Technologiebasierte Unterstützungsmaßnahmen in der akademischen Software Engineering-Ausbildung. Konzeption, Entwicklung und Evaluation einer lernerzentrierten Analyse- und Designumgebung

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	8 February 2022
Referee:	Prof. Dr. Christian Wolff
Date of exam:	21 December 2021
Institutions:	Languages and Literatures > Institut für Information und Medien, Sprache und Kultur (I:IMSK) > Lehrstuhl für Medienwissenschaft
Keywords:	UML, Scaffolding, Software Engineering, Software Engineering Ausbildung, Modellierung, Modellierungsumgebung, Design Science Research
Dewey Decimal Classification:	000 Computer science, information & general works > 000 Generalities, Science 000 Computer science, information & general works > 004 Computer science 300 Social sciences > 370 Education
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Partially
Item ID:	51596

Abstract (German)

Die Fähigkeit der Modellbildung, das Modellieren stellt nicht nur eine zentrale, sondern auch eine sehr komplexe, Aufgabe für Software- Ingenieure dar. Durch die Tätigkeit des Abstrahierens wird ein Modell der realen Welt erstellt, das dabei helfen soll Probleme zu verstehen. Die Lehre zur Modellierung von Softwaresystemen nimmt für Studierende wie Lehrende daher eine herausfordernde Bedeutung ...

Abstract (German)

Die Fähigkeit der Modellbildung, das Modellieren stellt nicht nur eine zentrale, sondern auch eine sehr komplexe, Aufgabe für Software- Ingenieure dar. Durch die Tätigkeit des Abstrahierens wird ein Modell der realen Welt erstellt, das dabei helfen soll Probleme zu verstehen. Die Lehre zur Modellierung von Softwaresystemen nimmt für Studierende wie Lehrende daher eine herausfordernde Bedeutung ein. Diese Arbeit beschreibt einen Ansatz zur problembasierten Initiierung von Hilfsmitteln (sog. Scaffolds) zur Unterstützung Studierender bei der Modellierung mit der Unified Modeling Language (UML). Als Ausgangsbasis wurden Probleme Studierender bei der Modellierung von Softwaresystemen mit der UML erfasst und katalogisiert. Auf Basis der identifizierten Probleme wurden verschiedene Scaffolds abgeleitet und konzeptioniert. Dazu gehören sowohl Unterlagen und Tutorials als klassische Hilfsmittel wie auch technologiebasierte Ansätze, wie die Verwendung von Augmented Reality, Eye-Movement Modeling Examples und Hilfsmittel zur Identifikation von Use-Cases sowie Klassenkandidaten. Die verschiedenen Scaffolds wurden in eine Modellierungsumgebung prototypisch integriert und evaluiert. Die Evaluationen mit Studierenden sowie eine Expertenbegutachtung zeigen erfolgsversprechende Ergebnisse. Die Arbeit bestätigt, dass evidenzbasierte Scaffolds und deren Integration in den Lehreinsatz die praktische Hochschuldidaktik bereichern können.

Translation of the abstract (English)

The ability of model building, modeling poses not only a central, but also a very complex, task for software engineers. By means of abstraction,a model of the real world is created, which is supposed to help to understand problems. Teaching software modeling therefore becomes a challenging task for both students and instructors. This thesis describes an approach for the problem-based initiation ...

Translation of the abstract (English)

The ability of model building, modeling poses not only a central, but also a very complex, task for software engineers. By means of abstraction,a model of the real world is created, which is supposed to help to understand problems. Teaching software modeling therefore becomes a challenging task for both students and instructors. This thesis describes an approach for the problem-based initiation of tools (so-called scaffolds)to support students in modeling with the Unified Modeling Language(UML). As a basis, problems encountered by students during modeling of a software system with the UML were recorded and cataloged. Based on the identified problems, various scaffolds were derived and conceptualized.These include documentation and tutorials as traditional tools as well as technology-based approaches such as the use of augmented reality, eye-movement modeling examples, and tools for identifying use cases as well as class candidates. The various scaffolds were prototyped and evaluated in a modeling environment. The evaluations with students and an expert review show promising results. The work confirms that evidence-based scaffolds and their integration into teaching applications can enrich university teaching in practice.

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