code/index.qmd



title: |
Behandling af vidensgrafer 

til at understøtte problemorienteret projektlæring
subtitle: |
HumTek-23, Basisprojekt 2 

eksamensgruppe S2424791009
metadata-files:

_actors.yml
../_report.yml
../_draft.yml
format:
html: default
pdf:
output-file: S2424791009.pdf

breaks: false

Abstract

Introduktion

I dagens digitale tidsalder står undervisning og læring overfor udfordringer,
hvor komplekst tekstmateriale kræver effektive værktøjer
til at kunne analysere og forstå dem.
Dette projekt undersøger datadrevet tilgang til at støtte læring,
vha. grafbaserede digitale redskaber.
Vi ser konkret på de digitale redskaber Scholia og Hypothes.is,
der kan analysere og visualisere relationer
mellem videnskabelige tekster, forskere, stofområder og begreber,
og evaluerer hvorvidt redskaberne er hensigtsmæssige at anvende
ved problemorienteret projektlæring.
Vi finder det paradoksalt,
at vi i en tid med meget store teknologiske fremskridt
og flere årtiers erfaring i avanceret hyperlinking med World Wide Web,
på vores RUC-studie anvender mangelfuldt krydsrefereret læringsmatiale,
bl.a. indscannede tekster uden OCR-scanning
og dokumenter i proprietære formater.
For os nye studerende fremstår formidlingen af læringsmateriale som uprofessionel, forvirrende og ineffektiv:
Vi føler os bremset i vores muligheder for at navigere i og skabe overblik over de vidensfelter vi introduceres for,
så vi kan komme i gang med vores læring.
Vi undrer os derfor over,
om det vi føler bremsende reelt er bevidst planlagt,
som del af de anvendte pædagogiske metoder.
Vi er altså nysgerrige på,
om anvendelsen af digitale teknologier til navigation i metadata
kunne styrke eller måske forstyrre vores læring på RUC.
Problemfelt


Viden kan formidles på flere måder.
Indsigt kan opnås på flere måder,
og indsigt gennem læring involverer formidling af viden.
Roskilde Universitet anvender problemorienteret projektlæring
som pædagogiske principper.
Vi er i det 21. århundrede
med store muligheder med og forventninger til digital teknologier.
Roskilde Universitet er en institution med begrænsede ressourcer.
Det er udfordrende at studere,
og nogen men ikke al hjælp er gavnlig for læring.
Mange studerende og undervisere oplever udfordringer
med at håndtere komplekst tekstmateriale
og skabe meningsfuld forståelse
og sammenhæng mellem tekster.
Vores problemfelt fokuserer specifikt på behovet
for at understøtte pædagogisk læring og PPL
(Problemorienteret Projektlæring)
ved hjælp af datadrevne teknologier som grafteori.
Vi vil undersøge,
om problemorienteret projektlæring (PPL),
med kernebegreber
som stilladsering, bridging og constructive alignment,
kunne styrkes eller modvirkes
af at inddrage grafbaserede værktøjer som Scholia i læringsprocessen.
Grafbaserede værktøjer som Scholia
analyserer forbindelser mellem videnskabelige videnselementer,
som udgivelser, forfattere, videnskabelige begreber og mere generelle temaer,
og tilbyder udvidede navigationsmuligheder mellem dem.
Vores hypotese er,
at sådanne værktøjer, hensigtsmæssigt anvendt,
kunne støtte studerendes læring.
I vores undersøgelse i problemfeltet
har vi taget flere fravalg.
Vi undgår "magiske teknologier" såsom kunstig intelligens.
Selvom AI-teknologier kan være kraftfulde værktøjer,
ønsker vi at fokusere på mere tilgængelige og bæredygtige løsninger,
der ikke afhænger af kompleksiteten ved AI.
Vi søger i stedet at udforske løsninger,
der er baseret på eksisterende teknologier og metoder,
som effektivt kan implementeres og bruges af alle.
Vi undgår proprietære redskaber.
Grundkravene om gennemsigtighed og genbrugelighed
ved Fri software og (delvist) ved åbne standarder
gør dem væsentligt nemmere for os at undersøge videnskabeligt,
og for andre videnskabeligt at efterprøve vores undersøgelser.
Problemformulering
Vi har i dette projekt valgt at undersøge
følgende problemstilling:
Hvordan kunne redskaberne Scholia og Hypothes.is hensigtsmæssigt anvendes
til at understøtte problemorienteret projektlæring?
Problemstillingen har vi valgt at bryde op
i følgende underspørgsmål:

Hvilke muligheder og begrænsninger kan der være
for problemorienteret projektlæring
i anvendelsen af digitale vidensnavigationsredskaber
som integreret del af læringsprocessen?

