=Paper= {{Paper |id=Vol-2358/paper-06 |storemode=property |title=Informatik ist nicht nur Programmieren – aber ohne Programmieren ist nichts Informatik (Comuter Sciences is Not Only Programming – but Without Programming is Nothing Computer Sciences) |pdfUrl=https://ceur-ws.org/Vol-2358/paper-06.pdf |volume=Vol-2358 |authors=Oliver Radfelder,Karin Vosseberg,Ulrike Erb,Henrik Lipskoch |dblpUrl=https://dblp.org/rec/conf/seuh/RadfelderVEL19 }} ==Informatik ist nicht nur Programmieren – aber ohne Programmieren ist nichts Informatik (Comuter Sciences is Not Only Programming – but Without Programming is Nothing Computer Sciences)== https://ceur-ws.org/Vol-2358/paper-06.pdf
        Informatik ist nicht nur
     Programmieren – aber ohne
  Programmieren ist nichts Informatik
                       Oliver Radfelder, Karin Vosseberg, Ulrike Erb, Henrik Lipskoch
                        {oradfelder,kvosseberg,uerb,hlipskoch}@hs-bremerhaven.de
                                          Hochschule Bremerhaven


Zusammenfassung                                             Einführung
                                                            Die zunehmende Heterogenität der Studierenden im
Ziel der Studieneingangsphase in den Bachelorstu-
                                                            ersten Semester erfordert ein Umdenken in der Ge-
diengängen Informatik und Wirtschaftsinformatik der
                                                            staltung der Studieneingangsphase. Nicht zuletzt ge-
Hochschule Bremerhaven ist, die Studierenden in ei-
                                                            fördert durch den Qualitätspakt Lehre wurden in den
ne Fachkultur einzuführen, in der Informatik nicht
                                                            letzen Jahren an vielen Hochschulen Projekte initi-
nur Programmieren ist - aber ohne Programmieren
                                                            iert, die Voraussetzungen an die Fachkompetenzen,
nichts Informatik ist. In kleinen Schritten werden die
                                                            die Studierfähigkeit aber auch die soziale Integrati-
Studierenden an ihr grundlegendes Handwerkszeug
                                                            on der Studienanfänger*innen in den Blick nehmen
und eine einfache Linux-basierte Infrastruktur für die
                                                            (Key u. Hill, 2018). Die verschiedenen Projekte setzen
Automatisierung von Prozessen herangeführt sowie
                                                            auf sehr unterschiedlichen Ebenen an. Allen Projekten
das Arbeiten in Teams in einem ersten Projekt erprobt.
                                                            gemeinsam ist aber eine enge Begleitung der Studie-
Mit regelmäßigen kleinen Übungsaufgaben werden
                                                            renden in der Übergangsphase zum Studium.
die verschiedenen Grundlagenfächer miteinander ver-
zahnt. Über den Projektkontext wird ein Anwendungs-            Mit der letzten Reakkreditierung wurde an der
bezug hergestellt. In dem vorliegenden Beitrag wird         Hochschule Bremerhaven in den Bachelorstudiengän-
das Konzept der überarbeiteten Studieneingangsphase         gen Informatik und Wirtschaftsinformatik 2013 eine
vorgestellt und anhand von kleinen Beispielen die Ver-      fachspezifische Studieneingangsphase (STEP) im Cur-
zahnung von Modulen demonstriert. Im weiteren wird          riculum verankert. Ziel der Studieneingangsphase ist,
ein Beispiel für eine Lerneinheit aus den Workshops         das Berufsbild der Informatik und Wirtschaftsinforma-
der Studieneingangsphase beschrieben.                       tik bei den Studierenden zu schärfen und das Zusam-
                                                            menspiel der Grundlagenveranstaltungen als Basis
                                                            für die Informatik- und Wirtschaftsinformatikausbil-
Abstract                                                    dung zu verdeutlichen. Die Idee, das Studium mit
                                                            einem Projekt zu starten, gibt dabei den notwendigen
The introduction phase of the bachelor programmes           Kontext für die vielfältigen Aufgaben in der Gestal-
Informatics and Business Informatics at Bremerhaven         tung und dem Einsatz von Softwaresystemen und lässt
University of Applied Sciences aims at familiarising        genügend Raum für Diskussionen über den vorhan-
students with a faculty culture which understands in-       denen Gestaltungsspielraum (Vosseberg, 2015). Mit
formatics not only as programming, but follows also         den Projekten können die Studierenden erste Erfah-
the idea that without programming nothing is infor-         rungen des eigenständigen, forschenden Lernens in
matics. In small steps, students learn to handle their      Teams sammeln in einem eng begleiteten Lernkon-
basic tools. They are introduced to a simple Linux-         text. Die Projekte fördern insbesondere die soziale
based infrastructure for the automation of processes,       Integration und den Austausch der Studierenden mit
and experience collaborating in teams while working         ihren vielfältigen Kompetenzen, die sie mit in ihr Stu-
on a first project. Through continuous small exercises      dium einbringen. Um an dem Erfahrungshintergrund
they get an understanding of basic topics of the first      der Studierenden anzuknüpfen wurden in den ers-
semester modules and finally apply their knowledge in       ten STEP-Jahren Analyseprojekte initiiert, da nicht
the project context. This article presents the concept      davon ausgegangen werden kann, dass die Studieren-
of the introduction phase, describes the interlocking       den bereits umfangreiche Programmiererfahrungen
of modules based on small examples, and shows an            mitbringen (Vosseberg u. a., 2015). Ähnliche Ansät-
example of a workshop unit of the introduction phase.       ze mit Projekten zum Studienstart werden auch an
                                                            anderen Hochschulen verfolgt insbesondere mit dem


V. Thurner, O. Radfelder, K. Vosseberg (Hrsg.): SEUH 2019                                                      65
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                                                               Oliver Radfelder, Karin Vosseberg, Ulrike Erb und Henrik Lipskoch, HS Bremerhaven


