Erfahrungen und Einsichten zum Aufbau einer IT-Infrastruktur für das Lernen und Lehren in der Universitätsallianz "Unite!"

Abstract

Die Universitätsallianz Unite! fördert seit 2019 die Mobilität der
Studierenden durch die Entwicklung verschiedener IT-Plattformen.
Eine umfassende Bestandsaufnahme von Martin Ebner und Sandra
Schön (beide TU Graz) bietet spannende Einblicke in die aktuellen
Herausforderungen zum Aufbau einer gemeinsamen IT-Infrastruktur
für das Lernen und Lehren – und nennt dabei auch fallübergreifende
Einsichten und Lösungen.

Full text

Erfahrungen und Einsichten zum
Aufbau einer IT-Infrastruktur für
das Lernen und Lehren in der
Universitätsallianz „Unite!“
Martin Ebner
Sandra Schön
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Die Universitätsallianz Unite! fördert seit 2019 die Mobilität der
Studierenden durch die Entwicklung verschiedener IT-Plattformen.
Eine umfassende Bestandsaufnahme von Martin Ebner und Sandra
Schön (beide TU Graz) bietet spannende Einblicke in die aktuellen
Herausforderungen zum Aufbau einer gemeinsamen IT-Infrastruktur
für das Lernen und Lehren – und nennt dabei auch fallübergreifende
Einsichten und Lösungen.
Mehr als 60 Universitätsallianzen existieren derzeit in der Europäischen
Union, und ihnen allen ist das Ziel gemein, die Mobilität der
Studierenden zu fördern sowie gemeinsame Lehr- und
Forschungsaktivitäten zu intensivieren. Eine dieser Allianzen ist Unite!,
welcher folgende Hochschulen angehören: die Technische Universität
Darmstadt (Deutschland, Leitung), die Aalto-Universität (Finnland), das
KTH Royal Institute of Technology (Schweden), das Politecnico di Torino
(Italien), die Universidade de Lisboa (Portugal), die Universitat
Politècnica de Catalunya (Spanien), das Grenoble INP – Institut
Polytechnique de Grenoble (Frankreich), die Technische Universität
Graz (Österreich) und die Politechnika Wrocławska (Polen).
Die Technische Universität Graz (TU Graz) hat im November 2022 die
Leitung des Arbeitspakets „Digitaler Campus“ im Rahmen der zweiten
Erasmus+-Förderung für Allianzen (11/22–10/26) übernommen. In
diesem Zusammenhang möchten wir über die bisherigen
Entwicklungen, Ergebnisse und Erfahrungen berichten.
Die Unite!-Allianz wurde 2019 mit sieben Gründungsmitgliedern ins
Leben gerufen. Bereits in der ersten Erasmus+-Förderperiode wurden
Zur Universitätsallianz Unite! und dem
Arbeitspaket „Digitaler Campus“
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wesentliche IT-Plattformen geschaffen und in Betrieb genommen,
darunter ein Cloudsystem für den internen Datenaustausch, eine
Website sowie eine Basis-Installation des Lernmanagementsystems
Moodle. Seit Anfang 2023 haben alle Angehörigen der neun
Partneruniversitäten dank EduGAIN ohne zusätzliche Registrierung
Zugang zu den gemeinsamen Kursangeboten über das „föderierte“
Lernmanagementsystem Moodle mit dem Namen „Metacampus“.
Wie erhält man einen Überblick über die IT-
Infrastruktur zum Lernen und Lehren
innerhalb einer Allianz?
Im Arbeitsplan war vorgesehen, angesichts auch der beiden neuen
Partner, eine umfassende Bestandsaufnahme der IT-Infrastruktur
durchzuführen. Im Rahmen einer Anforderungsanalyse sollten die
vorhandenen IT-Infrastrukturen für das Lernen und Lehren der Allianz
und aller Partner detailliert dargestellt werden, einschließlich des
Fortschritts bei der Implementierung der European Student Card.
