Herausforderung
Prof. Dr. Regina Pohle-Fröhlich, Modulverantwortliche des Moduls Betriebssysteme, blickt zurück:
Durch die Umstellung der Lehre im Zuge der Corona-Pandemie auf Online-Lehre änderten sich auch die Lehrmethoden. So entwickelte ich zusätzlich zu den Online-Vorlesungen umfangreiches Selbstlernmaterial mit Testfragen und zahlreichen Beispielprogrammen, für die auch Beobachtungsaufgaben formuliert wurden.
Trotz dieser Angebote hatte ich das Gefühl, dass beim Online-Lernen die Vermittlung praktischer Skills zu kurz kam. Außerdem stellte ich fest, dass durch die Nutzung von Online-Prüfungsmethoden noch stärker als sonst das „Bulimie-Lernen“ gefördert wird. So konnte ich beobachten, dass die meisten Studierenden den Stoff des Moduls aus dem zweiten Semester bereits zu Beginn des 3. Semesters wieder vergessen hatten.
Lösung
Aus diesem Grund änderte ich die Prüfungsform von einer Klausur in eine Portfolio-Prüfung. Die entwickelte Gruppenprüfung enthält zwei Teile: zum einen die Umsetzung einer Aufgabenstellung in ein Computerprogramm und zum anderen die Anfertigung eines Videos.
Vorteile
Ich wählte diese beiden Bausteine der Gruppenprüfung, da sich durch Schritte wie Selbsterschließung des Stoffs, Selbsttätigkeit und Präsentieren ein Lernerfolg einstellt.
Im Vergleich zu schriftlichen Prüfungen erreichten die Studierenden bessere Ergebnisse. In ihrem Feedback hoben sie die Förderung des selbstständigen Arbeitens, die hohe Motivation durch die Praxisnähe und die Bildung von Lerngruppen durch die Portfolio-Prüfung als positive Aspekte hervor.
Details
Das Modul Betriebssysteme im FB03 ist ein Pflichtmodul im 2. Semester mit einem Stundenumfang von zwei SWS Vorlesung, zwei SWS Übung und einer SWS Praktikum. Im Durchschnitt nehmen jedes Jahr 120 bis 150 Studierende des Fachbereichs Elektrotechnik und Informatik an diesem Modul teil. Neben der theoretischen Vermittlung der Grundlagen von Betriebssystemen kommt es mir darauf an, dass die Studierenden nach dem erfolgreichen Absolvieren des Moduls in der Lage sind, das Erlernte praktisch anzuwenden. So bereiten wir sie frühzeitig auf die berufliche Praxis vor.
Lehr-/Lernmethoden bzw. digitale Medien
Für den Programmierteil der Gruppenaufgabe musste das Projektteam zunächst alle technischen Voraussetzungen schaffen. Dies beinhaltete die Ergänzung der bestehenden Hardware durch weitere Sensoren (z. B. zur Messung von Temperatur, Luftdruck oder Helligkeit) und Aktoren (wie LCD-Display oder LED-Matrix), um individuelle Aufgaben für eine große Studierendenanzahl realisieren zu können. Anschließend bauten wir die Hardware im Labor auf und ermöglichten den Studierenden einen Remote-Zugriff. Für den Aufbau mussten u. a. die entsprechenden Softwarevoraussetzungen geschaffen werden. Letzteres beinhaltete das Konfigurieren des Netzwerkes zum Zugriff auf die Hardware und die Verteilung der Zugangsdaten. Damit die Studierenden die Erfolge ihres Programmierens außerhalb des Labors sehen konnten (z. B. das Aufleuchten von LED-Lämpchen), brachte das Team Webcams über der Hardware an und stellte ihre Anzeigen via Stream auf einer Website zur Verfügung.
Nun generierten wir für jede Prüfungsgruppe individuelle Programmieraufgaben. Dabei passten wir auf, dass sich die einzelnen Gruppen möglichst wenig beeinflussten. Bei 20 verfügbaren Aufbauten arbeiteten immer drei Gruppen auf einem Raspberry Pi („Mini-Computer“). Um für die Studierenden größtmögliche Transparenz zu erzielen, stellten wir ihnen im Vorfeld ein Bewertungsschema zur Verfügung. Außerdem erhielten sie via Moodle eine Installationsanleitung für den Remote-Zugriff sowie je eine Anleitung zur Benutzung der Softwarebibliotheken und zur Erstellung des Videos. Zusätzlich gab es mehrere Zeitslots, in denen Mitarbeiter:innen in Zoom-Sessions Support bei der Hardwareeinrichtung gaben. Zudem konnten die Studierenden bei Problemen das Forum nutzen, um z. B. im Fall von Programmierfehlern Unterstützung zu erhalten. Das setzte voraus, dass in der Zeit von 7 bis 22 Uhr regelmäßig jemand aus dem Projektteam das Forum las.
Stolpersteine
Nachteilig ist der sehr große Aufwand, der in der Vor- und Nachbereitung vom gesamten Projektteam betrieben werden musste. In einigen Fällen konnte das Team den Aufwand durch Nutzung der Erfahrungen aus dem ersten Durchlauf reduzieren. Aber es taten sich auch neue Anforderungen auf: So musste beim zweiten Durchlauf die Verteilung der Aufgaben zufällig erfolgen, um Täuschungsversuchen infolge beschaffter Lösungen aus dem höheren Semester bei Wiederholungsprüfungen vorzubeugen.
Beteiligt
Das Team, das sich im Modul Betriebssysteme im FB03 mit der Ersetzung einer Klausur durch eine Portfolio-Prüfung (Gruppenprüfung) beschäftigte, bestand aus der Modulverantwortlichen Prof. Dr. Regina Pohle-Fröhlich, den wissenschaftlichen Mitarbeitern M. Sc. C. Neumann, M. Sc. M. van Meegen, Dipl. Ing. A. Sprick, M. Sc. M. Notz und studentischen Hilfskräften.
