Lernaufgaben spielen in der Hochschuldidaktik, insbesondere im Kontext vorlesungsbegleitender Übungen, eine große Rolle. Umso erstaunlicher ist es, dass es bis dato kaum Untersuchungen in diesem Bereich gibt. Dabei stellen sich zahlreiche Fragen: Wie sind Lernaufgaben in dem tertiären Bildungssektor aktuell konzipiert? Welche Lernaufgabentypen können unterschieden werden? Im Rahmen des Verbundprojekts EVELIN (Abke et al., 2012) wurde eine Dokumentenanalyse von insgesamt 350 Teilaufgaben von fünf deutschen Hochschulen und Universitäten im Fach Software Engineering durchgeführt. Dabei erwiesen sich die vier Aufgabentypen a) Erarbeitungsaufgaben, b) Wiederholungs- und Übungsaufgaben, c) Anwendungsaufgaben und d) freie Gestaltungsaufgaben als besonders wichtig.
Was ist eine Lernaufgabe? Klammert man den
Lernaspekt zunächst aus und betrachtet lediglich
das Substantiv Aufgabe, so wird deutlich, dass
dieses verschiedene Bedeutungen vereint: Laut dem
Lernaufgaben sind zu separieren von
lerndiagnostischen Aufgaben, wie Test- und
Leistungsaufgaben: Testaufgaben zielen auf das
Überprüfen und Diagnostizieren von Wissen und
Kompetenzen ab
Eine Lernaufgabe bewegt sich stets im
Spannungsfeld der didaktischen Fragen: Wer
(Zielgruppe) soll was (Inhalt) von wem (Lehrende) wann
(Zeitpunkte) mit wem (Sozialform) wo (Lernorte) wie
(Methoden) womit (Medien) wozu (Zielsetzung)
lernen
Nachdem Lernaufgaben in der Forschung lange Zeit
verhältnismäßig wenig beachtet blieben, wurden sie
im Zuge der kompetenzorientierten Schulpädagogik
wieder neu entdeckt und rückten stärker in den
Fokus von Publikationen und wissenschaftlichen
Diskursen
tuelle Kultur ausmachen“ (Oelkers & Reusser, 2008, S.
408).
Eine Besonderheit von Lernaufgaben besteht darin,
dass sie auf verschiedene Arten gestellt werden
können, wodurch eine gewisse Steuerung seitens
der Lehrenden möglich ist. Die Bearbeitung kann
hingegen unabhängig und selbstständig erfolgen.
Lernmöglichkeiten ergeben sich im umfassenden
Lernaufgabenprozess nicht nur während und in der
Bearbeitungsphase, sondern ebenso in der
thematischen Einführung der Aufgabenstellung
durch die Lehrperson, der (gemeinsamen)
Besprechung oder dem abschließenden Feedback zu
den individuellen Lösungen
Dementsprechend viele didaktische Funktionen
können den Lernaufgaben zugeschrieben werden:
Sie unterstützen bei der Beantwortung der
pädagogischen Grundfragen, wie und was gelehrt werden
soll und dienen der Repräsentation und
Veranschaulichung von Wissensinhalten. Darüber hinaus
geben sie die Möglichkeit das Gelernte zu
wiederholen, zu üben und anzuwenden. Es können
Reflektions- und Denkprozesse angestoßen und die
Lernenden dazu ermutigt werden, eigene
Lösungsmodelle zu entwickeln
Neuere Ansätze der Lernaufgabenkonstruktion
beziehen sich häufig auf den schulpädagogischen
Bereich. Doch auch im Hochschulkontext spielen sie
in vielen Studiengängen eine zentrale Rolle. Dies ist
beispielsweise bei zahlreichen Veranstaltungen zum
Thema Software Engineering (SE) der Fall
In nahezu allen informatiknahen Studiengängen
gehört das Fach Software Engineering zum festen
Bestandteil der hochschulischen Ausbildung
