Application Design and Development – The Fellowship of the Code

Nähere Beschreibung des Projekts

Die Lehrveranstaltung „Application Design and Development“ unterstützt das Bestreben des Bachelorstudiengangs „Digital Business“, Kompetenzen in der Verknüpfung von digitaler Technologie und wirtschaftlicher Anwendung zu erwerben, indem Lernende in die Grundzüge der Softwareentwicklung eingeführt und dabei sowohl technische als auch wirtschaftliche Zusammenhänge näher betrachtet werden.

Die Lehrperson ist hauptberuflich als Leiter dieses Studiengangs tätig und hat sich in der Lehre auf vorwiegend technische Themen spezialisiert. Diese Tätigkeit, das Studium der Wirtschaftsinformatik und mehr als 10 Jahre Berufserfahrung im Produkt- und Projektmanagement, in der IT-Beratung und der Softwareentwicklung, fördern dabei den Diskurs von Wissenschaft und Lehre und berücksichtigt dabei praktische Erfahrungen.

Das Konzept definiert dabei fünf wichtige Elemente - „Inhalt“, „digitale Werkzeuge“, „Anwendung“, „Reflexion“ und „Feedback“ - entlang einer wichtigen Grundprämisse - „Flexibilität“ - und führt diese in einem spielerischen Rahmen („Gamification“) – „Herr der Ringe“ – zusammen:

