erlebt

Es gibt verschiedene Ansätze, die Programmierung zu lehren. Bei uns am Institut für Informatik der Ludwig-Maximilians-Universität München wird derzeit im ersten Semester in die imperative und objekt-orientierte Programmierung mit Java und im zweiten Semester in die funktionale Programmierung mit SML eingeführt. Anschließend nimmt ein Teil der Studenten an einem Software-Entwicklungspraktikum teil.

Früher hat man ähnliche Lehrveranstaltungen in einer anderen Reihenfolge angeboten: Im ersten Semester eine Einführung in die funktionale Programmierung mit SML, im zweiten Semester eine Einführung in die imperative und objekt-orientierte Programmierung mit Java, dann ein Programmierpraktikum. (Ob unser derzeitiges Software-Entwicklungspraktikum etwas anderes ist als ein Programmierpraktikum ist übrigens fraglich.)

Für die derzeitige Reihenfolge – zuerst Java dann SML – spricht der Praxis-Bezug: Java ist derzeit eine unumgängliche Programmiersprache in der beruflichen Praxis. Für die frühere Reihenfolge – zuerst SML dann Java – sprechen zwei Argumente: Erstens werden erfahrungsgemäß allgemeine Prinzipien der Programmierung besser mit einer modernen funktionale Programmiersprache besser als mit einer industriellen Programmiersprache beigebracht; zweitens kennt kaum ein Anfänger SML oder eine ähnliche Programmiersprache, so dass alle Anfänger gleichgestellt werden. Letzteres ist auch für die Studenten förderlich, die bereits programmiert haben, weil sie neben einer wertvollen Erfahrung meist ziemlich falsche Vorstellungen sowohl der Programmierung im Allgemeinen wie auch der eigenen Programmierfähigkeiten haben.

An Java zur Vermittlung von Programmierprinzipien stört der Umfang und die Kompliziertheit der Sprache: Um ein Java-Programm ganz zu verstehen – nicht nur zu kopieren –, das nur “Hallo World!” anzeigt, sind schon viele Stunden nötig.

An unseren Einführungen in die Programmierung stört mich, dass die meisten Studenten die Prinzipien der Programmierung und die Merkmale der verschiedenen Programmierparadigma nicht ausreichend verinnerlichen. Fragt man zum Beispiel nach dem wesentlichen Unterchied zwischen Funktions- oder Prozeduraufruf einerseits und Nachrichtenweitergabe andererseits stehen die meisten unserer Studenten auf dem Schlauch. An unseren Einführungen in die Programmierung stört mich auch, dass kaum einer unserer Studenten einen guten Überblick über die ganze Bandbreite der Programmierparadigmen erhält.

Ein Alternativansatz könnte darin liegen, dass die Einführung in die Programmierung an Hand von so genannten Mini-Programmierpsrachen oder Mini-Sprachenstattfindet. Der Artikel “Mini-languages: A Way to Learn Programming Principles” von Peter Brusilovsky, Eduardo Calabrese, Jozef Hvorecky, Anatoly Kouchnirenko und Philip Miller (erschienen in der Zeitschrift “Information Technologies “, Band 2, Nummer 1, Seiten 65-83) führt in die Mini-Programmiersprachen ein und bespricht ihre Vorteile für die Lehre.

Die Einführung in die Programmierung mit Mini-Programmiersprachen dürfte ermöglichen, mit dem selben Arbeits- und Zeitaufwand in mehr als zwei Programmiersprachen und Programmierparadigmen einzuführen. Dies wäre wichtig in einer Zeit eines extrem schnellen technischen Wandels: Wer weiss denn, ob eine Programmiersprache nach einem bisher wenig verbreiteten Programmierparadigma in wenigen Jahren nicht für alle Informatiker nicht ein Muss werden wird?

FB

Wert gut programmieren kann beherrscht noch lange nicht, was ein Informatiker können sollte. Wer aber nicht gut programmieren kann wird wohl nie als Informatiker Erfolg haben können. Ich zweifle, dass die Programmierung bei uns und in vielen weiteren Studiengängen in Informatik oder mit Informastik-Bezug gut genug gelernt wird. Ich frage mich, welche Lehrformen geeignet wären, die Programmierung Studenten besser beizubringen.

Sie wird derzeit meist wie folgt beigebracht. Zuerst werden die Konzepte von einem, zwei oder drei  Programmierparadigmen (objekt-orientiert, imperativ, funktional) in Vorlesungen beigebracht, die mit Übungen ergänzt werden, damit die Studenten das Erlernte selbst üben können. Anschließend  wird eine größere Programmieraufgabe in einem Programmierpraktikum meist in Teams erledigt. Leider allzu oft stellt man fest, dass einige Studenten zu wenig Ahnung von der Programmierung haben.

