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|title=BPMN-Rad: Gamifizierte Anwendung zur Unterstützung der Modellierung von Geschäftsprozessen mittels der Modellierungssprache BPMN (short paper)
(The BPMN-Wheel: A Gamified Application to Support the Modeling of Business Processes using BPMN)
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==BPMN-Rad: Gamifizierte Anwendung zur Unterstützung der Modellierung von Geschäftsprozessen mittels der Modellierungssprache BPMN (short paper)
(The BPMN-Wheel: A Gamified Application to Support the Modeling of Business Processes using BPMN)==
https://ceur-ws.org/Vol-2542/MOHOL8.pdf
Joint Proceedings of Modellierung 2020 Short, Workshop and Tools & Demo Papers
Workshop zur Modellierung in der Hochschullehre 119
BPMN-Rad: Gamifizierte Anwendung zur Unterstützung
der Modellierung von Geschäftsprozessen mittels der
Modellierungssprache BPMN
Bahar Kutun1 und Werner Schmidt1
Abstract: In diesem Beitrag wird eine gamifizierte Anwendung in Form eines Brettspieles zur
Motivation von Lernenden vorgestellt2. Das Brettspiel ermöglicht das Erlernen von theoretischen
Inhalten zur Modellierungssprache BPMN (Business Process Model and Notation) sowie die
Modellierung eines Geschäftsprozesses durch Anwendung des angeeigneten Wissens. Dieser
Artikel soll einen Beitrag zur Initiative zur Sammlung herausragender Modellierungsaufgaben
leisten.
Keywords: Gamification, Serious Games, Game Based Learning, Brettspiel, Wissenstransfer,
BPMN, Geschäftsprozessmanagement, Hochschullehre
1 Einleitung
Immer mehr gewinnt Gamification - der Einsatz von spieletypischen Elementen in einem
nicht spielerischen Kontext - an Bedeutung, da es in vielen Anwendungsgebieten positive
Auswirkung auf die Motivation der Handelnden haben kann. Durch die richtige
Kombination von Spielelementen wird eine langfristige Verhaltensänderung und die
Aufrechterhaltung der Motivation bei der Durchführung bestimmter Tätigkeiten
unterstützt [De11].
Der Wissenstransfer, insbesondere von theoretischen Inhalten, stellt Lehrende und
Lernende vor große Herausforderungen, da die Motivation von Lernenden meist nicht
stetig aufrechterhalten bleibt. Daher haben wir ein Brettspiel zur Vermittlung von
Wissensinhalten entwickelt. Die Implementierungsform fiel auf ein Brettspiel, da
Umfragen unter Studenten zufolge Brettspiele bei zwei Dritteln deren beliebteste Spieleart
sind [Be16 und Ga10] und mit Brettspielen bisher positive Erfahrungen gesammelt werden
konnten [Ta16, Ku18a und Ku18b]. Dem Ansatz von Gamification folgend, soll es die
Motivation von Handelnden, in diesem Fall der Lernenden, steigern und den Lernerfolg
positiv beeinflussen. Anhand des Spiels sollen sich Lernende theoretische Lerninhalte zu
BPMN aneignen und das Gelernte durch die Modellierung eines in textueller Form
vorgegebenen Prozesses anwenden. Das Brettspiel konnte bereits in unterschiedlichen
Studiengängen mehrerer Hochschulen evaluiert werden.
1
Technische Hochschule Ingolstadt, Business School, Esplanade 10, 85049 Ingolstadt,
vorname.nachname@thi.de
2
Unter http://butler.aifb.kit.edu/initiative/ ist das entsprechende Material verfügbar.
Copyright © 2020 for this paper by its authors.
Use permitted under Creative Commons License Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).
120 Bahar Kutun und Werner Schmidt
Im vorliegenden Artikel wird in Abschnitt 2 das Spielkonzept dargestellt. Dessen
prototypische Umsetzung und der Verlauf des Spiels sind Gegenstand von Abschnitt 3.
Informationen zu Design und Ergebnissen der Evaluation sowie ein kurzer Ausblick
runden den Beitrag im letzten Abschnitt ab.