Für diese Analyse waren 15 Monate angesetzt, in denen verschiedene
Methoden und Vorgehensweisen kombiniert wurden. Ein
entscheidender Punkt war dabei, Visualisierungen und detaillierte
Beschreibungen von allen Partnern zu erhalten, um bei zukünftigen
Entwicklungen schnell Rückschlüsse auf Besonderheiten der einzelnen
Partner oder mögliche Problemfelder bzw. zusätzliche
Herausforderungen ziehen zu können. Dies erwies sich als besonders
wichtig, da es praktisch keine Hochschule gibt, an der eine einzige
Person umfassend Auskunft über die gesamte IT-Infrastruktur geben
kann. Für viele der Partner war dieses Vorhaben auch ein erster
Versuch, die eigene Infrastruktur systematisch zu dokumentieren.
Abbildung 1: Cover des Reports - Ebner, M. et al. (2024): Aligning IT infrastructures for digital
learning amongst the European university alliance Unite! - The Unite! digital campus
framework and requirements (1.0). Unite! Community 2 Digital Campus, Graz University of
Technology. https://doi.org/10.3217/36yen-0wy21
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Die Anforderungsanalyse wurde im Januar 2024 veröffentlicht (siehe
Abbildung 1). Wir stützten uns dabei teilweise auf bereits vorhandene
Veröffentlichungen zu den IT-Infrastrukturen anderer Allianzen, die uns
als hilfreich erschienen (z.B. Lagoudakis et al., 2023), und hoffen, dass
unsere Arbeit ebenfalls nützlich sein wird – etwa für Beiträge wie den
von Berger, Galati & Witteler (2023).
Wie wir methodisch zu den vereinheitlichten visuellen Darstellungen
gelangt sind, wurde auf der EUNIS-Tagung 2024 vorgestellt (Ebner et
al., 2024b). Der Prozess beinhaltete Interviews mit allen
Partneruniversitäten, gefolgt von der Vorstellung und Diskussion erster
Entwürfe in mehreren Iterationen. In diesen Durchgängen wurden
Rückmeldungen eingearbeitet, bis eine Darstellungsweise gefunden
wurde, die für alle Partneruniversitäten passend war.
Eine besondere Herausforderung bestand darin, dass es keine
vordefinierten Fragestellungen für die Darstellungen gab (z.B. „Welcher
Partner verfügt über ein OER-Repository?“ oder „Wie erfolgt die
Authentifizierung?“). Stattdessen mussten wir eine generische und
zugleich flexible Darstellung entwickeln, die den vielfältigen IT-
Infrastrukturen und potenzielle Nutzung der Darstellungen gerecht
wird.
Im Folgenden wird die IT-Infrastruktur für das Lernen und Lehren an
der TU Graz vorgestellt. Im vollständigen Bericht finden sich
entsprechende Beschreibungen der Systeme sowie eine Sichtweise der
Studierenden auf die Systeme für jede Partnerhochschule (siehe
Abbildung 2).
Abbildung 2: Die digitale Infrastruktur für das Lernen und Lehren der TU Graz auf einem Blick.
Anmerkung: Turm-Symbol kennzeichnet Angebote, die selbst gehostet werden, das Symbol “€”
steht für Angebote die “non-premise” und kostenpflichtig betrieben werden. Quelle: Ebner et
al., 2024a, Abbildung 17, S. 73.
