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Commit af0b70f1 authored by Traboulsi's avatar Traboulsi
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<div class="service-item item-orange position-relative">
<div class="icon"><i <h3> AP3</h3></i></div>
<!--<i class="bi bi-broadcast icon"></i>-->
<h3>Aufbau einer Learning-Analytics-Infrastruktur</h3>
<h3>Aufbau einer Learning-Analytics- und KI-Infrastruktur</h3>
<!-- <p>In diesem Arbeitspaket wird die technische Infrastruktur für Learning Analytics und KI-gestützte Werkzeuge entwickelt. Dazu gehören Prototypen wie ein Digital Educational Mirror und ein Digital Assistant für Interaktionsanalysen. (Leitung: Prof. Uckelmann, Prof. Rausch)</p> -->
<p>Technischer Aufbau und Visualisierung von Analysedaten.</p>
<a href="learning-analytics.html" class="read-more stretched-link"><span>Mehr erfahren</span> <i class="bi bi-arrow-right"></i></a>
......
public/learning-analytics.html
View file @ af0b70f1
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<section class="container my-5 item-red " >
<header class="mb-4">
<h1 class="display-4"> Learning Analytics – Konzeption und Umsetzung</h1>
<h1 class="display-4"> Aufbau und iterative zielorientierte Entwicklung der technischen LA- und KI-Infrastruktur </h1>
<hr class="mt-2 mb-4" />
</header>
<article class="mb-5">
<p><strong>AP 3</strong> zielt auf den Aufbau und die iterative Weiterentwicklung einer technischen Infrastruktur für Learning Analytics und Künstliche Intelligenz, die eine
<h2> AP 3a: Learning Analytics – Konzeption und Umsetzung </h3>
<p><strong>AP 3a</strong> zielt auf den Aufbau und die iterative Weiterentwicklung einer technischen Infrastruktur für Learning Analytics, die eine
evidenzbasierte Unterstützung für Studierende, Lehrende und Studienverantwortliche ermöglicht.
Die untenstehende Abbildung veranschaulicht die zugrunde liegende Datenarchitektur im KNIGHT-Projekt: Durch die Integration unterschiedlicher Quellsysteme wie Moodle, Zoom
oder VR-Plattformen, eine zentrale Datenspeicherung und den Einsatz von Visualisierungstools wie Grafana wird ein kontinuierlicher Feedbackprozess realisiert.</p>
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</div>
<p class="fst-italic text-center"> Gesamtstruktur AP 3 – Learning Analytics & KI-Infrastruktur im KNIGHT-Projekt</p>
<h6>Verantwortlich für AP 3:</h6>
<ul>
<li>Prof. Dr. Dieter Uckelmann</li>
<li>Dr. Sunita Hirsch</li>
<li>Dr. Tatyana Podgayetskaya</li>
<li>Dr. Salam Traboulsi</li>
<li>Miguel Alejandro Munoz Gil</li>
<li>Dr. Muddsair Sharif</li>
</ul>
</article>
<div class="container">
<article class="mb-5">
<h2>LA-Infrastruktur (AP 3.1)</h2>
<h3>LA-Infrastruktur</h3>
<ul>
<li>Parallele Infrastrukturen: produktiv & forschungsorientiert</li>
<li>Integration: Moodle, LSF, Zoom, VR – zentrale Speicherung in MongoDB</li>
......@@ -92,23 +78,20 @@
<img src="assets/img/LAs-figure.png" alt="LA Infrastruktur – Datenquellen">
</div>
<p class="fst-italic text-center">Abbildung 1: Datenfluss und Feedback-Mechanismus der LA-Infrastruktur</p>
</div>
</article>
<article class="mb-5">
<h2> Digital Educational Mirror (AP 3.2)</h2>
<div class="container">
<h3> Digital Educational Mirror: </h3>
<p>Einsatz des Excalibur-Plugins in Lehrveranstaltungen der Mathematik und Logistik. Bietet datengestütztes Feedback für Studierende zu ihrem Lernverhalten.</p>
<p>Alternative Umsetzung auf Basis von Grafana zur Überwindung technischer Limitierungen (z. B. Update-Intervalle, Visualisierungsoptionen).</p>
<div class="image-frame">
<img src="assets/img/digital-Educational-Miror.png" alt="Excalibur Studierenden-Dashboard">
</div>
<p class="fst-italic text-center">Abbildung 2: Excalibur – Studierendenansicht (Video Analytics, WiSe 2024/25)</p>
</article>
</div>
<article class="mb-5">
<h2> Digital Educational Lecture Cockpit (AP 3.4)</h2>
<div class="container">
<h3> Digital Educational Lecture Cockpit</h3>
<p>Für Lehrende bietet das Lecture Cockpit aggregierte Nutzungsdaten und Visualisierungen zur datenbasierten Steuerung der Lehre.</p>
<p>Umgesetzt in Excalibur, mit geplanter Weiterentwicklung über Grafana-Dashboards.</p>
<div class="image-frame">