aufgaben im Hochschulfach Software
Zentrales Ziel der Untersuchung ist es
herauszufinden, welche Lernaufgabentypen im Hochschulfach
Software Engineering unterschieden werden
können, wie diese konkret aussehen und welche
Rückschlüsse dies für die Lehre von Software
Engineering zulässt. Dafür wurde eine systematische
Dokumentenanalyse durchgeführt. Nach Ballstaedt
(1987, S. 203) geht es in einer Dokumentenanalyse
um die Interpretation und Analyse von
„...Hervorbringungen oder Zeugnisse[n]
menschlichen Handelns, Denkens und Erlebens, die in
natürlichen Situationen entstanden sind und erst
nachträglich zur Beantwortung einer
Forschungsfrage herangezogen werden“. Fokussiert werden
demnach vorhandene Materialien, welche nicht
mehr erhoben werden müssen. Dies können sowohl
Filme, Tonbänder, Gegenstände, Texte als auch –
wie in vorliegender Studie – didaktisches Material,
wie Lernaufgaben, sei
In der Dokumentenanalyse wurden Aufgaben von Lehrveranstaltungen mit dem Namen „Softwaretechnik“ bzw. „Software Engineering“ aus fünf zufällig ausgewählten deutschen Hochschulen untersucht. Insgesamt beträgt die Stichprobe, inklusive aller Teilaufgaben, N = 350 Aufgaben. Unter Teilaufgaben werden dabei Unterpunkte einer Aufgabe verstanden, welche in sich abgeschlossene Arbeitsanweisungen darstellen. Häufig werden diese durch Aufzählungszeichen oder Nummerierungen voneinander getrennt und signalisieren damit einen thematischen Zusammenhang zwischen den Aufgaben einerseits und eine eigenständige Aufgabenlogik andererseits. Sie sind jeweils eingebettet in Aufgabenblätter, welche die Studierenden begleitend zur Vorlesung wöchentlich bearbeiten und im Anschluss in Übungen oder Tutorien besprechen.
Im Schnitt befinden sich 6,03 Aufgaben auf einem Aufgabenblatt. Die Dokumente selbst sind in sich vollständig und liegen in digitaler textueller Form vor. Der inhaltliche Schwerpunkt liegt dabei auf folgenden Bereichen: • Softwareentwurf: Hierbei liegt der Fokus besonders auf dem Einsatz der UML (Unified Modeling Language) als Modellierungssprache mit ihren gängigen Diagrammtypen (Anwendungsfall-, Aktivitäts-, Zustands-, Komponenten-, Objekt- und Klassendiagramm). • Programmierung: Zahlreiche Aufgaben adressieren die Umsetzung objektorientierter Konzepte oder Entwurfsmuster mit den Programmiersprachen Java, C# oder C++. Vereinzelt sollen Aufgaben auch mit Pseudocode bearbeitet werden. • Entwicklungswerkzeuge und -methoden: Für die Bearbeitung von Aufgaben werden UML-Modellierungswerkzeuge, wie der Sparx Enterprise Architect oder integrierte Entwicklungsumgebungen, wie Eclipse oder Visual Studio, eingesetzt. • Projektmanagement: Wesentliche Inhalte von Aufgaben sind hier vor allem die Anwendung von einschlägigen Methoden und Techniken des Projektmanagements, wie die Anfertigung einer Software-Risikoanalyse. • Softwaretest: Hierbei geht es insbesondere um Testprozesse und dazugehörige Testarten.
Insgesamt ist eine große Heterogenität bezogen auf die Inhalte der einzelnen Aufgaben an unterschiedlichen Hochschulen zu verzeichnen. In jeder Lehrveranstaltung sind thematische Schwerpunkte zu erkennen, trotz der Vielfalt an Software Engineering Themen.