• Flexibilität: Der Grundpfeiler des Konzepts beruht auf der Anerkennung der Individualität von Lernenden. Um Barrieren abzubauen (z.B. zeitliche und örtliche Einschränkungen, Unbehagen im Zusammenhang mit starren Lernaktivitäten, etc.) und um auf konkrete Stärken einzelner Individuen zu reagieren (z.B. unterschiedlichstes Vorwissen, individuelle Motivation, kreative Fähigkeitsausprägungen, etc.), wurde daher die Erkenntnis gezogen, dass für einen optimalen Kompetenzerwerb sowohl auf Seiten der Lernenden als auch für die effiziente Reaktion durch den Lehrenden („Massenindividualisierung“), eine Flexibilität in den Rahmenbedingungen im Lehrdesign gewährleistet werden muss. Dieses Grundprinzip zeigt sich daher schlagend in allen folgenden Elementen (z.B. differenzierte Lernmaterialien, Wahlfreiheiten bei der Leistungsdemonstration, etc.)
• Inhalt: Unterschiedliche Lernende können mit bereitgestellten Lernmaterialien unterschiedlich gut umgehen, und daher werden im Zuge dieser Lehrveranstaltung verschiedenste Inhaltsformate für den Erwerb der notwendigen Kompetenzen angeboten (z.B. Unterrichtsaufzeichnungen, Fachartikel, Lernvideos von offenen Bildungsressourcen, interaktive Tutorials, kreative Zeichenaufgaben, etc.). Dadurch sollen einerseits strukturelle Lernbarrieren abgebaut, wie auch eine Mitgestaltung der Lernerfahrung begünstigt werden.
• Digitale Werkzeuge: Durch die gezielte Verwendung digitaler Werkzeuge kann bereits über die Methode selbst der Umgang mit neuer Software erlernt werden als auch Zugang zu vielfältigeren Inhalten geboten werden. Die eingesetzten Werkzeuge können zeitliche und räumliche Barrieren abbauen, sozialen Ungleichgewichten entgegensteuern (z.B. anonymes Feedback, Mut zur Teilnahme, etc.), Interaktion zischen Lehrenden und Lernenden (kurze Kommunikationswege auf Augenhöhe) als auch die Effizienz in der Kollaboration erhöhen (z.B. gemeinsames Arbeiten an Dokumenten, Kommunikation durch Chat und E-Meetings, etc.). Im Rahmen der Lehrveranstaltung werden daher mehrere Werkzeuge eingesetzt, wie etwa „MS Teams“ für die Kommunikation, Kollaboration, Dateiablage, Aufgabenverwaltung und Planung von Lernstrategien, „LinkedIn Learning“ für fachspezifische Videoinhalte, „Mentimeter“ für die anonyme Abfrage von Feedback oder Stundenwiederholungen in Form von Quizzes, als auch selbstentwickelte interaktive Programmiertutorials. Diese Werkzeuge etablieren somit auch die Grundlage für die aktive Mitgestaltung der subjektiven Lernerfahrung.
• Anwendung: Analog zu den verschiedenen Inhalten sollen Lernende auch bei der Leistungsdemonstration teilweise mitbestimmen dürfen, um dadurch den individuellen Kompetenzerwerb bewusst zu fördern. Zu diesem Zweck wurde daher ein umfassender Katalog mit verschiedenen Aufgaben entwickelt, um damit in unterschiedlicher Art die erarbeiteten Lernkenntnisse abfragen zu können. Dabei können Lernende sowohl verschiedene Aufgabenarten wählen („Design“, „Programmieren“, „Beschreiben“ und „Wissen“) als auch in den einzelnen Aufgaben jeweils zwei Schwierigkeitsgrade bearbeiten („Light“ und „Challenge“). Damit soll verhindert werden, dass schwächere Studierende von vornherein demotiviert werden („Überforderung“), aber auch umgekehrt Lernende mit viel Ehrgeiz sich nicht langweilen („Unterforderung“). Darüber hinaus ist es im voranschreitenden Verlauf der Lehrveranstaltung möglich, vergangene Leistungen nochmals abzugeben, um mit dem erhaltenen Erstfeedback eine optimale Iteration zu erzeugen. Dabei können Lernende in diesem System zwar auch mehr Aufgaben erledigen als für den Lernerfolg notwendig, können aber dadurch nicht mehr Punkte (allerdings dennoch Feedback sammeln und die eigene Weiterbildung vorantreiben).
• Reflexion: Weiters wurde eingeplant, dass nachhaltiges Lernen, auch über die fachlichen Inhalte hinaus, eine Verarbeitung des Gelernten mit sich ziehen muss. Diese Reflexionen über die bereits absolvierten Lernaktivitäten sollen dabei helfen, neue Lernstrategien zu entwickeln, um sich auch so in eine aktive Rolle im eigenen Kompetenzerwerb zu bringen. Im Lehrkonzept wird hierfür zwischen aggregierter und individueller Reflexion unterschieden. Bei der aggregierten Reflexion wird ein gesamtheitliches Stimmungsbild, erfasst über anonymes Feedback mittels „Mentimeter“ im Verlauf der hybriden Präsenzveranstaltungen, erzeugt. Die individuellen Reflexionen werden asynchron von den Studierenden mittels einer standardisierten Technik - „DIEP“ - erarbeitet („Describe“, „Interpret“, „Evaluate“, „Plan“).
• Feedback: Konstruktives Feedback ist für alle Lernenden wichtig, um aus den absolvierten Aufgaben und den damit zusammenhängenden Erfolgen als auch Fehlern zu lernen. Im Lehrkonzept wird hierfür wiederum zwischen aggregiertem und individuellem Feedback unterschieden. Beim aggregierten Feedback werden in der hybriden Präsenzveranstaltung einerseits statistische Werte präsentiert (z.B. „durchschnittlich erreichte Punkte pro Aufgabe“) wie auch wiederholt auftretende Fehler gemeinsam aufgearbeitet („Lessons learned“). Das individuelle Feedback wird hingegen asynchron und direkt nur den einzelnen Lernenden zurückgespielt und beinhaltet neben den obligatorischen erreichten Punkten eine konkrete Beschreibung von Erfolgen und Fehlern. Dabei wird das individuelle Feedback (mit Ausnahme der erreichten Punkte), nur jenen Lernenden übermittelt, die auch über ihre eigenen Lernergebnisse reflektiert haben – dadurch soll die Attraktivität von Reflexionsübungen weiter gesteigert werden und kann ansonsten im Zweifel für den Lehrenden als eine Arbeitsersparnis hingenommen werden („geben und nehmen“).
• Gamification: Um die bereits vorhandenen einzelnen didaktischen Elemente noch in ein umfassendes Rahmenwerk zu gießen, werden über einen spielerischen Ansatz („Gamification“) weitere Anknüpfungspunkte für Lernende geschaffen (Verbindung zu bereits bekannten Themen und Terminologien). Dabei wurde „Herr der Ringe“ (HdR) als wiederkehrendes Motiv gewählt. Die Studierenden werden dabei zu 4er-Teams zusammengefasst und repräsentieren dabei die vier bekannten Hobbits am Weg zum feurigen Berg. Diese Analogie zeigt sich dann auch in vielfältigen Darstellungsformen (z.B. die Teammitglieder formen „die Gefährten“, die Lernerfahrung („Roadmap“) wird als ereignisreiches Abenteuer dargestellt, die Aufgaben- und Beispielsammlungen referenzieren HdR-Elemente, etc.). Parallel zur gesamten Lehrveranstaltung verlaufend, veröffentlichen die Studierenden ihre Resultate aus den vergangenen Phasen in einem von der Lehrperson selbstentwickelten Blog (ausgerichtet als Twitter-Plattform für Hobbits). Die dadurch entstehende Community of Practice („Fellowship of the Code“), soll einerseits die Motivation für die aktive Teilnahme in der Lehrveranstaltung anregen als auch die Möglichkeit bereitstellen, verschiedene Lösungsansätze kennenzulernen und sich darüber auszutauschen („Knowledge transfer“ und „Peer review“). Das spielerische Konzept setzt hier auch noch ein weiteres typisches „Gamification“-Element ein, indem es den Studierenden über die aktive Teilnahme an dieser Gemeinschaft ermöglicht (Teilen, Bewerten und Kommentieren von Inhalten), wichtige Helfer („Gefährten“) einzusammeln, die es erlauben, am Ende der Veranstaltung eine Kiste zu öffnen (in den Präsenzveranstaltungen auch als physische „Lootbox“ ersichtlich; beinhaltet Zugang zu Bonuspunkten und kleinere Sachpreise). Dieser Sammelvorgang ist automatisch an die Teilnahme einzelner Teams am Befüllen des Blogs geknüpft (es ergibt sich daraus auch kein gesonderter Leistungsdruck, da dies nicht von erfolgsorientierten Leistungsparametern abhängt, sondern von Nebeneffekten wie „die meisten Kommentare auf dem Blog hinterlassen“). Dieses selbstentwickelte Kollaborationstool begleitet die Studierenden somit über den gesamten Kursverlauf hinweg und wird dann in der abschließenden Phase als finale Projektherausforderung nochmals in den Mittelpunkt des Kompetenzerwerbs gestellt („wir bauen nun nach, was Sie bereits kennen und nutzen“). Dadurch wird noch einmal die Verbindung von Anwendung, Kompetenzerwerb und Kompetenzdarstellung verdeutlicht.

