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|title=Software Engineering im Wettbewerb: Industrienahe Softwareentwicklung mit Studierenden (Software Engineering in Competition: Industry-oriented Software Development with Students)
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==Software Engineering im Wettbewerb: Industrienahe Softwareentwicklung mit Studierenden (Software Engineering in Competition: Industry-oriented Software Development with Students)==
https://ceur-ws.org/Vol-2066/isee2018paper09.pdf
Software Engineering im Wettbewerb
Industrienahe Softwareentwicklung mit Studierenden
Andreas Hartmann Sabine Radomski
Hochschule für Telekommunikation - Leipzig Hochschule für Telekommunikation Leipzig
Leipzig, Deutschland Leipzig, Deutschland
hartmann@hft-leipzig.de radomski@hft-leipzig.de
Abstract—Software developer must provide methodical com- enormen fachlichen Vielfalt. Aktuelle Themen sind autonomes
petences as well as social skills. However, standard teaching con- Fahren und 5G Mobilfunk. Als Motivation und in Kooperation
cepts are often not suitable to impart that knowledge. We mit den Partnern wird jedes Semester ein Wettbewerb ausge-
introduce an agile concept based on a challenge of industrial style lobt. Die Studierenden – organisiert in Teams – treten mit ihren
software projects, where students autonomously train desirable Lösungen gegeneinander an und die besten 3-5 Teams gewin-
competences and skills. Written exams are replaced with a quali- nen Preise. Diese können mit der beruflichen Perspektive ver-
ty assurance of the projects and their prototype solutions. bunden sein, wie z.B. kostenlose Zertifizierungen.
B. User Centered Design (UCD)
I. EINLEITUNG
Tatsächlich lassen sich die gewünschten Kompetenzen
Voruntersuchung, Analyse, Design, Implementierung und durch eine Adaption von agilen Modellen besser trainieren.
Test – oft werden Studierende in den Kompetenzen des Soft- Studierende haben zu Beginn die Wahl zwischen SCRUM,
ware Engineering (SWE) nach einem klassischen Modell aus- Kanban oder dem Spiralmodell (auch V-Modell und Wasserfall
gebildet. Dabei geht es um theoretische Inhalte oder einfach sind möglich). Nach einer Einführung auf Foundation Level
nur die Phasen des SWE nach Balzert [1]. In der Industrie ha- beginnen die Studierenden ihre Projekte mit Fokus auf Agilität
ben dagegen agile Methoden das Ruder übernommen. Mehrere und Nutzerzentrierung. Dabei konnte bereits eine enorme Krea-
Iterationen und eine starke Rückkopplung mit den Nutzern sind tivität und Motivation der Studierenden beobachtet werden.
die Merkmale von z.B. SCRUM [2]. Umso wichtiger wird es Unterschiedliche Rollen im Team sorgen für eine faire Vertei-
für die Lehrenden, die Kompetenzen des SWE am realistischen lung der Fähigkeiten. Der Wettbewerb wird hierbei ebenfalls
Beispiel zu trainieren. Das hier gezeigte Modul stellt einen unterstützt, da frühzeitig Lösungen gezeigt werden können. So
Wettbewerb mit industrienahen Aufträgen in den Vordergrund. kreieren die Teams in den ersten 6 Wochen bereits Wireframes
Es orientiert sich am Flipped Classroom [3] und richtet sich an und Low-Fidelity-Prototypen. Später folgen High-Fidelity-
einer selbstbeschreibenden Dokumentation aus. Prototyp und finale Lösung. Mit jedem Meilenstein werden die
Lösungen vorgestellt und in der gesamten Semestergemein-
II. GRUNDLAGEN schaft verglichen. Das beste Team qualifiziert sich für eine
SWE im Bachelor Studiengang hat die Aufgabe, den Stu- bessere Position im Wettbewerb, während andere Teams auf-
dierenden die grundlegende Fachkompetenz und Methoden zu holen oder sich verbessern können.
vermitteln, die für die erfolgreiche Durchführung von Projek-
ten notwendig sind [4, 5]. Zu den erlernten Fachkompetenzen C. Dokumentation und Qualität
zählen Qualitätsmerkmale von Software, Vorgehensmodelle, Grundlage der Dokumentation bilden nummerierte Templa-
die Unified Modeling Language, Phasen, Architekturen sowie tes und Checklisten – sie führen das Team durch das Projekt.
