Programmieren lernen ohne Lehrpersonen: Eine laufende ethnografische Studie bei 42

Programmieren lernen ohne Lehrperson: Eine laufende ethnografische Studie bei 42

Dieser Text wurde automatisch mit Deepl übersetzt. Die Originalversion finden Sie hier: https://dl.acm.org/doi/fullHtml/10.1145/3661167.3661275

1. EINLEITUNG

Die Rolle des Software Engineering (SE) ist in der heutigen Gesellschaft von entscheidender Bedeutung, insbesondere da die Technologiebranche ihren Einfluss weiter ausbaut und das rasante Tempo des technologischen Fortschritts im vergangenen Jahrhundert Fachkräfte erfordert, die in der Lage sind, diesen Fortschritt voranzutreiben. Die Ausbildung eines Software-Ingenieurs ist ein umfassendes Unterfangen. Sowohl die theoretischen als auch die praktischen Aspekte ihrer Ausbildung müssen ein breites Spektrum an Fähigkeiten abdecken, deren Auswahl und Vermittlung in einem sich ständig wandelnden Umfeld eine Herausforderung darstellen kann [13].

Traditionell stützte sich die Vermittlung von Fachkenntnissen auf das Fachwissen von Lehrkräften im physischen Klassenzimmer, was oft durch Kosten und Einschränkungen wie finanzielle Zugänglichkeit und Klassengröße begrenzt war. Jüngste Fortschritte haben jedoch viele dieser bildungspolitischen Hindernisse abgebaut. Online-Lernen und hybride Lehrmethoden haben sich als praktikable Alternativen etabliert, die bisherige Barrieren überwinden und Innovationen bei den pädagogischen Ansätzen fördern [11]. Darüber hinaus unternahm die akademische Gemeinschaft erhebliche Anstrengungen, um innovative Lehrmethoden zu identifizieren und zu untersuchen, die mit dem wissenschaftlichen Fortschritt und den Bedürfnissen der Studierenden Schritt halten können [15, 16].

Unsere Untersuchung befasst sich mit dem Fall von „42“, einer Einrichtung, die Pionierarbeit bei einem Bildungsmodell leistet, das problemorientiertes Lernen, Gamifizierung und Peer-Pädagogik miteinander verbindet und durch Initiativen zur Gemeinschaftsentwicklung ergänzt wird, um Personen mit Begabung und Interesse eine kostenlose Informatikausbildung anzubieten [14]. Zur Analyse von 42 stellen wir eine laufende Studie vor, die einen empirisch-qualitativen Ansatz, nämlich die Ethnografie, verwendet.

Die Ethnografie, die ursprünglich in den Sozialwissenschaften entwickelt wurde, ist eine der wichtigsten Methoden der qualitativen Forschung [6]. Die Methode beinhaltet ein tiefes Eintauchen in die untersuchte Gemeinschaft oder Kultur, einschließlich umfangreicher Feldforschung, teilnehmender Beobachtung, Interviews und Notizen [8]. Durch das Eintauchen in das zu untersuchende natürliche Umfeld erhalten ethnografische Forscher direkten Zugang zu Erfahrungen, die für die Analyse und Interpretation entscheidend sind und die bei Verwendung einer eher oberflächlichen qualitativen oder quantitativen Forschungsmethode verloren gehen könnten. Durch die Anwendung eines strengen ethnografischen Forschungsprotokolls im Kontext von 42 wird es möglich, auf sensible und unaufdringliche Weise einen tiefen und umfassenden Überblick über die komplexen und facettenreichen Faktoren zu gewinnen, die die pädagogische Methode dieser Einrichtung charakterisieren. Unser Ziel ist es, die Komplexität der Einrichtung zu ergründen und Einblicke in ihre Funktionsmechanismen, Merkmale und ihren Einfluss auf die Ausbildung der Studierenden zu gewinnen.

2 HINTERGRUND: PÄDAGOGIK MIT 42

42 ist eine private Einrichtung, die kostenlose Hochschulbildung im Bereich Informatik mit einem einzigartigen pädagogischen Ansatz anbietet. Die Studierenden bei 42 besuchen keine Frontalunterrichtsstunden wie an herkömmlichen Universitäten, sondern durchlaufen einen sorgfältig zusammengestellten Lehrplan, der auf einer Reihe von Programmierübungen und Projekten mit steigendem Schwierigkeitsgrad aufbaut.

Bei jedem Projekt erhalten die Studierenden nur die absolut notwendigen Grundkenntnisse zum Thema und werden aufgefordert, die Aufgabe zu lösen, indem sie die Lösung selbst erarbeiten, z. B. durch die Konsultation von Büchern, Online-Ressourcen oder anderen Medien, die ihnen am besten geeignet erscheinen. Jede Aufgabe wird als Herausforderung präsentiert und führt die Studierenden dazu, sich mit neuen Themen auseinanderzusetzen, wobei sie das in früheren Übungen erworbene Wissen nutzen. Nach Abschluss eines Projekts wird der Code einer Peer-Bewertung unterzogen, einem persönlichen Begutachtungsprozess, der von anderen Studierenden durchgeführt wird, die automatisch aus demselben Campus ausgewählt werden. Während der Überprüfung präsentieren und verteidigen die Kandidaten ihre Arbeit, und die Prüfer überprüfen die formale Korrektheit der Aufgabe, bewerten das Verständnis des Kandidaten für das Thema und geben Feedback über eine eigens dafür eingerichtete Plattform im Intranet von 42. Die ersten Projekte des Kurses werden zusätzlich durch ein automatisiertes Verifizierungssystem bewertet, das auch die internen Programmierregeln von 42, die sogenannte „Norm“, überprüft. Der Abschluss des Projekts belohnt die Studierenden über ein Punktesystem, das ihnen den Zugang zu komplexeren Projekten ermöglicht und ihnen den Weg weiter ebnet.