Fokus auf Studierbarkeit und das Fördern von sozia-                     zahnung mit den Aufgaben im Modul Software En-
len Kompetenzen (vgl. (Dennert-Möller u. Garmann,                       gineering I weitere Zeit für das Einüben der für die
2016)).                                                                 STEP-Projekte notwendigen grundlegenden Fertigkei-
   Die Evaluation der ersten vier Durchläufe der Stu-                   ten eingeräumt.
dieneingangsphase haben ergeben, dass die Startpro-                        Die Projektorientierung ist nach wie vor eine zentra-
jekte und die enge Begleitung der Projektteams durch                    le Eigenschaft der Studieneingangsphase. Am ersten
studentische Tutor*innen und einem Coaching von                         Studientag werden die Informatik- und Wirtschaftsin-
Lehrenden die soziale Integration in beiden Studien-                    formatikstudierenden in 12 gemischte Teams mit je-
gängen sehr gefördert haben. Die Verzahnung zu den                      weils 8- 10 Studierenden eingeteilt. Jedes Team wird
Grundlagenfächern und die Angleichung von grund-                        durch eine*n Tutor*in über das ganze erste Semester
legenden Fachkompetenzen war bislang jedoch nur                         begleitet und erhält einen Coach als erste Ansprech-
bedingt gelungen. Gerade die Module Mathematik                          person an die Seite. Zur Zeit betreut jeder der drei
und Programmierung wurden nach wie vor als ge-                          Coaches vier Teams, während die vier studentischen
trennt von der Studieneingangsphase wahrgenommen                        Tutor*innen je drei Teams betreuen und für diese ein
und die kontinuierliche Arbeitsweise aus den STEP-                      STEP-Tutorium anbieten. Zusätzlich betreuen ältere
Projekten nicht übertragen. Ähnliche Effekte wie sie                    Studierende die technische Infrastruktur der STEP-
in der Auswertung der Umfrage zur Programmieraus-                       Teams (siehe unten). Außerdem wird für jedes Team
bildung von Axel Schmolitzky (Schmolitzky, 2017) be-                    zur Teamorganisation eine Gruppe im Rahmen des
schrieben wurden, waren auch nach Einführung der                        Lernmanagementsystems Ilias eingerichtet.
Studieneingangsphase weiter zu beobachten. Nach                            In den ersten Wochen werden neben Einzelaufga-
wie vor sind die beiden Module Mathematik und Pro-                      ben auch Teamaufgaben gestellt, um sukzessiv auf die
grammierung angstbesetzt, und die Modulprüfungen                        Projektaufgabe aber auch auf das gesamte Studium
werden von einer überwiegenden Anzahl von Studie-                       vorzubereiten. Um eine Workshop-ähnliche Lernsitua-
renden in spätere Semester geschoben.                                   tion zu erzeugen werden in einem großen Veranstal-
   Diese Erfahrungen haben uns dazu bewogen, das                        tungsraum 12 Gruppentische aufgebaut, an denen
Lernsetting der Studieneingangsphase mit dem Win-                       die Teams gemeinsam ihre Aufgaben bearbeiten und
tersemester 2017/18 zu verändern. Gemäß dem Mot-                        sich gegenseitig in den Einzelaufgaben unterstützen
to ”Informatik ist nicht nur Programmierung aber oh-                    können. Der Ablauf der 3-4-stündigen Workshops ist
ne Programmierung ist nichts Informatik” erarbeiten                     geprägt durch einem Wechsel zwischen Inputs der
sich die Studierenden in einer Workshop-ähnlichen                       Coaches, z.B. in Form einer kurzen Einführung in ein
Lernumgebung erste Fertigkeiten in der Automatisie-                     Thema oder von kleinen Live-Coding-Einheiten, dem
rung von Abläufen und schleifen diese mit kleinen                       selbständigen Üben von Fertigkeiten und der gemein-
Übungen regelmäßig ein. Unterstützt werden die ca.                      samen Bearbeitung der Projektaufgabe im Team. Die
100 Studierenden durch Lehrende, die als Coaches                        Sitzungen sind geprägt durch eine sehr arbeitsintensi-
zur Seite stehen, sowie durch studentische Tutorinnen                   ve Atmosphäre, in der alle Studierenden konzentriert
und Tutoren. Das Einüben der Fertigkeiten bereitet sie                  mitarbeiten. Daneben werden sie mit kleinen Wochen-
auf die gestellte Projektaufgabe vor, die in dem über-                  aufgaben angehalten, während der Woche regelmä-
arbeiteten Konzept der Studieneingangsphase einen                       ßig - am besten täglich - sich mit der technischen
wesentlichen Anteil an Programmierung enthält. Im                       Infrastruktur auseinanderzusetzen, um die einfachen
Folgenden wird das Lernsetting der Studieneingangs-                     Fertigkeiten in der Automatisierung einzuschleifen.
phase und insbesondere die Verzahnung mit den Mo-
                                                                           Im Rahmen einer Portfolio-Prüfung für den Modul
dulen Mathematik und Software Engineering (SWE I)
                                                                        Einführung in die Informatik bzw. Einführung in die
näher beschrieben.
                                                                        Wirtschaftsinformatik müssen die Studierenden die
                                                                        gestellten Aufgaben bearbeiten und jede Woche einen
Studieneingangsphase -                                                  Eintrag in ihrem Reflektionsblog in das Lernmanage-
Rahmenbedingungen                                                       mentsystem einstellen. Am Ende des Semesters stellen
Die Studieneingangsphase ist an der Hochschule Bre-                     die Projektteams ihre Projektergebnisse am Tag der In-
merhaven durch den Modul Einführung in die Infor-                       formatik mit einem Plakat vor. Über die regelmäßige
matik bzw. Einführung in die Wirtschaftsinformatik                      Bearbeitung der gestellten Einzel- und Teamaufgaben
im Curriculum der beiden Bachelorstudiengänge In-                       insbesondere aber über die wöchentlichen Blogein-
formatik und Wirtschaftsinformatik verankert. Damit                     träge erhalten die Coaches einen guten Einblick über
sind sowohl auf studentischer Seite ein Workload von                    den Lernfortschritt der Studierenden und können bei
5 CP vorgesehen, als auch auf Seiten der Lehrenden 8                    Problemen sofort gegensteuern. Nach anfänglichen
SWS Lehrleistung eingeplant. Im Rahmen eines Team-                      Schwierigkeiten werden die Blogeinträge regelmäßig
teachings betreuen 3-4 Lehrende die Studieneingangs-                    geführt und sind damit eine wertvolle Informations-
phase, um damit auch die Verzahnung zu anderen                          quelle für die Evaluation der Studieneingangsphase.
Modulen im ersten Semester realisieren zu können.                          Um eine organisatorische Verzahnung zwischen den
Zusätzlich wird den Studierenden über die enge Ver-                     verschiedenen Modulen im ersten Semester zu unter-


V. Thurner, O. Radfelder, K. Vosseberg (Hrsg.): SEUH 2019                                                                                     66
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                                                               Oliver Radfelder, Karin Vosseberg, Ulrike Erb und Henrik Lipskoch, HS Bremerhaven


