Mathematik und Naturwissenschaften, Ingenieurpsychologie und angewandte Kognitionsforschung

Dresden, 12.11.2015

Seminar Angewandte Kognitionsforschung

Sitzung 5: Wissensanalysen (Erfassung von Wissen, Knowledge Elicitation)

01: Einführung Folie Nr. 2 von 31

Was erwartet Sie heute?

1. Zusammenfassung und Rückblick

2. Wissensanalysen

3. Zusammenfassung

4. Ausblick

12.11.2015

01: Einführung Folie Nr. 3 von 31

1. Zusammenfassung und Rückblick

Was sind Aufgaben?

Was sind Aufgabenanalysen?

Wozu werden sie angewendet?

Wie geht man bei einer Aufgabenanalyse vor? Was ist dabei zu beachten?

Wie lassen sich die Ergebnisse der AA darstellen?

Wann sollten sie welche Methoden zur Datenerhebung verwenden? Was ist zu beachten?

Wie sind Aufgabenanalysen zu bewerten? Gibt es methodische Probleme? Wenn, ja welche?

12.11.2015

01: Einführung Folie Nr. 4 von 31

Traditionelle Aufgabenanalyse

Operational Sequence Diagram

Functional Flow Diagram

Information Flow Diagram Time Line Analysis

1. Zusammenfassung und Rückblick | Ergebnisdarstellung

12.11.2015

(Ainsworth & Marshall, 1998; Gray, John, & Atwood, 1993) http://www.hf.faa.gov/webtraining/Usability/u16_tools1.htm

Ange-messene

Skala?

• Kurze Aufgaben-sequenzen

• Überprüfung gut doku-mentierter Prozeduren

01: Einführung Folie Nr. 5 von 31

Diagramm Liste Tabelle

1. Zusammenfassung und Rückblick | Ergebnisdarstellung

Hierarchische Aufgabenanalyse

12.11.2015

=

Über-sichtlich?

trivial?

Pläne spezifiziert?

(Ainsworth & Marshall, 19998; Stanton, 2006)

+

01: Einführung Folie Nr. 6 von 31

1. Zusammenfassung und Rückblick | Ergänzung | Bewertung

Planung • Ziel definieren

• Vollständigkeit der AA (Breite der Aufgaben, Repräsentativität)

• Detaillierungsgrad der AA (Abbruchkriterium)

Durchführung • Auswahl der Auskunftspersonen

(Verbalisierungsvermögen, Expertise) • Handhabbarkeit der Instrumente Interpretation • Gestaltungsempfehlungen ableiten • Dokumentation • Kontexteffekte 12.11.2015

(Konradt, Semmer, & Tschan, 2004)

01: Einführung Folie Nr. 7 von 31

1. Zusammenfassung und Rückblick | Ergänzung | Bewertung

Mangelhafte Dokumentation • Beschreibung der Aufgabe, • Analysten, • Datenquellen, • Erfahrenheit der Aufgabenausführenden, • korrekte Bezeichnung der verwendeten Methode • Umstände der Datenerhebung (einmal, wiederholt,

Simulation oder Felduntersuchung), • Methode der Zeitbestimmung

Wahrscheinlich wichtigste Faktoren für qualitativ hochwertige HTA: • Klare Ziele • Expertise in Human Factors

12.11.2015

(Ainsworth & Marshall, 1998)

01: Einführung Folie Nr. 8 von 31

Was erwartet Sie heute?

1. Zusammenfassung und Rückblick

2. Wissensanalysen

3. Zusammenfassung

4. Ausblick

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01: Einführung Folie Nr. 9 von 31

2. Wissensanalysen | Was Sie heute lernen sollten …

Was sind Wissensanalysen?

Wozu kann man sie nutzen?

Wie gehe ich dabei vor?

Wann sollte ich welches Verfahren verwenden? Was ist dabei zu beachten?

Wie sind die Verfahren zu bewerten?

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01: Einführung Folie Nr. 10 von 31

5. Idee

12.11.2015

Theorie und Methodik

Instruktion und Wissenserwerb

Design

Nutzerzen. Ökologisch

Aufgabenanalyse

Wissensanalyse

Fehleranalyse + Usability-Evaluation

Praxis

3D-Drucker

Analyse

Aufgaben

Wissen

Fehler

Usability

Konzeption

Inhalt

Form

Ablauf

Prototyp

Tiefzieh-maschine

Analyse

Aufgaben

Wissen

Fehler

Usability

Konzeption

Inhalt

Form

Ablauf

Prototyp

Laser Cutter

Analyse

Aufgaben

Wissen

Fehler

Usability

Konzeption

Inhalt

Form

Ablauf

Prototyp

01: Einführung Folie Nr. 11 von 31

2. Wissensanalysen | Einordnung

12.11.2015

01: Einführung Folie Nr. 12 von 31

2. Wissensanalysen | Einordnung

•Domänenspez. Konzepte, deren Struktur und Bezüge

•Aufgaben-modellierung

•Kognitive Prozesse

•Wissen

•Aufgabenspez.

