VU Objektorientierte Modellierung - Diversität im Mittelpunkt

Umgesetzte Maßnahme

Ziele

Objektorientierte Modellierung (OOM) ist eine Pflichtlehrveranstaltung in den Studienplänen der Informatik und Wirtschaftsinformatik an der TU Wien, die für das 2. Semester vorgesehen ist. Die Lehrveranstaltung wird derzeit von ca. 500 Studierenden in jedem Sommersemester besucht. Bei einer derart hohen Anzahl von Studierenden ist man mit einer Vielfalt von Studierenden hinsichtlich (i) Lerntypen, (ii) Vorbildung, (iii) (Mutter-)Sprache und auch (iv) besonderen Anforderung, wie z.B. jener der gehörlosen Studierenden konfrontiert. Unser Ziel war es der Diversität der Studierenden mit einer Diversität an Lehr- und Lernformen zu begegnen, um den Studierenden das Thema der Modellierung „bestmöglich“ beizubringen. Mit den Ziel der „bestmöglichen“ Ausbildung wollten wir tiefer in das Stoffgebiet eindringen und gleichzeitig das Verhältnis an negativen Beurteilungen verringern.

Beschreibung

Die Lehrveranstaltung Objektorientierte Modellierung (OOM) wird an der TU Wien jedes Sommersemester von ca. 500 Studierenden absolviert. OOM behandelt fünf Themenbereiche, die in Form von Vorlesungsvideos, Buch, Beispielstunden, freiwilligen E-Learning Aufgaben, Übungsgruppen, Tests und aufgearbeitet bzw. abgeprüft werden.

 

Die Vorlesungsvideos und das Buch vermitteln das theoretische Grundwissen, das in den Beispielstunden schließlich mit praktischen Beispielen vertieft wird. Es gibt auch ein Buch zur Lehrveranstaltung, das bei Bedarf zur Erarbeitung des Stoffes herangezogen werden kann. Zusätzlich gibt es E-Learning Aufgaben, mit denen die Studierenden sich freiwillig weiter vertiefen und ihr Können selbst überprüfen können. Anschließend werden in kleineren Gruppen weitere Beispiele geübt, deren Lösungen die Studierenden vorab vorbereiten müssen. Drei Teiltests überprüfen kontinuierlich den Lernfortschritt.

 

Durch die Verwendung verschiedenster Medien in deutscher und englischer Sprache können Studierende je nach Lerntyp, Vorbildung, Sprachkenntnissen und besonderen Bedürfnissen, wie z.B. bei Gehörlosen, selbst entscheiden, auf welche Art sie sich das Wissen aneignen möchte. Der Vielfalt der Studierenden wird mit einer Vielfalt an Lehr- und Lernformen begegnet. Inhalte werden oft wiederholt und auf verschiedene Weisen geübt und abgeprüft, um den größtmöglichen Lernerfolg zu erzielen.

Die Lehrveranstaltung Objektorientierte Modellierung (OOM) wurde 2006 Pflichtfach für Studierende der Informatik und Wirtschaftsinformatik im 2.Semester und wird somit jedes Sommersemester von ca. 500 Studierenden absolviert. Aufgrund dieser Größe kann man die Studierenden nicht als homogene Gruppe erachten, sondern es ist auf die Diversität der Studierenden besonderer Wert zu legen. Dabei wurden im Rahmen von Objektorientierter Modellierung folgende Diversitätsmerkmale erkannt, die in der Unterrichtsform berücksichtigt werden sollen.

 

(1) Lerntypen: Wie in jeder anderen Lehrveranstaltung nehmen Studierende unterschiedlichen Lerntyps (visuelle, auditive, kommunikative Lerntypen) teil, die unterschiedliche Lehr- und Lernformen bevorzugen.

(2) Vorbildung: Die Lehrveranstaltung ist am Beginn des (Wirtschafts-)Informatik Studiums angesiedelt und daher haben Studierende, welche zuvor Informatik-HTLs besucht haben einen Wissensvorsprung gegenüber jenen, die eine AHS oder eine andere BHS absolviert haben. Ebenso haben Studierende, die vor dem Studium eine Berufspraxis in der Informatik vorweisen können, einen Startvorteil.

(3) Sprache: Grundsätzlich werden die Bachelor Studien der Informatik und Wirtschaftsinformatik und damit auch das Pflichtfach Objektorientierte Modellierung in Deutsch angeboten. Jedoch ist das darauf aufbauende Masterstudium Business Informatics in Englisch und damit gibt es Studierende, die nicht Deutsch können müssen, aber Objektorientierte Modellierung als Auflage zum Masterstudium absolvieren müssen.

