Interaktive Lehrveranstaltungen per Videokonferenz ermöglichen praxisnahe Ausbildung für angehende Programmierer

Die NORDAKADEMIE ist eine private, staatlich anerkannte Fachhochschule, die Studium und praktische Berufserfahrung miteinander verbindet. 1992 in Elmshorn auf Initiative von 28 Unternehmen aus Schleswig-Holstein unter Federführung des Nordmetall-Verbandes gegründet, wurde die Trägergesellschaft 1996 von einer gemeinnützigen GmbH in eine gemeinnützige Aktiengesellschaft umgewandelt - eine für Hochschulen in Deutschland einmalige Rechtsform. Den größten Teil der derzeit über 40 Aktionäre stellen Kooperationsbetriebe der NORDAKADEMIE wie Airbus, Dräger und Philips, die so die Existenz der Hochschule in privater Trägerschaft absichern.

Mit über 2.000 Studienplätzen und über 300 Kooperationsbetrieben gehört die NORDAKADEMIE zu den größten privaten Hochschulen mit Präsenzlehre in Deutschland. Die Studiengänge unterteilen sich in fünf duale Bachelorstudiengänge, zehn berufsbegleitende Masterstudiengänge sowie diverse Zertifikatskurse.

Vorlesungsveranstaltungen auf dem Campus und Praxisausbildung in den Unternehmen

Die Besonderheit des Konzeptes eines dualen Studiums ist die enge Verzahnung von Theorie und Praxis. Zulassungsbedingung für das Studium der zum Bachelor führenden Studiengänge ist ein Vertrag mit einem der Kooperationsbetriebe, in dem die Studierenden die Hälfte des 3,5 Jahre dauernden Studiums verbringen und bis zum Bachelorabschluss praktische Berufserfahrung sammeln. Unternehmen nutzen die Möglichkeit, kompetenten akademischen Nachwuchs praxisorientiert und wirtschaftsnah auszubilden.

Masterstudiengänge und Zertifikatskurse an der NORDAKADEMIE sind auf Basis des Blended Learning-Konzepts strukturiert. Im klassischen Fall folgt einer onlinegesteuerten Selbststudienphase eine 2,5-tägige Präsenzphase mit anschließender Prüfungsleistung.

Im Rahmen des Zertifikatskurses Professional Software Development vermittelt das Modul „Praxis der Softwareentwicklung“ Konzepte der objektorientierten Softwareentwicklung. Da das Erlernen der objektorientierten Programmierung kontinuierlicher Anwendung bedarf, wurde die 2,5-tägige Präsenzphase in mehrere wöchentlich stattfindende 3-stündige Veranstaltungen aufgeteilt. Dieses Format als Präsenzveranstaltungen durchzuführen erzeugt für die berufsbegleitend Studierenden einen erheblichen Reiseaufwand, der in keinem Verhältnis zu der Präsenzzeit steht.

Festlegen der technischen Anforderungen für virtuelle Vorlesungsveranstaltungen

Die NORDAKADEMIE suchte daher nach einer Lösung, um virtuelle Vorlesungsveranstaltungen anbieten zu können. Die Studierenden sollen so Studium und Beruf besser kombinieren können. In Zusammenarbeit mit dem Dozenten des Moduls „Praxis der Softwareentwicklung“ wurden die folgenden Eckpunkte festgelegt, die die Lösung erfüllen muss:

  1. Der Dozent leitet die Lehrveranstaltung von einem Vorlesungsraum aus, der entsprechend technisch ausgestattet ist.
  2. Bild und Ton werden über Kameras und Mikrofone erfasst und per Internet übertragen.
  3. Die Studierenden können sich von einem beliebigen Ort per PC oder Laptop über das Internet in die Lehrveranstaltung einwählen.
  4. Die Studierenden können aktiv an der Lehrveranstaltung teilnehmen, indem sie Fragen stellen, Redebeiträge leisten oder ihren Bildschirminhalt mit dem Dozenten und den anderen Vorlesungsteilnehmern teilen.

Nach eingehender Prüfung dieser festgelegten Anforderungen kam für die Umsetzung das bereits bestehende Kollaborationslabor der NORDAKADEMIE in Frage. Das Labor ist mit SmartBoards und einer Videokonferenzlösung von Lifesize ausgestattet. Ursprünglich wurde das Labor für Videokonferenzen zwischen den NORDAKADEMIE-Standorten Elmshorn und Hamburg sowie für sonstige Besprechungen eingerichtet. Die Durchführung einer virtuellen Lehrveranstaltung über die Videokonferenzlösung von Lifesize wurde bis dahin noch nicht erprobt.

Über einen stationären PC sind das Videokonferenzsystem Lifesize Icon 800 und die SmartBoards miteinander verbunden. Die SmartBoards übernehmen dabei für den stationären PC die Funktion des Bildschirms. Die SmartBoard-Software erlaubt darüber hinaus Navigation und Eingaben wie bspw. das Öffnen von Anwendungen oder Notationen in Dokumenten. Der Konferenzbereich wird mit zwei Kameras aufgenommen, die 10-fach optischen Zoom und Full HD-Auflösung bieten. Eine Kamera ist auf die SmartBoards gerichtet. Hier steht normalerweise die Person, die etwas präsentiert oder vorträgt. Die zweite Kamera zeigt die weiteren am Konferenztisch sitzenden Personen. Die zentral im Raum angeordnete Audio-Einheit Lifesize Phone HD ermöglicht eine hochqualitative Tonübertragung der Redebeiträge aller anwesenden Personen.