Auswirkungen der agilen Softwareentwicklung auf die Qualität Im Idealfall werden die Templates nacheinander bearbeitet und
der Software und die Projektdauer. Die Studierenden erarbeiten mit den Checklisten überprüft. Einige Dokumente werden ite-
sich zudem Kompetenzen bei der Anwendung von entspre- rativ in jeder Phase aktualisiert. Die Studierenden lernen an-
chenden Entwicklungswerkzeugen. hand der Templates professionell mit Dokumenten umzugehen
(z.B. Änderungsverzeichnisse). Die Verwaltung der Dokumen-
III. DAS MODUL SOFTWARE ENGINEERING te erfolgt parallel zu den Sourcen im GIT. Mit den Templates
wird eine vergleichbare Dokumentation des Projektfortschritts
A. Wettbewerb mit realen Kunden [9] und der Qualität ermöglicht. Letzteres ist besonders wich-
Anstelle von fiktiven Projektaufträgen treten reale Indust- tig, da sich hier die Kompetenzen der Studierenden spiegeln. Je
riekunden [6]. Die HfTL hat hierzu Partnerprojekte gegründet, nach Aufgabe und Rolle im Projekt kann die Qualität bewertet
insbesondere mit der Deutschen Telekom. Mit den Partnern und somit die Kompetenz eingeschätzt werden, wobei auf In-
werden Innovationen und Ideen [7, 8] erprobt. Im Ergebnis dustriestandards (vgl. ISO 9126, ISO 25010) zugegriffen wird.
entstehen Prototypen, die bei Bedarf zu Produkten finalisiert
D. Bewertung nach Rollen und Kompetenzen
werden. Studierende erhalten einen Einblick in reale Projekte
und Herausforderungen in der Industrie. Aufgrund interdiszip- Eine Herausforderung bei Projekten stellt die Bewertung
linärer Aufgabenstellungen profitiert das Modul von einer dar. Zu leicht können sich Einzelne in der Gruppe verstecken
ISEE 2018: 1st Workshop on Innovative Software Engineering Education @ SE18, Ulm, Germany 34
oder herausragende Leistungen unsichtbar bleiben [10]. Be- Modulleistung werden beim Wettbewerb die Kriterien Schwie-
gegnet wird der Situation zunächst mit einem Rollenkonzept. rigkeitsgrad, Innovation, Nutzen und Kundenzufriedenheit zur
Für jedes Vorgehensmodell existiert eine Liste mit Rollen, die Bestimmung der besten Teams genutzt. Die Bewertung erfolgt
die Studierenden zuordnen müssen. Über Übungen wird mit nach einem Punktesystem. Die Bewertung für den Wettbewerb
den Studierenden zu Beginn des Semesters die optimale Rolle berücksichtigt dabei hauptsächlich die Präsentationen der Pro-
identifiziert. Mehrfachrollen sind ebenso möglich wie geteilte jekte, so kann auch der Teamzusammenhalt eingeschätzt wer-
Aufgaben. Die Lehrenden achten auf eine möglichst gleiche den. Als Preise werden gesponserte Sachpreise und Workshops
Verteilung. Teams mit 10-15 Personen zeigen sich effektiv und für Penetration Test oder Design Thinking vergeben.
somit sind auch größere Semestergruppen erfolgreich abbild-
bar. Im Semester wird mit den Studierenden über ihre Rolle IV. DISKUSSION UND AUSBLICK
und die zu verantwortenden Aufgaben diskutiert. In der Doku- Das Lehrmodul SWE an der HfTL stellt auf einem Wett-
mentation, im Projektablauf und im Produkt wird den Studie- bewerb basierende Projekte in den Vordergrund der Lehre. Die
renden genau gezeigt, für welche Qualität sie verantwortlich zugehörigen Projektaufträge stammen aus Kooperationen mit
sind. Dabei müssen die Teams ihre Projekte in den Präsenzver- Industriepartnern. Die Studierenden lernen ebenso mit agilen
anstaltungen regelmäßig vorstellen und Studierende in ihrer Methoden umzugehen, wie die Kompetenzen im Team trainiert
Rolle die Fragen der Lehrenden beantworten. Die Lehrenden werden. Die Projekte werden durch eine ablauforientierte Do-
können hier optimal eine Rückkopplung zum Selbststudium kumentation unterstützt, welche die Studierenden durch das
herstellen. Entsprechend der kommunizierten Schwerpunkte Semester führt. Checklisten sorgen für eine kontinuierliche
werden am Ende des Semesters die Projekte selbst, die Doku- Prüfung der Qualität, welche gleichzeitig die Basis für die spä-
mentation und das Produkt ausgewertet. Während der Bewer- tere Bewertung der Kompetenzen darstellt. Individuelle Leis-
tung entsteht sowohl ein Eindruck der Teamleistung als auch tungen werden an Rollen in den Projekten gekoppelt. Die
der einzelnen Rollen. Entsprechend werden die Teilnoten ver- theoretischen Grundlagen werden im Selbststudium vermittelt,
geben und miteinander kombiniert. Die Notenvergabe ist trans- wobei nach einem mehrstufigen Modell auf Video-Tutorials
parent und wird zu Beginn des Semesters kommuniziert. und eLearning Lernmodule zurückgegriffen wird.
