6.2 | AUTHORWARE VON MACROMEDIA MIT PROGRAMMIERSPRACHE LIGON | 27 |
| 6.2.1 | Torteile des MacroMedia-Produktes mit ShockWave | 27 |
| 7. | VERWENDUNG VON JAVA ZUR ERSTELLUNG VON LERNSEQUENZEN | 28 |
| 7.1 | SCHNELLERE ÜBERTRAGUNG VON JAVA-APPLETS DURCH PACKEN | 29 |
| 7.2 | SCHÜTZEN VON JAVA-BYTE-CODE VOR DESSEN DE-KOMPRIMIERUNG | 29 |
| 8. | ZIELSETZUNG VON LERNBEGLEITENDEM MATERIAL IM WORLDWIDEWEB | 30 |
| 8.1 | VORLESUNGSMANUSKRIPTE INS WWW STELLEN | 30 |
| 8.1.1 | Allgemeiner Aufbau eines HTML-Dokumentes für Publikationen | 31 |
| 8.1.1.1 | Aufbau eines WWW-Dokumentes mit HTML-Tags | 31 |
| 8.1.1.2 | Beschreibung der einzelnen Programmzeilen des HTML-Aufbaus | 32 |
| 8.1.2 | Nutzung der sich unter HTML bietenden Möglichkeiten | 33 |
| 8.1.2.1 | Aufbereitung des Vorlesungsmanuskriptes seitens HTML | 33 |
| 8.1.2.2 | Aufteilung des Anzeigebereichs des Browsers für Vorlesungsmanuskripte | 34 |
| 8.1.2.2.1 | Probleme bei durchnummerierten Kapitelüberschriften | 35 |
| 8.1.2.2.2 | Probleme mit der vom WWW browser verwendeten Standard-Schrift | 35 |
| 8.1.2.2.3 | Abhilfe von Formatierungs-Problemen in HTML mit Tabellen | 35 |
| 8.1.2.3 | Hören eines einmaligen Begrüssungstextes beim Laden einer HTML-Seite | 36 |
| 8.1.2.4 | Einfügen eines Wasserzeichens (Hintergrund-Bild) in das Vorlesungsmanuskript | 38 |
| 8.1.2.5 | Zur-Verfügung-Stellung des Manuskript für Studenten | 39 |
| 8.1.2.5.1 | Protokollierung des Zugriffs von Studenten | 39 |
| 8.1.2.5.2 | Serverseitiger Passwort-Schutz für einzelne Unterverzeichnisse | 41 |
| 8.1.2.5.3 | Ausdrucken des Manuskriptes von WWW-Browser aus | 42 |
| 8.1.2.5.4 | Aktivierung der JAVA-Interpretation im verwendeten WWW-Browser | 43 |
| 8.1.3 | Konvertierung bestehender Vorlesungsmanuskripte nach HTML | 45 |
| 8.1.3.1 | Layout-Verluste | 45 |
| 8.1.3.2 | LaTex nach HTML (latex2html) | 45 |
| 8.1.3.3 | WinWord-Dokumente nach HTML | 45 |
| 8.1.3.3.1 | Internet Assistant - Zusatzprogramm für WinWord | 46 |
| 8.1.3.3.2 | der HTML-Editor HoTMetaL PRO | 46 |
| 8.1.4 | weitere Erstellung von Manuskripten in der gewohnten Textverarbeitungsumgebung | 47 |
| 8.1.4.1 | präventive Gestaltung von Dokumenten im Hinblick auf spätere Umsetzung nach HTML | 47 |
| 8.1.4.2 | WinWord: IntemetAssistant | 47 |
| 8.1.4.2.1 | Bewertung des Internet-Assistent für das Erstellen von Manuskripten | 47 |
| 8.1.5 | Erstellung und Konvertierung im HTML Editor HoTMetaL PRO | 48 |
| 8.1.6 | Vorteile für die Lehre | 48 |
| 8.2 | LABORSOFTWARE UND SPEZIELLE PROGRAMME. IM WWW-BROWSER AUSFUHREN | 48 |
| 8.2.1 | Vorteile für die vom Studenten auszuführenden Laboraufgaben | 48 |
| 8.2.2 | Software-Technologie für den Server | 49 |
| 8.2.3 | Daten zur Server-Software | 50 |
| 8.2.3.1 | Netz-Server (PC) mit WinnDD als Server-Software | 50 |
| 8.2.3.1.1 | Merkmale des PC-Servers | 51 |
| 8.2.3.1.2 | Merkmale des Client | 52 |
| 8.2.3.1.3 | Systemanforderungen (Hardware) | 52 |
| 8.2.3.2 | Netz-Server (PC) mit Ntrigue als Senner-Software | 53 |
| 8.2.3.2.1 | Eigenschaften von Ntrigue | 53 |
| 8.2.3.2.2 | Systemanforderungen (Hardware) | 54 |
| 8.2.4 | Allgemeines Angebot an Server-Software für diesen Einsatzzweck | 54 |
| 8.2.4.1 | Citrix: konkretes Beispiel der Einbindung von Windows-Software in HTML | 55 |
| 8.3 | EINBINDEN VONMACROMEDIA-LERNSEQIJENZENINHTML MIT SHOCKWAVE | 58 |
| 8.3.1 | Integration in eine HTML-Seite | 58 |
| 8.3.2 | Installation des notwendigen WWW-Browser-Plugln. für Netscape | 59 |
| 8.4 | ACTIVEX-CONTROLS ALS ALTERNATIVE ZU JAVA | 60 |
| 8.4.1 | Funktionsweise | 60 |