2 Spielkonzept
2.1 Spielinhalt
Das vorliegende Brettspiel wurde für die Modellierung von Geschäftsprozessen mittels
der Modellierungssprache BPMN [Al15, Fr16 und Fl18] erstellt. Anhand des Spieles
sollen sich Lernende in einer ungezwungenen Atmosphäre theoretisches Wissen über die
Modellierungssprache BPMN aneignen. Sie sollen außerdem noch während der
Spielrunde ihr erlerntes Wissen durch die Modellierung eines verbal beschriebenen
Geschäftsprozesses einer Online-Bestellung praktizieren bzw. vertiefen. Das generische
Konzept ermöglicht die Übertragung und Anwendung des Spielkonzeptes auf andere
Modellierungssprachen, wie bspw. Ereignisgesteuerte Prozessketten (EPKs), und andere
Prozessbeispiele.
2.2 Design der Spielbretter
Das Brettspiel besteht aus zwei separaten Spielbrettern. Beide Spielbretter ähneln einem
Glücksrad (vgl. Abb. 1). Das erste Glücksrad (BPMN-Rad) steuert den Spielverlauf. Es
beinhaltet 14 Felder, die unregelmäßig in die vier Kategorien Lernkarten,
Kontrollfragekarten, Teamwork und Drehscheibe Notationselemente eingeteilt sind. Das
zweite Glücksrad kommt erst dann zum Einsatz, wenn im BPMN-Rad das Feld
Drehscheibe Notationselemente „erdreht“ wurde. Mit ihr können Spieler dann
verschiedene Notationselemente sammeln, die für die Modellierung des vorliegenden
Geschäftsprozesses nötig sind. In einer Spielrunde erhalten sie jeweils eines der
Modellierungskonstrukte wie Gateways oder Ereignisse (vgl. Abschnitt 3).
BPMN-Rad: Spielerische Modellierung 121
Abb. 1: Spielbrettdesign (links: BPMN-Rad, rechts: Drehscheibe Notationselemente)
2.3 Spielteil für Wissenstransfer
Um den Wissenstransfer zu ermöglichen, wurde mit Lern- und Kontrollfragekarten
gearbeitet. Zur Vermittlung von theoretischem Wissen zur Modellierungssprache BPMN
wurden 40 Lernkarten erstellt. Jede Lernkarte behandelt einen kleinen theoretischen Inhalt
und ist zur Schaffung einer Struktur beim Lernen mit Überschriften versehen (vgl. Abb.2).
Um zum einen den mittels Lernkarten vermittelten Inhalt abzufragen und zum anderen das
Wissen zu vertiefen, wurden 20 Kontrollfragekarten konzipiert. Auf der Vorderseite der
Kontrollfragekarten befinden sich Fragen unterschiedlichen Typs, wie z.B. Lückentext
oder Multiple-Choice-Fragen. Die richtigen Antworten können Lernende auf der
Rückseite der jeweiligen Karte finden. Für das richtige Beantworten der Fragen erhalten
Lernende Münzen der Farben gelb, orange oder blau. Diese Münzen können gesammelt
und im weiteren Spielverlauf bei der Modellierung gegen (noch) fehlende
Notationselemente eingetauscht werden (gelb für Gateways, orange für Ereignisse, blau
für alles andere).
122 Bahar Kutun und Werner Schmidt
Abb. 2: Karten für Wissenstransfer (links: Lernkarte, Mitte: Vorderseite Kontrollfragekarte, rechts:
Rückseite Kontrollfragekarte mit Antwort)
2.4 Spielteil für Geschäftsprozessmodellierung
Ziel dieses Spielteils ist es, dass die Spieler den textuell beschriebenen Online-
Bestellprozess mit dem erworbenen Wissen in ein grafisches BPMN-Modell überführen.
Dazu wurden aus Moderationskarten die auf der Drehscheibe verzeichneten
Notationselemente angefertigt: Gateways, Ereignisse, Aktivitäten, Artefakte und Lanes.
Den unterschiedlichen Arten von Gateways und Ereignissen (ereignisbasiertes Gateway,
sendendes Nachrichtenereignis etc.) wurde mit separaten Karten Rechnung getragen.
2.5 Spielmechanismen
Die Lernenden als Spieler sind den von Bartle identifizierten vier Spielertypen Achiever,
Socializer, Killer und Explorer zuzuordnen [Ba96, De13 und SS12]. Um im Spiel deren
Interesse zu wecken und ihre Aufmerksamkeit aufrechtzuerhalten, gilt es, die Spielertypen
mit passenden Spielmechanismen zu adressieren. Beim BPM-Rad realisierte Beispiele
sind Community Collaboration, Feedback und Badges, die komplette Liste ist [Ku18c] zu
entnehmen.