(4) Studierende mit Behinderung: Insbesondere sollen gehörlose Studierende – welche auch durch die „Gehörlos erfolgreich studieren Initiative“ der TU Wien unterstützt werden – die Lehrveranstaltung im Regelbetrieb absolvieren können. Es sei aber angemerkt, dass sehbehinderte Studierende nicht unterstützt werden, da das Erlernen einer auf die visuelle Darstellung ausgerichtete Modellierungssprache als nicht zielführend für Sehbehinderte erachtet werden muss und daher die Lehrveranstaltung durch eine andere im Studienplan ersetzt wird.

 

Daher musste ein Lehrveranstaltungsmodus mit abwechslungsreichen Lernformen gefunden werden, der die entsprechende Vielfalt an Studierenden berücksichtigt und allen Studierenden die Konzepte der objektorientierten Modellierung gut vermittelt und gleichzeitig aber auch bei der großen Anzahl an Studierenden den administrativen Aufwand minimiert. Dabei wurde auf einen Mix aus digitalen Lehr- und Lernelementen und traditionellen Vermittlungsformen gesetzt. Im Wesentlichen gliedert sich die VU Objektorientierte Modellierung in fünf Themenblöcke die in sechs verschiedenen Lehr- und Lernformen vermittelt werden.

 

(1) Die „digitale“ Vorlesung

(2) Das Buch

(3) Die Beispielstunde

(4) Die e-Learning Plattform

(5) Die App

(6) Die Übungsgruppen

(7) Die Tests

 

1. Die „digitale“ Vorlesung

 

Zuerst können sich die Studierenden das theoretische Grundwissen zu jedem Themenblock über eine „digitale Vorlesung“ zu Hause selbst erarbeiten. Die digitale Vorlesung wurde im Jahr 2010 erstellt. Dabei wurde zuerst im Sommersemester 2010 die damalige „traditionelle“ Vorlesung auf Video aufgezeichnet. Anschließend wurde die gesamte Vorlesung von SekretariatsmitarbeiterInnen und StudienassistenInnen transkribiert und der entstandene Text von den Lehrenden inhaltlich überarbeitet. Zusätzlich wurden Beispiele, die in der Vorlesung ad-hoc unter Verwendung einer Dokumentenkamera[11] (elektronische Version eines Overhead-Projektors) vorgezeigt wurden – so aufbereitet, dass sie als animierte Folien in den Gesamtfoliensatz übernommen werden konnten. Abschließend wurde die Vorlesung mit dem überarbeiteten Text und dem adaptierten neuen Gesamtfoliensatz aufgezeichnet, wobei wir uns dafür entschieden haben, die Lehrenden selbst nur in wenigen ausgewählten Fällen einzublenden und das Bild den Inhalten auf den Folien zu widmen.

 

So entstanden fünf Videos - eines für jeden der fünf Themenblöcke – die zusammen die digitale Vorlesung bilden. Diese Videos erlauben durch zahlreiche Zusatzfeatures eine höchstmögliche Flexibilität bei der Wahl der Lernform. Die Videos können gestreamt werden oder auch vollständig für den späteren Offline Gebrauch heruntergeladen werden. Es können die Videos nicht nur als Ganzes angesehen werden, sondern es können auch Teilsequenzen über einen inhaltsbasierten Index gezielt angesteuert werden, wenn Studierende nur an bestimmten Inhalten aus einem Themenblock interessiert sind, weil sie diese z.B. nochmal wiederholen möchten oder sie auf Grund von Vorwissen nur Teile der Vorlesung neu erlernen müssen.

 

Der gesamte gesprochene Inhalt ist auch als Text verfügbar und wird den Studierenden auch in Form von „Folien + gesprochener Text als Notizen“ zur Verfügung gestellt. Somit haben die Studierenden auch eine alternative Form zu den Videos um den Vorlesungsstoff durchzunehmen.

 

Insbesondere gehörlose bzw. stark eingeschränkt hörende Studierende, aber auch Studierende mit einer anderen Muttersprache als Deutsch schätzen diese Form der Wissensvermittlung für den Vorlesungsstoff. Die Tatsache, dass der komplette Inhalt der Vorlesung als Text zur Verfügung steht, bedeutet auch, dass somit die Vorlesung auf einfache Weise durchsucht werden kann. Durch die Eingabe von Suchwörtern können die entsprechenden Folien gefunden werden, selbst wenn sie nicht auf den Folien selbst vorkommen, sondern „nur“ im gesprochenen Text und somit in den Notizen. Wenn man auf diese Weise eine Folie findet, ist es dann auch möglich, die entsprechende Sequenz im Video anzusteuern.