Um für dieses vielschichtige Konzept eine inhaltliche Abstimmung und eine Übersicht in der Umsetzung zu garantieren, wurde ein sehr greifbarer Prozess erarbeitet:

Die Lehrveranstaltung wurde inhaltlich in vier Phasen gegliedert, die iterativ auf dem Wissen der vorhergehenden Phase aufbaut. Dadurch soll nicht nur eine inhaltliche Trennung erzeugt werden, sondern vielmehr auch der Rahmen für Reflexion und Iteration geschaffen werden.

• Development Basics: Grundlagen und Aktivitäten der Softwareentwicklung allgemein
• Web Development: Grundlagen der Webentwicklung, HTML und CSS
• Development Advanced: Grundlagen der Programmierung und JavaScript
• Development Project: Verwendung der erlernten Fähigkeiten in einer komplexeren Projektaufgabe

Jede Phase hat dabei einen wiederkehrenden 6-stufigen Aufbau:

• Hybride Präsenzveranstaltung: Beginn einer Phase immer mit einer gemeinsamen Lehreinheit, in der Feedback gesammelt, Zusammenfassungen erarbeitet, Theorien hinterfragt und wiederum Anwendungen erprobt werden. Das Hauptaugenmerk liegt hierbei auf ausgedehnten Übungsphasen, ermöglicht durch einen adaptierten invertierten Klassenraum („inverted classroom“), während die von den Lernenden selbst erarbeitete Theorie nur über Wiederholungen fokussiert aufgearbeitet wird.
• Planung: Auf die gemeinsame Lehreinheit aufbauend, planen die Teams ihre jeweilige Phase und den damit verbundenen Aufwand (angelehnt an agile Softwareentwicklung), um so die verwendete Lernstrategie aktiv mitzugestalten. Dabei hilft ein zu Verfügung gestelltes Kanban-Board mit allen Aufgaben, deren Teilschritten und den zu erreichenden Maximalpunkten.
• Übungseinheit: Im mittleren Verlauf gibt es eine reine Online-Lehreinheit, um auf zwischenzeitlich aufgekommene Fragen einzugehen und wichtige Übungen gemeinsam zu absolvieren. Die Motivation zur Teilnahme an den Online-Veranstaltungen wird weiters auch über interaktive Online-Quizzes erhöht, die in einem ungezwungenen Rahmen einen kleinen Beitrag zur Note, aber einen großen Beitrag zur Stoffwiederholung leisten.
• Anwendung: Selbstbestimmtes und selbständiges Üben – anhand von realistischen und bekannten Fallaufgaben der Berufspraxis aus dem Aufgabenkatalog unter dem Leitmotiv von „Herr der Ringe“ (z.B. „About Us Hobbits“-Webseite). Teilen der eigens erstellten Lösungsansätze im Blog zur Lehrveranstaltung („Twitter für Hobbits“).
• Reflektieren: Selbständiges Reflektieren über die aktuelle Phase mittels der standardisierten Technik „DIEP“ (Vorbereitung für den Erhalt von individuellem Feedback und zur Befähigung von Iterations-Aufgaben).
• Vorbereiten: Vorbereitung auf die nächste Phase und die dort platzierte invertierte Präsenzlehreinheit, durch selbständige Erarbeitung von Theorieinhalten.

