Prototyp einer Nationalen Mediatorplattform für interoperable Bildungstechnologien
20. Sept. 2021 bis 19. Jan. 2022
Mit der Corona-Pandemie fand eine Verlagerung von Lehre und Lernen in den digitalen Raum statt. Für Lernende und Lehrende ergaben sich dadurch eine Reihe von organisatorischen, technischen und didaktischen Herausforderungen. Insbesondere die zahlreichen Insellösungen verschiedener Bildungseinrichtungen erschwerten es den Nutzerinnen und Nutzern die Vorteile von digitalem Lernen voll auszuschöpfen. Mit der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) ins Leben gerufenen Nationalen Bildungsplattform soll nun eine auf offenen Standards-basierende technische Meta-Plattform bereitgestellt werden, welche die Grundlage für eine vernetzte, leistungsfähige und interoperable Lehr-Lern-Infrastruktur schafft. Die von Fraunhofer FOKUS entwickelte Common Learning Middleware (CLM) wurde im Rahmen des »mEDUator«-Projekts vom BMBF als einer von drei Prototypen der Nationalen Bildungsplattform ausgewählt.
Die Fraunhofer-Gesellschaft und das Fraunhofer-Institut FOKUS haben an einer Vielzahl von Forschungs- und Entwicklungsprojekten mit Bezug zu adaptiven, interoperablen Bildungstechnologien gearbeitet. Die wichtigste Vorarbeit in diesem Zusammenhang, welche gleichzeitig die Grundlage für das »mEDUator«-Projekt bildet, ist die Common Learning Middleware (CLM), welche seit Oktober 2018 in zwei Phasen umgesetzt wurde. Die Common Learning Middleware fungiert als Mediator für alle relevanten Komponenten moderner Lernmanagement- und Bildungsökosysteme – einschließlich Benutzeroberflächen, Authentifizierungssysteme, Nutzer- und Einschreibungsverwaltung sowie verschiedenen Datenbanken für Lernmedien, Metadaten sowie Profil- und Lerndaten. Darüber hinaus können an die interoperablen Schnittstellen diverse weitere Dienste angebunden werden, bspw. für den Einsatz von Künstlicher Intelligenz zur Auswertung der Lernaktivitäten, die Präsentation von Inhalten in Virtuellen und Augmentierten Realitäten oder den sicheren Nachweis von Bildungszertifikaten mittels Blockchain-Technologien. Dabei müssen die Dienste nicht denselben Interoperabilitätsstandards folgen, da es dafür durchaus alternative Angebote gibt. So dient die Middleware auch als »Übersetzer« zwischen alternativen Spezifikationen (bspw. LTI und cmi5).
mEDUator – Umgesetzte Szenarien
Als solche ist sie die erste Middleware ihrer Art und adressiert die Bedürfnisse von Bildungseinrichtungen mit komplexen Bildungsökosystemen, indem sie die Entwicklung interoperabler Software-Architekturen für langlebige adaptive Lernumgebungen erleichtert. Spätestens wenn es viele Applikationen, Inhalte und Dienstangebote innerhalb einer Infrastruktur gibt, wäre eine jeweilige direkte Anbindung der Applikationen an die Angebote (selbst auf Basis offener Spezifikationen) kaum administrier- und wartbar, was die Einführung einer entsprechenden Middleware zur Orchestrierung der Dienste notwendig gemacht hat. Anstelle eines Monolithen ermöglicht die Mediator-Plattform komplexe Microservice-Infrastrukturen und das Best-of-Breed-Paradigma – bei dem es für jeden Bedarf spezialisierte Lösungen verschiedener Anbieter geben kann.
Das »mEDUator«-Projekt fokussiert sich auf die Bereitstellung der Common Learning Middleware als Prototypen der Nationalen Bildungsplattform. Dies betrifft die technische Bereitstellung und den Betrieb der Common Learning Middleware sowie die Anbindung diverser Angebote aus anderen Projekten und Initiativen. Einen besonderen Stellenwert haben organisatorische und administrative Begleitthemen, wie Datenschutz sowie Daten- und IT-Sicherheit.
Die Pilotierung der CLM wird vom BMBF im Rahmen der »Initiative Nationale Bildungsplattform« gefördert und vom Fraunhofer FOKUS zusammen mit der Fraunhofer Academy umgesetzt. Zudem wird das Projekt von folgenden assoziierten Partnern unterstützt: Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), FESTO Didactic SE, Mansystems Deutschland GmbH, University4Industry, HTW Berlin, Berliner Hochschule für Technik, TH Brandenburg, HS Albstadt-Sigmaringen, Fraunhofer IOSB und Fraunhofer FIT sowie durch die Projektkonsortien der BMBF-geförderten Projekte »TripleAdapt« und »EXPAND+ER WB³«.
