@phdthesis{Betz2005,
  author    = {Betz, Christian},
  title     = {Scalable authoring of diagnostic case based training systems},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17885},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Diagnostic Case Based Training Systems (D-CBT) provide learners with a means to learn and exercise knowledge in a realistic context. In medical education, D-CBT Systems present virtual patients to the learners who are asked to examine, diagnose and state therapies for these patients. Due a number of conflicting and changing requirements, e.g. time for learning, authoring effort, several systems were developed so far. These systems range from simple, easy-to-use presentation systems to highly complex knowledge based systems supporting explorative learning. This thesis presents an approach and tools to create D-CBT systems from existing sources (documents, e.g. dismissal records) using existing tools (word processors): Authors annotate and extend the documents to model the knowledge. A scalable knowledge representation is able to capture the content on multiple levels, from simple to highly structured knowledge. Thus, authoring of D-CBT systems requires less prerequisites and pre-knowledge and is faster than approaches using specialized authoring environments. Also, authors can iteratively add and structure more knowledge to adapt training cases to their learners needs. The theses also discusses the application of the same approach to other domains, especially to knowledge acquisition for the Semantic Web.},
  subject      = {Computerunterst{\"u}tztes Lernen},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Galmbacher2007,
  author    = {Galmbacher, Matthias},
  title     = {Lernen mit dynamisch-ikonischen Repr{\"a}sentationen aufgezeigt an Inhalten zur Mechanik},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-29271},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Im Physikunterricht wurde lange Zeit die Bedeutung quantitativer Zusammenh{\"a}nge f{\"u}r das Physiklernen {\"u}berbewertet, qualitative Zusammenh{\"a}nge spielten dagegen eine eher untergeordnete Rolle. Dies f{\"u}hrte dazu, dass das Wissen der Sch{\"u}ler zumeist ober­fl{\"a}ch­lich blieb und nicht auf neue Situationen angewendet werden konnte. TIMSS und Pisa offenbarten diese Schwierigkeiten. In den Abschlussberichten wurde kritisiert, dass die Sch{\"u}ler kaum in der Lage seien, Lernstoff zu transferieren oder pro­blem­l{\"o}send zu denken. Um physikalische Abl{\"a}ufe deuten und entsprechende Probleme l{\"o}sen zu k{\"o}nnen, ist qua­litativ-konzeptuelles Wissen n{\"o}tig. Dieses kann, wie Forschungs­ergebnisse belegen, am besten durch die konstruktivistisch motivierte Gestaltung von Lern­situationen sowie durch die Inte­gration externer Repr{\"a}sentationen von Versuchs­aussagen in den Schul­unter­richt er­reicht werden. Eine konkrete Umsetzung dieser Bedingungen stellt der Ein­satz rechner­gest{\"u}tzter Experimente dar, der heutzutage ohne allzu großen technischen Aufwand rea­lisiert werden kann. Diese Experimente erleichtern es dem Lernenden, durch den direk­ten Umgang mit realen Abl{\"a}ufen, physikalische Konzepte zu erschließen und somit qua­litative Zusammenh{\"a}nge zu verstehen. W{\"a}hrend man lange Zeit von einer grunds{\"a}tzlichen Lernwirksamkeit animierter Lern­um­gebungen ausging, zeigen dagegen neuere Untersuchungen eher Gegenteiliges auf. Sch{\"u}ler m{\"u}ssen offensichtlich erst lernen, wie mit multicodierten Re­pr{\"a}­sentationen zu arbeiten ist. Die vorliegende Arbeit will einen Beitrag dazu leisten, he­raus­zufinden, wie lernwirksam sogenannte dynamisch-ikonische Repr{\"a}sentationen (DIR) sind, die physikalische Gr{\"o}ßen vor dem Hintergrund konkreter Versuchsabl{\"a}ufe visuali­sieren. Dazu bearbeiteten im Rahmen einer DFG-Studie insgesamt 110 Sch{\"u}ler jeweils 16 Projekte, in denen mechanische Konzepte (Ort, Geschwindigkeit, Beschleu­nigung und Kraft) aufgegriffen wurden. Es zeigte sich, dass die Probanden mit den ein­ge­setzten DIR nicht erfolgreicher lernen konnten als ver­gleich­bare Sch{\"u}ler, die die gleichen