Die Stichprobe wurde auf Merkmale
unterschiedlicher Aufgabentypen untersucht. Entscheidend dabei
war die Aufgabenintention: Wozu werden die
Studierenden angehalten? Sollen sie die Lösung
selbst erarbeiten oder etwas bewerten? Sollen sie
etwas selbst entwerfen? Dabei wurde sich an
bestehenden Ansätzen der didaktischen
Aufgabendifferenzierung orientiert
Die Ergebnisse der Analyse zeigen ein buntes Bild: Viele verschiedene Formate finden in Veranstaltungen zum Thema Software Engineering Eingang. Sowohl vom Inhalt, der Instruktion, der grafischen Gestaltung als auch den vorgegebenen Rahmenbedingungen unterscheiden sich die Aufgaben zwischen den Hochschulen und sogar innerhalb einer Veranstaltung.
6 Prozent der untersuchten Aufgaben enthalten eine Aufforderung, sich selbst Wissensinhalte zu erarbeiten. Ein verhältnismäßig häufiges Format hierfür ist das Thematisieren eines bis dato unbekannten Inhaltes und die daran geknüpfte Aufforderung, Begriffe oder den Sachverhalt selbst in der Literatur nachzuschlagen. Diese Aufgaben können unter dem Terminus Erarbeitungsaufgaben subsummiert werden (vgl. Abb. 1). Sie dienen im Lernprozess der Erarbeitung eines Themas bzw. Gegen
standbereichs. Hierbei soll die „Aneignung und
Ausdifferenzierung subjektiver Regelhypothesen
und metasprachlicher Prüfoperationen bei den
Lernenden“ erfolgen
38 Prozent der Aufgaben zielen darauf ab, bereits gelernte Inhalte noch einmal abzufragen, zu festigen oder zu wiederholen. Dabei sollen Fachbegriffe definiert und Beispiele dazu gegeben werden. Es geht darum, bereits bekannte Sachverhalte in eigenen Worten zu umschreiben, individuelle Beispiele zu finden oder Zusammenhänge zwischen Themenbereichen herzustellen. An manchen Hochschulen gehört eine fünfminütige Präsentation zum festen Bestanteil jeder Übung, in welcher je fünf subjektiv als wichtig empfundene Punkte der letzten Vorlesung von den Studierenden zusammengefasst, erläutert und mit den Kommilitonen diskutiert werden. Diese Art der
Aufgaben wurde zu Wiederholungs- und
Übungsaufgaben zusammengefasst (vgl. Abb. 2). Sie
fungieren als Instrument, Gelerntes zu wiederholen
und zu vertiefen
Rund die Hälfte der Aufgaben, 51 Prozent, fokussiert die praktische Anwendung von bereits gelernten Inhalten. In den meisten Fällen handelt es sich dabei um das Modellieren von UML-Diagrammen. In verschiedenen Konstellationen werden die Studierenden dazu aufgefordert, zu fiktiven oder realistischen Beispielen und Szenarien eigene
Abb. 3). An manchen Universitäten werden die
Aufgaben dazu in ein Beispielprojekt eingebettet,
welches die Studierenden ein ganzes Semester
begleitet und anhand dessen verschiedene
UMLDiagramme geübt werden können
Nur wenige Aufgaben (5 Prozent) enthalten eine Aufforderung, etwas Eigenes, Neues zu entwickeln. Hierbei geht es darum, eigene Ideen zu generieren. Meist bezieht sich dies auf Modellierungsaufgaben
Gestaltungsaufgabe
oder komplexe Programmieraufgaben (vgl. Abb. 4).
Dieser Lernaufgabentypus zählt zu den freien
Gestaltungsaufgaben. Dabei geht es darum, „…eine
Situation zu planen und zu realisieren, ein
Verfahren zu entwerfen oder ein Produkt zu konzipieren“
Insgesamt konnten vier Lernaufgabentypen in den
untersuchten Dokumenten identifiziert werden.
Andere, in der Literatur ebenso als bedeutsam
beschriebene Lernaufgabentypen, wie
Beurteilungsaufgaben
Betrachtet man die Ergebnisse der Studie unter
der Lupe einer durch Bologna geforderten
kompetenzorientierten Didaktik, so lässt dies Rückschlüsse
auf die Lehre von Software Engineering zu.