stützen, werden die Teams als Lerngruppen in allen
Modulen genutzt und in der Gruppenaufteilung im
Stundenplan berücksichtigt. Zusätzlich übernehmen
Lehrende aus dem ersten Semester eine Gruppe (3
Teams) im Rahmen des Programmierlabors, damit
die Verzahnung zum Programmierenlernen sichtbarer
wird. Die Programmierlabore werden mit zusätzlichen
Tutor*innen unterstützt. Somit haben wir eine sehr
enge Begleitung der Erstsemesterstudierenden und                               Abbildung 1: Modellboot mit Raspberry Pi
sie lernen sehr frühzeitig viele Kolleg*innen aus dem
Informatikbereich mit ihrer eigenen Vielfalt kennen.
                                                                        dem STEP-Veranstaltungsraum, dem ehemaligen Fähr-
                                                                        haus, hat und von dort aus oft zu sehen war (siehe
Inhalte der Studieneingangsphase                                        Abbildung 2).
Im Zentrum der Studieneingangsphase stehen die Pro-
jekte, die einen Anwendungskontext bieten und zum
Erlernen von grundlegendem Handwerkzeug der In-
formatik motivieren, das die Studierenden für die Rea-
lisierung der Projekte benötigen. Dieses Handwerks-
zeug wird sie auch durch ihr gesamtes Studium beglei-
ten. Um die Studieneingangsphase abzurunden und
einen praktischen Einblick in Berufsbilder der Informa-
tik und Wirtschaftsinformatik zu erhalten, besuchen
alle Teams an einem Tag jeweils ein Unternehmen aus
der Region.
   Für den Unternehmensbesuch werden 12 ganz un-
terschiedliche Unternehmen ausgewählt, von klassi-
schen Softwareentwicklungshäusern, spezialisierten
Unternehmen beispielsweise aus der Logistik- oder Le-
bensmittelbranche bis hin zu Beratungsunternehmen
oder IT-Abteilungen von Konzernen. Die Teams müs-
sen für den Unternehmensbesuch Fragen vorbereiten,                                    Abbildung 2: Der Schlepper Tide
die insbesondere an ihren bisherigen Erfahrungen mit
der neu erlernten Infrastruktur und den Arbeitsweisen                      Als Hochschule am Meer haben wir auch in der Stu-
anknüpfen. Nach dem Unternehmensbesuch werden                           dieneingangsphase 2018/2019 ein maritimes Thema
die Erfahrungen in Form eines World-Cafes mit al-                       gewählt. Dieses Mal wurde ein Raspberry Pi mit ei-
len Studierenden geteilt. Damit wird die Vielfalt der                   nem DVB-T-Empfänger verbunden und oben auf dem
beruflichen Möglichkeiten sichtbar. Außerdem wird                       Fährhaus stationiert. Über diesen Rechner werden
diskutiert, welche Grundlagen die Studierenden in                       permanent AIS-Signale aller Schiffe in einem Umkreis
ihrem Studium brauchen, um in Zukunft solche oder                       von bis zu 50 km empfangen, dekodiert und in ei-
ähnliche Jobs bewältigen zu können.                                     nem bestimmten Format als Datenstrom in unserer
                                                                        Informatik-Infrastruktur zur Verfügung gestellt. Das
Projekte 2017/2018 und 2018/2019                                        AIS ist das Automatische Schiffsidentifizierungssys-
Die Projektaufgabe der Studieneingangsphase                             tem (engl. Automatic Identification System) und dient
2017/2018 bestand darin, Modellboote, die jeweils                       dem Austausch von Navigations- und Schiffsdaten zur
mit einem Raspberry Pi ausgestattet und steuerbar                       Verbesserung der Sicherheit im Schiffsverkehr (WSV,
sind, über einen Web-Browser per WLAN zu lenken                         2018).
und zu beschleunigen bzw. zu verlangsamen. Zur Vor-                        Die Projektaufgabe besteht darin, aus diesem Da-
bereitung dieser Projekte hatten ältere Studierende                     tenstrom Angaben zu ausgewählten Schiffen zu filtern
die Modellboote nach einer Konstruktionszeichnung                       und auf einer Website per HTML und SVG zu veran-
des Deutschen Schifffahrtsmuseums Bremerhaven                           schaulichen. Zum Beispiel können die Positionen und
(DSM) für den Druck per 3D-Drucker aufbereitet. Für                     Bewegungen von Schiffen relativ zum Fährhaus und
jedes der 12 STEP-Teams haben sie ein Boot gedruckt                     auch auf einer Karte angezeigt werden. Dazu können
und mit Motor, Steuerruder und Raspberry Pi                             Informationen wie Schiffsname oder Zielort gegeben
versehen (siehe Abbildung 1).                                           werden. Die Entscheidung über die Darstellungsart
                                                                        der Daten und die Anzeige zusätzlicher Informationen
  Eine Besonderheit bei dieser Aufgabe bestand dar-                     bleibt den STEP-Teams überlassen. Daraus ergeben
in, dass der Original-Schlepper, der als Vorlage für                    sich Webseiten, bei denen eher Informationen über
die Modellboote diente, seinen Liegeplatz direkt vor                    die Schiffe im Vordergrund stehen, und solche, die die


V. Thurner, O. Radfelder, K. Vosseberg (Hrsg.): SEUH 2019                                                                                     67
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                                                               Oliver Radfelder, Karin Vosseberg, Ulrike Erb und Henrik Lipskoch, HS Bremerhaven


Möglichkeiten dynamischer Webseiten in der gegebe-                      aufgesetzt (Merkel, 2014). Darin erhält jeder und
nen Infrastruktur ausloten.                                             jede Studierende einen eigenen gut ausgestatteten
   Anhand der beschriebenen Aufgabenstellungen wer-                     Container mit ssh- und Webserver, auf dem sie sich
den grundlegende Kenntnisse von Bash-Shell-Skripten                     wiederum einloggen und mit cgi-Skripten dynamisch
und HTML eingeübt sowie ein Verständnis für webba-                      Seiten erzeugen können. Java ist dort ebenfalls instal-
sierende Client-Server-Architekturen vermittelt.                        liert, so dass sie ihre beginnenden Java-Kenntnisse
                                                                        frühzeitig anwenden können, ohne mit der Komple-
Handwerkszeug der Informatik und                                        xität von Enterprise-Java (Servlets etc.) oder GUI-
    Wirtschaftsinformatik                                               Programmierung (AWT/Swing) schon konfrontiert zu
An der Hochschule Bremerhaven wurde innerhalb                           werden.
der vergangenen zwei Jahre wieder eine klassische                          Auf den Arbeitsservern sowie in den Containern ist
Linux-basierte Infrastruktur aufgebaut, wie sie in den                  eine durchaus typische Server- und Arbeitsumgebung
80er und 90er Jahren an vielen Universitäten und                        installiert. Aufgrund der Gegebenheit, von Beginn an
Hochschulen in der Informatik zum Standard gehörte.                     nur in der Kommandozeile zu arbeiten, um alle Ar-
Damit wird der aktuellen Entwicklung Rechnung ge-                       beitsschritte wiederholbar und automatisierbar durch-
tragen, in der Webtechnolgien und insgesamt Server-                     führen zu können, trotzdem aber die Studierenden
orientierte Anwendungen einen massiven Aufschwung                       nicht auf die für sie zunächst unmodern und unhand-
erleben.                                                                lich wirkende reine Textausgabe zu beschränken, wur-
   So besteht die gemeinhin als Cloud bezeichnete                       de ein spezifischer Arbeitsfluss etabliert: Wo immer
technolgische Basis moderner Anwendungen letztlich                      sie etwas mit einem selbst geschriebenen Programm
aus einer Menge an Servern mit Rechen- und Speicher-                    erzeugen, nutzen sie das Webverzeichnis, um sich
kapazität. Anwendungen bestehen dort aus Program-                       das Ergebnis im Browser anzeigen lassen zu können
men, die typischerweise unter Linux laufen. Selbst in                   und gegebenenfalls auch Freunden und Familie früh-
der Microsoft-eigenen Azure-Cloud laufen zunehmend                      zeitig zu zeigen, was sie im Studium tun. So lernen
Anwendungen unter Linux:                                                sie früh das Werkzeug gnuplot kennen, um Graphen
                                                                        visuell ansprechend als PDF oder SVG zu erzeugen
     Today, Scott Guthrie, Microsoft’s executive vice
                                                                        und sie lernen LATEX, um Dokumente so zu generieren,
     president of the cloud and enterprise group, said
                                                                        dass sie zum einen heutigen ästhetischen Ansprüchen
     in an interview, "it’s about half now, but it
                                                                        genügen als auch die sorgfältige Trennung von Struk-
     varies on the day because a lot of these work-
                                                                        tur und Darstellung verdeutlichen. Da sie frühzeitig
     loads are elastic, but sometimes slightly over
                                                                        HTML von Hand und ohne all zu mächtige Hilfsmittel
     half of Azure VMs are Linux."
                                                                        zu schreiben angehalten werden, können sie systema-
     (Steven J. Vaughan-Nichols)                                        tisch Listen und Tabellen mit Skripten oder mit Java
                                                                        erzeugen.
Zudem ist das InternetOfThings und große Teile des-
                                                                           Der grundsätzliche Arbeitsrhythmus ist also: Erstelle
sen, was unter Industrie 4.0 verstanden wird, auf uni-
                                                                        ein Programm, das etwas produziert, das im Web an-
xoiden System – speziell Linux – aufgebaut.
                                                                        gezeigt werden kann - sei es ein HTML-Dokument, eine
   Folglich müssen heute Studierende wieder darauf
                                                                        PDF-Datei, ein Bild (PNG) oder eine Grafik (SVG/PDF).
vorbereitet werden, sich in einer solchen Umgebung
                                                                        Wie in dem Abschnitt zum Workshop Videoerstellung
sicher bewegen zu können.
                                                                        dargestellt, gehen wir dabei soweit, dass aus einer
   Unsere Umgebung besteht aus mittlerweile mehre-
                                                                        Menge von generierten Grafiken automatisiert eine
ren Arbeitsservern, auf denen sich die Studierenden
                                                                        Menge von Bildern und daraus dann ebenfalls automa-
innerhalb der Hochschule ebenso wie von außerhalb
                                                                        tisiert ein Video erstellt werden kann. Die Werkzeuge
per ssh einloggen können. Sie finden dort ein Home-
                                                                        dafür (inkscape und ffmpeg) gehören daher auch zu
Verzeichnis für Ihre Arbeiten vor und lernen von Be-
                                                                        unserer Standardumgebung.
ginn an, mit dem Editor vim Ihre Aufgaben zu erle-
digen. Zudem haben sie dort ein Webverzeichnis, in
dem sie ihre persönliche Webseite mit HTML und CSS                      Verzahnung von Modulen
gestalten können und sollen. Die Infrastruktur bietet                   Um Studierenden einen Zugang und ein entsprechen-
jedem Studierenden und jedem Lehrenden außerdem                         des Verständnis für grundlegende Konzepte der Infor-
Zugang zu einer eigenen Datenbank, zu PHP, Java                         matik zu ermöglichen, verfolgen wir in der Studienein-
und einem Git-Server.                                                   gangsphase den Ansatz, verschiedene Fachmodule der-
   Da wir neben Java und der Bash im ersten Semes-                      art miteinander zu verzahnen, dass spezifische The-
ter nicht noch eine weitere Programmiersprache mit                      men aus jeweils einem der Module auch in anderen
PHP einführen wollten, trotzdem aber mit dynamisch                      Modulen aufgegriffen und behandelt werden. Eine sol-
erzeugen Webseiten bereits Automatisierung in das                       che Verzahnung ermöglicht es, Themen aus verschie-
Zentrum der Vorbereitung auf die kommenden Se-                          denen Perspektiven und anhand von verschiedenen
mester stellen wollten, haben wir für das Winterse-                     Beispielen zu betrachten. Die Hoffnung dabei ist, dass
mester 2018/2019 eine Docker-basierte Umgebung                          mehr Studierende zeitnah beim Stoff der Vorlesun-