......@@ -116,87 +99,131 @@
</div>
<p class="fst-italic text-center">Abbildung 3: Excalibur – Lehrendenansicht (Lecture Cockpit, WiSe 2024/25)</p>
</article>>
</div>
<article class="mb-5">
<div class="container">
<h2> Digitaler Assistent zur Interaktionsanalyse (AP 3.3)</h2>
<h3> Digitaler Assistent zur Interaktionsanalyse</h3>
<p>Analyse von VR-Interaktionen zur Unterstützung personalisierter Lernprozesse:</p>
<ul>
<li>Eye-Tracking, Gestik/Mimik</li>
<li>Sprachverhalten & Interaktionsmuster</li>
<li>VIPAs (Virtuelle Intelligente Pädagogische Agenten) als Feedbackinstanz</li>
<li><strong>Erfassung</strong> und Analyse von Interaktionen in VR: Augenbewegungen, Gestik, Mimik, räumliche Nähe und Sprachverhalten</li>
<li><strong>Adaptive Unterstützung</strong> individueller Lernprozesse und sozialer Gruppeninteraktionen </li>
<li>Einsatz von <strong>VIPAs</strong> (Virtuellen Intelligenten Pädagogischen Agenten) </li>
</ul>
<div class="image-frame">
<img src="assets/img/digital-assistent.png" alt="Virtuelle pädagogische Agenten (VIPAs)">
</div>
<p class="fst-italic text-center">Abbildung 4: VIPA-Simulation in einer kollaborativen VR-Umgebung</p>
</div>
<div class="card">
<div class="card-body">
<h3 class="card-title">Publikationen</h3>
<p>Da sich viele Interessierte auch für die wissenschaftliche Fundierung der Matrix interessieren, finden Sie hier unsere begleitenden Veröffentlichungen:</p>
<ul>
<li> Hirsch, S. & Uckelmann, D. (2024). <strong>Effective Feedback Systems in Learning Analytics</strong>. In: <em>ITHET</em>, IEEE.
<a href="https://doi.org/10.1109/ITHET61869.2024.10837632" target="_blank">DOI: 10.1109/ITHET61869.2024.10837632</a></li>
<li>
Hirsch, S., Uckelmann, D. & Podgayetskaya, T. (eingereicht). <strong>Understanding the Acceptance of Learning Analytics: The Role of Motivational and
Self-Regulatory Factors.</strong><em>Journal of Technical Education (JOTED)</em>
</li>
<li>
Hirsch, S., Traboulsi, S., & Uckelmann, D. (2025). <strong>Theory-based design of AI-driven virtual training systems</strong>. <em>Artificial Intelligence in
Education and Training (AIET), Springer Nature</em>
</li>
<li>
Hirsch, S., & Uckelmann, D. (in process). <strong>Conditions for the Successful Implementation of Learning Analytics in Higher Education</strong>. In: Auer & May
(Eds.), <em>2025 Yearbook</em>, Springer
</li>
<li>
Hirsch, S., Uckelmann, D., & Sharif, M. (2025). <strong>Monitoring of Higher Education Dashboards</strong>. In: Springer Volume „Advanced Technology and the
University of the Future“
</li>
</ul>
</div>
</div>
<div class="container">
<h3>Verantwortlich für AP 3:</h3>
<ul>
<li>Prof. Dr. Dieter Uckelmann</li>
<li>Dr. Sunita Hirsch</li>
<li>Dr. Tatyana Podgayetskaya</li>
<li>Dr. Salam Traboulsi</li>
<li>Miguel Alejandro Munoz Gil</li>
<li>Dr. Muddsair Sharif</li>
</ul>
</h3>
</div>
</article>
<article class="mb-5">
<h2> AP 3b: Study Dean Cockpit</h2>
<div class="container">
<h3>Ein intelligentes Frühwarn- und Handlungssystem für Studiengangsleitungen </h3>
<p>Der <strong>Study Dean Copilot</strong> (SDC) verfolgt das Ziel, Studiengangsleitungen durch datenbasierte <strong>Analysen</strong> frühzeitig auf kritische
Entwicklungen im <strong>Studienverlauf</strong> aufmerksam zu machen und gezielte Unterstützungsmaßnahmen zu ermöglichen. </p>
<p> Im Fokus steht dabei nicht ein abstraktes Learning-Analytics-System, sondern eine konkrete, praxisnahe Lösung zur <strong>Verbesserung von Studienerfolg</strong> und
Organisation.</p>
<p> Das SDC wurde nicht als experimenteller Prototyp, sondern von Beginn an als <strong>produktionsreifes System</strong> konzipiert – mit stabiler Architektur, durchgehender
CI/CD-Integration und moderner Infrastruktur, die auch für hohe Nutzerzahlen ausgelegt ist.
</p>
<p> Darüber hinaus wurde das System einer umfassenden <strong>ethischen Analyse</strong> unterzogen. Die daraus abgeleiteten Anforderungen – insbesondere im Hinblick auf
<strong>Datenschutz, Transparenz und Verantwortlichkeit</strong> – führten zu gezielten Anpassungen in der Systemarchitektur, um eine <strong>vertrauenswürdige und
verantwortungsvolle Nutzung</strong> zu gewährleisten.