• Liegt das an der Lehrformen, die ein passives Mitmachen geradezu fördern?
• Wäre es nicht sinnvoll, statt einem selben Programmieraufgabe hundert oder mehr Studenten in einem Programmierpraktikum zu geben, von den Studenten selbst zu erwarten, dass sie ihr Programmier-Projekt selbst definieren?
• Wäre es vielleicht dem Ziel gerechter, wenn zuerst programmiert wurde und anschließend die Programmierparadigma eingeführt wurden?

FB

Online-Lehrmaterial sind die Lehrbücher und Vorlesungsskripten der Zukunft. Um Online-Lehrmaterial stellt aber Herausforderungen:

• Ein Format muss gut überlegt werden. Soll vom Dozent nur eine Stimme gehört werden oder soll er auch sichtbar sein? Wie lang soll ein Abschnitt sein? Soll es auch Übungen geben?
• Eine Software muss ausgewählt oder entwickelt werden.
• Soll die Plattform ihre Studenten in irgend einer Form versuchen, an sich zu binden?

Die Khan Academy bietet gut durchdachte und gut entwickelte Online-Lehrmaterial für die Schule an. Ein Blick darin zu werfen lohnt sich – auch für jemanden, der an einer Hochschule lehrt.

FB

Das Format der traditionellen Lehre besteht aus den Unterricht und Hausaufgaben, die vom Dozent einzel korrigiert werden deren Lösungen  in Übungsstunden vorgestellt werden. Vieles spricht für dieses Format, das seit Jahrhunderte etabliert ist. Im Unterricht werden die Kenntnisse vermittelt, die zur Lösung der Hausaufgaben nötig sind. Die Hausaufgaben dienen sowohl der Aneignung von Fertigkeiten, de zur Verwendung des im Unterricht vermittelten Wissens nötig sind, wie auch zur Vertiefung von einigen Aspekten des Unterrichts. Die Übungsstunde ermöglicht, eine Rückmeldung über die Korrektur der einzelnen Lösungen hinaus. Einiges spricht aber gegen dieses traditionelle Format der Lehre: Er macht Studenten zu leicht, im Unterricht passiv zu bleiben und bei den Hausaufgaben überfordert zu sein.

In den Schulen der USA verbreitet sich derzeit ein anderes Format der Lehre; das die Namen “flipped teaching“, “reverse teaching“, “backwards classroom”, “reverse instruction”, and “inverted classroom” gegeben wurde. Flipped Teaching stellt die traditionelle Lehre kopfüber. Der Student eignet sich die Kenntnisse allein aus Bücher und online Lehrmaterial, die Hausaufgaben werden gemeinsam im Klassenraum gelöst, wobei die Studenten der Arbeitsablauf frei bestimmen und der Dozent Fragen beantwortet. Ein Arbeitsplan wird im Voraus festgelegt, so dass jeder weiss bis wann was erledigt werden muss.

‘Vermutlich eignet sich Flipped Teaching gut, eine Programmiersprache oder Wahrscheinlichkeitsberechnungen zu lernen, weniger gut, die Wahrscheinlichkeits- oder die Automatentheorie zu lernen. Vermutlich skaliert Flipped Teaching genau so wenig wie fast jedem erdenklichen Lehransatz: Mit 20 Studenten klappt alles gut, darüber hinaus nicht mehr. Flipped Teaching hat auf alle Fälle einen Vorteil: Er nimmt den Student in die Verantwortung, sich aktiv am Unterricht zu beteiligen. Vermutlich sit das der Hauptgrund, warum Flipped Teachinmg in den Schulen der USA sich derzeit verbreitet.

FB

Post Scriptum: Ich bedanke mich beim Leser Ingo für den Hinweis auf Flipped Teaching.

Wie kann man die Lehre verbessern? Wer Lehrer ist, stellt sich ständig diese Frage. Jeder Lehrer hat eine eigene Meinung dazu und er handelt dementsprechend. Oft genug aber erweist sich die Einführung von Verbesserungen als schwierig: Auch in der Lehre ist Stabilität nötig, damit gut gelernt und gelehrt wird und nicht jede erzielte Verbesserung erbringt die Vorteile, die man sich vorgestellt hat.

Daher möchte ich mich an meine Leser wenden, um die Frage zu beantworten: Wie kann man die Informatik-Lehre verbessern?

