@article{HagedornSerthMeinel2023, author = {Hagedorn, Christiane and Serth, Sebastian and Meinel, Christoph}, title = {The mysterious adventures of Detective Duke}, series = {Frontiers in education}, volume = {7}, journal = {Frontiers in education}, publisher = {Frontiers Media}, address = {Lausanne}, issn = {2504-284X}, doi = {10.3389/feduc.2022.1016401}, pages = {22}, year = {2023}, abstract = {About 15 years ago, the first Massive Open Online Courses (MOOCs) appeared and revolutionized online education with more interactive and engaging course designs. Yet, keeping learners motivated and ensuring high satisfaction is one of the challenges today's course designers face. Therefore, many MOOC providers employed gamification elements that only boost extrinsic motivation briefly and are limited to platform support. In this article, we introduce and evaluate a gameful learning design we used in several iterations on computer science education courses. For each of the courses on the fundamentals of the Java programming language, we developed a self-contained, continuous story that accompanies learners through their learning journey and helps visualize key concepts. Furthermore, we share our approach to creating the surrounding story in our MOOCs and provide a guideline for educators to develop their own stories. Our data and the long-term evaluation spanning over four Java courses between 2017 and 2021 indicates the openness of learners toward storified programming courses in general and highlights those elements that had the highest impact. While only a few learners did not like the story at all, most learners consumed the additional story elements we provided. However, learners' interest in influencing the story through majority voting was negligible and did not show a considerable positive impact, so we continued with a fixed story instead. We did not find evidence that learners just participated in the narrative because they worked on all materials. Instead, for 10-16\% of learners, the story was their main course motivation. We also investigated differences in the presentation format and concluded that several longer audio-book style videos were most preferred by learners in comparison to animated videos or different textual formats. Surprisingly, the availability of a coherent story embedding examples and providing a context for the practical programming exercises also led to a slightly higher ranking in the perceived quality of the learning material (by 4\%). With our research in the context of storified MOOCs, we advance gameful learning designs, foster learner engagement and satisfaction in online courses, and help educators ease knowledge transfer for their learners.}, language = {en} } @misc{StaubitzWilkinsHagedornetal.2017, author = {Staubitz, Thomas and Wilkins, Christian and Hagedorn, Christiane and Meinel, Christoph}, title = {The Gamification of a MOOC Platform}, series = {Proceedings of 2017 IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON)}, journal = {Proceedings of 2017 IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON)}, publisher = {IEEE}, address = {New York}, isbn = {978-1-5090-5467-1}, issn = {2165-9567}, doi = {10.1109/EDUCON.2017.7942952}, pages = {883 -- 892}, year = {2017}, abstract = {Massive Open Online Courses (MOOCs) have left their mark on the face of education during the recent years. At the Hasso Plattner Institute (HPI) in Potsdam, Germany, we are actively developing a MOOC platform, which provides our research with a plethora of e-learning topics, such as learning analytics, automated assessment, peer assessment, team-work, online proctoring, and gamification. We run several instances of this platform. On openHPI, we provide our own courses from within the HPI context. Further instances are openSAP, openWHO, and mooc.HOUSE, which is the smallest of these platforms, targeting customers with a less extensive course portfolio. In 2013, we started to work on the gamification of our platform. By now, we have implemented about two thirds of the features that we initially have evaluated as useful for our purposes. About a year ago we activated the implemented gamification features on mooc.HOUSE. Before activating the features on openHPI as well, we examined, and re-evaluated our initial considerations based on the data we collected so far and the changes in other contexts of our platforms.