Umsetzung mehrsprachiger Lerninhalte auf der Basis von

Umsetzung mehrsprachiger Lerninhalte
auf der Basis von LMML, XSLT und JavaScript
H.-D. Quednau und S. Paar
Fachgebiet Biometrie und Angewandte Informatik
der Technischen Universität München
E-Mail: quednau@wzw.tum.de , wast@wast2000.de
Zusammenfassung
Es wird erörtert, warum es notwendig ist, E-Learning-Lektionen parallel in mehreren Sprachen
anzubieten, und es wird gezeigt, wie diese Mehrsprachigkeit bei einem System umgesetzt ist, das bei
der TUM bereits eingesetzt wird und bei der AIS vor der Einführung steht.
Das System stützt sich auf internationale Normen und ist mit Software-Komponenten
umzusetzen, die kostenfrei erhältlich sind.
Resumo
Estas pritraktata la neceso oferti virtualajn lekciojn paralele en pluraj lingvoj, kaj estas
prezentata la maniero, laŭ kiu tiu plurlingveco estas realigata per sistemo, kiu en TUM jam laboras kaj
en AIS estas baldaŭ enkondukota.
La sistemo estas bazita sur internaciaj normoj kaj realigebla per softo-komponantoj, kiuj estas
akireblaj senkoste.
Rezime
Raspravlja se zašto je neophodno da se lekcije nastave na daljinu ponude na više jezika i
pokazuje se kako se ova višejezičnost uklapa u sistem koji je već prisutan kod TUM-a, a kod AIS-a se
nalazi pred uvodjenjem.
Ovaj sistem se oslanja na medjunarodne norme i može se koristiti sa softverskim
komponentama koje se mogu besplatno dobiti.
Motivation
In den Ländern der Europäischen Union und einigen benachbarten Staaten wird nach
einem Beschluss der Wissenschaftsminister (siehe The European Higher Education Area
1999) das Studium an den Hochschulen umstrukturiert, indem grundständige 8 - 10semestrige Studiengänge (in Deutschland und Österreich mit den Abschlüssen Diplom und
Magister) von zweistufigen Studiengängen (in Deutschland meist unter den englischen
Bezeichnungen Bachelor und Master bekannt) abgelöst werden. Diese Zweiteilung des
Studiums soll es unter anderem den Studenten ermöglichen, nach Abschluss des BachelorStudiums unter einer großen Anzahl unterschiedlicher Master-Studiengänge auszuwählen, die
auch im fremdsprachigen Ausland angeboten werden können. Aus diesem Grunde bieten
bereits viele Hochschulen Masterkurse in einer anderen als der Landessprache an,
insbesondere natürlich in englisch.
Insbesondere die Master-Kurse werden von Studenten unterschiedlicher Nationalität
besucht, und auch einheimische Studenten sollen auf einen eventuellen späteren Einsatz im
Ausland vorbereitet werden. Deshalb haben wir für die Fakultät für Ernährung, Landnutzung
und Umwelt der Technischen Universität München (TUM) und für die Akademio Internacia
de la Sciencoj (AIS) ein System erarbeitet, das die einfache Erstellung mehrsprachiger ELearning-Kurse erlaubt – anstelle der bisher üblichen einsprachigen bei der TUM (deutsch
oder englisch) bzw. ein- oder zweisprachigen bei der AIS (Esperanto, eventuell mit einer
Parallelversion in einer weiteren Sprache).
Für die Mehrsprachigkeit der Kurse sprechen folgende Gründe:
1. Den Studenten soll beim Verständnis des Stoffes dadurch zu geholfen werden, dass
ihnen nach Möglichkeit der Kursinhalt in ihrer Muttersprache bzw. in der Sprache, in
der sie ihre wissenschaftliche Sozialisation bekommen haben, angeboten wird. In
vielen wissenschaftlichen Fächern ist das exakte Verständnis des Inhalts abhängig
vom Verständnis der sprachlichen Differenzierung (vergleiche hierzu TREPL 2002,
letzter Absatz), und dieses Verständnis ist in vollem Umfang für die meisten
Menschen nur in ihrer Muttersprache oder einer speziell zu diesem Zweck
entwickelten Plansprache wie Esperanto möglich.
