Ausgangssituation / Gründe für den Einsatz von eLearning

Ziel der Veranstaltung ist das Erlernen der logischen Programmierung in Prolog. Hierfür ist es unerlässlich, dass die Studierenden das eigenständige Entwickeln von Programmen einüben und sich nicht auf das Nachvollziehen gegebener Programme beschränken. Dazu erhalten sie wöchentlich neue Aufgaben, die sie während der Übungssitzungen in Eigenarbeit oder in Kleingruppen lösen sollen. Allerdings stehen viele Studierende regelmäßig vor dem Problem, dass sie nicht wissen, wie sie die gestellten Aufgaben angehen können. Aufgrund der Größe der Übungsgruppen müssen sie mitunter lange auf individuelle Lösungshinweise warten und allein durch das Lesen von Musterlösungen lernen die Studierenden nicht, ein Problem prädikatenlogisch in Prolog zu lösen. Durch den Ausbau der Veranstaltung mit verschiedenen eLearning-Elementen ermöglichen wir den Studierenden ein zeit- und ortsunabhängiges Lernen. Hierdurch können sie ihre Arbeitsgeschwindigkeit individuell bestimmen, sodass insgesamt ein inklusives Lernen ermöglicht wird.

Ziele & Zielgruppen

Durch die Bereitstellung interaktiver Übungsmaterialien erreichen wir, dass die begrenzte zeitlichen Kapazität der Dozierenden in den Übungssitzungen optimal genutzt wird und Leerlaufzeiten der Studierenden, die sich aus dem Warten auf individuelle Hilfe ergeben, vermieden werden. Darüber hinaus ist es möglich, die Lehrinhalte zeit- und ortsungebunden in selbst gewählter Geschwindigkeit zu bearbeiten und gezielt zu wiederholen. Ziel ist es, dass das Tempo der Veranstaltung allen Studierenden trotz unterschiedlichen Vorwissens und Arbeitstempos gerecht wird. Die interaktiven Übungsmaterialien geben ihnen individuelle Rückmeldungen, die sie befähigen, die Probleme ohne Rückgriff auf Musterlösungen zu implementieren. Zusätzlich erlauben die digitalen Übungsmaterialien sowie die interaktiven Quiz in den Inputsitzungen ein direktes Feedback an die Dozierende über den Lernstand. Da die Lehrveranstaltung "Einführung in Prolog" zum Pflichtcurriculum zweier BA-Studiengänge (Computerlinguistik, Linguistik) gehört, richtet sich diese jedes Wintersemester an ungefähr 50-60 Studierende.

Umsetzung

Als Hauptaufgabe galt es die eLearning-Plattform “Prolog” (prolog.cl.phil.hhu.de), die im Rahmen eines früheren Förderprojektes entstand (eLFF 2019-I), aufzubereiten und zu erweitern. Auf der Plattform werden die Studierenden Schritt für Schritt durch die Aufgaben geleitet und haben dabei die Möglichkeit für ein besseres Verständnis Unteraufgaben zu lösen, die die Studierenden an den Lösungsweg heranführen. Alle Unteraufgaben geben bei falschen Antworten ein Feedback, das je nach Art des Fehlers individuelle Tipps oder Leseverweise liefert. Um Studierenden geräteunabhängig die Möglichkeit zu geben, Programmcode auszuprobieren und eigene Lösungen zu implementieren, wurde für jede Aufgabe eine entsprechende interaktive Experimentierumgebung (SWISH-Seiten) erstellt. Für die selbständige Überprüfung der Lösung enthalten die SWISH-Seiten Abfragen, welche die gewünschten Anforderungen an das Programm stellen und so die Richtigkeit testen. Alle Inhalte können durch die Studierenden orts- und zeitunabhängig abgerufen werden. Die Übungsaufgaben werden in der Gruppe erklärt und einzeln oder in Kleingruppen bearbeitet. Bei Fragen stehen außerdem die Dozierende und 1-2 Tutor*innen bereit. Zum Abschluss der Übung werden eine oder mehrere Musterlösungen und typische Schwierigkeiten im Kurs besprochen. Zusätzlich stehen den Studierenden detailliert ausgearbeitete Musterlösungen zur Verfügung, die präzise Erläuterungen der Aufgabenstellungen, ausführliche Beschreibungen der Lösungswege, sowie alternative Lösungen enthalten. Die eLearning-Plattform basiert auf einer WordPress-Instanz, in der die Aufgaben direkt implementiert, Vorlesungsinhalte hinterlegt und Musterlösungen abgerufen werden können. Die Plattform unterstützt insbesondere die Übungssitzungen, in welchen in Kleingruppen an den Aufgaben gearbeitet wird. Neben den oben genannten SWISH-Seiten wird als weiteres Tool Kahoot genutzt, sodass mithilfe spielerischer Quiz innerhalb der Inputsitzungen sowohl die Dozierende als auch die Studierenden selbst den aktuellen Lernstand überprüfen können.

Ergebnisse & Ausblick

In der Umsetzungsphase des Projektes kam es zu einem Hackerangriff auf den Universitätsserver, auf dem die eLearning-Plattform hinterlegt ist. Das Resultat war ein Datenverlust von zwei Monaten intensiver Arbeit unter Mithilfe von zusätzlichen Praktikantinnen. Mitten im Semester konnte die Plattform über viele Wochen nicht genutzt werden, sodass sich bei der Umsetzung der Fokus auf die Schadensregulierung und die Wiederherstellung der Daten verschieben musste. Um den Studierenden dennoch weiterhin digitale Hilfsmittel zur Verfügung zu stellen, wurden Musterlösungen detaillierter ausgearbeitet. Mithilfe einer durch den Hackerangriff kontaminierten Backupdatei, die aufwändig, händisch kontrolliert werden musste, konnte ein Teil der Daten gerettet werden, sodass zumindest zum Ende des Semesters das eLearning-Angebot die Studierende beim Lernen wieder unterstützen konnte. Dennoch konnte durch den Angriff die Erweiterung der Plattform nicht im gewünschten Umfang im Projektrahmen umgesetzt werden. Es wurde eine interne Evaluation über das ILIAS durchgeführt, bei der herausgefunden werden sollte, wie zufrieden die Studierenden mit den verschiedenen eLearning-Elementen sind. Untersucht wurde die Nutzung der Quizseiten, sowie die der darin eingebundenen Hilfestellungen und SWISH-Seiten. Insgesamt wurden all diese Elemente häufig genutzt und überwiegend als sehr hilfreich eingestuft. Aufgrund des Hackerangriffs hatten die Studierenden notgedrungen einen direkten Vergleich zwischen der Veranstaltung vor und nach der Aufbereitung durch eLearning-Elemente. Hierzu gaben 75 % der Teilnehmenden an, dass sie die Phase mit der Plattform gegenüber der Phase ohne bevorzugten. Niemand bevorzugte die Phase ohne Plattform. Auch die Freitextantworten zeigten eine große Zufriedenheit seitens der Studierenden. Sie lobten die Möglichkeit, im eigenen Tempo die Inhalte zu erarbeiten, sowie die Übungsaufgaben und den übersichtlichen Aufbau der eLearning-Plattform. Insgesamt bestärkt das positive Feedback und zeigt auf, dass gerade in der aktuellen Distanzlehre der Aufbau und die Erweiterung der eLearning-Plattform die Studierenden inklusiv und erfahrungsbasiert im Lernen unterstützt.