}, language = {en} } @book{MeinelWillemsStaubitzetal.2022, author = {Meinel, Christoph and Willems, Christian and Staubitz, Thomas and Sauer, Dominic and Hagedorn, Christiane}, title = {openHPI}, number = {148}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, isbn = {978-3-86956-544-6}, issn = {1613-5652}, doi = {10.25932/publishup-56020}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-560208}, publisher = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {125}, year = {2022}, abstract = {On the occasion of the 10th openHPI anniversary, this technical report provides information about the HPI MOOC platform, including its core features, technology, and architecture. In an introduction, the platform family with all partner platforms is presented; these now amount to nine platforms, including openHPI. This section introduces openHPI as an advisor and research partner in various projects. In the second chapter, the functionalities and common course formats of the platform are presented. The functionalities are divided into learner and admin features. The learner features section provides detailed information about performance records, courses, and the learning materials of which a course is composed: videos, texts, and quizzes. In addition, the learning materials can be enriched by adding external exercise tools that communicate with the HPI MOOC platform via the Learning Tools Interoperability (LTI) standard. Furthermore, the concept of peer assessments completed the possible learning materials. The section then proceeds with further information on the discussion forum, a fundamental concept of MOOCs compared to traditional e-learning offers. The section is concluded with a description of the quiz recap, learning objectives, mobile applications, gameful learning, and the help desk. The next part of this chapter deals with the admin features. The described functionality is restricted to describing the news and announcements, dashboards and statistics, reporting capabilities, research options with A/B testing, the course feed, and the TransPipe tool to support the process of creating automated or manual subtitles. The platform supports a large variety of additional features, but a detailed description of these features goes beyond the scope of this report. The chapter then elaborates on common course formats and openHPI teaching activities at the HPI. The chapter concludes with some best practices for course design and delivery. The third chapter provides insights into the technology and architecture behind openHPI. A special characteristic of the openHPI project is the conscious decision to operate the complete application from bare metal to platform development. Hence, the chapter starts with a section about the openHPI Cloud, including detailed information about the data center and devices, the used cloud software OpenStack and Ceph, as well as the openHPI Cloud Service provided for the HPI. Afterward, a section on the application technology stack and development tooling describes the application infrastructure components, the used automation, the deployment pipeline, and the tools used for monitoring and alerting. The chapter is concluded with detailed information about the technology stack and concrete platform implementation details. The section describes the service-oriented Ruby on Rails application, inter-service communication, and public APIs. It also provides more information on the design system and components used in the application. The section concludes with a discussion of the original microservice architecture, where we share our insights and reasoning for migrating back to a monolithic application. The last chapter provides a summary and an outlook on the future of digital education.}, language = {en} } @book{MeinelWillemsStaubitzetal.2022, author = {Meinel, Christoph and Willems, Christian and Staubitz, Thomas and Sauer, Dominic and Hagedorn, Christiane}, title = {openHPI}, number = {150}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, isbn = {978-3-86956-546-0}, issn = {1613-5652}, doi = {10.25932/publishup-56179}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-561792}, publisher = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {86}, year = {2022}, abstract = {Anl{\"a}sslich des 10-j{\"a}hrigen Jubil{\"a}ums von openHPI informiert dieser technische Bericht {\"u}ber die HPI-MOOC-Plattform einschließlich ihrer Kernfunktionen, Technologie und Architektur. In einer Einleitung wird die Plattformfamilie mit allen Partnerplattformen vorgestellt; diese belaufen sich inklusive openHPI aktuell auf neun Plattformen. In diesem Abschnitt wird außerdem gezeigt, wie openHPI als Berater und Forschungspartner in verschiedenen Projekten fungiert. Im zweiten Kapitel werden die Funktionalit{\"a}ten und g{\"a}ngigen Kursformate der Plattform pr{\"a}sentiert. Die Funktionalit{\"a}ten sind in Lerner- und Admin-Funktionen unterteilt. Der Bereich Lernerfunktionen bietet detaillierte Informationen zu Leistungsnachweisen, Kursen und den Lernmaterialien, aus denen sich ein Kurs zusammensetzt: Videos, Texte und Quiz. Dar{\"u}ber hinaus k{\"o}nnen die Lernmaterialien durch externe {\"U}bungstools angereichert werden, die {\"u}ber den Standard Learning Tools Interoperability (LTI) mit der HPI MOOC-Plattform kommunizieren. Das Konzept der Peer-Assessments rundet die m{\"o}glichen Lernmaterialien ab. Der Abschnitt geht dann weiter auf das Diskussionsforum ein, das einen grundlegenden Unterschied von MOOCs im Vergleich