E. Anlehnung an Flipped Classroom Die Annahme seitens der Studierenden wird sehr positiv
bewertet. Über Fragebögen und Lehrevaluationen melden die
Durch eine Fokussierung auf Projekte und die Arbeit im Studierenden eine hohe Motivation und Abwechslung im Stu-
Team muss im Modul SWE für die theoretischen Grundlagen dium zurück. Zudem befürworten sie das professionelle Um-
eine alternative Lösung angewendet werden. Daher wurde ein feld mit den Partnern. Die Qualität der Bewertung hängt sehr
Ansatz gewählt der am Flipped Classroom angelehnt ist. Die stark von einem stabilen und transparenten Rollenmodell ab.
Vertiefung der Themen erfolgt dabei dreistufig und kann sich
über das gesamte Semester erstrecken. Als ersten Einstieg er- REFERENCES
halten die Studierenden über eine eLearning Plattform (ILIAS) [1] H. Balzert, Lehrbuch der Softwaretechnik: Entwurf, Implementierung,
Zugang zu Tutorials. Dabei handelt es sich um 5-12 min Vi- Installation und Betrieb, 3. Aufl., Spektrum Akademischer Verlag, 2011.
deos. Mit den Tutorials sind die Studierenden in der Lage, in [2] B. Gloger, Scrum – Produkte zuverlässig und schnell entwickeln, 4.
den ersten Präsenzveranstaltungen mit den Lehrenden über die Aufl., Carl Hanser Verlag München, 2013.
Projekte und Organisation des Semesters zu diskutieren. Wenn [3] A.J. Boevé, R.R. Meijer, R.J. Bosker et al., High Educ (2017) 74: 1015.
die Projekte starten, erhalten die Studierenden Zugang zu ei- https://doi.org/10.1007/s10734-016-0104-y.
nem interaktiven Lernmodul. Die Grundlagen werden vertieft [4] F. Fagerholm, M. Kuhrmann, J. Münch, Guidelines for using empirical
und mit Fragen und Übungen das Wissen verfestigt. In den studies in software engineering education, PeerJ Computer Science,
vol.3, p.e131, 2017.
Präsenzstunden finden dann die Diskussionen mit den Lehren-
[5] N. Pratheesh, T. Devi, Necessity of learning analytics in software
den statt, wo die Studierenden weiter die Anwendung der The- engineering education, Journal of Engineering Science and Technology,
orie im praktischen Projekt trainieren. An spezifischen Stellen vol.10(3), pp.269-281, 2015.
werden die Studierenden aufgefordert, konkrete Fragestellun- [6] Y. Liguo, Overcoming challenges in software engineering education:
gen zu bearbeiten und die Ergebnisse in Form von neuen Tuto- delivering non-technical knowledge and skills, IGI Global, 2014.
rials bereitzustellen. Hierfür müssen sie zusätzliche Literatur [7] Ch.-Y. Chen, P.P. Chong, Software engineering education: A study on
studieren. conducting collaborative senior project development, The Journal of
Systems & Software, vol.84(3), pp.479-491, 2011.
F. Der Wettbewerb [8] P. Henning, eLearning 2015. Stand der Technik und neueste Trends,
Zur zusätzlichen Motivation der Studierenden treten die HMD Praxis der Wirtschaftsinformatik, vol.52, pp.132–143, 2015.
Teams in einem Wettbewerb gegeneinander an. Über 200 Stu- [9] E. Bjarnason, K. Smolander, E. Engström, P. Runeson, A theory of
dierende in 18 Teams haben 2017 an dem Wettbewerb teilge- distances in software engineering, Information and Software
Technology, vol.70, pp.204-219, 2016.
nommen. Die Jury wird durch die Mitarbeiter des Bereiches
[10] H.-W. Schönell, Übersicht Lehr- und Lernmethoden, http://www.hws-
SWE der HfTL gebildet, da innerhalb von 2 Tagen 18 Präsen- schoenell.de/xdocs/Lehr-%20und%20Lernmethoden, 12.12.2017.
tationen zu bewerten sind. Im Gegensatz zur Bewertung der
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