Hvordan fungerer redskaberne Scholia og Hypothes.is
i forhold til grafbaseret håndtering af videnskabelige begreber?

Hvordan kan studerende og forelæsere konkret vejledes i brug af Scholia,
for en hensigtsmæssig understøttelse af problemorienteret projektlæring?
Målgruppe

Problemstillingen,
som vi har valgt at tage udgangspunkt i,
er relavant for blandt andet læringsfacilitatorer på RUC,
som skal formidle viden efter PPL-principperne,
som er oplyst på RUCs hjemmeside.
Vi vil gerne arbejde med denne målgruppe,
da vi ønsker en mere gennemskuelig læringsproces,
og vi vurderer også,
at det må være i facilitatorens interesse
at få formidlet deres viden på den mest optimale måde.
En anden målgruppe,
som vi gerne vil fokusere på,
er de studerende på RUC.
Vi mener,
at denne målgruppe vil være oplagt,
da det er dem der i sidste ende får gavn af vores projekt,
og som oplever begrænsningerne
ved de nuværende læringsrutiner på studiet.
Dette henviser primært til de studerende,
som kan finde læringsprocessen forvirrende
og har brug for mere systematik,
gennem grafteori til anvendelse af PPL-principperne.
Teoretisk Ramme

Vi vil gennemgå den digitale service Scholia som teknologi
med hjælp fra TRIN-modellen [@Jørgensen_2018]
(vi er opmærksomme på at det kun er en model, ikke en metode).
Anvendelsen af Scholia ved RUC
kræver at vi forklarer projektorienteret læring (PPL),
og reflekterer over dets samspil med brug af teknologien.
Vi overvejer (men er usikre om det bliver for omfattende)
at anvende technochange prototyping [@Simonsen_2012]
til eksperimentelt at undersøge,
hvordan teknologiens anvendelse ved RUC som institution
ikke kun er teknologisk-pædagogisk,
men også griber ind i institutionens administrative rutiner.
Metode

Vi vil undersøge og afdække to digitale redskaber -
Scholia og Hypothes.is -
som teknologiske systemer,
og reflektere over hvordan de kunne anvendes ved Humtek-studiet.

Vi vil først undersøge teknologierne i deres nuværende form,
identificere mangler eller suboptimale aspekter,
og iterere over flere forskudte progressioner af fremtidsscenarier
hvor stadigt flere forbedringer inddrages.
Eksempelvis kunne en iteration inddrage en Moodle-plugin
til PDF-dannelse af proprietære dataformater
og OCR-scanning af informationssvage dataformater.
Hvis tiden er til det,
vil vi inddrage eksperter inden for både pædagogik og datalogi,
for at sikre, at vores tilgang og løsninger fagligt giver mening
i forhold til vores problemstilling og arbejdsspørgsmål.
Hvis tiden er til det,
vil vi udvikle prototyper af grafteoribaserede læringsværktøjer
og teste om de teknisk set fungerer
udfra målbare tests som vi har udfærdiget på forhånd.