zu traditionellen E-Learning-Angeboten darstellt. Zum Abschluss des Abschnitts folgen eine Beschreibung von Quiz-Recap, Lernzielen, mobilen Anwendungen, spielerischen Lernens und dem Helpdesk. Der n{\"a}chste Teil dieses Kapitels besch{\"a}ftigt sich mit den Admin-Funktionen. Die Funktionalit{\"a}tsbeschreibung beschr{\"a}nkt sich Neuigkeiten und Ank{\"u}ndigungen, Dashboards und Statistiken, Berichtsfunktionen, Forschungsoptionen mit A/B-Tests, den Kurs-Feed und das TransPipe-Tool zur Unterst{\"u}tzung beim Erstellen von automatischen oder manuellen Untertiteln. Die Plattform unterst{\"u}tzt außerdem eine Vielzahl zus{\"a}tzlicher Funktionen, doch eine detaillierte Beschreibung dieser Funktionen w{\"u}rde den Rahmen des Berichts sprengen. Das Kapitel geht dann auf g{\"a}ngige Kursformate und openHPI-Lehrveranstaltungen am HPI ein, bevor es mit einigen Best Practices f{\"u}r die Gestaltung und Durchf{\"u}hrung von Kursen schließt. Zum Abschluss des technischen Berichts gibt das letzte Kapitel eine Zusammenfassung und einen Ausblick auf die Zukunft der digitalen Bildung. Ein besonderes Merkmal des openHPI-Projekts ist die bewusste Entscheidung, die komplette Anwendung von den physischen Netzwerkkomponenten bis zur Plattformentwicklung eigenst{\"a}ndig zu betreiben. Bei der vorliegenden deutschen Variante handelt es sich um eine gek{\"u}rzte {\"U}bersetzung des technischen Berichts 148, bei der kein Einblick in die Technologien und Architektur von openHPI gegeben wird. Interessierte Leser:innen k{\"o}nnen im technischen Bericht 148 (vollst{\"a}ndige englische Version) detaillierte Informationen zum Rechenzentrum und den Ger{\"a}ten, der Cloud-Software und dem openHPI Cloud Service aber auch zu Infrastruktur-Anwendungskomponenten wie Entwicklungstools, Automatisierung, Deployment-Pipeline und Monitoring erhalten. Außerdem finden sich dort weitere Informationen {\"u}ber den Technologiestack und konkrete Implementierungsdetails der Plattform inklusive der serviceorientierten Ruby on Rails-Anwendung, die Kommunikation zwischen den Diensten, {\"o}ffentliche APIs, sowie Designsystem und -komponenten. Der Abschnitt schließt mit einer Diskussion {\"u}ber die urspr{\"u}ngliche Microservice-Architektur und die Migration zu einer monolithischen Anwendung.}, language = {de} } @book{MeinelRenzGrellaetal.2017, author = {Meinel, Christoph and Renz, Jan and Grella, Catrina and Karn, Nils and Hagedorn, Christiane}, title = {Die Cloud f{\"u}r Schulen in Deutschland}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, isbn = {978-3-86956-397-8}, issn = {1613-5652}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-103858}, publisher = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {50}, year = {2017}, abstract = {Die digitale Entwicklung durchdringt unser Bildungssystem, doch Schulen sind auf die Ver{\"a}nderungen kaum vorbereitet: {\"U}berforderte Lehrer/innen, infrastrukturell schwach ausgestattete Unterrichtsr{\"a}ume und unzureichend gewartete Computernetzwerke sind keine Seltenheit. Veraltete Hard- und Software erschweren digitale Bildung in Schulen eher, als dass sie diese erm{\"o}glichen: Ein zukunftssicherer Ansatz ist es, die Rechner weitgehend aus den Schulen zu entfernen und Bildungsinhalte in eine Cloud zu {\"u}berf{\"u}hren. Zeitgem{\"a}ßer Unterricht ben{\"o}tigt moderne Technologie und eine zukunftsorientierte Infrastruktur. Eine Schul-Cloud (https://hpi.de/schul-cloud) kann dabei helfen, die digitale Transformation in Schulen zu meistern und den f{\"a}cher{\"u}bergreifenden Unterricht mit digitalen Inhalten zu bereichern. Den Sch{\"u}ler/innen und Lehrkr{\"a}ften kann sie viele M{\"o}glichkeiten er{\"o}ffnen: einen einfachen Zugang zu neuesten, professionell gewarteten Anwendungen, die Vernetzung verschiedener Lernorte, Erleichterung von Unterrichtsvorbereitung und Differenzierung. Die Schul-Cloud bietet Flexibilit{\"a}t, f{\"o}rdert die schul- und f{\"a}cher{\"u}bergreifende Anwendbarkeit und schafft eine wichtige Voraussetzung f{\"u}r die gesellschaftliche Teilhabe und Mitgestaltung der digitalen Welt. Neben den technischen Komponenten werden im vorliegenden Bericht ausgew{\"a}hlte Dienste der Schul-Cloud exemplarisch beschrieben und weiterf{\"u}hrende Schritte aufgezeigt. Das in Zusammenarbeit mit zahlreichen Expertinnen und Experten am Hasso-Plattner-Institut (HPI) entwickelte und durch das Bundesministerium f{\"u}r Bildung und Forschung (BMBF) gef{\"o}rderte Konzept einer Schul-Cloud stellt eine wichtige Grundlage f{\"u}r die Einf{\"u}hrung Cloud-basierter Strukturen und -Dienste im Bildungsbereich dar. Gemeinsam mit dem nationalen Excellence-Schulnetzwerk MINT-EC als Kooperationspartner startet ab sofort die Pilotphase. Aufgrund des modularen, skalierbaren Ansatzes der Schul-Cloud kommt dem infrastrukturellen Prototypen langfristig das Potential zu, auch {\"u}ber die begrenzte Anzahl an Pilotschulen hinaus bundesweit effizient eingesetzt zu werden.}, language = {de} }