•Direkt

• Informell

•Erkundend

•Rapport

Beobach-tung und

Interviews

Process Tracing

Konzep-tuelle

Techniken

Formale Modelle

(Wei & Salvendy, 2004)

1 2

3 4

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01: Einführung Folie Nr. 13 von 31

2. Wissensanalysen | Vortrag

Vortrag

Christoph Hofmann, Tatjana Wolf

12.11.2015

01: Einführung Folie Nr. 14 von 31

Was erwartet Sie heute?

1. Zusammenfassung und Rückblick

2. Wissensanalysen

3. Zusammenfassung

4. Ausblick

12.11.2015

01: Einführung Folie Nr. 15 von 31

3. Zusammenfassung

Was sind Wissensanalysen?

Wozu kann man sie nutzen?

Wie gehe ich dabei vor?

Wann sollte ich welches Verfahren verwenden? Was ist dabei zu beachten?

Wie sind die Verfahren zu bewerten?

12.11.2015

01: Einführung Folie Nr. 16 von 31

Was erwartet Sie heute?

1. Zusammenfassung und Rückblick

2. Wissensanalysen

3. Zusammenfassung

4. Ausblick

12.11.2015

01: Einführung Folie Nr. 17 von 31

5. Idee

12.11.2015

Theorie und Methodik

Instruktion und Wissenserwerb

Design

Nutzerzen. Ökologisch

Aufgabenanalyse

Wissensanalyse

Fehleranalyse + Usability-Evaluation

Praxis

3D-Drucker

Analyse

Aufgaben

Wissen

Fehler

Usability

Konzeption

Inhalt

Form

Ablauf

Prototyp

Tiefzieh-maschine

Analyse

Aufgaben

Wissen

Fehler

Usability

Konzeption

Inhalt

Form

Ablauf

Prototyp

Laser Cutter

Analyse

Aufgaben

Wissen

Fehler

Usability

Konzeption

Inhalt

Form

Ablauf

Prototyp

01: Einführung Folie Nr. 18 von 31

5. Ablauf

# Datum Inhalt Form Ort Studenten

1 15.10.2015 Einführung MS

2 22.10.2015 Design Gruppe BZW B101 alle

3 29.10.2015 Instruktion und Wissenserwerb

Vortrag BZW B101 3

4 05.11.2015 Aufgabenanalyse Vortrag BZW B101 2

5 12.11.2015 Wissensanalyse Vortrag BZW B101 2

6 19.11.2015 Aufgaben Analyse MS

7 26.11.2015 Aufgaben Präsentation BZW B101 3 × 2

8 03.12.2015 Fehleranalyse und Usability-Evaluation

Vortrag BZW B101 3 × 2

9 10.12.2015 Usability Analyse MS

10 17.12.2015 Usability Designentscheidung

Präsentation BZW B101 3 × 2

11 07.01.2016 Inhalt, Form Konzeption BZW B101

12 14.01.2016 Vorwissen, Ablauf Konzeption BZW B101

13 21.01.2016 Prototyp Konzeption, (Evaluation)

MS

14 28.01.2016 Prototyp Präsentation MS 3 × 3

15 04.02.2016 Abschluss BZW B101 12.11.2015

01: Einführung Folie Nr. 19 von 31

Themen | Aufgabenanalyse | Inhalt

Führen Sie eine Aufgabenanalyse an dem jeweiligen Gerät durch. • Was sind die Ziele der Nutzer? • Welche Schritte benötigen die Nutzer zur

Zielerreichung? • Welche Entscheidungen müssen durch den Nutzer

getroffen werden? • Gibt es einen optimalen/effizienten Pfad zur

Zielerreichung? • Welche Annahmen treffen die Nutzer über die

Funktionsweise des Gerätes? Begründen Sie Ihr Vorgehen! Stellen Sie die Ergebnisse schematisch dar! 12.11.2015

01: Einführung Folie Nr. 20 von 31

4. Ausblick

Was sind Aufgaben?

Was sind Aufgabenanalysen?

Wozu werden sie angewendet?

Wie geht man bei einer Aufgabenanalyse vor? Was ist dabei zu beachten?