Obwohl der Weg zu diesen Übersichten und Beschreibungen aufwändig
war, wird er als erfolgreich bewertet: Viele Partnerhochschulen haben
zum ersten Mal als hilfreich wahrgenommene detaillierte
Beschreibungen ihrer IT-Infrastruktur angefertigt, wobei mehrere
Personen und Arbeitsgruppen eingebunden werden mussten. Und der
Austausch über die Darstellungen und die gemeinsame Diskussion
haben dazu beigetragen, ein besseres Verständnis darüber zu
erlangen, wo tatsächlich Gemeinsamkeiten und Besonderheiten liegen:
Es wurde so deutlich, dass es Partnerhochschulen gibt, die keine
zentrale IT-Infrastruktur für das Lernen und Lehren haben, während
andere eine klare Open-Source-Ausrichtung verfolgen. Einige Partner
befinden sich in Ländern mit nationalen Studierendenverzeichnissen,
Unterschiede und Gemeinsamkeiten in der IT-
Infrastruktur für das Lernen und Lehren
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während andere Institutionen bevorzugt Software und Services nach
Bedarf extern einkaufen, anstatt alles selbst zu hosten. Zwar wurden
nicht immer alle Details vollständig erfasst, aber es ist nun wesentlich
einfacher, auch tabellarische Übersichten zu erstellen, wie etwa eine
Übersicht zu den in der Allianz verwendeten
Lernmanagementsystemen (siehe Tabelle 1).
Main LMS Open-Source Secondary LMS LTI interface MOOC platform EduG
TU Graz Moodle YES – YES Moodle YES
ULisboa Fenix Platform YES Moodle,
Open edX NO
(Moodle: YES) Open edX YES
UPC Moodle YES – YES – YES
PoliTO DIDATTICA YES Moodle YES Open edX YES
UGA-INP Moodle YES Chamilo YES – YES
TUDa Moodle YES – YES – YES
Wroclaw Tech Moodle YES – YES – YES
KTH Canvas NO – YES Open edX YES
Aalto Moodle YES – YES Moodle YES
Tabelle 1: Lernmanagementsysteme im Einsatz bei den
Universitätspartnern der Hochschulallianz „Unite!“. Quelle: Ebner et al.,
2024, Tabelle 16, S. 100.
2023 hat auch noch eine weitere Plattform Einzug in die Darstellung
der Allianz-eigenen Plattformen eingezogen: Der Allianz Unite! wurde
eine weitere Plattform (genannt Agora, aufbauend auf dem Business-
Management-System Odoo) zur Nutzung angeboten, da einige der
Partnerhochschulen im EU-Projekt aUPaEU Projektpartner sind. Die
Möglichkeiten des Werkzeugs werden derzeit vorrangig als
Contentmanagementsystem eingesetzt.
Um diese und weitere Anforderungen und Entwicklungen im Blick und
Entscheidungsraum aller Partner zu halten, wurden Mitte 2023 ein
Prozess und eine sog. „Technische Kommission“ eingeführt.
Inzwischen werden alle Anfragen zentral aufgenommen, bei allen
jenen Fragen, die nicht durch den Support direkt gelöst werden können
bzw. einen technischen größeren Eingriff benötigen, werden diese
Frage durch ein eigens geschaffenes Gremium, der sog. „Technischen
Kommission“, diskutiert und gemeinschaftlich konsensual
entschieden. Als Entscheidungsspielraum sieht das Gremium mit
Vertretern aller Partnerhochschulen v.a. die technische (und
finanzielle) Machbarkeit und reicht Entscheidungen, die auch weitere
Auswirkungen haben, an das Allianzmanagement weiter. Eine solche
Anfrage ist beispielsweise die Zulassung von externen Benutzer:innen
im föderierten Lernmanagementsystem.
Das Ziel des hier vorgestellten Reports war es, Anforderungen
(„Requirements“) zu formulieren, um die weitere Arbeit der Gruppe zu
strukturieren und zu unterstützen. Dabei stellte sich heraus, dass es
sich im Wesentlichen um typische IT-Anforderungen handelt, die
definiert wurden (Ebner et al., S. 109 ff):
Interoperabilität zwischen den digitalen Infrastrukturen der
Hochschulpartner und europäischen Standards: Es geht hier
Veränderungen und die Einführung einer
technischen Kommission
Anforderungen aus Perspektive des
Arbeitspakets “Digital Campus”
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nicht nur um technische Standards. Die Praxis zeigt, dass das
Verständnis und die Nutzung in fast allen Aspekten zwischen
den Partnerhochschulen variieren.
