Kompetenzorientiertes E-Assessment für die grafische Modellierung in der Hochschullehre

In vielen Anwendungsbereichen der Informatik spielt die grafische Modellierung eine wichtige Rolle. Grafische Modelle kommen beispielsweise bei der Geschäftsprozessmodellierung oder im Rahmen der Softwareentwicklung zum Einsatz, um komplexe Sachverhalte übersichtlich darzustellen. In der Hochschullehre kommt derzeit eine kompetenzorientierte Ausrichtung entsprechender Lehrveranstaltungen zu kurz, ebenso sind die Möglichkeiten zur technischen Unterstützung eingeschränkt. Die in dieser Arbeit behandelten Forschungsfragen sind daher einer kompetenzorientierten Ausrichtung des Prüfens auf dem Gebiet der grafischen Modellierung sowie der Entwicklung einer entsprechenden E-Assessment-Plattform gewidmet. ... mehrIm Rahmen der Arbeit wurde anhand theoriebasierter und empirischer Ansätze ein umfassendes Kompetenzmodell entwickelt, das Lernziele für zentrale Handlungsbereiche der grafischen Modellierung und überfachliche Kompetenzen beschreibt. Es wurde ein Aufgabenkatalog erstellt, der Aufgabentypen mit den im Kompetenzmodell definierten Lernzielen verknüpft. Ergänzend wurden exemplarische Bewertungsschemata und Empfehlungen für die Gestaltung lernförderlicher Feedback-Nachrichten auf Basis des Kompetenzmodells abgeleitet. Die Ergebnisse unterstützen Lehrende bei der Auswahl von Lernzielen und der Gestaltung kompetenzorientierter Prüfungen anhand passender Modellierungsaufgaben. Zur Umsetzung kompetenzorientierter Prüfungen auf dem Gebiet der grafischen Modellierung wurde eine E-Assessment-Plattform entwickelt. Diese berücksichtigt verschiedene grafische Modellierungssprachen, individuelle Bewertungsschemata und Feedback-Empfehlungen. Zusätzlich wurden Dienste zur automatisierten Bewertung von Petri-Netzen erstellt, die Lernziele zu syntaktischen, semantischen und pragmatischen Qualitätsaspekten adressieren. Die Einsatzfähigkeit der Plattform wurde im praktischen Einsatz in Lehrveranstaltungen und Prüfungen demonstriert. Ergänzend wurden Befragungen zur Benutzungsfreundlichkeit und weiteren Aspekten durchgeführt und die Ergebnisse der Anwendung der Bewertungsdienste auf einer umfangreichen Datenbasis studentischer Petri-Netze evaluiert.

Graphical modeling plays an important role in many areas of computer science. Graphical models are used, for example, in business process modeling or in software development to present complex issues. In higher education, a competency-oriented design of corresponding courses is currently neglected, and the options for technical support are also limited. The research questions addressed in this thesis are therefore dedicated to a competency-oriented design of exams in the field of graphical modeling and the development of a corresponding e-assessment platform. A comprehensive competency model was developed using theory-based and empirical approaches. ... mehrIt describes learning objectives for central areas of graphical modeling and interdisciplinary competencies. A catalog of tasks was created that links task types with the learning objectives defined in the competency model. In addition, exemplary assessment schemes and recommendations for the design of effective feedback messages were derived. The results support teachers in selecting learning objectives and designing competency-oriented exams using suitable modeling tasks. The developed e-assessment platform supports competency-based exams in the field of graphical modeling. It addresses various graphical modeling languages, individual assessment schemes and feedback recommendations. In addition, assessment services for the automated assessment of Petri nets were created. They address learning objectives regarding syntactic, semantic and pragmatic quality aspects. The practical capability of the platform was demonstrated in several courses and exams. In addition, surveys regarding usability and other aspects were performed and the results of the application of the assessment services were evaluated on an extensive database of student Petri nets.