V. Thurner, O. Radfelder, K. Vosseberg (Hrsg.): SEUH 2019                                                                                     68
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                                                               Oliver Radfelder, Karin Vosseberg, Ulrike Erb und Henrik Lipskoch, HS Bremerhaven


gen mitgenommen werden und verschiedene Lernty-                         Schlepper Tide (siehe Abbildung 2), der seinen Lie-
pen die Chance haben, den Stoff zu erfassen. Für die                    geplatz direkt vor dem Fährhaus hat, gibt es mehrere
Verzahnung ist es wichtig, dass sich die beteiligten                    Modelle: Zum einen diente die Konstruktionszeich-
Lehrenden der jeweiligen Module (mindestens der                         nung (siehe Abbildung 3) als präskriptives Modell
Module STEP, Programmieren, Mathematik, Software                        sowohl für den Original-Schlepper als auch für den
Engineering) abstimmen, in welchen Wochen voraus-                       3D-Druck der Modellboote.
sichtlich welche Themen behandelt werden. Es geht
dann nicht darum, auf dem Vorwissen aus den jeweils
anderen Veranstaltungen aufzusetzen, sondern das
Thema mit dem Ansatz und aus der Perspektive der
jeweiligen Veranstaltung einzuführen und dabei ggf.
Beziehungen zu den anderen Veranstaltungen herzu-
stellen. Dieses Konzept trägt auch den pädagogischen
Erkenntnissen Rechnung, dass neues Wissen nachhal-
tiger erworben werden kann, wenn es in einen breiten
Kontext vorhandenen Wissens eingeordnet werden
kann:

     ”As just explored, a wide range of converging
     evidence stresses the fundamental importance
     of the learning edge, the boundaries of existing
     knowledge which form the context into which
     newly learned concepts (information, under-                        Abbildung 3: Konstruktionszeichnung der Tide (Digi-
     standing and skills) must be integrated. This                      PEER)
     fact is widely understood and accepted, and the
     basis of many sound pedagogical practices.”
                                                                           Zum anderen ist das ausgedruckte STEP-Boot (sie-
     (Robins, 2010, S.66)                                               he Abbildung 1) ein Modell, das einige wenige Merk-
                                                                        male des Originals abbildet. Abbildung, Verkürzung
   Unser Curriculum sieht insgesamt drei Module für                     und Pragmatismus, die von Stachowiak (Stachowiak,
Software Engineering (SWE) vor: Im ersten Semes-                        1973) benannten typischen Merkmale von Modellen,
ter geht es um Modellierung im Allgemeinen und                          werden an diesem Beispiel greifbar.
UML im Besonderen. Im zweiten Semester wenden                              Neben solchen allgemeinen Aspekten der Model-
die Studierenden die gelernten Methoden in einem                        lierung erfahren die Studierenden ganz konkret den
konkreten Kundenprojekt ihrer Wahl an, während im                       Nutzen der Modellierung beim Software Engineering,
dritten Semester anhand von Fallbeispielen ein beson-                   wenn sie in SWE I die Aufgabe erhalten, das Konzept
derer Fokus auf Software-Architekturen und Quali-                       für die im STEP-Projekt zu entwickelnde Anwendung
tätssicherung gelegt wird. Die enge Verzahnung mit                      zunächst mittels UML-Anwendungsfalldiagramm zu
Inhalten des STEP-Projektes bietet in SWE I die Chan-                   entwerfen und später einzelne Abläufe per UML-
ce, Modellierungsbeispiele direkt auf die sehr pra-                     Aktivitätsdiagramm zu konkretisieren. In den STEP-
xisbezogenen Aufgabenstellungen der STEP-Projekte                       Projekten werden keine festen Vorgaben zur erwar-
zu beziehen. Insbesondere die Erstellung von UML-                       teten Funktionalität gemacht, sondern vor allem ein
Aktivitätsdiagrammen zu konkreten bash-Skripten aus                     Rahmen abgesteckt. Die Idee für das Endprodukt wird
den STEP-Projekten führt einerseits zu einem besse-                     von den Teams jeweils selbst entwickelt. Anwendungs-
ren Verständnis für den Sinn der Modellierung. An-                      falldiagramme sind dann eine gute Methode für die
dererseits erhalten die Studierenden dadurch einen                      Verständigung im Team über das zu entwickelnde Sys-
anderen, visuellen Blick auf den Quellcode, der vielen                  tem.
einen weiteren Zugang zum Verstehen der Programme                       Kontrollstrukturen, Aktivitätsdiagramm und
und Programmierkonzepte ermöglicht.                                             mathematische Berechnungen
   Im Folgenden skizzieren wir einige Beispiele zur Ver-                In     der   STEP-Veranstaltung      werden    stets
zahnung von Modulen aus der Studieneingangsphase                        auch Programmierprinzipien aus der Java-
unserer Bachelorstudiengänge Informatik und Wirt-                       Programmierveranstaltung aufgegriffen und deren
schaftsinformatik in den Wintersemestern 2017/2018                      Umsetzung in der Bash gezeigt. Auf diese Weise wird
und 2018/2019.                                                          die Programmiersprachen-übergreifende Bedeutung
Modellbildung                                                           von Konstrukten wie bedingten Anweisungen und
Die Aufgabenstellung des STEP-Projektes 2017/2018                       Schleifen unterstrichen. In SWE erhalten die Studie-
eignete sich besonders gut zur Erläuterung einiger                      renden durch die Modellierung dieser Konstrukte in
Grundprinzipien der Modellierung im Allgemeinen,                        Aktivitätsdiagrammen auch einen visuellen Zugang.
die in SWE I vermittelt werden. Zum Original, dem                       Ein anschauliches Beispiel ist die Modellierung der