Nachhaltigkeit

Das Konzept wird laufend, unter Einbeziehung neuer Erkenntnisse aus der Lehrveranstaltungsabwicklung und den Evaluierungen der Studierenden, erweitert.

Hierbei besteht derzeit ein Bestreben nach noch stärkerer Automatisierung von wiederkehrenden Aufgaben in der Lehrvorbereitung als auch im Lehrbetrieb. Dazu zählen einerseits die Neugenerierung und Mitgestaltung von Inhalten, welche durch Studierende selbst erschaffen werden sollen (z.B. eigens programmierte Applikationen in der Bewältigung der Aufgaben werden bereits als neue Beispiele in die interaktiven Tutorials für zukünftige Lernende eingepflegt) und andererseits die Effizienz beim Zurückspielen von Feedback an die Studierenden (z.B. Massenindividualisierung im Feedbackprozess durch dynamische Templates befüllt durch vorgefertigte Textbausteine und immer wieder auftretende „Lessons learned“, die semiautomatisch gewählt und dann lediglich an die jeweilige Situation angepasst werden müssen).

Darüber hinaus wird eine Anpassung der Thematik im „Gamification“-Ansatz angestrebt. Während die Theorie und abgeleitete Ausführung des Ansatzes keine Notwendigkeit zur Anpassung aufzeigt, soll das gewählte Leitthema – derzeit „Herr der Ringe“ – veränderbar bzw. erweiterbar sein, um möglichst viele Interessen ansprechen zu können.

Dissemination/Transfer

Das zugrundeliegende Konzept, mitbegründet auch in der Verknüpfung bereits etablierter Herangehensweisen und Frameworks (siehe das „Universal Design of Learning“ und „Octalysis Framework for Gamification & Behavioral Design“), ist durch die relativ universal abstrahierten Kernelemente („Inhalt“, „digitale Werkzeuge“, „Anwendung“, „Reflexion“ und „Feedback“) entlang einer griffigen Grundprämisse („Flexibilität“) gut auch auf andere Lehr- und Lernkontexte übertragbar. Die verwendeten digitalen Hilfsmittel sind einfach zu handhaben und können bei Bedarf auch durch andere Werkzeuge ausgetauscht werden.

Aufgrund der geschickten Kombination von digitalen Werkzeugen, wiederverwendbaren Feedbackbausteinen, der Möglichkeit, die Lernenden in effiziente Lernmaterialentwicklung einzubinden, und der Abhängigkeit von Reflexion zu Feedback, besteht durchaus eine Verhältnismäßigkeit von Engagement und Enthusiasmus für die eigene Lehre zum dafür notwendigen Zeit- und Ressourceneinsatz.

Das Konzept wurde darüber hinaus auch in englischer Sprache verfasst, um damit bestmöglich sicherzustellen, dass es auch leicht auf internationale Lehrveranstaltungen übertragen werden kann. In diesem Rahmen wurde der direkte Lehrveranstaltungsfahrplan („Syllabus“) auch in englischer Sprache modelliert, um so auch eine direkte Anwendbarkeit zu demonstrieren. Dabei wurden internationale Regelungen wie das Ausweisen von Workload zu jedem einzelnen Teilschritt bereits beachtet, um so auch leichte Übertragbarkeit zu ermöglichen.

Einzelne Elemente aus diesem Konzept, wurden bereits erfolgreich in einer Folgelehrveranstaltung „Data Modeling and Databases“ im selben Studiengang eingesetzt (z.B. Kombination von hybriden Präsenzveranstaltungen und reiner Onlinelehre, Wiederverwendung der digitalen Werkzeuge, Aufteilung der Inhalte in Phasen, Varianz und Iteration in den Aufgabenstellungen, Feedbackbausteine, Gamification-Ansätze durch Leitthema und interaktive Teilnahme, etc.).

Institutionelle Unterstützung

Die FH-Wien der WKW unterstützt das Konzept auf vielseitige Weise: Die breit aufgestellten Ansprechpartner im „Kompetenzcenter für Teaching und Learning“ unterstützen sowohl im direkten Austausch die Entwicklung neuer didaktisch wertvoller Konzepte als auch über die Bereitstellung von Workshops und digitalen Zusammentreffen mit Gleichgesinnten. („digital Tea time“), bei denen das Konzept bereits vorgestellt und auch konstruktiv diskutiert wurde.

Darüber hinaus erleichtern die kürzlich vorgenommenen infrastrukturellen Modernisierungen die Erstellung von E-Learning-Materialien über moderne Aufnahmestudios und die nahtlose Verknüpfung von Präsenz- und Fernlehre mittels neu konzipierter Lehrsäle mit aktuellen Streamingtechnologien.