2. Die Studenten sollen die Möglichkeit bekommen, sich in verschiedenen Wissenschaftssprachen zu vervollkommnen.
3. Nach FRANK (1998) ist die Formulierung eines wissenschaftlichen Ergebnisses in
mehreren Sprachen vergleichbar der Projektion eines Körpers auf mehrere Ebenen:
Bei einer Projektion können mehrere Punkte des Urbilds auf denselben Bildpunkt
abgebildet werden und somit ununterscheidbar werden, bei einer anderen Projektion
werden sie jedoch getrennt. In gleicher Weise können sprachspezifische Mehrdeutigkeiten in einer Sprache durch Formulierung in einer anderen Sprache aufgelöst
werden.
Benutzer-Schnittstelle
Die Punkte (2) und (3) sprechen dagegen, die verschiedenen Sprachversionen eines
Kurses unabhängig nebeneinander anzubieten. Stattdessen wird jedem Kurs eine Haupt-
sprache zugeordnet, in der er beim Aufruf zunächst dargestellt wird. Unter jedem Absatz
befindet sich eine Leiste, in der die für den jeweiligen Kurs verfügbaren Sprachen in ihrer
ISO-639-alpha-2-Abkürzung (ISO 2005) stehen, z.B. de | en | eo | ro für deutsch | englisch |
Esperanto | rumänisch. Bei einem Mausklick auf die Abkürzung öffnet sich ein PopupFenster, das den Abschnitt in der gewünschten Sprache enthält, ohne dass die Originalversion
vom Bildschirm verschwindet. So können zumindest zwei Sprachversionen gleichzeitig und
beliebig viele hintereinander betrachtet werden.
XML, XSLT und JavaScript
Die automatische Erzeugung der Hyperlink-Leiste und ihre Verknüpfung mit den
entsprechenden Zieldateien in der gewünschten Sprache setzt voraus, dass die Lerneinheiten
in einer XML-Sprache geschrieben sind, für die eine Transformations-Datei mit XSLTKommandos zur Verfügung steht, die diese Aufgabe erfüllt.
XML ist eine Metasprache, die auch im Bereich E-Learning sehr gut für die Erfassung,
den Austausch und die Speicherung von Daten verwandt werden kann. Mit ihrer Hilfe können
eigene Sprachen über unterschiedliche Document Type Definition´s (DTD´s) (W3C 1999)
oder Schemas (W3C 2002) definiert werden. In unserem Projekt verwenden wir bisher die
XML-Sprache LMML (Learning Material Markup Language), die an der Universität Passau
entwickelt wurde (SÜSS & FREITAG 2002). Sie bietet die Möglichkeit, die Inhalte von
Lerneinheiten abzubilden. Zur Verarbeitung, Darstellung oder Konvertierung von XMLDateien wird häufig die Extensible Stylesheet Language Transformations (XSLT) eingesetzt
(W3C 1999). Das Ergebnis einer Transformation kann z. B. ein weiteres XML-Dokument
oder eine HTML-Datei sein. Mit Hilfe von XSLT ist es möglich, aus LMML-Dateien selektiv
unterschiedliche Inhalte anzuzeigen oder zusammenzufassen (PAAR 2005). Grundsätzlich
kann die Transformation auf dem Server durchgeführt werden – dann wird nur die HTMLSeite an den Client geschickt, oder es wird die XML-Datei zusammen mit der passenden
XSLT-Datei an den Client geschickt und die Transformation vom Browser des Clienten
durchgeführt. In unserem Projekt haben wir uns dafür entschieden, sämtliche Transformationen clientseitig durchführen zu lassen. Dies bietet die Möglichkeit, eine XSLTgesteuerte Transformation mit Hilfe von JavaScript durchzuführen, außerdem kann man den
Lerninhalt z.B. von einer CD-ROM ohne Verbindung zu einem Server betrachten. Andererseits wird die Verwendung von PHP-Skripten von den meisten Lernplattformen nicht unterstützt.
JavaScript ist eine meist clientseitig eingesetzte, objektbasierte Skriptsprache, die vom
Interpreter des Browsers abgearbeitet wird. Sie wurde ursprünglich von der Firma Netscape
entwickelt. Die Grundlagen von JavaScript sind unter dem Namen ECMAScript zum ISOStandard erhoben worden (ECMA 1999). JavaScript bietet die Möglichkeit der komplexeren
Verarbeitung von XML mit XSLT. Es können z. B. XML-Dateien geladen und zusammen mit
Parameterwerten an den XSLT-Prozessor des Browsers übergeben werden. Das Ergebnis wird
wieder entgegengenommen und kann am Bildschirm dargestellt werden.