V. Thurner, O. Radfelder, K. Vosseberg (Hrsg.): SEUH 2019                                                                                     69
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                                                               Oliver Radfelder, Karin Vosseberg, Ulrike Erb und Henrik Lipskoch, HS Bremerhaven


Erhöhung der Geschwindigkeit der STEP-Boote aus                         Fakultät in jeweils eigenen Veranstaltungseinheiten
dem STEP-Projekt 2017/2018. Die Boote konnten per                       eingeführt. Binärzahlen als Grundlage der digitalen
Browser durch den Aufruf entsprechender CGI-Skripte                     Computertechnik und das Dividieren mit Rest, wel-
gesteuert werden, die auf einem Webserver, dem                          ches ein Beispiel für die Endlichkeit mathematischer
Raspberry Pi der Boote, ausgeführt wurden. Ein                          Berechnungen im Computer darstellt, erfahren durch
Skript diente z.B. dazu, die Boote zu beschleunigen,                    die Verzahnung mit STEP direkte praktische Übungen.
bis sie sich zu sehr in Schieflage neigten. In SWE I                    Diese Übungen wären sonst im Modul Mathematik
sollte dies mittels UML-Aktivitätsdiagrammen mit                        aufgrund der erforderlichen Themenbreite für Unix,
‘Schwimmbahnen‘ modelliert werden. Eine mögliche                        Shell-Skripte etc. nicht zu leisten.
Lösung dazu findet sich in Abbildung 4. Der zyklische                      Insbesondere kann so das RSA-Verschlüsselungs-
Verlauf einer Schleife kann im Aktivitätsdiagramm                       verfahren (Rivest u. a., 1977) praktisch ausprobiert
gut veranschaulicht werden.                                             werden: In der Mathematik lernen die Studierenden
                                                                        den Algorithmus und die mathematische Grundlage.
                                                                        Die Basis bilden zwei sehr große Primzahlen und dann
                                                                        werden nacheinander mehrere Zahlen daraus berech-
                                                                        net. Dabei wird auch das sogenannte Multiplikative
                                                                        Inverse benötigt. Hierzu lernen die Studierenden eben-
                                                                        falls in der Mathematik den Euklidischen Algorithmus
                                                                        (Knuth, 1998) kennen und anwenden. Für die korre-
                                                                        spondierende STEP-Aufgabe ist ein Programm, wel-
                                                                        ches den Euklidischen Algorithmus ausführt und die
                                                                        einzelnen Schritte auf der Konsole darstellt, gegeben.
                                                                           In Abbildung 6 ist die Ausgabe der Berechnung
                                                                        zu sehen. In der Zeile für i = 5 ist der Wert von r
                                                                        gerade 1, was bedeutet, dass die Zahlen 310 und 617
Abbildung 4: Aktivitätsdiagramm Boot beschleunigen                      keine gemeinsamen Teiler haben. Deswegen gibt es
                                                                        das Multiplikative Inverse bezüglich modulo 617. Es
   Die Nutzung von Schleifen wurde auch zum Beispiel                    steht in der gleichen Zeile in der Alpha-Spalte. Da die
anhand der Dezimal-Binär-Umwandlung mit Modulo-                         Zahl negativ ist, müssen die Studierenden zusätzlich
Berechnung verdeutlicht. Mit diesem Beispiel wird                       617 addieren:
sowohl ein Bogen zur Mathematik-Veranstaltung ge-
schlagen, als auch das bash-scripting einer Schleife                                (310 · (−205 + 617))           mod 617 = 1
gezeigt (siehe Abbildung 5). Zudem kommen dafür
in den Aktivitätsdiagrammen Notationselemente wie                       Diese Teilaufgabe ist nicht ohne die mathematischen
Verzweigung und Zusammenführung zum Einsatz.                            Kenntnisse zu lösen.




                                                                        Abbildung 6: Erweiterter Euklidischer Algorithmus
                                                                        berechnet für die Zahlen 310 und 617

Abbildung 5: Bash-Skript Dezimal-Binär-Umwandlung                          Die gesamte STEP-Aufgabe besteht daraus, dass die
                                                                        Studierenden zwei große Primzahlen finden und die
Verzahnung mit der Mathematik am Beispiel                               verschiedenen weiteren benötigten Zahlen für RSA
       RSA                                                              vermittels einfacher mathematischer Formeln (Multi-
Im Modul Mathematik werden die Begriffe Binärzah-                       plikationen) berechnen. Wie sie die Primzahlen fin-
len, Dividieren mit Rest und Kombinatorik mit der                       den, ist ihnen überlassen. Durch Shell-Skript-Aufruf


V. Thurner, O. Radfelder, K. Vosseberg (Hrsg.): SEUH 2019                                                                                     70
                                                            Informatik ist nicht nur Programmieren – aber ohne Programmieren ist nichts Informatik
                                                               Oliver Radfelder, Karin Vosseberg, Ulrike Erb und Henrik Lipskoch, HS Bremerhaven


bestimmen sie das Multiplikative Inverse, in dem das                    Rechteck, Linienzug oder Text können direkt im Editor
gegebene Programm aufgerufen und aus der Ausgabe                        eingegeben werden:
der entsprechende Wert herausgefiltert wird.
                                                                        
stellten Zahlen, das RSA-Verfahren anzuwenden: Das
                                                                          
zeuge hergestellt, um sich gegenseitig verschlüsselte
                                                                          
vier Hauptaufgaben eines Verschlüsselungsverfahrens
                                                                          
finden Anwendung: Verschlüsselung, Entschlüsselung,
                                                                            Ohne Programmieren ist nichts
Signierung, Verifizierung.
                                                                            Informatik
                                                                        