Umsetzung von Entscheidungen zur IT-Infrastruktur: Es
müssen Prozesse und Strukturen geschaffen werden, die
Entscheidungen erleichtern. Ein Beispiel hierfür ist die
Technische Kommission, aber auch die Prozesse für
strategische Entscheidungen, die technische Fragestellungen
betreffen.
Strategische Unterstützung für die effektive Nutzung
bestehender IT-Systeme, insbesondere des Metacampus: Es
bedarf zusätzlicher Anreize für Lehrende, ihre Angebote über
Unite! zur Verfügung zu stellen und den Metacampus aktiv zu
nutzen.
Klärung zukünftiger (Lern-)Szenarien, Mobilität und anderer
Themen für die IT-Infrastrukturentwicklung: Die Allianz steht
vor der Herausforderung, aus einer Vielzahl von Möglichkeiten
und Szenarien Prioritäten zu setzen.
Budgetüberlegungen für die Entwicklung und Wartung
föderierter Systeme: Es ist eigentlich unvorstellbar, dass eine
so komplexe IT-Infrastruktur wie eine föderiert betriebene IT
auf Projektförderungen oder In-kind-Leistungen angewiesen
ist. Dies stellt eine große Herausforderung dar, neben den
eigentlichen Aufgaben der Beteiligten.
Diese Anforderungen bieten eine Grundlage, um die Arbeit der Gruppe
zielgerichtet fortzusetzen und die technologische Infrastruktur der
Allianz nachhaltig zu gestalten.
Durch die Nutzung von EduGAIN ist der Zugang zum föderierten
Lernmanagementsystem für Angehörige der Unite!-Allianz denkbar
einfach, da sie lediglich ihre bestehenden Anmeldedaten verwenden
müssen. Für Lernangebote, die ausschließlich an Unite!-Angehörige
gerichtet sind, sollte der Metacampus daher die bevorzugte Wahl sein,
zumal auch die Vergabe von Open Badges unterstützt wird. Allerdings
zeigt sich, dass viele Lehrende, die ihre Kursmaterialien bereits auf
eigenen Systemen verwalten, ungern auf ein anderes System
wechseln. Eine doppelte Speicherung der Materialien (Kopien) stellt
ebenfalls keine praktikable Lösung dar.
Seit 2024 wird in Pilotprojekten die Verknüpfung von
Lernmanagementsystemen mithilfe von LTI (Learning Tools
Interoperability) erprobt. Erste Erfahrungen aus Unite!-
Lehrveranstaltungen waren dabei durchweg positiv (Schön et al.,
2024b). LTI-Verbindungen können dabei in beide Richtungen
funktionieren, sodass der Metacampus sowohl als Tool Provider als
auch als Tool Consumer agieren kann.
Die Partnerhochschulen nutzen zudem ihre bisherigen Erfahrungen,
um die European Student Card zu implementieren. Eine weitere
Herausforderung besteht darin, die Supportstrukturen für die Nutzung
des Metacampus nicht nur zentral zu organisieren, sondern diese auch
mit den Hochschulpartnern weiterzuentwickeln (Schön et al., 2024).
Weiterentwicklungen: Pilotierung von LTI,
Implementierung der European Student Card
und Support
Empfehlung: Keine voreiligen Annahmen
treffen – systematisch Unterschiede und
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An den Dingen, die wir in Unite! arbeiten, sitzen auch Kolleginnen und
Kollegen in mehr als 60 weiteren Universitätsallianzen. Und gerne
wüssten wir, wie es ihnen so geht und hätten auch Zeit und Muße für
den Austausch! Eine Erkenntnis, die wir in den letzten zwei Jahren
gewonnen haben: Bei allen Fragestellungen müssen wir mittlerweile
stets davon ausgehen, dass trotz vermeintlicher Standards oder
europäischer Vorgaben (wie z. B. beim Datenschutz) jede
Partnerhochschule eigene Interpretationen und Umsetzungen hat –
und das betrifft nicht nur technischen Fragen. Daher haben wir uns
angewöhnt, zunächst systematisch Bestandsaufnahmen zu machen:
Wie handhabt jede Hochschule das? (Und oft beginnt es damit: Was
genau meint ihr damit?) Auch wenn dieser Prozess manchmal
mühsam ist: Er hält so manche Überraschung – und Erkenntnisse über
die eigenen Besonderheiten bereit.
