@book{Stechert2009, author = {Stechert, Peer}, title = {Fachdidaktische Diskussion von Informatiksystemen und der Kompetenzentwicklung im Informatikunterricht}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, isbn = {978-3-86956-024-3}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-37959}, publisher = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {xiv, 359}, year = {2009}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit wird ein Unterrichtsmodell zur Kompetenzentwicklung mit Informatiksystemen f{\"u}r die Sekundarstufe II vorgestellt. Der Bedarf wird u. a. damit begr{\"u}ndet, dass Informatiksysteme zu Beginn des 21. Jahrhunderts allgegenw{\"a}rtig sind (Kapitel 1). F{\"u}r Kompetenzentwicklung mit Informatiksystemen sind diese in ihrer Einheit aus Hardware, Software und Vernetzung anhand ihres nach außen sichtbaren Verhaltens, der inneren Struktur und Implementierungsaspekten zu analysieren. Ausgehend vom Kompetenzbegriff (Kapitel 2) und dem Informatiksystembegriff (Kapitel 3) erfolgt eine Analyse des fachdidaktischen Forschungsstandes zur Kompetenzentwicklung mit Informatiksystemen. Die Ergebnisse lassen sich in die Bereiche (1) Bildungsziele, (2) Unterrichtsinhalte, (3) Lehr-Lernmethodik und (4) Lehr-Lernmedien aufteilen (Kapitel 4). In Kapitel 5 wird die Unterrichtsmodellentwicklung beschrieben. Den Zugang zu Informatiksystemen bildet in der vorliegenden Dissertationsschrift das nach außen sichtbare Verhalten. Es erfolgt eine Fokussierung auf vernetzte fundamentale Ideen der Informatik und Strukturmodelle von Informatiksystemen als Unterrichtsinhalte. Es wird begr{\"u}ndet, dass ausgew{\"a}hlte objektorientierte Entwurfsmuster vernetzte fundamentale Ideen repr{\"a}sentieren. In Abschnitt 5.4 werden dementsprechend Entwurfsmuster als Wissensrepr{\"a}sentation f{\"u}r vernetzte fundamentale Ideen klassifiziert. Das systematische Erkunden des Verhaltens von Informatiksystemen wird im Informatikunterricht bisher kaum thematisiert. Es werden Sch{\"u}lert{\"a}tigkeiten in Anlehnung an Unterrichtsexperimente angegeben, die Sch{\"u}ler unterst{\"u}tzen, Informatiksysteme bewusst und gezielt anzuwenden (Abschnitt 5.5). Bei dieser Lehr-Lernmethodik werden das nach außen sichtbare Verhalten von Informatiksystemen, im Sinne einer Black-Box, und das Wechselspiel von Verhalten und Struktur bei vorliegender Implementierung des Systems als White-Box analysiert. Die Adressierung schrittweise h{\"o}herer kognitiver Niveaustufen wird in die Entwicklung einbezogen. Unterst{\"u}tzend wird f{\"u}r das Unterrichtsmodell lernf{\"o}rderliche Software gestaltet, die vernetzte fundamentale Ideen in Entwurfsmustern und das Experimentieren aufgreift (Abschnitt 5.6). Schwerpunkte bilden im Unterrichtsmodell zwei Arten von lernf{\"o}rderlicher Software: (1) Die Lernsoftware Pattern Park wurde von einer studentischen Projektgruppe entwickelt. In ihr k{\"o}nnen in Entwurfsmustern enthaltene fundamentale Ideen der Informatik {\"u}ber ihren Lebensweltbezug im Szenario eines Freizeitparks analysiert werden. (2) Als weitere Art Lernsoftware werden kleine Programme eingesetzt, deren innere Struktur durch ausgew{\"a}hlte Entwurfsmuster gebildet und deren Verhalten direkt durch die darin enthaltenen fundamentalen Ideen bestimmt wird. Diese Programme k{\"o}nnen durch die Experimente im Unterricht systematisch untersucht werden. Mit dem Ziel, die normative Perspektive um R{\"u}ckkopplung mit der Praxis zu erg{\"a}nzen, werden