Workshop Videoerstellung
Die Vermittlung der Kompetenz, selbst Visualierungen
zu generieren, ist ein weiteres Thema im Rahmen der
                                                                          Ohne Programmieren ist nichts Informatik
Step-Veranstaltung, auf das wir im Folgenden einge-
hen.
   Videos werden von heutigen Studierenden gern und
viel zum Lernen genutzt. Jedoch sind fremdgeschaffe-
ne Lernvideos zunächst einmal ein passives Medium
und bieten Ihrer Natur nach eben keine Möglichkeit,
den dargestellten Sachverhalt mit eigenen Parametern
zu variieren oder mit eigenen Ideen anzureichern.
   Das hier vorgestellte Instrument selbsterstellte Videos
zur Visualisierung komplexer Vorgänge knüpft an die                                       Abbildung 7: SVG Ausgabe
konstruktionistischen Ideen von Seymore Papert an:
                                                                           Es genügt zum Erstellen einer Grafik hier also zu-
     Slowly I began to formulate what I still consider
                                                                        nächst die Fertigkeit zur Bedienung eines Editors und
     the fundamental fact about learning: Anything
                                                                        die Beherrschung einiger weniger Unix-Kommandos
     is easy if you can assimilate it to your collec-
                                                                        wie cp für das Kopieren der Datei in das Webverzeich-
     tion of models. If you can’t, anything can be
                                                                        nis. Beim Editieren ist immer auch ein Browser geöff-
     painfully difficult.
                                                                        net, in dem das Ergebnis sehr schnell geprüft werden
     (Papert, 1980, S. iiv)                                             kann. Da die Studierenden zu dem Zeitpunkt, da wir
                                                                        SVG eingeführt haben, bereits HTML-Kenntnisse be-
   Große Teile der Ideen von Papert sind explizit auf                   sitzen, ist die Syntax von SVG nicht mehr all zu fremd
den Umgang von Schüler*innen mit Computern ausge-                       - die Tatsache, dass Baumstrukturen mit ineinander
richtet, um sowohl das Programmieren als solches zu                     geschachtelten Tags in der speziellen Notation mit spit-
erlernen als auch die Lust am mentalen Modellieren                      zen Klammern konstruiert werden, ist folglich keine
und Prüfen der Modelle zu fördern. Demzufolge sind                      große Hürde mehr. Das schnell wechselnde Arbeiten
auch in dieser Tradition fortgeführte Programmierum-                    zwischen Editor und Browser ist ebenfalls eingeübt
gebungen (von Logo bis Scratch) nicht auf generische                    und stellt keine Probleme mehr dar.
Programmiersprachen ausgerichtet und bisweilen für
Studierende zu verspielt.                                               Einheitskreis
   In unserem Ansatz verfolgen wir das Ziel, dass die                   Als bedeutend größere Schwierigkeit stellt sich her-
Studierenden eine Grundmenge an Elementen an die                        aus, dass die Studierenden zwar mit den Worten Si-
Hand bekommen, mit der sie sich aus jeder Program-                      nus, Cosinus, Pythagoras und Einheitskreis vertraut
miersprache heraus selbst Visualisierungen höherer                      waren, jedoch die Zusammenhänge mit Koordinaten-
und abstrakterer Konzepte erstellen können.                             systemen ihnen zu einem erheblichen Teil so fremd
                                                                        waren, dass sie nicht - oft auch kaum nach ausführli-
Scalable Vector Graphics                                                cher Hilfe in Tutorien - in der Lage waren, einen Kreis
Das Format SVG (Scalable Vector Graphics) hat sich                      aus 18 Kreisen zu konstruieren. Der Stoff aus dem
in den vergangenen Jahren zu einem Standardformat                       Mathematikunterricht spätestens der 10. Klasse war
für Vektorgrafiken entwickelt. Jeder einigermaßen mo-                   nicht präsent - geschweige denn zu einem Teil der
derne Browser kann SVG-Grafiken nativ (also ohne                        inneren Modellbildung geworden. Für einen Studien-
Plugins) darstellen. SVG ist ein reines, auf XML ba-                    gang, der heutzutage so stark auf Visualisierungen
sierendes Textformat - grafische Primitive wie Kreis,                   und Grafik im Allgemeinen aufbaut, stellt das eine


V. Thurner, O. Radfelder, K. Vosseberg (Hrsg.): SEUH 2019                                                                                     71
                                                            Informatik ist nicht nur Programmieren – aber ohne Programmieren ist nichts Informatik
                                                               Oliver Radfelder, Karin Vosseberg, Ulrike Erb und Henrik Lipskoch, HS Bremerhaven


ernstzunehmende Problematik dar, der zu begegnen
ist; zumal nicht wenige der Studierenden selbst sehr
visuell geprägt sind und das Programmieren von Com-
puterspielen recht weit oben auf der Wunschliste der
eigenen Befähigungen steht. In Zeiten, in denen 3D-
Visualisierungen und -Animationen für jeden program-
mierwilligen Menschen erschwinglich und machbar
ohne Spezialausrüstung sind, wird man die Studie-
renden gerade zu diesem so zukunftsträchtigen und
spannenden Feld so nicht hinführen können: Kein API                     Abbildung 8: SVG Ausgabe für die Längen im Einheits-
oder Framework nimmt einem die Notwendigkeit ab,                        kreis bei 30 Grad
mit drei ausgestreckten Fingern vor sich Rotationen
im dreidimensionalen Raum in Cosinus und Sinus
                                                                        3. Variieren Sie Ihr Skript so, dass es als Argument
denken zu müssen.
                                                                           eine Zahl in Graden von 0 bis 360 entgegennimmt
Grundannahme                                                               und zeichnen Sie eine Linie von dem Mittelpunkt des
Wer                                                                        Kreises bis zum Rand des Kreises bei der übergebe-
                                                                           nen Gradzahl. Fügen Sie dort noch einen Kreis mit
•     bereits einfache Skripte schreiben kann, die Texte                   dem Radius 8 ein. Berechnen Sie die Koordinaten
      ausgeben,                                                            mit bc.
•     Ausgaben auf der Kommandozeile ganz problem-                           rad = degrees·π
                                                                                      180
      los in eine Textdatei umleiten kann,                                   x = cx + cos(rad) · r
•     Schleifen und Bedingungen ausdrücken kann,                             y = height − (cy + sin(rad) · r)
•     versteht, dass Programmaufrufe unter Unix im-                          rad=$(echo ”($deg * 4*a(1))/180”|bc -l)
      mer sowohl in der Shell ausführbar sind als auch                       x=$(echo ”$cx + s($rad)*$r”|bc -l)
      genau so in einem Skript mit Kontrollstrukturen                        y=$(echo ”$h-($cy + c($rad)*$r)”|bc -l)
      zur Automatisierung stehen können,                                4. Rufen Sie in einer Schleife mit i von 0 bis 360 Ihr
•     ein Kommandozeilenprogramm zur Verfügung                             Skript mit i als Argument auf und erzeugen Sie
      hat, das SVG-Grafiken in PNG-Bilder konvertie-                       dadurch 361 SVG-Dateien der Form kreis$num.svg,
      ren kann (inkscape) und                                              wobei sich $num aus $i + 1000 berechnet. Erzeugen
                                                                           Sie aus den SVG-Dateien ebenfalls in der Schleife
•     ein Kommandozeilenprogramm zur Verfügung                             jeweils eine PNG-Datei:
      hat, das eine Menge von PNG-Bildern in ein digi-
                                                                             inkscape -z --export-png=kreis$num.png \
      tales Video konvertiert (ffmpeg),
                                                                             kreis$num.svg
kann sich mit wenig Aufwand ein eigenes Video pro-
grammieren, in dem der Zusammenhang von Sinus,                          5. Benutzen Sie ffmpeg nun, um aus den 361 Dateien
Cosinus und Einheitskreis dargestellt wird.                                eine Videodatei zu erzeugen:
  Im folgenden Abschnitt zeigen wir die konkrete                             ffmpeg -y -i kreis1%03d.png \
Lerneinheit, die in Form eines Workshops an einem                            -pix_fmt yuv420p kreis.mp4
Vormittag den Studierenden etwa in der Mitte des                             Betrachten Sie das Video in Ihrem Browser.
Semesters gegeben wurde, nachdem in der Vorwoche
klar wurde, dass Trigonometrie noch einmal vertieft                     6. Verändern Sie nun Ihr Skript so, dass zusätzlich zu
werden könnte.                                                             der Linie, die vom Mittelpunkt zum Kreisrand gezo-
                                                                           gen wird, noch die Linie vom Kreismittelpunkt zu
Ein Workshop zum Einheitskreis                                             der berechneten X-Koordinate aber auf der gleichen
1. Schreiben Sie ein Skript, das eine SVG-Datei der                        Höhe wie der Kreismittelpunkt in blau eingezeichnet
   Breite 700 Einheiten und der Höhe 300 Einheiten                         wird. Nun zeichnen Sie noch eine Linie von diesem
   ausgibt, in dem ein Rechteck derselben Größe an                         Punkt zu dem berechneten Punkt auf dem Kreisrand
   dem Punkt (0,0) positioniert wird.                                      in rot. Erzeugen Sie nun wieder ein Video und be-
                                                                           trachten Sie den Verlauf des rechtwinkligen Dreiecks.
2. Fügen Sie einen Kreis mit dem Radius 100 Einheiten
   an der Position (150,150) ein und zeichnen Sie ein
   Koordinatenkreuz ein, das durch eben diesen Mit-                     7. Verändern Sie in einem vorerst letzten Schritt noch
   telpunkt des Kreises geht. Für die folgenden Über-                      einmal Ihr Skript so, dass – wieder in einer Schleife
   legungen gilt dieser Punkt als Nullpunkt in dem                         – alle Werte von 0 bis zur aktuellen Gradzahl für
   kartesischen Koordinatensystem und 100 graphi-                          Cosinus (x-Achse) und Sinus (y-Achse) berechnet
   sche Einheiten entsprechen einer Einheit in diesem                      und neben dem Kreis als einzelne kleine Kreise mit
   System.                                                                 einem Radius von 5 Einheiten aufgetragen werden.