Umsetzung des Hyperlinks
Dieser Mechanismus wird benutzt, um die oben beschriebene Verknüpfung eines
Abschnitts mit seinen verschiedenen Sprachversionen zu realisieren: Bei der Betätigung eines
Sprach-Hyperlinks wird eine JavaScript-Funktion aufgerufen, z. B
javascript:xslt (´´,´popup_languages.xsl´,´de´,´5´,´´,´´,´´,´´);
Sie erhält als Parameter u. a. die Zielsprache und den eindeutigen label-Attributwert des zu
übersetzenden Absatzes und übergibt diese Werte mit dem Dateinamen der aktuellen LMMLXML-Datei und einer XSLT-Datei an den XSLT-Prozessor. Das Transformationsergebnis
(der Absatz in der jeweiligen Zielsprache) wird in einem Popup-Fenster angezeigt.
Damit die Transformationsprogramme korrekt arbeiten können, müssen die Komponenten des Lerninhalts in die folgende Verzeichnisstruktur eingefügt werden:
• media/
o
o
o
o
de/
en/
eo/
ro/
o
o
o
o
de/
en/
eo/
ro/
o
o
o
o
css/
javascript/
schema/
xslt/
o
o
o
o
de/
en/
eo/
ro/
• pdf/
• system/
• xml/
In den Verzeichnissen xml/xx liegen die Lerninhalte in Form von LMML-XML-Dateien in
den verschiedenen Sprachen, hier in deutsch, englisch, Esperanto, rumänisch. Das
Verzeichnis system beinhaltet alle Dateien, die für die Funktionalität der Lerninhalte benötigt
werden. Die Schema-Dateien (Verzeichnis schema) können zur Validierung der LMMLXML-Dateien herangezogen werden. Die XSLT-Dateien (Verzeichnis xslt) sind für die
Transformation
der
LMML-XML-Dateien
verantwortlich.
Die
JavaScript-Dateien
(Verzeichnis javascript) stellen komplexere Transformationen der LMML-XML-Dateien
sicher – außer den Darstellungen für die verschiedenen Sprachversionen sind sie auch für
spezielle Darstellungen von Vertiefungen, Exkursen, Literatur, Glossaren und ähnlichem
zuständig. Die CSS-Dateien (Verzeichnis css) sorgen für die Formatierung der Transformationsergebnisse. Das Verzeichnis pdf beinhaltet evtl. vorhandene pdf-Dateien (in ihren
jeweiligen Sprachen). Unter media werden z. B. sämtliche Grafik-, Ton-, Video-Dateien in
ihrem jeweiligen Sprachordner abgelegt.
Erstellung der Lerninhalte
Bei der Erstellung mehrsprachiger Inhalte bietet es sich an zuerst eine Sprache mit all
ihren LMML-XML-Dateien, pdf-Dateien, media-Dateien fertig zu erstellen und anschließend
die Sprachordner zu kopieren, einzufügen und die Ordnernamen in die jeweilige
Sprachkennung umzubenennen (jeweils in den Verzeichnissen xml, pdf und media).
Anschließend kann jede LMML-XML-Datei im neuen Sprachordner geöffnet, übersetzt und
betrachtet werden.
Zum Abschluss wird die gesamte Verzeichnisstruktur nach dem Sharable Content
Objekt Reference Model (SCORM) (SCORM 2004) in einer .zip-Datei verpackt. SCORM
fordert als erste Komponente der .zip-Datei eine imsmanifest.xml, die die inhaltliche Struktur
des Kurses festlegt. Die SCORM-kompatible .zip-Datei einschließlich der zugehörigen
imsmanifest.xml lässt sich durch die kostenfreie Software Reusable eLearning Object
Authoring & Delivery (RELOAD) (RELOAD 2005) sehr einfach erzeugen und anschließend
in ein SCORM-kompatibles Lernmanagementsystem (LMS) importieren.
Als LMS wird zur Zeit an der TUM das kommerzielle Clix (CLIX 2005) eingeführt,
bei der AIS werden wir mit dem kostenfreien ILIAS (ILIAS 2005) arbeiten.