Lerninhalte ohne die Unter­st{\"u}tzung der DIR erarbeiteten. Im Gegen­teil: Sch{\"u}ler mit einem geringen visuellen Vorstellungsverm{\"o}gen schnitten aufgrund der Darbietung einer zus{\"a}tzlichen Codierung schlechter ab als ihre Mit­sch{\"u}ler. Andererseits belegen Untersuchungen von Blaschke, dass solche Repr{\"a}sen­ta­tionen in der Erarbeitungsphase einer neu entwickelten Unter­richts­kon­zep­tion auch und gerade von schw{\"a}cheren Sch{\"u}lern konstruktiv zum Wissens­erwerb genutzt werden konnten. Es scheint also, dass die Lerner zun{\"a}chst Hilfe beim Umgang mit neuartigen Re­pr{\"a}­sen­ta­tions­formen ben{\"o}tigen, bevor sie diese f{\"u}r den weiteren Aufbau ad{\"a}qua­ter physi­ka­lischer Modelle nutzen k{\"o}nnen. Eine experimentelle Unter­suchung mit Sch{\"u}­lern der 10. Jahrgangsstufe best{\"a}tigte diese Vermutung. Hier lernten 24 Probanden in zwei Gruppen die mechanischen Konzepte zu Ort, Geschwin­dig­keit und Beschleunigung kennen, bevor sie im Unter­richt behandelt wurden. W{\"a}hrend die Teil­nehmer der ersten Gruppe nur die Simulationen von Bewegungsabl{\"a}ufen und die zuge­h{\"o}rigen Liniendiagramme sahen, wurden f{\"u}r die zweite Gruppe unterst{\"u}tzend DIR eingesetzt, die den Zusammenhang von Bewe­gungs­ablauf und Linien­diagramm veranschaulichen sollten. In beiden Gruppen war es den Probanden m{\"o}glich, Fragen zu stellen und Hilfe von einem Tutor zu erhalten. Die Ergebnis­se zeigten auf, dass es den Sch{\"u}lern durch diese Maßnahme erm{\"o}glicht wurde, die DIR erfolgreich zum Wissens­er­werb einzusetzen und sig­nifikant besser abzuschneiden als die Teilnehmer in der Kon­troll­­gruppe. In einer weiteren Untersuchung wurde abschließend der Frage nachgegangen, ob DIR unter Anleitung eines Tutors eventuell bereits in der Unterstufe sinnvoll eingesetzt werden k{\"o}nnen. Ausgangspunkt dieser {\"U}berlegung war die Tatsache, dass mit der Einf{\"u}hrung des neuen bayerischen G8-Lehrplans wesentliche Inhalte, die Bestand­teil der vorherigen Untersuchungen waren, aus dem Physik­unterricht der 11. Jgst. in die 7. Jahrgangsstufe verlegt wurden. So bot es sich an, mit den Inhalten auch die DIR in der Unterstufe ein­zusetzen. Die Un­tersuchungen einer quasiexperimentellen Feldstudie in zwei siebten Klassen belegten, dass die betrachte­ten Repr{\"a}sentationen beim Aufbau entsprechender Kon­zepte keinesfalls hinderlich, sondern sogar f{\"o}rder­lich sein d{\"u}rften. Denn die Sch{\"u}ler­gruppe, die mit Hilfe der DIR lernte, schnitt im direkten hypothesenpr{\"u}fenden Vergleich mit der Kontrollklasse deutlich besser ab. Ein Kurztest, der die Nachhaltigkeit des Gelernten nach etwa einem Jahr {\"u}berpr{\"u}fen sollte, zeigte zudem auf, dass die Sch{\"u}ler der DIR-Gruppe die Konzepte, die unter Zuhilfenahme der DIR erarbeitet wurden, im Vergleich zu Sch{\"u}lern der Kontrollklasse und zu Sch{\"u}lern aus 11. Klassen insgesamt {\"u}berraschend gut verstanden und behalten hatten.},
  subject      = {Multimedia},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Oberueck2011,
  author    = {Ober{\"u}ck, Stephan Matthias},
  title     = {Entwicklung und Evaluation eines fall- und webbasierten Trainingsprogrammes (d3web.Train) als begleitender Kurs zur Vorlesung der klinischen Immunologie / Rheumatologie an der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg im Wintersemester 2004/2005},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-70096},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung eines fallbasierten Online-Trainingssystems auf der Basis des d3web.Train zur Eingliederung in die Lehre im Fach Rheumatologie sowie dessen Evaluation. Der Trainer wurde als Pflichtkomponente sukzessive in die Lehre eingef{\"u}hrt und dessen Einsatz in drei Stufen evaluiert. Ziel der Integration war eine Verbesserung der studentischen Ausbildung. Das Programm d3web.Train ist ein Werkzeug zur Erstellung, Darstellung und Vermittlung von medizinischem Wissen. Um dem klinischen Alltag und einer m{\"o}glichst realit{\"a}tsnahen Lehre gerecht zu werden, wurden Trainingsf{\"a}lle nach dem Prinzip des Problem-orientierten-Lernens (POL) auf