zwei Erprobungen im Informatikunterricht vorgenommen. Diese liefern Erkenntnisse zur Machbarkeit des Unterrichtsmodells und dessen Akzeptanz durch die Sch{\"u}ler (Kapitel 6 und 8). Exemplarisch umgesetzt werden die Themen Zugriffskontrolle mit dem Proxymuster, Iteration mit dem Iteratormuster und Systemzust{\"a}nde mit dem Zustandsmuster. Der intensive Austausch mit Informatiklehrpersonen in der Kooperationsschule {\"u}ber Informatiksysteme und Kompetenzentwicklung sowie die Durchf{\"u}hrung von zwei Lehrerfortbildungen erg{\"a}nzen die Beobachtungen im unterrichtlichen Geschehen. Die erste Unterrichtserprobung resultiert in einer Weiterentwicklung des Unterrichtsmodells zu Informatiksystemen und Kompetenzentwicklung (Kapitel 7). Darin erfolgt eine Fokussierung auf das nach außen sichtbare Verhalten von Informatiksystemen und eine Verfeinerung der Perspektiven auf innere Struktur und ausgew{\"a}hlte Implementierungsaspekte. Anschließend wird die zweite Unterrichtserprobung durchgef{\"u}hrt und evaluiert (Kapitel 8). Am Schluss der Forschungsarbeit steht ein in empirischen Phasen erprobtes Unterrichtsmodell.}, subject = {Informatik}, language = {de} } @article{EirundSethmann2009, author = {Eirund, Helmut and Sethmann, Richard}, title = {NetS-X : Netzsicherheit lernen mit Spaß}, series = {Commentarii informaticae didacticae : (CID)}, journal = {Commentarii informaticae didacticae : (CID)}, number = {1}, issn = {1868-0844}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-29660}, pages = {81 -- 92}, year = {2009}, abstract = {Das Gebiet der Netzsicherheit ist ein schwer zu lehrendes und m{\"u}hsam zu lernendes Fach in der Informatikausbildung. Dies hat verschiedene Gr{\"u}nde, z.B. erfordert es Fachkenntnis, die jenseits von bunten Bildern zu vermitteln ist und sich dabei mit geringer Halbwertszeit weiterentwickelt. Echte Bedrohungsszenarien m{\"u}ssen unter Laborbedingungen nachgestellt werden, und der Umgang mit den Sicherheitswerkzeugen ist sehr komplex. Auf der einen Seite muss das System konzeptionell verstanden werden und auf der anderen Seite sind viele Details in der Konfiguration von Firewalls, Netz-Komponenten und -Werkzeugen f{\"u}r klassische Pr{\"u}fungssituationen in der Ausbildung anzuwenden. Mit NetS-X (Network Security Experience) stellen wir einen laufenden Prototyp einer e-learning Plattform vor, mit der ein weiter Bereich von Sicherheitsszenarien vermittelt werden kann. Dabei wird der Lernende in einem Spielsystem mit Situationen konfrontiert, die er in einer echten, auf Linux basierenden typischen IT-Infrastruktur eines Unternehmens beherrschen muss. Die sicherheitsrelevanten Aktivit{\"a}ten des Lernenden, z.B. der Einsatz von Monitor-Werkzeugen oder die Konfiguration von Netz-Komponenten werden dabei nicht simuliert, sondern real durchgef{\"u}hrt und durch Prozesse des Spielsystems beobachtet und bewertet. Autorenwerkzeuge erm{\"o}glichen den Lehrenden und Spielern, selber neue Spielsituationen, Sicherheitsszenarien oder Wissenskomponenten in das System zu integrieren.