BPMN-Rad: Spielerische Modellierung 123
3 Prototyp und Spielverlauf
Abbildung 3 zeigt die prototypische Realisierung des in Abschnitt 2 vorgestellten
Spielkonzepts.
Abb. 3: BPMN-Rad
Das Spiel verläuft folgendermaßen: Lernende organisieren sich eigenständig in Teams von
idealerweise drei bis vier Personen. Jedes Team erhält die verbale Prozessbeschreibung
und kann sich orientieren, welche BPMN-Konstrukte für das zu entwickelnde Modell
nötig sind.
Ein Mitglied des Teams, das an der Reihe ist (Losentscheid zu Beginn), dreht am BPMN-
Rad. Dabei kann der Zeiger des BPMN-Rads auf folgende Felder zeigen: Lernkarte,
Kontrollfragekarte, Drehscheibe Notationselemente und Teamwork. Gelangt das Team
auf das Feld Lernkarte, so wird eine solche gezogen und der darauf befindliche Lerninhalt
laut vorgelesen. Die Karte wird zurück in den Stapel gelegt. Wird das Feld
Kontrollfragekarte erdreht, wird eine Kontrollfragenkarte gezogen. Das Team stimmt eine
Antwort ab und ein Mitglied äußert sie. Ist die Antwort richtig, erhält das Team eine
Münze der Farbe, die auf der Kontrollfragekarte abgebildet ist. Auch diese Karte wird in
den Stapel zurückgelegt. Zeigt der Zeiger auf das Feld Drehscheibe Notationselemente, so
kommt das zweite Rad zum Einsatz. Dieses dient dazu, die für die grafische Modellierung
der textuellen Prozessbeschreibung notwendigen Notationselemente zu sammeln. Hier
124 Bahar Kutun und Werner Schmidt
kann der Zeiger demnach auf Gateway, Ereignis, Aktivität, Lane oder Artefakte zeigen.
Abhängig davon, welches Feld erdreht wird, erhält das Team das entsprechende
Notationselement und kann dieses seinem Vorrat an Konstrukten hinzufügen. Die
eigentliche Modellierung beginnt, wenn ein Spieler auf dem Feld „Teamwork“ landet. Das
Team hat dann drei Minuten Zeit, um mit den gesammelten Notationselementen sein
grafisches Modell durch Legen der Notationselemente auf einer Tischfläche oder durch
ihre Anbringung auf einem Moderationspapier zu gestalten. Sollten zu diesem Zeitpunkt
noch Konstrukte fehlen, können die Teams mit ihren gesammelten Münzen solche
erwerben. Ansonsten geht das Spiel weiter. Gewinner ist das Team, das den Prozess als
erstes (möglichst) fehlerfrei modelliert hat.
4 Evaluation und Ausblick
Um die Auswirkung der gamifizierten Lösung auf den Lernerfolg analysieren zu können,
wurden mit dem BPMN-Rad Fallstudien an folgenden Hochschulen durchgeführt:
Hochschule Studiengang (Bachelor) Semester Anzahl
Teilnehmer
1. Hochschule Augsburg Wirtschaftsinformatik 6. Semester 19
2. Hochschule Augsburg Wirtschaftsinformatik 4. Semester 23
3. Technische Hochschule Digital Business 3. Semester 52
Ingolstadt
4. Technische Hochschule Wirtschaftsinformatik 4. Semester 46
Nürnberg
Teilnehmerzahl gesamt 140
Tab. 1: Auflistung der teilnehmenden Hochschulen
Vor dem Einsatz des BPMN-Rads war allen vier Studiengruppen in ihren regulären
Lehrveranstaltungen nur geringes Vorwissen zum Thema BPMN vermittelt worden, etwa
durch kurze Überblicke über die Notation und ein ganz einfaches Modellbeispiel. Um
einen Effekt von Gamification zu messen, wurde jede der Studiengruppen zufällig in eine
Experimental- und eine Kontrollgruppe unterteilt, die jeweils eine Lernaktivität mit dem
Spiel bzw. einer alternativen Lernform absolvierten (vgl. Abb. 4). Beide Gruppen hatten
70 Minuten Zeit, um die ihr zugewiesene Lernaktivität durchzuführen. Die
Experimentalgruppe sollte sich innerhalb der gegebenen Zeit Wissen zu BPMN durch das
Spielen des BPMN-Rads aneignen und auch die darin enthaltene Modellierungsaufgabe
lösen (Übung post). Die Kontrollgruppe hingegen erhielt 35 Minuten Zeit, um sich zum
Thema BPMN Wissen mithilfe diverser Literaturauszüge anzueignen. In den zweiten 35
BPMN-Rad: Spielerische Modellierung 125
Minuten sollten die Teilnehmer dieser Gruppe den verbal gegebenen Prozess dann ohne
Rückgriff auf die verteilten Materialien auf Moderationspapier modellieren (Übung post).