</div>
<h2>Study Dean Cockpit (AP 3.5–3.7)</h2>
<p>Ein zentrales Ziel von AP 3.5–3.7 ist die Entwicklung des <strong>Study Dean Cockpit (SDC)</strong> – eines datenbasierten Dashboards, das Studienverantwortliche bei der <em>curricularen Steuerung</em>, der <em>Frühidentifikation von Studienabbruchsrisiken</em> und der <em>Optimierung von Lehrangeboten</em> unterstützt.</p>
<div class="container">
<h4> Abbildung Übersicht aller Studierenden eines Studiengangs mit individuellem Fortschrittsbalken. Die Visualisierung zeigt den aktuellen Stand im Studium auf Basis bestandener Module und Regelstudienzeit – farbliche Markierungen weisen auf mögliche Unterstützungsbedarfe hin.</h4>
<div class="image-frame">
<img src="assets/img/ap3b-1.png" alt="Study Dean Cockpit – Dashboard-Ansicht">
</div>
</div>
<ul>
<li>Datenmigration aus Altsystemen inkl. Datenbereinigung und Validierung</li>
<li>Funktionsumsetzung für die Informatik abgeschlossen (AP 3.6)</li>
<li>Technische Monitoring-Architektur mit Grafana, Prometheus, Loki und ArgoCD</li>
<li>Skalierung & Roll-out für weitere Studiengänge in Vorbereitung (AP 3.7)</li>
</ul>
<div class="image-frame">
<img src="assets/img/SDC-informatik.png" alt="Study Dean Cockpit – Dashboard-Ansicht">
<div class="container">
<h4>Die Abbildung zeigt das Dashboard eines einzelnen Studierenden mit zentralen Kennzahlen und einer visuellen Aufbereitung des Studienfortschritts</h4>
<div class="image-frame">
<img src="assets/img/ap3b-2.png" alt="SDC-Dashboard-Ansicht">
</div>
</div>
<p class="fst-italic text-center">Abbildung 5: Übersicht des Study Dean Cockpit für Studienverantwortliche</p>
</article>
<!-- <h3>Hardware & Architektur</h3>
<ul>
<li>GPU-Server + 4 High-End-Workstations</li>
<li>Containerisierung: Docker-basiertes Deployment</li>
<li>Automatisierung: GitOps/CD über ArgoCD</li>
</ul>
-->
<div class="container">
<h3>Produktionsreife Infrastruktur für hohe Lastanforderungen</h3>
<div class="image-frame">
<img src="assets/img/ap3b-3.png" alt="SDC-Infra>
</div>
</div>
<article class="mb-5">
<div class="accordion mb-4" id="accordion-publi">
<div class="accordion-item">
<h2 class="accordion-header" id="heading-publi">
<button class="accordion-button collapsed" type="button" data-bs-toggle="collapse" data-bs-target="#collapse-publi" aria-expanded="false" aria-controls="collapse-publi">
Publikationen
</button>
</h2>
<div id="collapse-publi" class="accordion-collapse collapse" aria-labelledby="heading-publi" data-bs-parent="#accordion-publi">
<div class="accordion-body">
<ul>
<li>
Hirsch, S. & Uckelmann, D. (2024). <strong>Effective Feedback Systems in Learning Analytics</strong>. In: <em>ITHET</em>, IEEE.
<a href="https://doi.org/10.1109/ITHET61869.2024.10837632" target="_blank">DOI: 10.1109/ITHET61869.2024.10837632</a>
</li>
<li>
Hirsch, S., Uckelmann, D. & Podgayetskaya, T. (eingereicht). <strong>Acceptance of LA</strong>. <em>JOTED</em>
</li>
<li>
Hirsch, S., Traboulsi, S., & Uckelmann, D. (2025). <strong>AI-driven Virtual Training</strong>. <em>AIET</em>, Springer
</li>
<li>
Hirsch, S., & Uckelmann, D. (in process). <strong>Conditions for Implementation of LA</strong>. In: Auer & May (Eds.), <em>2025 Yearbook</em>, Springer
</li>
<li>
Hirsch, S., Uckelmann, D., & Sharif, M. (2025). <strong>Monitoring of Higher Education Dashboards</strong>. In: Springer Volume „Advanced Technology and the University of the Future“
</li>
</ul>
</div>
</div>
<div class="card">
<div class="card-body">
<h3 class="card-title">Publikationen</h3>
<p><strong>Book Chapter</strong>: Weber, M.; Jochim, N. (2024). Implementing Ethical Considerations into AI-Supported Student Counselling – a Case Study; in: Uriel R. Cukierman, Michael Auer, Eduardo Vendrell (Hrsg.) Advanced Technologies and the University of the Future. Springer. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-031-71530-3_8
</p>
</div>
</div>
<div class="container">
<h3>Verantwortlich für AP 3:</h3>
<ul>
<li>Prof. Dr. Dieter Uckelmann</li>
<li>Niko Jochim</li>
<li>Tim Herbst</li>
</ul>
</h3>
</div>
</article>
</section>
</main>
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