}, language = {de} } @article{WeickerWeicker2009, author = {Weicker, Nicole and Weicker, Karsten}, title = {Analyse des Kompetenzerwerbs im Softwarepraktikum}, series = {Commentarii informaticae didacticae : (CID)}, journal = {Commentarii informaticae didacticae : (CID)}, number = {1}, issn = {1868-0844}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-29676}, pages = {93 -- 104}, year = {2009}, abstract = {Diese Arbeit enth{\"a}lt eine umfassende Analyse, wie der Kompetenzerwerb in einem einsemestrigen Softwarepraktikum vonstatten geht. Dabei steht neben der Frage, welche Kompetenzen besonders gut erworben wurden, der Einfluss von Vorwissen/-kompetenz im Mittelpunkt der Abhandlung. Auf dieser Basis werden einige grundlegende und konkrete Verbesserungsvorschl{\"a}ge erarbeitet, wie der breite Kompetenzerwerb beg{\"u}nstigt wird, d.h. m{\"o}glichst viele Studierende sich in einem breiten Kompetenzspektrum weiterentwickeln.}, language = {de} } @article{Kujath2009, author = {Kujath, Bertold}, title = {Informatischen Hochleistern {\"u}ber die Schulter geschaut : was k{\"o}nnen schwache Probleml{\"o}ser lernen}, series = {Commentarii informaticae didacticae : (CID)}, journal = {Commentarii informaticae didacticae : (CID)}, number = {1}, issn = {2191-0898}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-29123}, pages = {145 -- 149}, year = {2009}, abstract = {Leistungsstarke Probleml{\"o}ser zeigen ein deutlich anderes Vorgehen beim Bearbeiten von typischen Informatikproblemen als schw{\"a}chere Probleml{\"o}ser, das hat eine Studie mit Hochleistern und einer Vergleichsgruppe mit Informatikstudierenden ergeben. Auff{\"a}llig war das Fehlen informatikspezifischer Herangehensweisen bei der Problembearbeitung durch die Vergleichsgruppe, obwohl ihnen die dazu notwendigen Werkzeuge wie etwa Baumstrukturen oder Rekursion durchaus bekannt waren. Die Frage, wie nun die deutlich effizienteren Strategien der Hochleister didaktisch aufgearbeitet werden k{\"o}nnen, um sie an schwache Probleml{\"o}ser zu vermitteln, wird im vorliegen Beitrag anhand der Konzeption eines Lehrvideos diskutiert.}, language = {de} } @inproceedings{KeilKoubekMartensetal.2009, author = {Keil, Reinhard and Koubek, Jochen and Martens, Alke and Schulte, Carsten and Bieniusa, Annette and Degen, Markus and Heidegger, Phillip and Thiemann, Peter and Gasbichler, Martin and Crestani, Marcus and Klaeren, Herbert and Knauel, Eric and Sperber, Michael and Eirund, Helmut and Sethmann, Richard and Weicker, Nicole and Weicker, Karsten and Reinhardt, Wolfgang and Magenheim, Johannes and Bender, Katrin and Steinert, Markus and Schwidrowski, Kirstin and Schmidt, Thilo and Br{\"u}ck, Rainer and Freischlad, Stefan and Schubert, Sigrid and Stechert, Peer and Kujath, Bertold}, title = {Hochschuldidaktik der Informatik : HDI2008 - 3. Workshop des GI-Fachbereichs Ausbildung und Beruf/Didaktik der Informatik ; 04. - 05. Dezember 2008 an der Universit{\"a}t Potsdam}, editor = {Schwill, Andreas}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, isbn = {978-3-940793-75-1}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-28080}, pages = {151}, year = {2009}, abstract = {Thema des Workshops waren alle Fragen, die sich der Vermittlung von Informatikgegenst{\"a}nden im Hochschulbereich widmen. Dazu geh{\"o}ren u.a.: - fachdidaktische Konzepte der Vermittlung einzelner Informatikgegenst{\"a}nde - methodische L{\"o}sungen, wie spezielle Lehr- und Lernformen, Durchf{\"u}hrungskonzepte - Studienkonzepte und Curricula, insbesondere im Zusammenhang mit Bachelor- und Masterstudieng{\"a}ngen - E-Learning-Ans{\"a}tze, wenn sie ein erkennbares didaktisches Konzept verfolgen empirische Ergebnisse und Vergleichsstudien. Die Fachtagung widmete sich ausgew{\"a}hlten Fragestellungen dieses Themenkomplexes, die durch Vortr{\"a}ge ausgewiesener Experten, durch eingereichte Beitr{\"a}ge und durch eine Pr{\"a}sentation intensiv behandelt wurden.