Beide Gruppen haben zuvor jeweils einen Wissenstest (pre) und eine Übung (pre)
bearbeitet (vgl. Abb. 4). Der Wissenstest, den jeder Teilnehmer individuell absolvierte,
beinhaltete neben grundlegenden Theoriefragen Fragen mit konkretem
Modellierungsbezug etwa zur Verwendung von bestimmten Gateway-Arten. Gegenstand
der Übung (pre) war die Modellierung des, später auch in der Lernaktivität verwendeten,
schriftlich dokumentierten Online-Bestellprozesses im Team. Die Fragen und
Aufgabenstellungen des nach der Lernaktivität durchgeführten Wissenstests (post) waren
identisch mit der vorherigen Version, um einen Vergleich des Wissenszuwachses zu
ermöglichen.
Abbildung 4 fasst den Gesamtaufbau der Studie zusammen. Sie zeigt auch, dass über die
Wissenstests hinaus eine Evaluation durchgeführt wurde. Ihre Auswertung soll u.a. helfen,
die Ergebnisse der Vorher-Nachher-Vergleiche zu interpretieren. Die Evaluation enthielt
beispielsweise Fragen zu Lernmotivation, Lernstil (selbstständig mit Skript und
Lehrbüchern oder in Arbeitsgemeinschaften bzw. Gruppen) und bevorzugte
Lehrveranstaltungsform (dozentenzentriert oder interaktiv).
Abb. 4: Aufbau Fallstudie
126 Bahar Kutun und Werner Schmidt
In diesem Beitrag konzentrieren wir uns auf Erkenntnisse, die aus den Wissenstests
(Vergleich pre und post) gewonnen werden konnten. Tabelle 2 zeigt die relative
Verbesserung der jeweiligen Studentengruppen anhand der in den identischen Tests
erzielten Punktzahlen.
Hochschule Experimentalgruppe Kontrollgruppe
1. Hochschule Augsburg 10,83% 3,75%
2. Hochschule Augsburg 15,96% 14,75%
3. Technische Hochschule 7,50% 9,69%
Ingolstadt
4. Technische Hochschule
Nürnberg 26,40% 13,33%
Verbesserung gesamt 60,69% 41,52%
Tab. 2: Relative Verbesserung im Wissenstest
Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass beide Gruppen durch die ausgeübte Lernaktivität einen
mehr oder weniger starken Wissenszuwachs erzielen konnten. Interessant ist, dass dieser
bei zwei der vier Experimentalgruppen mindestens doppelt so hoch ausfiel wie bei den
dazugehörigen Kontrollgruppen. Dies könnte ein Indiz dafür sein, dass die Teilnehmer der
Experimentalgruppen durch das BPMN-Rad motivierter waren und auf eine spielerische
Art und mit Spaß besser lernen konnten.
Bei den beiden anderen Studiengruppen sind keine signifikanten Unterschiede zwischen
Experimental- und Kontrollgruppe zu erkennen (ca. +/- 2%). Möglicherweise haben die
Teilnehmer der Experimentalgruppen nicht genügend Lernkarten erdreht, sodass Wissen
in bestimmten Gebieten weiterhin fehlte. Hier könnte eine Änderung des Spieldesigns
Abhilfe schaffen, z.B. durch eine größere Zahl der Lernkartenfelder auf dem Glücksrad
mit der damit einhergehenden höheren Wahrscheinlichkeit mehr Lerninhalte zu erdrehen.