Hvis tiden er til det,
vil vi også teste vores prototype(r) kvalitativt
overfor både undervisere og studerende
udfra spørgeskemaer vi har udfærdiget på forhånd,
for at få et indblik i deres oplevelser, udfordringer og behov
i forhold til navigation gennem tekstmateriale.
Dette vil give os mulighed for at evaluere
brugervenlighed og effektivitet af vores løsninger
i en reel læringskontekst.
For at navigere i denne proces,
har vi vendt os mod FEDS (Framework for Evalutation in Design Science), som vi blev præsenteret for i første semester under Design og Konstruktion.
FEDS giver os et solidt grundlag for at evaluere vores design og ens implementering i læringsprocesen. Ved at anvende FEDS fokuserer vi på at analyserer vores evalueringskontekt og krav, som kan hjælpe os med at indentificerer relevante elavueringsstrategier og vælge passende evalueringsmetoder. Dette inkluderer både formativ og summativ evaluering for at sikre, at vores design ikke kun er teoretisk gennemført, men også er effektivt når det bruges i praksis.
Semesterbinding
I vores projekt vil vi bruge dimensionen "Teknologiske systemer og artefakter" (TSA),
ved at fokusere på funktionaliteten af et eller flere teknologiske værktøjer,
som er baseret på grafteori
til at analysere og forstå tekstmateriale
i uddannelsesmæssige sammenhænge.
Den selvvalgte teknologi, vi vil tage i brug, er grafteori,
som er en teori der studerer og kigger på relationer
mellem noder i et netværk.
Vi vil bruge grafteori til at kigge på,
om vi kan udvikle et værktøj,
der kan analysere strukturen af tekstmateriale
og identificere sammenhænge
mellem forskellige koncepter og emner.
Derudover vil vi bruge TSA
til at være opmærksomme på
at identificere og håndtere eventuelle effekter,
vores teknologiske produkt kan have på læring og uddannelse,
og hvordan det kan påvirke både studerende og undervisere
i deres daglige praksis.
Mulige kilder
@Pontis_2015 diskuterer eksisterende designmodeller
og foreslået en udvidelse af en udbredt model.
Denne tekst blev anvendt ved 1. semester på Humtek,
og kunne bruges som afsæt i undersøgelser om,
hvorvidt dens indeholdte viden kunne formidles bedre
indenfor problemorienteret projektlæring,
ved brug af af semantiske værktøjer til navigation og annotation
af begreber indenfor materialets vidensfelt.
Omkring PPL specifikt
relateret til digitale redskaber mere løst,
undersøger @Bjørn_2006 problemorienteret projektlæring ved fjernundervisning.
Om semantiske digitale redskaber specifikt
relateret til videnskabelig læring mere løst,
undersøger @Kanza_2019 semantiske redskaber til videnskabelig annotation,
og @Goy_2017 undersøger forbedring af brugeroplevelse ved kollaborativ annotation
vha. semantisk klassificering af og ræsonnement om mærkatnavne.
@Frederiksen_2016 vejleder bibliotekarer i brug af Hypothes.is.
@Jørgensen_2018 introducerer TRIN-modellen
til undersøgelser af teknologiske systemer og artefakter.
@Pressman_2018 vedr. at vores fokus nok vil være produkt mere end state-of-the-art.
@Yokochi_2023 om kvaliteter ved Oxigraph som SPARQL endpoint.
@Nielsen_2017 og @Diefenbach_2021 om kvaliteter ved Wikidata.
@Bento_2022 om kvaliteter ved RDF-baserede ræsonnementsmaskiner (reasoning engines),
relevante ved et fremtidsscenarie
hvor Scholia og Hypothes.is ikke blot knyttes sammen,
men også påføres logisk ekstrapolering af "missing dots" i sammenlagte grafer.
@Liu_2022 om prior art vedr. semantisk bibliotekshåndteringssystem.
@Couch_2015 om prior art vedr. effektivisering af læring gennem strukturering af læreingsmaterialet.
@Venable_2016 introducerer FEDS-metoden
til organisering af evalueringer henover et projektforløb.
@Janowicz_2014 om begrebet 5-stjernede data.
Undersøgelser
[FIXME:
Nedenstående kapitel skal omskrives
fra de nuværende interne arbejdsnoter om mulige workshops
til en tekst henvendt læseren af rapporten om de afholdte workshops]
Semantisk vidensraffinering
Hands-on brug af eksisterende semantiske læringsredskaber
i supergruppen.
Opsætning af lokal vidensbase
Opsætning af Oxigraph quad-store
og validering at anvendelse sker udelukkende lokalt
(dvs. uden "læk" af aktiviteter til omverdenen).
Udvidelse af Oxigraph quad-store
til at bruge den mere intuitive Sparnatural frontend,
og indlejring af opslagseksempler
udviklet i samarbejde med andre grupper.
Opsætning af lokal klon af Scholia,
hvor data synkroniseres fra offentlige ressourcer (Wikidata m.fl.),
og validering at anvendelse sker udelukkende lokalt
(dvs. uden "læk" af aktiviteter til omverdenen).
Scraping af data om forskere fra https://forskning.ruc.dk/,
og udvidelse af lokal Scholia-klon
til at inkludere scrapede data.
Semantisk raffinering af lokal viden
Opsætning af lokal klon af Hypothes.is
hvor indsamlede data lagres i lokalt opsat Oxigraph quad-store
og validering at anvendelse sker udelukkende lokalt
(dvs. uden "læk" af aktiviteter til omverdenen).
Scraping af PDF-filer fra https://moodle.ruc.dk/,
automatisk OCR-scanning af rent grafiske PDF-filer,
og udvidelse af lokal Hypothes.is-klon
til at inkludere lokalt lagrede PDF-filer.
Udvidelse af lokal Scholia-klon
til at medtage annotationer fra lokal Hypothes.is-klon,
inspireret af Gooseberry.
Konklusion