der Basis echter anonymisierter Patientengeschichten entwickelt und darin die wichtigsten Diagnosen des rheumatologischen Formenkreises abgebildet. Bei der (durch entsprechende Tools unterst{\"u}tzten) Erstellung der F{\"a}lle aus ausf{\"u}hrlichen Fallberichten auf der Basis von Arztbriefen und der Falldokumentation in den Krankenhausakten sollte sowohl der Aufwand f{\"u}r die Dozenten im Verh{\"a}ltnis zum Nutzen f{\"u}r die Studenten untersucht werden. Im Lernmodus pr{\"a}sentiert der Trainer den Fall nach der im Klinikalltag typischen diagnostischen Vorgehensweise anhand von Text- und Multimediamaterial, wozu die Studenten Fragen beantworten und Verdachtsdiagnosen eingeben m{\"u}ssen. Das Programm reagiert mit entsprechendem Feedback sowie der Pr{\"a}sentation von Hintergrundwissen und begleitet den Lernenden auf diese Weise durch den Fall bis am Ende eine definitive Diagnose gestellt werden muss. Zum Fallabschluss wird durch das System der komplette Fall erl{\"a}utert, alle Fragen richtig beantwortet und eine Zusammenfassung geliefert. Insgesamt sind die F{\"a}lle eher kurz gehalten, um die Studenten zu motivieren eine gr{\"o}ßere Anzahl an F{\"a}llen zu l{\"o}sen und deshalb durch mehr Wiederholungen eine Verfestigung des Wissens zu erreichen.   Die 62 an dem Kurs teilnehmenden Studenten erhielten zu Beginn des Kurses eine Einf{\"u}hrung in das System. Der Zugriff erfolgte von extern {\"u}ber eigene oder Universit{\"a}tscomputer. Die Trainingsf{\"a}lle wurden parallel zu den Themen der Vorlesung freigeschaltet. Am Ende des Kurses erfolgte eine Wissens{\"u}berpr{\"u}fung anhand einer Multiple-Choice-Abschlussklausur, welche an die Trainingskasuistiken angelehnt war. Zwingende Vorbedingung f{\"u}r die Zulassung zur Klausur waren 20 richtig gel{\"o}ste (Score im Fall ≥ 60\%) Kasuistiken. Diese Klausurvoraussetzung wurde von allen 60 Kursteilnehmern erreicht. Gesamthaft wurden knapp 3000 Fallbearbeitungen durch das System gez{\"a}hlt, durchschnittlich wurden pro Teilnehmer im Trainingsmodus 47 F{\"a}lle gel{\"o}st. Die gemittelte Note pro Fall lag bei rund 2,34. Die Klausur zum erfolgreichen Abschluss des Kurses enthielt 4 Kasuistiken und zus{\"a}tzlich 10 Multiple-Choice-Fragen zum Gegenstandskatalog der Vorlesung. Alle zugelassenen Studenten bestanden die Klausur. Die zu Beginn erhobenen Daten zeigen initial generell eine hohe Akzeptanz des Systems, der F{\"a}lle und der Lehrmethode sowie aus Gespr{\"a}chen mit den Teilnehmern heraus w{\"a}hrend der Einf{\"u}hrungsveranstaltung eine gewissen Neugierde gegen{\"u}ber des neuen Kursdesigns. Aber es gab auch ablehnende und zweifelnde Haltungen. Im Speziellen zeigten die vor dem Kurs erhobenen Umfragewerte eine große Erwartungshaltung von seitens der Studenten gegen{\"u}ber dem Lern- und Trainingssystem als Erg{\"a}nzung der Lehre. Am Ende des Kurses wurden die gleichen Fragen noch einmal gestellt: Es zeigte sich dabei, dass die initial schon recht hohen Erwartungen an das System erf{\"u}llt und sogar {\"u}bertroffen werden konnten. Insbesondere „Zweifler", die dem Programm zuerst ablehnend gegen{\"u}berstanden, konnten „{\"u}berzeugt" werden. Eine weiteres Kernelement des Kurses und der Evaluation war der Erwerb praktischen Wissens. Zu Semesterbeginn waren die meisten Studenten davon {\"u}berzeugt, dass die neue Lehrmethode das f{\"u}r den erfolgreichen Abschluss des Kurses geforderte praktische Wissen gut vermitteln k{\"o}nne. Bei der Schlussumfrage nahm die Zahl derjenigen Studenten, die in diesen Lern- und Trainingssystemen ein geeignetes Werkzeug f{\"u}r den Wissenserwerb sehen, zu. Auch hier zeigen die Daten, dass es zum Ende hin weniger ablehnende Haltungen gab. Zusammenfassend l{\"a}sst sich festhalten, dass nach Kursabschluss unter den Studenten eine hohe Akzeptanz des Systems, der F{\"a}lle und der Lehrmethode herrscht und diese im Kursverlauf noch gesteigert werden konnte. Die Ergebnisse der Abschlussklausur unterstreichen die N{\"u}tzlichkeit des Einsatzes und den Wissenserwerb durch die Teilnehmer. Es zeigte sich auch, dass die technische Ausstattung und Computerkompetenz der Studenten zum Zeitpunkt der Kursdurchf{\"u}hrung ein Niveau erreicht hat, auf dem fall- und webbasierte Trainingssysteme mit eher geringem Aufwand in die medizinischen Curricula integriert werden k{\"o}nnen. Von Dozentenseite her zeigten sich die gr{\"o}ßten Vorteile des Systems durch eine relativ einfach und schnell zu erstellende Fallbasis anhand bestehender echter Patienten-geschichten. Einmal erstellte Kasuistiken sind mit geringem Aufwand aktualisier- und ver{\"a}nderbar.},