Außerdem war allen Gruppen bekannt, dass derselbe Wissenstest nach der Lernaktivität
erneut eingesetzt werden würde, sodass sich eventuell Teilnehmer der Kontrollgruppen in
den verteilten Literaturauszügen gezielt mit diesen Inhalten beschäftigt haben. Nicht
auszuschließen ist zudem, dass in diesen Experimentalgruppen eventuell Studierende
überrepräsentiert waren, die lieber mit Skripten bzw. traditioneller Frontalvorlesung
lernen. Aufschluss über die Validität dieser Vermutungen soll die noch ausstehende
Auswertung der Evaluationsbögen der Studierenden geben. Weitere künftige Analysen
beziehen sich auf den Vergleich der Modellierungsergebnisse (Übung pre und post) von
Experimental- und Kontrollgruppen.
BPMN-Rad: Spielerische Modellierung 127
Literaturverzeichnis
[Al15] Allweyer, T. BPMN 2.0 – Business Process Model and Notation: Einführung in den
Standard für die Geschäftsprozessmodellierung. BOD, Norderstedt, 2015.
[Ba96] Bartle, R. Hearts, Clubs, Diamonds, Spades: Players who suit MUDs. Journal of MUD
research 1996; 1:1, http://mud.co.uk/richard/hcds.htm, Stand: 13.01.2020.
[Be16] Bell J. Why board games are hot again, https://newtrail.ualberta.ca/featurestories/why-
board-games-are-hot-again, Stand: 13.01.2020.
[De13] Deißler, N. Welche Spielertypen gibt es?, http://digitalfit.de/spielertypen, Stand:
06.12.2019.
[De11] Deterding, S, Khaled, R, Nacke, L, Dixon, D. Gamification: Toward a definition. CHI
2011 Gamification Workshop Proceedings; 2011. p.12-15.
[Fl18] Fleischmann, A., Oppl, S., Schmidt, W. and Stary, C. Ganzheitliche Digitalisierung von
Prozessen: Perspektivenwechsel – Design Thinking – wertegeleitete Interaktion.
Springer Vieweg, Wiesbaden, 2018.
[Fr16] Praxishandbuch BPMN 2.0, Hanser, München, 2016.
[Ga10] Ganguin, S.: Computerspiele und lebenslanges Lernen: Eine Synthese von Gegensätzen.
Springer, Wiesbaden, 2010, S.292.
[Ku18a] Kutun, B. und Schmidt, W. Gamified Learning: Knowledge acquisition with a rallye.
In: Ciussi, M. (Hrsg.) Proceedings of the 12th European Conference on Games Based
Learning-SKEMA Business School, 4.-5. Oktober 2018, Sophia Antipolis, Academic
Conferences and Publishing International Limited Reading, United Kingdom, 2018. S.
887-892.
[Ku18b] Kutun, B. und Schmidt, W. Rallye Game: Learning by playing with racing cars. In:
Proceedings VS-Games 2018. 10th International Conference on Virtual Worlds and
Games for Serious Applications (VS-Games), 5.-7. September 2018, Würzburg, IEEE
eXpress Conference Publishing, 2018, S. 222-223.
[Ku18c] Kutun, B. und Schmidt, W. BPMN-Rad: Brettspiel zur Modellierung von
Geschäftsprozessen mittels BPM. In: Czarnecki C., Brockmann C., Sultanow E.,
Koschmider A. und Selzer, A. (Hrsg.) GI-Edition: Lecture Notes in Informatics:
Workshop der Informatik 2018: Architekturen, Prozesse, Sicherheit und Nachhaltigkeit,
Köllen Druck + Verlag, Bonn, 2018, S.294-300.
[SS12] Schacht, M., Schacht, S., Start the game: increasing user experience of enterprise
systems following a gamification mechanism. In: Maedche, A., Botzenhardt, A. und
Neer, L. (Hrsg.). Software for people. Springer, Heidelberg, 2012, S.181-199.
[Ta16] Taspinar, B., Schmidt, W. und Schuhbauer, H.: Gamification in education: a board game
approach to knowledge acquisition. In: Barachini, F., Hawamdeh, S. und Stary, C.
(Hrsg.) Procedia Computer Science. International Conference on Knowledge
Management (ICKM), 10.-11. Oktober 2016, Elsevier, Vienna, 2016, S. 101-116.