Berger, F., Galati, N., & Witteler, S. (2023). Making
interoperability work: Challenges and solutions for an
interoperable higher education system. Hochschulforum
Digitalisierung, Report No. 72, September 2023.
https://hochschulforumdigitalisierung.de/sites/default/files/dateienHFD_report_no.72_Making_inte
Ebner, M., Schön, S., Alcober, J., Bertonasco, R., Bonani, F.,
Cruz, L., Espadas, C., Filgueira Xavier, V., Franco, M.,
Gasplmayr, K., Giralt, J., Hoppe, C., Koschutnig-Ebner, M.,
Langevin, E., Laurent, R., Leitner, P., Martikainen, J., Matias, J.,
Muchitsch, M., Oller, M., Pereira, A. B., Petersson, J., Santiano,
G., Schmidt, A., da Silva, F. M., Steitz, K., Taraghi, B., Torchiano,
M., Villas, S., & Würz, A. (2024a). Aligning IT infrastructures for
digital learning amongst the European university alliance
Unite! – The Unite! digital campus framework and
requirements (1.0). Unite! Community 2 Digital Campus, Graz
University of Technology. https://doi.org/10.3217/36yen-0wy21
Ebner, M., Schön, S., Alcober, J., Bertonasco, R., Gasplmayr, K.,
Herczak-Ciara, A., Hoppe, C., Langevin, E., Laurent, R., Leitner,
P., Martikainen, J., Petersson, J., Reignier-Tayar, N., da Silva, F.
M., Steitz, K., Taraghi, B., & Würz, A. (2024b). Examining IT
infrastructures for learning and teaching in the European
university alliance Unite! EUNIS Proceedings 2024. In print.
Lagoudakis, M. G., Gkizeli, M., Fotiou, A., Fragkedaki, D., &
Kollnig, S. (2022). Teaching and research in the digital world.
BHM Berg- und Hüttenmännische Monatshefte, 167(10), 489–
494.
Schön, S., Ebner, M., Edelsbrunner, S., Gasplmayr, K., Hohla-
Sejkora, K., Leitner, P., & Taraghi, B. (2024a). Federated virtual
learning management in a European university alliance:
General challenges and first experiences using LTI to connect
LMS in Unite!. In T. Bastiaens (Ed.), Proceedings of EdMedia +
Innovate Learning (pp. 132–145). Association for the
Advancement of Computing in Education (AACE).
https://www.learntechlib.org/primary/p/224514/
Gemeinsamkeiten erarbeiten
Referenzen
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Schön, S., Gasplmayr, K., Ebner, M., Alcober, J., Hoppe, C.,
Koschutnig-Ebner, M., da Silva, F. M., & Taraghi, B. (2024b). The
development of “teaching management patterns” from the
perspective of IT infrastructure as a tool for consulting and
further development in a European university alliance. In T.
Bastiaens (Ed.), Proceedings of EdMedia + Innovate Learning
(pp. 146–155). Association for the Advancement of Computing
in Education (AACE).
https://www.learntechlib.org/primary/p/224515/
Autor:innen
Martin Ebner, Priv.-Doz. Dr., Leiter der Abteilung Lehr- und
Lerntechnologien an der Technischen Universität Graz und Leiter der
nationalen MOOC-Plattform iMooX.at der österreichischen
Hochschulen. Arbeitsschwerpunkte in der Forschung:
Bildungsinformatik, KI in der Hochschullehre, MOOCs, Open
Educational Resources und Digitale Grundbildung.
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Sandra Schön (@sandra_schoen) forscht an der Technischen
Universität Graz am Institute of Interactive Systems and Data Science
und ist ehrenamtlich in Projekten des gemeinnützigen Bildungsvereins
BIMS e.V. aktiv.
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