Es gibt vermutlich verschiedene Typen von Antworten wie die Folgenden:

• Verbesserungen durch Umorganisation der Lehre etwa durch die Einführung von Kompakt- oder verlangsamte Kurse
• Verbesserungen durch gesteigerte Betreuung
• Verbesserungen durch Abänderung des Lehr-Paradigma etwa von Studenten selbst gesteuerten Projekten statt geleitete Praktika

Möglicherweise gibt es weitere wichtige Kategorien, die mir momentan nicht einfallen. Es gibt sicherlich Antworte, die im derzeitigen Hochschulsystem leicht umzusetzen sind und weitere, die wesentliche Änderungen dieses Systems verlangen. Alle Antworte sind relevant und sollten überlegt werden: Was heute nicht möglich erscheint kann morgen werden.

Eine bitte an meine Leser: Es geht hier nicht um eine Kritik von Dozent A oder B. Gegen eine Kritik von Dozenten habe ich überhaupt nichts: Ohne Kritik gedeiht keine gute Lehre. Es geht aber mit der Beantwortung der Frage “Wie kann man die Lehre verbessern?” nicht um Persönliches, sondern um Grundsätzliches.

Um konstruktive und kreative Beiträge freue ich mich im Voraus!

FB

Der Dialog zwischen Studenten und Dozenten ist ein wichtiger Bestandteil der Lehre, der leider in der Massenuniversität zu untergehen neigt. Wenn über hundert Studenten eine Lehrveranstaltung besuchen und der Dozent mehrere Lehrveranstaltungen hält, dann fehlt einfach die Zeit für den Dialog.

Die soziale Medien sind eine hervorragende Möglichkeit, an einer Massenuniversität den Dialog zwischen Studenten und Dozenten zu ermöglichen. Allerdings der Umgang damit muss von allen gelernt werden. Wir, Studenten und Dozenten, sind dabei aber offenbar damit noch lange nicht fertig.

Auf einer Dozentenbewertungsplattform finde ich zufällig drei Kommentare über meine Vorlesung “Logik für Informatiker” des Sommersemesters 2010, die mir bisher unbekannt waren. Hierunter Auszüge daraus:

“Der Dozent spricht leider nur ein sehr schlechtes, da stark akzentbehaftetes Deutsch. So ist es ein Ding der Unmöglichkeit, der dreistündigen Vorlesung aufmerksam und konstruktiv zu folgen. Darüber könnte man selbstverständlich hinwegsehen, wenn die anderen Aspekte dieser Veranstaltung von positiver Natur wären. Das ist jedoch nicht der Fall …“

Kein Student hat während dieser Vorlesung dieses Problem erwähnt. Es nur nachträglich auf einem Forum zu veröffentlichen ist folglich unfair. Außerdem frage ich mich, ob der Verfasser dieser Kritik ein Österreicher oder Schweizer als Dozent ertragen würde.

“Der Dozent erzählt in seiner Vorlesung viele Geschichten, deren Sinngehalt bezweifelt werden darf. Kostprobe: “Als ich noch ein junger Doktorand war, habe ich eine interessante Feststellung gemacht: wenn etwas nicht existiert, dann kann es jede beliebige Eigenschaft haben, denn es existiert nicht.“

Es ging gar nicht um eine Geschichte, sondern um eine den All-Quantors, ein relevantes Thema für eine Einführung in die Logik: Wenn eine Menge leer ist, dann gilt es für jede Eigenschaft, dass alle Elemente dieser Menge diese Eigenschaft besitzen. Darüber stolpern gelegentlich Logik-Anfänger. Verwunderlich finde ich, dass der Autor vom Kommentar nicht mitgekriegt hat, worum es ging.

“Die Klausur hatte nur sehr wenig mit den Übungsblättern zu tun und war deshalb kaum machbar. Die Nachholklausur war noch viel schwerer, weshalb noch mehr Studenten durchgefallen sind.“

Ein Beleg für die erste Aussage kann sicherlich nicht erbracht werden! Die beiden Klausuren waren sehr nah an den Übungsblätter. Wäre es aber nicht der Fall gewesen, dann gehört eine solche Kritik vor dem Dekan und/oder dem Prüfungsausschuss vorgetragen.

“Er vermittelt in der Vorlesung einen studentenfreundlichen Eindruck und fordert die Studenten stets auf, bei Problemen jederzeit zu ihm zu kommen. Kommt man aber ins Büro, so zeigt er einem, dass man nicht willkommen ist und behandelt einen recht forsch und aggressiv.”

Ich erinnere mich an zwei Studenten, die mich kurz vor einer Vorlesung unangemeldet besucht haben, um sich über die Vorlesung zu beklagen und ganz empört waren, wenn ich ihnen sagte, dass wir dafür einen Termin vereinbaren sollten.

Mein Fazit: Dialog tut gut aber zu einem Dialog gehören zwei. Kommentare wie die obigen, die dem Dozent nicht mitgeteilt werden, sind kein Dialog. Wer solche Aussagen nur außerhalb der Hochschule verbreitet, ist, meine ich, nicht glaubwürdig.

FB