 

2. Das Buch

 

Um den Stoff aus objektorientierter Modellierung zu erlernen, steht den Studierenden auch ein eigens auf die Vorlesungsinhalte abgestimmtes Buch zur Verfügung. Im Jahr 2012 haben wir die deutsche Fassung unseres Buches „UML @ Classroom“ im dpunkt Verlag veröffentlicht (https://www.dpunkt.de/buecher/3756/uml-@-classroom.html). Die englische Fassung unseres Buches ebenfalls mit dem Titel „UML@Classrom“ haben wir im Springer Verlag innerhalb der Serie „Undergraduate Topics of Computer Science“ auf den Markt gebracht (http://www.springer.com/de/book/9783319127415). Das Buch ist natürlich keine 1:1 Kopie des transkribierten Vorlesungstextes. Vielmehr wurde der Vorlesungsinhalt didaktisch für das Buch gesondert aufbereitet.

 

Die LVA ist so konzipiert, dass sie auch ohne den Erwerb des Buches absolviert werden kann. Sollte jemand allerdings lieber ein Buch lesen, als die Videos anzusehen und Beispielstunden zu besuchen, kann alternativ das Buch gelesen werden. Da das Buch zusätzlich auch in englischer Sprache angeboten wird, ist es insbesondere für nicht Deutsch sprechende Studierende, welche Objektorientierte Modellierung als Auflage im Masterstudium erfüllen müssen, eine Hilfe, um sich den Stoff anzueignen.

 

3. Die Beispielstunde

 

Eine Woche nach Veröffentlichung des Videos des jeweiligen Themenbocks findet eine sogenannte Beispielstunde zu diesem Themenblock statt, welche die ehemalige „traditionelle“ Vorlesung ersetzt. Die Beispielstunde richtet sich insbesondere an Studierende, die eine kommunikative Lernform bevorzugen. Sie bietet einerseits den Studierenden die Möglichkeit, sämtliche Fragen zum behandelten Thema zu stellen und auch eventuelle Unklarheiten, die nach Absolvieren der Vorlesungsvideos bzw. Lesen des Buches noch bestehen, mit den Lehrveranstaltungsleitern zu klären.

 

Andererseits ist die Beispielstunde dafür gedacht, erste praktische Aufgaben gemeinsam zu lösen. Dabei erachten wir es als essentiell, dass nicht die Vortragenden korrekte Lösungen (im Eiltempo) vorführen, sondern dass Studierende Lösungen präsentieren und gemeinsam mit allen Studierenden im Auditorium die (zumeist noch bestehenden) Schwächen der Lösung diskutiert werden. Zur Präsentation der Lösung wird eine sogenannte Dokumentenkamera eingesetzt (siehe auch Punkt 5 Übungsgruppen). Um Studierende zusätzlich zu motivieren, sich für eine Präsentation eines Beispiels zu melden, können Studierende Punkte, die im Übungsbetrieb berücksichtig werden, erhalten. Zusätzlich dazu, dass Studierende nur für Beispiele bewertet werden, zu denen sie sich freiwillig melden, entsteht ihnen auch bei einer „schlechten“ Lösung kein Schaden, denn nach der Lösung erfahren Sie von dem/der LeiterIn die Punkte und können dann noch immer entscheiden, ob sie diese auch tatsächlich in Ihre Gesamtbewertung einfließen lassen wollen oder nicht.

 

Seit dem eben begonnenen Sommersemester 2017 wird in der Beispielstunde für manche Beispiele auch ein Audience Response System namens „Presentr“ (https://presentr.at/) eingesetzt. Hier werden Studierenden Single- und Multiple-Choice Fragen gestellt, die diese über ihre Endgeräte (Laptop oder Mobiltelefon) beantworten können. Die vom Auditorium gegebenen Antworten können während des Vortrags vom Vortragenden sofort evaluiert werden und die Ergebnisse auch unmittelbar angezeigt werden – d.h. nach Auflösung erhält jede StudentIn auf ihrem Gerät die Auswertung ob seine/ihre Antwort(en) korrekt waren oder nicht und über den Projektor wird die anonyme Gesamtauswertung der Frage mit entsprechenden Prozentsätzen angezeigt. Aber auch für offene Fragen wird Presentr eingesetzt. So werden z.B. Lösungen mit Fehlern projiziert und die Studierenden können mögliche Fehler mit kurzen Texten beschreiben. Diese Vorschläge erscheinen dann auch anonym und unmittelbar auf den Endgeräten der anderen Studierenden, die diesen dann zustimmen bzw. ablehnen können (vgl. Like und Dislike Buttons). Presentr bietet somit eine neue Lehrform, um den Unterricht abwechslungsreich zu gestalten und die Neugierde und den Wettbewerbsgeist der Studierenden zu wecken.

