Titelaufnahme

Titel
Ein interaktives E-Learning System für die Grundlagen der mathematischen Logik / Mandana Eibegger
VerfasserEibegger, Mandana
Begutachter / BegutachterinEgly, Uwe
Erschienen2007
Umfang145 S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2007
Quelle der Aufnahme
http://www.logic-rulez.net/diplomarbeit/logik_e-learning_sytem.pdf
SpracheDeutsch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)E-Learning / mathematische Logik / Aussagenlogik / Internet / Barrierefreiheit / Gebrauchstauglichkeit / interaktive Übungsbeispiele / Webdesign
Schlagwörter (EN)e-learning / mathematical logic / propositional logic / internet / accessibility / usability / interactive exercises / webdesign
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-16173 Persistent Identifier (URN)
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 Das Werk ist frei verfügbar
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Ein interaktives E-Learning System für die Grundlagen der mathematischen Logik [4.32 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Die mathematische Logik bildet die Grundlage für die unterschiedlichsten Problemstellungen und wird in Studienrichtungen wie Mathematik und Informatik gelehrt. Sie kommt auch in der analytischen Philosophie und in den Sprachwissenschaften zum Einsatz. Außerdem gibt es Privatpersonen, die sich aus privatem Interesse oder aus beruflichen Gründen hinsichtlich der formalen Methoden mathematischer Logik aus- und weiterbilden wollen. Die oftmals sehr formale Präsentation der Inhalte und die linearen Lernstrukturen der herkömmlichen Lehrmittel bergen jedoch einige Hürden, die dazu führen, dass die grundlegenden Konzepte für viele Studierende oftmals nicht auf Anhieb verständlich sind. Da E-Learning zunehmend ein fixer Bestandteil der Aus- und Weiterbildung ist und das Internet heutzutage das wichtigste Informationsmedium ist, liegt es nahe, bei Interesse dort nach entsprechendem Material zu suchen. Das Ergebnis der Suche ist jedoch nicht sehr befriedigend.

Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Umsetzung eines webbasierten, intuitiven Logik-Lehrbuches (im Folgenden E-Book genannt) für Schüler, Studenten und Interessierte, in dem die Grundkonzepte der Logik erklärt und anhand einer sehr einfachen Logik, der Aussagenlogik, vertieft werden. Das E-Book, erfüllt folgende Ansprüche:

* Inhaltliche Aspekte Es ist eine erste Informationsstelle für Interessenten, die das Interesse an Logik wecken oder vertiefen kann und die zugrunde liegende Einfachheit der Konzepte vermittelt. Das Verständnis der Inhalte verlangt weder besondere Vorkenntnisse, noch ein ausgeprägtes formal-theoretisches Können. Die inhaltliche Aufbereitung führt Schritt für Schritt mit intuitiven Beispielen in die Welt der Logik ein. * Lerntechnische Unterstützung Die Möglichkeiten und Vorteile des E-Learning werden mit den Vorteilen konventioneller Lernverfahren verknüpfen, indem lineare und interaktive Lernstrukturen zur Verfügung gestellt werden. Die Inhalte sind in kurze, aussagekräftige Kapitel unterteilt, die eine Übersicht über die Zusammenhänge mit anderen Kapiteln enthalten und es können beliebige zwei Kapitel nebeneinander dargestellt werden. Einzelne Methoden der Aussagenlogik, von der Erstellung von Wahrheitstabellen und Formelbäumen bis zur Anwendung des Tableaukalküls, können mit interaktiven Übungsbeispielen an vorgegebenen und selber eingegebenen Formeln geübt werden. Selbstverständlich hat der Benutzer die Möglichkeit, auch unfertig gelöste Beispiele zu prüfen oder sich den nächsten Lösungsschritt anzeigen zu lassen und erhält Feedback bei Fehlern. Um dies zu ermöglichen, wurden entsprechende Beweisprozeduren innerhalb des E-Books implementiert.