  subject      = {Computerunterst{\"u}tztes Lernen},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hoermann2020,
  author    = {H{\"o}rmann, Markus},
  title     = {Analyzing and fostering students' self-regulated learning through the use of peripheral data in online learning environments},
  doi       = {10.25972/OPUS-18009},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-180097},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Learning with digital media has become a substantial part of formal and informal educational processes and is gaining more and more importance. Technological progress has brought overwhelming opportunities for learners, but challenges them at the same time. Learners have to regulate their learning process to a much greater extent than in traditional learning situations in which teachers support them through external regulation. This means that learners must plan their learning process themselves, apply appropriate learning strategies, monitor, control and evaluate it. These requirements are taken into account in various models of self-regulated learning (SRL). Although the roots of research on SRL go back to the 1980s, the measurement and adequate support of SRL in technology-enhanced learning environments is still not solved in a satisfactory way. An important obstacle are the data sources used to operationalize SRL processes. In order to support SRL in adaptive learning systems and to validate theoretical models, instruments are needed which meet the classical quality criteria and also fulfil additional requirements. Suitable data channels must be measurable "online", i.e., they must be available in real time during learning for analyses or the individual adaptation of interventions. Researchers no longer only have an interest in the final results of questionnaires or tasks, but also need to examine process data from interactions between learners and learning environments in order to advance the development of theories and interventions. In addition, data sources should not be obtrusive so that the learning process is not interrupted or disturbed. Measurements of physiological data, for example, require learners to wear measuring devices. Moreover, measurements should not be reactive. This means that other variables such as learning outcomes should not be influenced by the measurement. Different data sources that are already used to study and support SRL processes, such as protocols on thinking aloud, screen recording, eye tracking, log files, video observations or physiological sensors, meet these criteria to varying degrees. One data channel that has received little attention in research on educational psychology, but is non-obtrusive, non-reactive, objective and available online, is the detailed, timely high-resolution data on observable interactions of learners in online learning environments. This data channel is introduced in this thesis as "peripheral data". It records both the content of learning environments as context, and related actions of learners triggered by mouse and keyboard, as well as the reactions of learning environments, such as structural or content changes. Although the above criteria for the use of the data are met, it is unclear whether this data can be interpreted reliably and validly with regard to relevant variables and behavior. Therefore, the aim of this dissertation is to examine this data channel from the perspective of SRL and thus further close the existing research gap. One development project and four research projects were carried out and documented in this thesis.},
  subject      = {Selbstgesteuertes Lernen},
  language  = {en}
}