Praxistest: Durchführung von virtuellen Vorlesungsveranstaltungen

Für die Durchführung von virtuellen Vorlesungsveranstaltungen musste das vorhandene Setup nicht modifiziert werden. Da nur der Dozent anwesend ist, entfällt die Kamerasicht auf weitere am Konferenztisch sitzende Personen. Nur die Kamerasicht auf den Dozenten und die SmartBoards wird benötigt und genutzt.

Die Vorlesungsunterlagen der Lehrveranstaltung werden vom Dozenten über den stationären PC geöffnet und über die Bildschirmfreigabe der Videokonferenzsoftware Lifesize App für die eingewählten Teilnehmer freigegeben und im Präsentationsbereich groß und leicht ablesbar angezeigt. Dazu sehen die Teilnehmer den Dozenten und können seine Interaktionen mit den SmartBoards verfolgen.

Die Studierenden können sich von einem beliebigen Ort mit einem beliebigen Endgerät entweder per Web-Browser (Lifesize Web App, WebRTC) oder per installierter Client Software (Lifesize Desktop App, für Windows oder MacOS) in die Lehrveranstaltung einwählen und bei Bedarf Ihren Bildschirm ebenfalls teilen, um Lösungen zu präsentieren.

Jede virtuelle Lehrveranstaltung behandelt einen Themenschwerpunkt zu dem im Anschluss eine Teilaufgabe zu lösen ist. Die didaktische Konzeption basiert auf Elementen der klassischen Präsenzlehre. Eine Veranstaltung dauert drei Zeitstunden. Nach einer anfänglichen Reflexion des bereits behandelten Materials und Besprechung von Übungen, präsentiert und diskutiert der Dozent aufbauende Materialien.

Aus der Sicht des Dozenten

Für den Dozenten bietet die virtuelle Veranstaltungsform eine praktikable Möglichkeit, regelmäßige Präsenzlehre und Berufsalltag zu kombinieren. Teilnehmer konnten so flexibel von zuhause oder gar während Dienstreisen teilnehmen. Fast jede Woche waren alle Teilnehmer anwesend.

Die wöchentlichen Aufgaben wurden zufriedenstellend bearbeitet und der Lernfortschritt konnte beobachtet werden. Alle Teilnehmer haben das Lernziel des Kurses erreicht, kein Teilnehmer hat aufgegeben.

Für den Dozenten ergeben sich jedoch auch neue Herausforderungen. So ist es schwieriger, die Teilnehmer zu aktiven Beiträgen am seminaristischen Unterricht zu motivieren. Um den Rückfall in eine Frontalvorlesung zu vermeiden, bedarf es deshalb geeigneter Methoden, die Interaktion aufrecht zu erhalten. Als Techniken hierfür wurden genutzt:

  1. Folien mit Lücken, die von den Teilnehmern gefüllt werden sollen, sind eine praktikable Möglichkeit, die Aufmerksamkeit aufrecht zu halten.
  2. Häufige kleine Übungen, die das Gelernte direkt umsetzen.
  3. (Un-)beabsichtigte Fehler während Demonstrationen und Lösungen für Übungen bieten eine gute Möglichkeit der Lernkontrolle.

Insgesamt hat sich die neue virtuelle Veranstaltungsform aus didaktischer Sicht bewährt und wird fortgeführt. Angehende Programmierer werden so trotz Splittung der sonst 2,5-tägigen Präsenzphase in mehrere wöchentlich stattfindende 3-stündige Veranstaltungen nicht über Maßen in Bedrängnis gebracht, Studium und Beruf unter einen Hut zu bringen. Die NORDAKADEMIE nutzt mit dem Kollaborationslabor bestehende Infrastruktur auf eine neue Art und Weise. Studierende profitieren von den flexiblen Zugangsmöglichkeiten der Videokonferenzlösung von Lifesize, die sie nicht auf bestimmte Endgeräte beschränken.

Über den Autor:

Prof. Dr. Frank Frank Zimmermann ist seit 1995 Professor an der Fachhochschule NORDAKADEMIE. Nach seiner Promotion im Fach Mathematik arbeitete er 8 Jahre in der IT Branche als Berater. Er lehrt in den Bereichen Mathematik, Programmierung und Softwareengineering. Sein Forschungsinteresse gilt modernen Methoden der Softwareentwicklung, speziell der modellgetriebenen Entwicklung.

Simon Hachenberg, (M.A.) ist seit 2015 Wissenschaftlicher Mitarbeiter für E-Learning an der NORDAKADEMIE. Als E-Learning-Beauftragter unterstützt er Dozenten in der Umsetzung von E-Learning-Konzepten.

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