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CLab
Das web-basierte virtuelle Laboratorium zur Computerlinguistik
Das web-basierte virtuelle Laboratorium "CLab" ist das erste E-Learning-Angebot in der Computerlinguistik. Es ist noch in der Test- und Entwicklungsphase. Vorerst wird es aufgebaut für die Vorlesungen ``Einführung in die Computerlinguistik I'' und ``Einführung in die Computerlinguistik II''.
Es handelt sich bei diesem Laboratorium nicht um einen in sich geschlossenen Kurs, sondern um eine Anzahl von thematischen Lerneinheiten, d.h. grösseren, unabhängigen, nach didaktischen Gesichtspunkten strukturierten Dokumenten, welche einzelne in der Vorlesung nur kurz behandelte Themen vertiefen. Also ersetzen sie die Vorlesung nicht, sondern ergänzen sie. Der Einstieg ins Laboratorium sollte daher primär über das Skript der Vorlesung erfolgen. Diese Lerneinheiten sollten zwar (zumindest in einem ersten Durchgang) parallel zum Besuch der Vorlesung durchgearbeitet werden, aber sie sind technisch gesehen von der Vorlesung und dem Skript dazu unabhängig.
In diesen Lerneinheiten wird eine grössere Anzahl interaktiver Lernprogramme verwendet. Web-basiert ist das Laboratorium in dem Sinn, als man keine spezielle Software benötigt, um diese Programme zu verwenden: Alles, was man zum Benutzen des Laboratoriums braucht, ist ein Browser. Allerdings heisst das auch, dass man die Lerneinheiten in der Regel nicht "off line" verwenden kann, sondern eine Verbindung zum Internet benötigt. Wir verwenden z.Zt. auch keine "Class Management"-Umgebung (wie OLAT, WebCT o.ä.).
Von "virtuellem Laboratorium" sprechen wir, weil wir dem didaktischen Prinzip des problembasierten Lernens ("problem based learning", PBL) gefolgt sind, wo dem Studierenden ein möglichst realitätsnahes Problem vorgelegt wird sowie entsprechende Ressourcen zur Verfügung gestellt werden, mit denen er das Problem selbständig lösen soll. In unserem Fall nehmen diese Ressourcen oft die Form von (mehr oder weniger) interaktiven Programmen an, manchmal auch von Wortlisten u. dgl., mit denen der Studierende experimentieren soll, bis er das Problem gelöst hat. Das Ganze ist in sog. "Interaktiven Lernapplikationen" (ILAPs) zusammengefasst.
Zur Erfolgskontrolle setzen wir oft On-line-Tests ein. Dabei verwenden wir klassische Auswahltests (Multiple Choice, Wahr/Falsch), aber auch sog. Satzergänzungstests.
Drei Typen von ILAPs
Es gibt drei Typen von Interaktiven Lernapplikationen.
Demos
Demos sollen dem Benutzter die Probleme in einem bestimmten Bereich veranschaulichen, indem sie ihm die Gelegenheit geben, das Verhalten von bestehenden Programmen zu erkunden. Es handelt sich dabei um fertiges Implementationen von Mechanismen/Methoden/Algorithmen der CL, die zu einem Input einen korrespondierenden Output liefern. Manchmal sieht man nur das Ergebnis der Bearbeitung einer Anfrage, manchmal werden auch das dazugehörige Programm(system) und/oder die entsprechenden internen Repräsentationsstrukturen gezeigt. Meist kann man den Input entweder aus einer Liste von vordefinierten Werten auswählen, oder ihn frei formulieren. Weitere Interventionen kann man aber nicht vornehmen: Die Korrelation zwischen Input und Output ist also fest, und das Programm ist für den Benutzer eine ``black box''. Das systematische Variieren des Inputs erlaubt ihm aber, einen guten Eindruck von den Grenzen des jeweiligen Programms (und damit von den zugrundliegenden Problemen) zu erhalten.
Experimente
Experimente sollen dem Benutzer die Lösungsansätze (Methoden/Techniken) in einem bestimmten Bereich nahe bringen. Hierzu ist er aufgefordert, selbst Parameter eines Programms zu verändern oder sogar Programm-Regeln zu modifizieren oder ganz neu zu formulieren. Die Korrelation zwischen Input und Output ist damit variabel, und das Programm ist für den Benutzer (teilweise) eine "glass box''. Dadurch erhält der Lerner die Möglichkeit, durch aktives Experimentieren eine Lösung des Problems zu finden.
Experimente sind die wichtigste Art von ILAP. Sie sind auch am anspruchsvollsten: Für den Lerner, aber auch für den Hersteller. Sie müssen davon ausgehen, einige Zeit mit einem Experiment zu verbringen, bis Sie eine brauchbare Lösung gefunden haben. Auch ein gerütteltes Mass an Frustrationstoleranz wird erforderlich sein.
Und: Es gibt in aller Regel nicht ``die'' Lösung, sondern deren mehrere; manchmal sind die einen Lösungen offensichtlich besser als die andern, aber manchmal ist das nicht so offensichtlich.
Übungen
Hier kann der Benutzer seine Kenntnisse zu einer bestimmten Problematik anhand einzelner Fragen oder Aufgaben interaktiv testen und vertiefen und unmittelbar die Ergebnisse verwerten.
On-line Tests.
Wir verwenden zwei Sorten von on-line ausgewerteten Tests zur Erfolgskontrolle durch den Studierenden selbst (es werden keine Resultate gespeichert oder übermittelt).
Auswahltests
Auswahltests sind die bekannten Multiple-Choice und Wahr/Falsch-Tests, die on-line ausgewertet werden. Meist werden sie in einer ganzen Serie von thematisch zusammenhängenden Einzeltests dargeboten. Sie können sich summarische Bewertungen oder detailliertere Auswertungen geben lassen.
Satzergänzungstests
Die Satzergänzungstests wurden am Institut für Computerlinguistik entwickelt. Im Browser wird dem Benutzer eine Frage gestellt und eine Anzahl möglicher Anfänge einer Antwort vorgelegt. Daraus stellt der Benutzer die Antwort aus einzelnen Teilen selbst zusammen, indem er jeweilen das ihm korrekt erscheinende nächste Satzfragment anklickt, bis er schliesslich einen vollständigen Antwortsatz zusammengestellt hat. Damit bieten sich sehr viele verschiedene Antwortmöglichkeiten, von denen natürlich keineswegs alle korrekt sind. Wenn eine Antwort fertig ist, wird sie vom System bewertet und kommentiert (und zwar in weit differenzierterer Form, als das im Multiple-Choice-Verfahren möglich ist). Einige instruktive Beispiele (nicht aus dem Bereich der Computerlinguistik) finden sie hier.
Feedback: Erwünscht und erbeten!
Das Produzieren dieser ILAPs ist in technischer Hinsicht recht anspruchsvoll, und für manche Probleme haben wir noch keine befriedigende Lösung gefunden. Es muss daher davon ausgegangen werde, dass ILAPs nicht immer fehlerfrei funktionieren. Wir sind auf Feedback der Lerner angeweisen, um diese Fehler auszumerzen (dazu gibt es am Ende jeder ILAP einen "Feedback"-Button). Bitte benutzen Sie diese Möglichkeit - ohne Feedback wird es für uns fast unmöglich sein, alle Fehler zu finden und zu beheben.
Mehr Information
Noch mehr (aber nicht mehr ganz aktuelle) Information zum virtuellen Laboratorium finden Sie hier.