V. Thurner, O. Radfelder, K. Vosseberg (Hrsg.): SEUH 2019                                                                                     72
                                                            Informatik ist nicht nur Programmieren – aber ohne Programmieren ist nichts Informatik
                                                               Oliver Radfelder, Karin Vosseberg, Ulrike Erb und Henrik Lipskoch, HS Bremerhaven


                                                                        bindung mit der Shell. Das Öffnen und Schließen
                                                                        und Beschreiben von Dateien in Java erfordert ein
                                                                        komplexes Geflecht aus Objekten und Klassen, die
                                                                        zu Beginn des Programmierenlernens noch zu fremd
                                                                        sind. Mit System.out.println lässt sich jedoch für jeden
                                                                        Programmaufruf ein Datenstrom beschreiben - und so
                                                                        wird in einer Shell-Schleife jeweils ein Java-Programm
                                                                        aufgerufen, das wiederum SVG hinausschreibt.
                                                                           Nach dem Workshop haben wir den Studierenden
Abbildung 9: SVG Ausgabe für die Längen im Einheits-                    als Wochenaufgabe gestellt, mit den gleichen Konzep-
kreis zur Veranschaulichung von Sinus und Cosinus                       ten (SVG, Bash und ffmpeg) irgendeine Animation zu
bei 30 Grad                                                             erstellen - möglicherweise eine, die etwas aus dem bis-
                                                                        herigen Studium veranschaulicht. Dabei sind sehr be-
                                                                        eindruckende Ergebnisse entstanden: mehrfach wurde
                                                                        ein Sortieralgorithmus visualisert und die Türme von
                                                                        Hanoi, die in der Programmiervorlesung behandelt
                                                                        worden waren, fanden sich ebenfalls mehrfach wieder.
                                                                        Dass in fast allen anderen in irgendeiner Form mit
                                                                        den Kreisfunktionen experimentiert wurde (von Ana-
                                                                        loguhren bis zu Lissajous-Figuren) war angesichts der
                                                                        oben beschriebenen Ausgangssituation ein besonders
                                                                        erfreuliches Ergebnis.
Abbildung 10: SVG Ausgabe für die Längen im Ein-
heitskreis zur Veranschaulichung von Sinus und Cosi-                    Fazit
nus bei 330 Grad mit Sinus- und Cosinus-Kurve                           Die mittlerweile sechsjährigen Erfahrungen mit der
                                                                        Studieneingangsphase an der Hochschule Bremerha-
8. Betten Sie die das Video in Ihre HTML-Datei nun                      ven haben gezeigt, dass ein begleiteter, projektorien-
   so ein, dass es in einer Endlosschleife abläuft und                  tierter Studienstart die soziale Integration der Studie-
   betrachten Sie Ihr Werk einige Minuten. Versuchen                    renden fördert und in den meisten Teams die Zusam-
   Sie so das Verhältnis von Sinus und Cosinus im Ein-                  menarbeit auch nach anfänglichen Schwierigkeiten
   heitskreis als Längen in einem Koordinatensystem                     sehr gut funktioniert. Die Teams kommen zu guten
   zu begreifen.                                                        bis sehr guten Projektergebnissen und die Einzelnen
                                                                        zeigen deutliche Fortschritte in ihrer Lernentwicklung.
Kontextualisierung                                                      Mit der Neuausrichtung der Projekte von reinen Analy-
SVG als Visualisierungswerkzeug schult die Studieren-                   seaufgaben zu Programmieraufgaben kann eine besse-
den von Beginn an darin, in Schnittstellen zu denken.                   re Verzahnung der Grundlagenfächer hergestellt wer-
Statt spezieller APIs oder sogar Programmiersprachen                    den. Somit werden die Zusammenhänge für die Stu-
wird in guter Unix-Tradition als Interface reiner Text                  dierenden erfahrbarer.
genutzt, der über Pipes und Ausgabeumlenkung in                            Ob alle angestrebten Ziele auch tatsächlich er-
Dateien gelenkt wird. Zusammen mit der Möglichkeit,                     reicht werden, bedarf noch entsprechender Evalua-
in Schleifen viele, systematisch benannte Dateien zu                    tionen. Bisher gründen unsere Aussagen dazu auf
erzeugen und mit einem einzigen Programmaufruf in                       eigenen Eindrücken sowie auf den STEP-Blogs der
ein Video zu konvertieren, lassen sich selbständig kom-                 Studierenden. Wie erwähnt wird von den Studieren-
plexe Sachverhalte durchdenken. Das oben beschrie-                      den erwartet, dass sie in ihrem Teamordner auf der
bene Konzept führen wir bei uns in der Studienein-                      ILIAS-Lernplattform einen wöchentlichen, persönli-
gangsphase etwa in der Mitte des Semesters ein. Das                     chen Blogeintrag schreiben, in dem kurz zusammen-
Dateisystem, Schleifen, Bedingungen und einfache                        gefasst wird, was in allen Lehrveranstaltungen des
Skripte sind den Studierenden bis dahin ebenso wie                      ersten Semesters gelernt wurde, welche Schwierig-
HTML und SVG hinreichend nahe gebracht worden.                          keiten im Wege standen und was in der kommenden
Dass das Beispiel Sinus und Cosinus am Einheitskreis                    Woche angestrebt wird. In Abbildung 11 ist das vorläu-
behandelt wird, ist lediglich der konkreten Situation                   fige Ergebnis zu sehen. Von etwa 90 Studierenden, die
geschuldet, dass klar wurde, dass zumindest in die-                     wir als aktiv studierend betrachten können, schreiben
ser Kohorte diesbezüblich Nachholbedarf bestand. Es                     im Schnitt mehr als 70 pünktlich ihren Blogeintrag.
könnte sich ebenso gut um einfache Sortieralgorith-                        Diese Blogeinträge sind für uns ein wertvolles Eva-
men, das Durchlaufen von Arrays oder Algorithmen                        luationsinstrument, bei dem wir wöchentliches Feed-
auf Graphen handeln.                                                    back darüber erhalten, was in den verschiedenen Fä-
   Ebenfalls lässt sich das Konzept auf die Program-                    chern bei den Studierenden ”hängengeblieben” ist,
mierung mit Java anwenden - allerdings nur in Ver-                      wo zusätzlicher Erklärungsbedarf besteht oder ob die