Kompetenzen sind weit mehr als reines Fachwissen. Sie
umfassen die Fähigkeiten, Fertigkeiten und das
Wissen einer Person, bestimmte Probleme zu lösen
sowie die damit verbundene Bereitschaft die
Problemlösungen kreativ und selbstorganisiert in neuen
Situationen nutzen zu können
Wie in Tab. 1 zusammengefasst, ergeben sich hierbei Unterschiede bei den jeweiligen Aufgabentypen: Bei Erarbeitungs- sowie Übungs- und Wiederholungsaufgaben soll die Bearbeitung unter Bezugnahme von Lösungsrichtlinien zu einem definierten Ergebnis führen und bei den Studierenden in erster Linie zu einem Wissenserwerb beitragen. Dabei ist der Gestaltungsspielraum einer Lösung bei der Bearbeitung dieses Aufgabentyps durch den fachlichen Inhalt eingegrenzt. Die Gruppe der Anwendungsaufgaben stellt den weitverbreitetsten Lernaufgabentyp im Bereich Software Engineering dar. Auch hierbei geht damit nur selten über die reine Wissensanwendung hinausgegangen wird.
In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen,
dass die Lernaufgabentypen aufeinander aufbauen
und in einem gestaffelten Lehrkonzept Eingang in
die Hochschuldidaktik finden. So müssen
Studierende beispielsweise in der Lage sein, ein
UML-Klassendiagramm in einem abgegrenzten
Kontext selbstständig zu erstellen. Das hierfür
benötigte Wissen, z.B. die entsprechenden
Notationselemente, kann durch Erarbeitungs- sowie
Übungs- und Wiederholungsaufgaben erlangt und
gefestigt und in einem späteren Schritt in
Anwendungs- und Gestaltungsaufgaben vertieft
werden. Denn wie bereits
Es gilt festzuhalten, dass Lernaufgaben im Fach Software Engineering in den Übungen eine bedeutende Rolle einnehmen. Das typische Format besteht dabei aus Aufgabenblättern, welche eine Zusammenstellung von unterschiedlichen Lernaufgaben beinhalten.
Insgesamt lassen sich vier Typen von Lernaufgaben unterscheiden, welche je eine unterschiedliche Bedeutung zu haben scheinen: Der Fokus der Lernaufgabentypen liegt auf Anwendungsaufgaben. Diese ermöglichen es, den theoretischen Input der Vorlesungen durch praktische Anwendung anzureichern. In allen fünf untersuchten Bildungseinrichtungen wurde dies bestätigt. Wiederholungs- und Übungsaufgaben nehmen ebenfalls eine sehr bedeutsame Rolle ein, Erarbeitungsaufgaben werden hingegen fast gar nicht eingesetzt. Möglicherweise ist die Ursache dafür, dass die Aufgaben als Ergänzung zur Vorlesung konzipiert werden. Auch freie Gestaltungsaufgaben wurden insgesamt nur sehr sporadisch festgestellt, wenngleich in ihnen das größte Potenzial liegt, dem Anspruch einer kompetenzorientierten Lehre gerecht zu werden.
Die vorliegende Arbeit wird unter dem Förderkennzeichen 01PL12022C durch das vom BMBF finanzierte Verbundprojekt „Experimentelle Verbesserung des Lernens von Software Engineering“ (EVELIN) gefördert.
Abke, J. et al. (2012): EVELIN. Ein Forschungsprojekt zur systematischen Verbesserung des Lernens von Software Engineering. In: Embedded Software Engineering Kongress. Sindelfingen, 653–658.
Abraham, U. / Müller, A. (2009): Aus Leistungsaufgaben lernen. Praxis Deutsch, 36, 214, 4–12. spektiven der fachdidaktischen Münster: Waxmann, 246–249.