Wie lassen sich die Ergebnisse der AA darstellen?

Wann sollten sie welche Methoden zur Datenerhebung verwenden? Was ist zu beachten?

Wie sind Aufgabenanalysen zu bewerten? Gibt es methodische Probleme? Wenn, ja welche?

12.11.2015

01: Einführung Folie Nr. 21 von 31

4. Ausblick | AA-Vorgehen

Laser-Cutter 3D-Drucker Tiefziehmaschine

Analysezweck

Grenzen (auch Aufgabentyp)

Quelle

Systemziele und Unterziele

3-10 Unterziele pro Zweig

Ziele mit Unter-zielen verknüpfen, Pläne

12.11.2015

Shepherds Basispläne (2001): fixed sequences, contingent sequences, choices, optional completion, concurrent operations, and cycles.

Aufgabentypen (Hoffman, 1987): Vertraut, simuliert, limited information tasks, constrained processing tasks, tough cases

(Stanton, 2006)

01: Einführung Folie Nr. 22 von 31

4. Ausblick | AA-Vorgehen

Laser-Cutter 3D-Drucker Tiefziehmaschine

Beenden der Zerlegung

Bestätigung durch Experten

Revision

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(Stanton, 2006)

01: Einführung Folie Nr. 23 von 31

4. Ausblick | Auswahl der Erhebungsmethoden

Laser-Cutter 3D-Drucker Tiefziehmaschine

Interview Beobachtung

Process Tracing

Konzeptuell

12.11.2015

Methodentraining?

Vorwissen zur Domäne und Aufgabe?

Introspektion möglich?

Verbalisierbar?

Aufgabe Analyst Wissen Auskunftsperson

Interferenz? Eloquenz?

Analyseziel?

Beschreibung?

Vorhersage?

(Cooke, 1994; Wei & Salvendy, 2004)

01: Einführung Folie Nr. 24 von 31

4. Ausblick

Nächstes Mal

• Seminar findet im Makerspace statt!

• Wurden Sie in den Arbeitsschutz eingewiesen?

• Experten sind vor Ort

• Assistieren Sie Ihren Kommilitonen als Laiennutzer, Protokollanten etc.

12.11.2015

01: Einführung Folie Nr. 25 von 31

4. Ausblick

Vorbereitungen daheim • Aufklärungsbögen und Einwilligungserklärung

erstellen, • Protokollbögen erstellen, • Untersuchungsmaterialien vorbereiten

(Kärtchen etc.), • Ggf. Aufzeichnungsgeräte leihen

(Medientechnisches Zentrum), • Modelle (kleines!, einfaches! 3D-Modell,

Zeichnung für den Cutter, Form für die Tiefziehmaschine) herunterladen oder erstellen

• Analysesoftware

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01: Einführung Folie Nr. 26 von 31

4. Ausblick

Mitzubringen

• Aufklärungsbögen und

• Einwilligungserklärung,

• Protokollbögen und

• Stifte,

• Untersuchungsmaterialien (Kärtchen etc.)

• Ggf. Stoppuhr,

• Aufzeichnungsgeräte,

• Modelle, Zeichnungen, Formen

• Materialien digital (USB-Stick)

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01: Einführung Folie Nr. 27 von 31

Literatur

Ainsworth, L., & Marshall, E. (1998). Issues of quality and practicability in task analysis: preliminary results from two surveys. Ergonomics, 41(11), 1607–1617. http://doi.org/10.1080/001401398186090

Cooke, N. J. (1994). Varieties of knowledge elicitation techniques. International Journal of Human-Computer Studies, 41(6), 801–849. http://doi.org/10.1006/ijhc.1994.1083

Gray, W. D., John, B. E., & Atwood, M. E. (1993). Project Ernestine: Validating a GOMS Analysis for Predicting and Explaining Real-World Task Performance. Human–Computer Interaction, 8(3), 237–309. http://doi.org/10.1207/s15327051hci0803_3

Konradt, U., Semmer, N., & Tschan, F. (2006). Aufgabenanalyse. In B. Zimolong & U. Konradt (Eds.), Ingenieurpsychologie (Vol. D-III–2, pp. 359–392). Göttingen: Hogrefe.

Stanton, N. A. (2006). Hierarchical task analysis: Developments, applications, and extensions. Special Issue: Fundamental Reviews, 37(1), 55–79. http://doi.org/10.1016/j.apergo.2005.06.003

Wei, J., & Salvendy, G. (2004). The cognitive task analysis methods for job and task design: review and reappraisal. Behaviour & Information Technology, 23(4), 273–299. http://doi.org/10.1080/01449290410001673036

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