V. Thurner, O. Radfelder, K. Vosseberg (Hrsg.): SEUH 2019                                                                                     73
                                                             Informatik ist nicht nur Programmieren – aber ohne Programmieren ist nichts Informatik
                                                                Oliver Radfelder, Karin Vosseberg, Ulrike Erb und Henrik Lipskoch, HS Bremerhaven


                                                                         [Key u. Hill 2018] K EY, Olivia ; H ILL, Lukasz: Die
  Abbildung 11: Blog-Einträge pro Semesterwoche                            Studieneingangsphase im Umbruch. Anregungen
100                                                                        aus den Hochschulen. In: nexus impulse für die
                                                                           Praxis (2018), Nr. 14
 80

 60                                                                      [Knuth 1998] K NUTH, Donald E.: The Art of Computer
                                                                           Programming. Bd. 2, Seminumerical Algorithms. 3.
 40                                                                        Addison-Wesley Professional (Pearson), 1998
 20
                                                                         [Merkel 2014] M ERKEL, Dirk: Docker: Lightweight
   0                                                                       Linux Containers for Consistent Development and
           1   2    3    4    5   6    7    8   9 10 11 12                 Deployment. In: Linux J. 2014 (2014), März, Nr.
                             Semesterwoche                                 239. – ISSN 1075–3583
                                                                         [Papert 1980] PAPERT, Seymour: Mindstorms: children,
Arbeitsbelastung zu hoch ist. Ein Wochenblogeintrag                        computers, and powerful ideas. New York, NY, USA :
wie: ”In Programmieren und SWE haben wir Klas-                             Basic Books, Inc., 1980. – ISBN 0–465–04627–4
sen und Objekte kennengelernt” zeigt zum Beispiel
auch, wie gut die Verzahnung der Module funktioniert.                    [Rivest u. a. 1977] R IVEST, R. L. ; S HAMIR, A. ; A D -
                                                                           LEMAN , L.: A Method for Obtaining Digital Si-
Durch die Einträge wird den Studierenden selbst klar,
was sie in der vergangenen Woche gelernt haben:                            gnatures and Public-Key Cryptosystems. 1977. –
                                                                           http://people.csail.mit.edu/rivest/Rsapaper.pdf
       "Diese Woche haben wir uns in STEP mit der
       Erstellung eines Einheitskreises beschäftigt. Mit                 [Robins 2010] R OBINS, Anthony V.: Learning edge
       Hilfe des Programms ffmpeg, haben wir außer-                        momentum: a new account of outcomes in CS1.
       dem mehrere Bilder, mit verschiedenen Varian-                       In: Computer Science Education 20 (2010), Nr. 1, S.
       ten des Kreises, zu einem Video zusammenfügen                       37–71
       können.                                                           [Schmolitzky 2017] S CHMOLITZKY, Axel: Zahlen, Be-
     Die Wochenaufgabe in STEP empfand ich diese                           obachtungen und Fragen zur Programmierlehre. In:
     Woche wesentlich leichter, als in der vergange-                       B RÜGGE, Bernd (Hrsg.) ; K RUSCHE, Stephan (Hrsg.):
     nen Woche und konnte sie auch schnell umset-                          Tagungsband des 15. Workshops Software Enginee-
     zen. In Programmieren haben wir das Thema                             ring im Unterricht der Hochschulen, 2017, 83–90
     Rekursion wiederholt, hinzu kam das Thema
     Objektorientierte Programmierung in Java, so-                       [Stachowiak 1973] S TACHOWIAK, Herbert: Allgemeine
     wie die Verknüpfung von mehreren Klassen.                             Modelltheorie. Bd. 2, Seminumerical Algorithms. Wi-
                                                                           en : Addison-Wesley Professional (Pearson), 1973. –
       Weiterhin schwer fällt mir Mathe, aber da muss
                                                                           ISBN 3–211–81106–0
       man halt durch. Zum Glück hilft ja bekanntlich
       das Internet bei Verständnisproblemen. Ich freue                  [Steven J. Vaughan-Nichols ] S TEVEN J. VAUGHAN -
       mich jedenfalls auf den Unternehmensbesuch in                        N ICHOLS:    Linux now dominates Azure. –
       der nächsten Woche."                                                 https://www.zdnet.com/article/linux-now
                                                                           -dominates-azure/ Zugriff: 30.10.2018
  Als ein erfreuliches Ergebnis der Studieneingangs-
phase kann zudem festgehalten werden, dass die                           [Vosseberg 2015] V OSSEBERG, Karin: Mit Projekten
Workshop-ähnliche Lernumgebung über das ganze                              ins Studium starten. In: S CHMOLITZKY, Axel (Hrsg.)
Semester hinweg eine Wissensvermittlung in einer                           ; H AUPTMANN, Anna S. (Hrsg.): Tagungsband des 14.
sehr intensiven Lernatmosphäre ermöglicht hat.                             Workshops Software Engineering im Unterricht der
                                                                           Hochschulen, 2015, 123–124
Literatur
                                                                         [Vosseberg u. a. 2015] V OSSEBERG, Karin ; C ZERNIK,
[Dennert-Möller u. Garmann 2016] D ENNERT-
                                                                           Sofie ; E RB, Ulrike ; V IELHABER, Michael: Projek-
  M ÖLLER, Elisabeth ; G ARMANN, Robert: Das „Start-
                                                                           torientierte Studieneingangsphase. Das Berufsbild
  projekt“ - Entwicklung überfachlicher Kompetenzen
                                                                           der Informatik und Wirtschaftsinformatik schärfen.
  von Anfang an. In: S CHWILL, Andreas (Hrsg.) ; L U -
                                                                           In: S CHUBERT, Sigrid (Hrsg.) ; S CHWILL, Andreas
  CKE , Ulrike (Hrsg.): HDI 2016 : Hochschuldidaktik
                                                                           (Hrsg.): HDI 2014 : Gestalten von Übergängen, 2015,
  der Informatik, 2016, 11 – 24
                                                                           169 – 177
[DigiPEER ] D IGI PEER:    Digitalisierung groß-
  formatiger Pläne und technischer Zeichnungen                           [WSV 2018] WSV: Maritime Verkehrstechnik. 2018.
  zur Erfassung und Erschließung des Raums.                               – https://www.gdws.wsv.bund.de/DE/schifffahrt/
  – http://www.digipeer.de/index.php Zugriff:                              03_verkehrstechnik/verkehrstechnik-node.html
  02.12.2018


V. Thurner, O. Radfelder, K. Vosseberg (Hrsg.): SEUH 2019                                                                                      74