* Richtlinien für die universelle Gebrauchstauglichkeit Bei der Umsetzung wurde auf die Richtlinien für die Gebrauchstauglichkeit geachtet. Die Zugänglichkeitsrichtlinien der WCAG 1.0 der Priorität 1 wurden vollständig, die Richtlinien der Priorität 2 und 3 in weiten Teilen umgesetzt.

* Glaubwürdigkeit und "Joy of Use" Um Interesse zu wecken und Einfachheit zu vermitteln, soll der Umgang mit dem E-Book Spaß machen - der "Joy of Use" ist also ein wichtiges Kriterium. Ein weiterer grundlegender Aspekt für die Annehmbarkeit der Inhalte seitens der Benutzer ist selbstverständlich die Vermittlung der Glaubwürdigkeit. Es wurde auf die Umsetzung dieser zwei Aspekte geachtet.

* Grafische Umsetzung Bei der grafischen Umsetzung wurde darauf geachtet, dass das Design die Vermittlung der Inhalte unterstützt und nicht von ihnen ablenkt oder bezüglich ihrer Prägnanz in die Irre führt. Um eine "Markenbildung" zu ermöglichen wurde ein Logo entwickelt.

* Erweiterbarkeit und Wartbarkeit Mit dem E-Book wurde ein Framework implementiert, das leicht wartbar ist und eine solide Basis für mögliche Erweiterungen bietet.

* Suchmaschinen Die Inhalte werden von Suchmaschinen erkannt, richtig indiziert und im Großen und Ganzen sehr gut bewertet.

In dieser Arbeit werden für das Thema relevante inhaltliche und technische Überlegungen und Standards präsentiert, und das System vorgestellt.

Die Umsetzung des E-Books ist unter http://www.logic-rulez.net zu finden.

Zusammenfassung (Englisch)

Mathematical logic is the basis for various problems and is e.g.

taught in fields of study like mathematics or computer sciences. It is also used in analytical philosophy and linguistics. Furthermore there are individuals that want to educate themselves in regard to the formal methods of mathematical logic for private or professional reasons. But the linear learning structures and often formal presentations hold obstacles that lead to the students often having difficulty in understanding the basic concepts.

Because e-learning is an increasingly fast part of education and the internet is the most important information medium, it stands to reason, to search there in case of interest. But the result of a search is not very satisfying.

This diploma thesis is engaged in the realisation of a web based, intuitive logic "textbook" (which we will call "e-book") for scholars, students and interested individuals. The e-book describes the basic concepts of logic. This knowledge is deepened with a very simple logic, the propositional logic.

The e-book meets the following claims:

* Content aspects It is a first information centre that can raise the interest in logic and gives a feel for the simplicity of the concepts. It is not necessary to have special knowledge or theoretical skills to understand the content. The e-book introduces the user to the world of logic gradually with many intuitive examples.

* Learning aspects The benefits and potentials of e-learning are combined with the benefits of conventional techniques by making linear and nonlinear learn structures available. The content is subdivided into short, significant chapters that include an overview of the chapters they are linked with and it is possible to view any two chapters simultaneously. Particular methods of propositional logic, like the creation of truth tables, formula trees or tableux, can be practiced in interactive exercises on preset or own formulas. The user has the possibility to check unfinished exercises and gets feedback in case of errors and the system can show him the next step. To accomplish this, the necessary proof procedures were implemented within the e-book.

* Guidelines for universal usability The e-book was developed with respect to the guidelines for universal usability. The accessibility guidelines WCAG 1.0 of priority 1 were all implemented; priority 2 and 3 were widely implemented.

* Credibility and joy of use To wake the interest and give a feel for the simplicity it is necessary that people enjoy the interaction with the e-book. A further aspect for the acceptability of the content is the users' impression of the credibility. Those two aspects were also respected in the development of the e-book.

* Expandability and maintainability The e-book is a framework that is easy to maintain and offers a solid basis for possible extensions.

* Search engines The content is recognised by search engines and is on the whole very good placed in the result lists.

This paper presents for the topic relevant considerations and standards and the resulting system.

You can find the realisation under http://www.logic-rulez.net.