RILIAS

A R-module for the automated generation of questions and question-pools for the ILIAS learning platform

Marcel Greuel

by Marcel Greuel, Universität Trier - RILIAS-Projektgruppe

Johannes Nicknig

and Johannes Nicknig, Universität Trier - RILIAS-Projektgruppe

 

Project-group: Ralf Münnich, Jan Pablo Burgard, Bianca Höfler-Hoang, Marcel Greuel, Johannes Nicknig (Universität Trier)

Thursday, 18 August 2011, 16:45 - 17:30, A003
Presentation in German with English simultaneous translation

RILIAS: Ein R-Paket zur automatisierten Generierung von Fragen und Fragenpools für ILIAS
Vor allem in propädeutischen Fächern, wie beispielsweise der Mathematik oder der Statistik, ist ein kontinuierlicher Lernprozess ein grundlegender Bestandteil für den Lernerfolg, der vor allem durch ein wiederholtes Auseinandersetzen mit inhaltlichen Zusammenhängen und Rechenwegen positiv unterstützt wird. Um also einen positiven Lernerfolg zu erreichen, ist es zielführend den Lerner anzuregen und zu aktivieren, sich kontinuierlich mit dem Lerninhalt zu beschäftigen. So etwas kann z.B. durch wöchentlich zu bearbeitende und optimalerweise individuell konzipierte Übungsaufgaben erreicht werden. In Verbindung mit einem zeitnahen Feedback stellen solche Konzepte eine gute Möglichkeit dar, Lerninhalte regelmäßig zu vertiefen und somit Schul- oder Studienleistungen nachhaltig positiv zu beeinflussen. Ein wöchentliches Feedback für Studenten über ihren individuellen Leistungsstand ist aber vor allem in Massenveranstaltungen aus Kapazitätsgründen häufig nicht umsetzbar.
An dieser Stelle setzt das im Rahmen eines eLearning-Projektes des Lehrstuhls für Wirtschafts- und Sozialstatistik an der Universität Trier entwickelte R-Paket RILIAS an. Die Lernplattform ILIAS bietet die Möglichkeit, vielfältige Aufgabentypen zu erstellen und Tests oder Klausuren automatisiert zu korrigieren. Allerdings können Aufgaben mit Variationen z.B. innerhalb der numerischen Daten oder inhaltlichen Textbausteinen, nur unter erheblichem Mehraufwand generiert werden. Das mit Hilfe der Open Source Software R entwickelte Paket RILIAS eröffnet die Möglichkeit verschiedene ILIAS Aufgabentypen mit zufällig variierenden Aufgabeninhalten zu erzeugen und in einem von ILIAS unterstützten Fragenpoolformat zu exportieren. Mit Hilfe der Funktionen in R werden zunächst variable Aufgabeninhalte erzeugt. Diese variablen Bausteine werden anschließend in R derart codiert, dass der so generierte ILIAS-Aufgabencode unmittelbar in das für den ILIAS-Import unterstützte Format gespeichert werden kann.
Auf diese Weise können beispielsweise numerische Rechenaufgaben mit zufälligen Zahlenwerten, variierenden grafischen Inhalten oder alternierende Multiple-Choice Aufgaben zum Zwecke individualisierter Übungsaufgaben, Tests oder Klausuren genutzt werden. Auch Tests im Rahmen von Assessment-Centern sowie Aus- und Fortbildungsmaßnahmen in Unternehmen oder öffentlichen Einrichtungen können derart individualisiert erstellt und automatisiert korrigiert werden. Dabei ermöglicht das Paket dem Anwender neben der Definition eigener Funktionen auch den Zugriff auf bereits im Paket integrierte Aufgabenfunktionen. Für die Zukunft sehen wir vor, auch externe Vorschläge für neue Funktionen in folgenden Updates zu implementieren.
Im Rahmen dieses Vortrags sollen das Grundkonzept des Projektes sowie die Nutzung des R-Pakets RILIAS vorgestellt werden. Hierbei wird zunächst auf das Vorgehen und die Funktionsweise der automatisierten Aufgabenerzeugung eingegangen. Im Anschluss werden die vielfältigen, praktischen Anwendungsmöglichkeiten von RILIAS anhand von beispielhaften Aufgabenstellungen (Hypothesentests, Grafiken, Rechenaufgaben) demonstriert. Abschließend werden erste Erfahrungen mit dem Paket präsentiert und ein Ausblick über zukünftige denkbare Entwicklungen aufgezeigt.


RILIAS: A R-module for the automated generation of questions and question-pools for the ILIAS learning platform
Especially in propaedeutic subjects like mathematics or statistics a continuous learning process is a fundamental component for the learning success, which is positively supported by the repetition of context and calculation methods. In order to achieve a positive learning success, it is helpful to motivate the learner to continuously deal with the learning content. This can, for instance, be achieved by individually designed exercises on a weekly basis. Concepts like these, in combination with prompt feedback, are a good possibility to improve learning content consolidation and thus influence the learning success in a positive way. However, weekly feedback about the students’ individual levels of proficiency is unconvertible in the traditional way, especially in large courses due to capacity problems.
To solve this problem the R-module RILIAS has been developed by the Economic and Social Statistics Department of the University of Trier based within the scope of an eLearning project. Using the learning platform ILIAS it is possible to create various types of exercises, as well as  automatically mark tests and exams, though exercises with variable elements like numeric data or text modules can only be generated with additional expenses. The module RILIAS, which has been developed using the Open Source software R, provides the opportunity to create different ILIAS exercises with randomly varying content and the possibility to export those exercises to a pool of questions in a format supported by ILIAS. First, variable content will be created with the help of the functions in R. Hereafter, these content modules are encoded in a specific way, so that the generated ILIAS exercise code can be saved directly in a format which is compatible for the ILIAS import.
In this way it is possible to generate arithmetic problems with random numerical values, varying graphical content or alternating multiple choice questions for the purpose of individual exercises or exams. It is also possible to generate highly individual tests and automatically mark those tests for assessment centers as well as for further education in companies or public institutions. Aside from the possibility to define own functions, the user of the module can also access exercise functions already incorporated in the module. It is intended to implement recommendations of third party members regarding new functions in future updates.
The basic concept of the project and the utilization of the R-module RILIAS is to be presented in this speech. First, an approach on the automated creation of exercises and their functionality will be discussed. Afterwards, the manifold practical possibilities of utilization of RILIAS on the basis of different examples (hypothesis testing, graphics, arithmetic problems) will be demonstrated. In conclusion, first experiences with the R-module will be presented and an outlook on possible future developments will be given.

Last Change: 2020-06-30 14:14:54