| 8.4.2 | Unterstützung bei der Einbettung in ein HTML Dokument | 60 |
| 8.4.3 | Unterschiede gegenüber JAVA –Applets | 60 |
| 9. | KONKRETE REALISIERUNG VON LERNMODELLEN MIT JAVA UND HTML | 61 |
| 9.1 | PROGRAMMIER-RICHTLINIEN UND DOKUMENTATION VON JAVA-CODE | 61 |
| 9.1.1 | Dokumentation der JAVA -Applets per Rückgabeparameter | 61 |
| 9.1.2 | Programmier-Richtlinien und Variablennamen-Konventionen | 62 |
| 9.1.3 | Verwendung unterschiedlicher JAVA-Kommentare zur Dokumentation | 63 |
| 9.2 | VORRAUSSETZUNGEN | 64 |
| 9.2 | AUDIO-Dateifornial für JAVA | 64 |
| 9.2.1.1 | Aufnahme von AUDIO-Formaten | 64 |
| 9.2.1.2 | Konvertierung von AUDIO-Formaten | 65 |
| 9.3 | EINBINDUNG BESTEHENDEN ODER SPEZIELLEN C++Codes über Native | 66 |
| 9.3.1 | Vorbemerkung | 66 |
| 9.3.2 | Erzeugung einer DLL | 70 |
| 9.3.2.1 | Erstellung des JAVA-Quellcodes & Deklaration der Native-Mothoden | 70 |
| 9.3.2.2 | Übersetzen des JAVA-Quellcodes | 70 |
| 9.3.2.3 | Erzeugen der Header-Datei aus der JAVA-Klasse, die der Native Code deklariert hat | 70 |
| 9.3.2.4 | Schreiben der C-Funktion in Visual C++ 4.1 | 70 |
| 9.3.2.5 | Erzeugen der dynamisch ladbaren DLL unter Visual C++ | 71 |
| 9.3.2.6 | Starten des JAVA-Applets | 71 |
| 9.3.2.7 | Erzeugung der *.LIB-Datei, wie bereits erwähnt | 71 |
| R 3. 3 | Funktionen und Pointer im Java Native Interface (lNl) | 72 |
| 9.3.4 | Aufbau der JNI-Methoden-Syntax | 73 |
| 9.3.5 | Bsp. Einer solchen JNI-Header-Datei: | 74 |
| 9.3.6 | Die JNI-Datentyp-Signatrdr | 75 |
| 9.3.7 | Die JNI-Methoden-Signatur | 75 |
| 9.3.8 | Atnvendungsbei.spiek Übergabe von Zeichenketten und Zugriff auf JAVA-Variable | 76 |
| 9.3.9 | Aufruf von JAVA Methoden aus C: NativeCode (von der DLL aus) | 77 |
| 9.4 | ALLGEMEIN VERWENDBAR: VORFÜHR-APPLET MIT SPRACHSEQUENZEN | 78 |
| 9.5 | SPEZIELLES SIMULATIONS-APPLET: MEAN TURNAROUNDTIME | 79 |
| 9.5.1 | visualisiertes Thema | 79 |
| 9.5.2 | Entwurfskonzept | 79 |
| 9.5.2.1 | Realisierung von variabler Größe beim Applet | 80 |
| 9.5.2.1.1 | Verwendung in der Vorlesung | 82 |
| 9.5.2.1.2 | Einbau in das Manuskript im WWW | 83 |
| 9.6 | SPEZIELLES APPLET: STEGANOGRAPHIE | 84 |
| 9.6.1 | Aufbau des Applets fi'ir den Lernenden | 84 |
| 9.6.2 | Prinzip des Information Riding | 84 |
| 10. | ENTWICKLUNGSUMGEBUNGEN FÜR JAVA | 85 |
| 10.1 | MICROSOFT VISLIAI. J++ | 85 |
| 10.1.1 | Besonderheiten des integrierten Editors | 85 |
| 10.1.2 | Einigen von Bedienungselementen in das JAVA Programm | 86 |
| 10.1.3 | Installation von Microsoft Visual J++ | 87 |
| 10.2 | SYMANTEC VISUAL CAFE | 87 |
| 10.2.1 | Unterstützung des Entwicklers bei der Erstellung von Applets | 88 |
| 10.2.2 | Installationsvoraussetzungen (Hardware) | 89 |
| 10.2.3 | Optische Präsentation der Entwicklungsumgehung Visual Cafe | 90 |
| 11. | HILFSMITTEL ZUR ERSTELLUNG VON LERNSEQUENZEN | 91 |
| 11.1 | ANIMIERTE GRAFIKEN ERSTELLEN | 91 |
| 11.1.1 | UNIX: gifmerge | 91 |
| 11.1.1.1 | Erklärung der wichtigsten Kommandozeilenparameter von gifmerge | 92 |
| 1.1.1.2 | Windows: gifcon | 93 |
| 12. | ENTWICKLUNGSUMGEBUNGEN UND DATEIKONVERTER FÜR HTML | 96 |
| 12.1 | ZU WINWORD: INTERNET ASSISTANT | 96 |
| 12.2 | ZUM HTML-EDITOR HOTMFTAL PRO | 97 |
| 13. | AUSBLICKE | 98 |
| 14. | LITERATUR- UND INFORMATIONSQUELLEN-VERZEICHNIS | 99 |
| 15. | ANHÄNGE | 101 |
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Petersen, Thomas Juni 1997: Konzeptioneller Entwurf von multimedialen Lernprogrammen für den Einsatz im World Wide Web mit JAVA, Hamburg: Diplomica Verlag
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