 

4. Die e-Learning Plattform

 

Zusätzlich stehen den Studierenden in TUWEL - der E-Learning Plattform der TU Wien - zahlreiche E-Learning Aufgaben zur Verfügung, um ihr Wissen zu überprüfen und zu erweitern. Dabei wurden nicht bloß textuelle Aufgaben und entsprechende Musterlösungen verfasst, sondern die Aufgaben für das E-Learning entsprechend aufbereitet. Dementsprechend erhalten die Studierenden zuerst eine Aufgabe, die sie offline modellieren sollten. Danach kommt es zum interaktiven Vergleich mit ihrer Lösung. Das heißt, es werden einzelne Aspekte der Lösung durchgegangen und den Studierenden verschiedene mögliche alternative (eben auch falsche) Lösungen angezeigt und die Studierenden geben, welche dieser Alternativen ihrer Lösung entspricht. So können die Studierenden Punkte bei der Lösung der Aufgaben Punkte sammeln, um so ihren Ehrgeiz zu fördern. Jedoch ist die Bearbeitung dieser Aufgaben freiwillig und fließt nicht in die Note mit ein. Die E-Learning Aufgaben stehen den Studierenden in deutscher und englischer Sprache zur Verfügung.

 

Sollten die Studierenden Fragen oder Probleme haben, können diese im Forum (wenn es mehrere Studierende betreffen könnte) oder per Mail (bei Spezialfragen) gestellt werden. Auf sämtliche Anliegen wird binnen 24h reagiert (meist wesentlich schneller). Dies motiviert die Studierenden dazu, Fragen zu stellen, und schafft ein insgesamt sehr angenehmes Klima in der LVA trotz der hohen Teilnehmerzahlen, weil sich die Studierenden "gut betreut" fühlen.

 

5. Die App

 

Im Rahmen eines Projektes mit Studierenden entstand auch die in deutscher und englischer Sprache iPhone App „UML Quiz“, die auch jedermann und –frau über den iTunes zugänglich ist. Studierende, die vormals unsere Lehrveranstaltung besucht hatten, kamen selbst mit dem Vorschlag unsere E-Learning Beispiele für eine mobile App zu adaptieren. Das Resultat ist das „UML Quiz“, das es nun allen erlaubt am Mobiltelefon (z.B. auf der Fahrt in den öffentlichen Verkehrsmitteln auf dem Weg zur Uni) sein eigenes UML Wissen zu erweitern.

 

6. Die Übungsgruppen

 

Zu jedem Themenblock gibt es eine Übungswoche bzw. beim ersten Themenblock auch zwei, in der das Gelernte in kleineren Gruppen (max. 40 Studierende) weiter vertieft wird. Diese Übungsgruppen werden von den LVA-Leitern selbst durchgeführt. Die Studierenden erhalten eine Woche zuvor Übungsbeispiele, die sie vorbereiten müssen. In TUWEL müssen sie ankreuzen, welche Beispiele sie gelöst haben und bereit sind zu präsentieren. Wurde eine Aufgabe von einer StudentIn gekreuzt, so kann sie in ihrer Übungsgruppe ausgewählt werden, um ihre Lösung zu präsentieren. Die Qualität der Lösung fließt in die Note ein. Die Präsentation der Lösungen erfolgt wieder mithilfe einer Dokumentenkamera. So können Korrekturen/Anpassungen der Lösung direkt live vorgenommen werden, ohne dass wertvolle Unterrichtszeit verloren geht, weil die Lösung zunächst auf die Tafel abgeschrieben bzw. abgezeichnet werden muss.

 

7. Die Tests

 

Da der Unterrichtsstoff aufbauend ist, haben wir uns entschieden nicht einen Abschlusstest, sondern nach je zwei Übungseinheiten als Leistungsüberprüfung einen Test durchzuführen. Einer der insgesamt drei Tests kann im Rahmen eines Nachtragstests wiederholt bzw. nachgeholt werden.

Positionierung des Lehrangebots

Objektorientierte Modellierung (OOM) ist eine Pflichtlehrveranstaltung in den Bachelor Studienplänen der Informatik und Wirtschaftsinformatik an der TU Wien, die für das 2. Semester vorgesehen ist.

Weiterführende Information


Das Beispiel wurde für den Ars Docendi Staatspreis für exzellente Lehre 2017 nominiert.