}, language = {de} } @article{SchmitzMoldt2018, author = {Schmitz, Dennis and Moldt, Daniel}, title = {Ein Lehr- und Lernkonzept f{\"u}r die Softwareentwicklung im Team}, series = {Commentarii informaticae didacticae}, journal = {Commentarii informaticae didacticae}, number = {12}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-416324}, pages = {63 -- 78}, year = {2018}, abstract = {Um beim Berufseinstieg erfolgreich als Informatiker wirken zu k{\"o}nnen, reicht es oft nicht aus nur separierte Kenntnisse {\"u}ber technische und theoretische Grundlagen, Programmiersprachen, Werkzeuge und Selbst- und Zeitmanagement zu besitzen. Vielmehr sollten Absolventen diese Kenntnisse praktisch miteinander verzahnt einsetzen k{\"o}nnen. An der Universit{\"a}t wird Studierenden leider selten die M{\"o}glichkeit geboten, diese verschiedenen Bereiche der Informatik miteinander integriert auszu{\"u}ben. Daf{\"u}r entwickeln wir seit {\"u}ber zwei Dekaden ein Lehr- und Lernkonzept zur Unterst{\"u}tzung praktischer Softwareentwicklungsveranstaltungen und setzen dieses um. Dadurch bieten wir angehenden SoftwareentwicklerInnen und ProjektmanagerInnen eine Umgebung, in der sie neues, praktisch relevantes Wissen erwerben k{\"o}nnen, sich selbst praktisch erproben und ihr Wissen konkret einsetzen k{\"o}nnen. Hier legen wir einen Schwerpunkt auf das Arbeiten im Team. Das hier vorgestellte Konzept kann auf {\"a}hnliche Lehrveranstaltungen {\"u}bertragen und aufgrund seiner Modularisierung ver{\"a}ndert und erweitert werden.}, language = {de} } @article{RoepkeLarischSchroeder2018, author = {R{\"o}pke, Ren{\´e} and Larisch, Kathrin and Schroeder, Ulrik}, title = {F{\"o}rderung {\"u}berfachlicher Kompetenzen in praktischen Software- Engineering-Veranstaltungen der RWTH Aachen}, series = {Commentarii informaticae didacticae}, journal = {Commentarii informaticae didacticae}, number = {12}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-416334}, pages = {79 -- 89}, year = {2018}, abstract = {Im Rahmen eines Informatikstudiums wird neben theoretischen Grundlagen und Programmierf{\"a}higkeiten auch gezielt vermittelt, wie moderne Software in der Praxis entwickelt wird. Dabei wird oftmals eine Form der Projektarbeit gew{\"a}hlt, um Studierenden m{\"o}glichst realit{\"a}tsnahe Erfahrungen zu erm{\"o}glichen. Die Studierenden entwickeln einzeln oder in kleineren Teams Softwareprodukte f{\"u}r ausgew{\"a}hlte Problemstellungen. Neben fachlichen Inhalte stehen durch gruppendynamische Prozesse auch {\"u}berfachliche Kompetenzen im Fokus. Dieser Beitrag pr{\"a}sentiert eine Interviewstudie mit Dozierenden von Softwareprojektpraktika an der RWTH Aachen und konzentriert sich auf die Ausgestaltung der Veranstaltungen sowie F{\"o}rderung von {\"u}berfachlichen Kompetenzen nach einem Kompetenzprofil f{\"u}r Softwareingenieure.}, language = {de} } @article{StrieweKramer2018, author = {Striewe, Michael and Kramer, Matthias}, title = {Empirische Untersuchungen von L{\"u}ckentext-Items zur Beherrschung der Syntax einer Programmiersprache}, series = {Commentarii informaticae didacticae}, journal = {Commentarii informaticae didacticae}, number = {12}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-416353}, pages = {101 -- 115}, year = {2018}, abstract = {L{\"u}ckentext-Items auf der Basis von Programmcode k{\"o}nnen eingesetzt werden, um Kenntnisse in der Syntax einer Programmiersprache zu pr{\"u}fen, ohne dazu