Es ist jedoch auch möglich, die Lerninhalte unabhängig von einem LMS offline auf
dem eigenen PC zu betrachten und zwischen den Einheiten zu navigieren.
Voraussetzungen der Browser-Software
Um das System nutzen zu können, müssen folgende Voraussetzungen der BrowserSoftware erfüllt werden:
•
Unterstützung
von
XML
(W3C
2001),
Extensible
Stylesheet
Language
Transformations (XSLT) (W3C 1999) und Cascading Style Sheets (CSS) (W3C 1996)
•
Unterstützung und Aktivierung von JavaScript (ECMA 1999),
•
Deaktivierung eines vorhandenen Popup-Blockers,
•
Aktivierung von Active X (Microsoft Internet Explorer).
Sollen die Lerninhalte offline im Internet Explorer 6 (Service Pack 2) betrachtet werden, muss
die Ausführung aktiver Inhalte auf dem PC erlaubt werden (siehe Menü Extras,
Internetoptionen, Erweitert). Folgende Browser wurden erfolgreich getestet:
•
Microsoft Internet Explorer 6
•
Netscape Navigator Version 7.1
•
Mozilla 1.7.3
•
Mozilla Firefox Version 1.0
Sehr wahrscheinlich werden auch die oben genannten Browser mit höheren Versionsnummern die Lerninhalte korrekt darstellen können. Erste Tests bestätigen dies (Netscape
Navigator Version 8.0 Beta, Mozilla Firefox Version 1.0.2).
Literatur
CLIX (2005): imc Advanced Learning Solutions, Learning Management System Software
http://www.im-c.de/homepage/index.htm
ECMA 1999: Standard ECMA-262, ECMAScript Language Specification, 3rd edition (December
1999), This Standard defines the ECMAScript scripting language,
http://www.ecma-international.org/publications/standards/Ecma-262.htm
FRANK, H., 1998: Die revidierte Wissenschaft zwischen Forschung und Lehre. Über eine Kommunikationskybernetologie als Fachwissenschafts-Semiotik.
grkg/Humankybernetik 39(4), 147 - 160
ILIAS (2005): ILIAS, Open Source Lernplattform, http://www.ilias.de/ios/index.html,
ISO (2005): ISO 639, http://en.wikipedia.org/wiki/ISO_639
PAAR, S., 2005: Der Einsatz von XSLT im Bereich E-Learning am Beispiel von IMS LD und LMML.
In: Tagungsband der 15. und 16. Tagung der Sektion Forstliche Biometrie und Informatik der DVFFA
in Freiburg 2003 und Freising 2004, im Druck
http://www.forst.tu-muenchen.de/publ/quednau/paar3.html
RELOAD (2005): Reusable eLearning Object Authoring & Delivery, RELOAD Editor and SCORM
Player, http://www.reload.ac.uk/
SCORM, 2004: Sharable Content Object Reference Model, http://www.adlnet.org/
SÜSS, C. und FREITAG, B., 2002: Datenbanken und Informationssysteme: Passauer Knowledge
Management System (PaKMaS), http://daisy.fmi.uni-passau.de/pakmas/pakmas.html
THE EUROPEAN HIGHER EDUCATION AREA, 1999: The Bologna Declaration of 19 June 1999: Joint
declaration of the European Ministers of Education
http://www.bologna-berlin2003.de/pdf/bologna_declaration.pdf
TREPL, L., 2002: Merkzettel für alle, die mir Diplom-, Seminar- und andere Arbeiten zum Korrigieren
und Kommentieren geben. http://www.loek.agrar.tu-muenchen.de/lehre/download/merkzettel6.pdf
W3C, 1996: World Wide Web Consortium: Cascading Style Sheets, level 1, W3C Recommendation
17 Dec 1996, revised 11 Jan 1999, http://www.w3.org/TR/CSS1
W3C, 1999: World Wide Web Consortium: XSL Transformations (XSLT), Version 1.0,
W3C Recommendation 16 November 1999, http://www.w3.org/TR/1999/REC-xslt-19991116.html
W3C, 2001: World Wide Web Consortium: Extensible Markup Language (XML) 1.0 (Second
Edition). http://www.w3.org/TR/2000/WD-xml-2e-2000-08-14, 2000-08-14
W3C 2002: World Wide Web Consortium: XML Schema W3C Recommendation,
http://www.w3.org/XML/Schema