Som konkrete produkter
forestiller vi os for hvert progressive scenarie
at udfærdige et sæt af vejledninger.
Som minimum een brugervejledning (pr. scenarie),
anvendelig for både vidensformidlere og studerende,
men potentielt differentierede vejledninger,
som hver fremhæver den respektive målgruppes behov.
Hvis tiden er til det,
så også en vejledning til beslutningstagere på RUC
om de mere strategiske fremfor praktiske aspekter,
og måske også en vejledning til IT-faglige driftsteknikere.
Hvis tiden er til det,
vil vi desuden videreudvikle Scholia
til at medtage visuelle repræsentationer
af annotationer dannet med hypothes.is.
Perspektivering

Skitsere hvordan vi ville have grebet de tiltag an,
som vi har skitseret men ikke nåede at dykke tilstrækkeligt ned i
til at kunne medtage mere substantielt i rapporten.
Reflektere over
hvordan forbedringer i opmærkning af metadata i publikationer
kan styrke muligheden for brugen af de undersøgte teknologier.
Overveje hvordan konkurrence,
bl.a. fra markeder som modarbejder copyleft,
kunne påvirke de undersøgte teknologier,
eksempelvis belyst gennem Diamond Open Access.
Referenceliste {.appendix}

\begingroup
\raggedright
::: {#refs .foo}
:::
\endgroup
Bilag 1: Plan for vejleder- og gruppemøder

{{< include _gantt.qmd >}}
Bilag 2: Kommende opgaver

Opstille masterplan

Gennemgå hvor meget tid hvert gruppemedlem forventer at investere
(side 88-89 i "den lille røde")
Gennemgå gruppearbejdsforståelse for hvert gruppemedlem
(side 49-53 i "den lille røde")
Diskutere overordnet arbejdsrytme
(side 66-67 og 80-81 i "den lille røde")

evt. fordele opgaver så vi hver har særlig "mission"?


Diskutere overordnede arbejdsfaser
(side 93-94 i "den lille røde")
Skitsere en plan
(side 96-99 i "den lille røde")

feedback til opponentgruppe
forberede oplæg i god tid før hvert vejledermøde


Give feedback til opponentgruppe

Læse oplæg hver især
Annotere oplæg hver især
Diskutere annotationer
Diskutere og formulere (både positiv og negativ) kritik
(side 108-109 i "den lille røde")
Opstille præsentation af kritik
(f.eks. slideshow og/eller annoteret PDF)


Gennemgå kilder

Annotere relevans for alle allerede fundne kilder
Diskutere om nogle kilder bør undersøges bredere (kildens kilder)
Omtale kilder på relevante steder i rapporten


Forstå PPL

Læse kapitel 1 og 2 i "den lille røde"
Diskutere hvilke dele af PPL der er relevant her
interview?


Forstå semantiske grafer

Læse kilder og supergruppewebsite
Deltage i supergruppemøder og -workshops
Diskutere hvilke dele af semantiske grafer der er relevante her


Forstå konkrete semantiske læringsredskaber

Anvende Scholia
Anvende Hypothes.is
Undersøge lignende alternativer
Overveje ikke-digitale paralleller indenfor PPL-praksis
Diskutere semantiske aspekter ved redskaberne
Diskutere PPL-relaterede aspekter ved redskaberne
Diskutere styrker og svagheder ved brug af redskaberne

...overfor alternative ikke-digitale metoder
...overfor alternative digitale redskaber
...overfor fremtidige skitserede forbedringer


Hvad er "Success" i forhold til konkret anvendelse på afl. tidspunkt?

Problemformulering
Evalueringskriterier
...