komplexe Programmieraufgaben zu stellen, deren Bearbeitung weitere Kompetenzen erfordert. Der vorliegende Beitrag dokumentiert den Einsatz von insgesamt zehn derartigen Items in einer universit{\"a}ren Erstsemestervorlesung zur Programmierung mit Java. Es werden sowohl Erfahrungen mit der Konstruktion der Items als auch empirische Daten aus dem Einsatz diskutiert. Der Beitrag zeigt dadurch insbesondere die Herausforderungen bei der Konstruktion valider Instrumente zur Kompetenzmessung in der Programmierausbildung auf. Die begrenzten und teilweise vorl{\"a}ufigen Ergebnisse zur Qualit{\"a}t der erzeugten Items legen trotzdem nahe, dass Erstellung und Einsatz entsprechender Items m{\"o}glich ist und einen Beitrag zur Kompetenzmessung leisten kann.}, language = {de} } @article{GrillenbergerRomeike2018, author = {Grillenberger, Andreas and Romeike, Ralf}, title = {Was ist Data Science?}, series = {Commentarii informaticae didacticae}, journal = {Commentarii informaticae didacticae}, number = {10}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-416369}, pages = {119 -- 134}, year = {2018}, abstract = {In Zusammenhang mit den Entwicklungen der vergangenen Jahre, insbesondere in den Bereichen Big Data, Datenmanagement und Maschinenlernen, hat sich der Umgang mit Daten und deren Analyse wesentlich weiterentwickelt. Mittlerweile wird die Datenwissenschaft als eigene Disziplin angesehen, die auch immer st{\"a}rker durch entsprechende Studieng{\"a}nge an Hochschulen repr{\"a}sentiert wird. Trotz dieser zunehmenden Bedeutung ist jedoch oft unklar, welche konkreten Inhalte mit ihr in Verbindung stehen, da sie in verschiedensten Auspr{\"a}gungen auftritt. In diesem Beitrag werden daher die hinter der Data Science stehenden informatischen Inhalte durch eine qualitative Analyse der Modulhandb{\"u}cher etablierter Studieng{\"a}nge aus diesem Bereich ermittelt und so ein Beitrag zur Charakterisierung dieser Disziplin geleistet. Am Beispiel der Entwicklung eines Data-Literacy-Kompetenzmodells, die als Ausblick skizziert wird, wird die Bedeutung dieser Charakterisierung f{\"u}r die weitere Forschung expliziert.}, language = {de} } @article{FredeKnobelsdorf2018, author = {Frede, Christiane and Knobelsdorf, Maria}, title = {Explorative Datenanalyse der Studierendenperformance in der Theoretischen Informatik}, series = {Commentarii informaticae didacticae}, journal = {Commentarii informaticae didacticae}, number = {10}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-416378}, pages = {135 -- 149}, year = {2018}, abstract = {In diesem Artikel werden die Ergebnisse einer explorativen Datenanalyse {\"u}ber die Studierendenperformance in Klausur- und Hausaufgaben eines Einf{\"u}hrungskurses der Theoretischen Informatik vorgestellt. Da bisher empirisch wenig untersucht ist, welche Probleme Studierenden in den Einf{\"u}hrungskursen haben und die Durchfallquoten in diesen Kursen sehr hoch sind, soll auf diesem Weg ein {\"U}berblick gegeben werden. Die Ergebnisse zeigen, dass alle Studierenden unabh{\"a}ngig von ihrer Klausurnote die niedrigste Performance in den Klausur- und Hausaufgaben aufweisen, in denen formale Beweise gefordert sind. Dieses Ergebnis st{\"a}rkt die Vermutung, dass didaktische Ans{\"a}tze und Maßnahmen sich insbesondere auf das Erlernen formaler Beweismethoden fokussieren sollten, um Informatik-Studierende nachhaltiger dabei zu unterst{\"u}tzen, in Theoretischer Informatik erfolgreich zu sein.}, language = {de} }