Die Ausbildung bei 42 wird allen Studierenden kostenlos angeboten; im Gegenzug müssen sie bestimmte Leistungsanforderungen erfüllen, um an der Schule bleiben zu dürfen. Konkret wird den Studierenden eine Frist gesetzt, die sie durch das Absolvieren von Projekten entsprechend dem Schwierigkeitsgrad der erledigten Aufgabe verschieben können. Wird die Frist jemals erreicht, wird der Studierende ausgeschlossen und der Zugang zum Kurs für zwei Jahre entzogen.

Die Zulassung zum Jahrgang 2022 erfolgt ausschließlich nach Leistung: Es gibt keine akademischen Anforderungen oder Voraussetzungen außer dem Mindestalter von 18 Jahren. Stattdessen müssen Studieninteressierte ein intensives einmonatiges Bootcamp namens „Piscine“ absolvieren, in dem ihre Fähigkeiten zur Problemlösung und ihre Eignung für das Programmieren bewertet werden, um zugelassen zu werden.

Die Ausbildung bei 42 dauert etwa zwei bis drei Jahre. Während der „Piscine“-Phase erlernen die Studierenden die Grundlagen der Programmierung anhand von Bash und C, während sich der „Common Core“ (Hauptkurs) auf die Programmiersprachen C und C++ konzentriert und Themen wie objektorientierte Programmierung, Datenstrukturen, Parallelität und vieles mehr behandelt. Nach Abschluss des Kernstudiengangs können die Studierenden eine spezifische Spezialisierung wählen, die als „Mastery“ bezeichnet wird, darunter Data Science, Web- und Mobile-Entwicklung, Computergrafik und Netzwerksicherheit.

42 wurde 2013 in Frankreich von Xavier Niel gegründet. Bis 2024 ist die Organisation auf weltweit 54 Standorte in 31 verschiedenen Ländern mit insgesamt mehr als 21.000 Studierenden angewachsen. Gegenstand der in diesem Beitrag behandelten Studie ist der Campus 42 in Florenz, der derzeit etwa 10 Mitarbeiter und 217 aktive Studierende zählt.

3 FORSCHUNGSMETHODIK

In diesem Abschnitt geben wir einen umfassenden Überblick über die ethnografische Forschungsmethode und deren Anwendung im Kontext von 42. Die Dokumentation beginnt mit der Abgrenzung des Forschungsziels, gefolgt von der Formulierung der Forschungsfragen, einer Charakterisierung der spezifischen ethnografischen Methode anhand von fünf a priori definierten Dimensionen [17], einer Aufschlüsselung der Studienphasen gemäß den von Zhang et al.  [23] sowie schließlich eine Diskussion der Grenzen der Forschung.

3.1 Forschungsziel und Fragestellungen

Ziel dieser Studie ist es, das Bildungsmodell von 42 zu untersuchen, um nicht nur ein grundlegendes Verständnis der Methode zu vermitteln, sondern auch eine gründliche Analyse ihrer Auswirkungen auf die Lernpraktiken und -ziele der Studierenden zu liefern. Um ein umfassendes Verständnis der pädagogischen Methode von 42 zu vermitteln, wird das untersuchte Phänomen in seine vier charakteristischen Hauptkomponenten unterteilt, nämlich problemorientiertes Lernen, Gamifizierung, Peer-Pädagogik und Gemeinschaftsbildung. Dieser Ansatz ermöglicht eine unabhängige Untersuchung jedes einzelnen Aspekts der 42-Methode und erleichtert so ein umfassendes Verständnis jeder Facette und ihres Einflusses auf die Ausbildung der Studierenden.

Unter Verwendung der Vorlage zur Formulierung von Forschungszielen aus dem weit verbreiteten „Goal-Question-Metric“-Paradigma [4] definieren wir das Forschungsziel dieser Studie wie folgt:

  • Das Bildungsmodell der 42 analysieren
  • Um die Auswirkungen von problemorientiertem Lernen, Gamification, Peer-Pädagogik und Gemeinschaftsentwicklung zu verstehen
  • In Bezug auf die Wirksamkeit
  • Aus der Sicht von Lehrenden und Forschenden im Bereich der Softwareprogrammierung
  • Im Zusammenhang mit der Programmierausbildung.

In diesem Zusammenhang bezieht sich „Wirksamkeit“ auf die allgemeine Fähigkeit der Methode 42, Programmierkenntnisse während der Dauer des Kurses 42 zu vermitteln. Dieses Wissen soll die Studierenden in die Lage versetzen, diese Konzepte selbstständig anzuwenden und ihr Verständnis mit Gleichaltrigen zu teilen.

Aus der Formulierung des Forschungsziels lässt sich die zentrale Forschungsfrage (RQ) ableiten, die unsere Studie beantworten soll, nämlich:

  • Frage 1: Inwiefern trägt das Bildungsmodell von 42 zu den Methoden und Praktiken der Programmierausbildung bei?

Unsere zentrale Forschungsfrage zielt darauf ab, zu verstehen, wie der Ansatz 42 zur Ausbildung neuer Talente im IT-Bereich beiträgt. Die Antwort auf diese Frage soll einen detaillierten Überblick über das Modell bieten und die direkten Auswirkungen seiner charakteristischen Komponenten auf die Ausbildung der Studierenden darlegen. Da die Methode 42 auf einer komplexen Kombination von Faktoren basiert, wird die Hauptforschungsfrage weiter in vier Teilfragen unterteilt, eine für jede im Ziel identifizierte Komponente:

  • Frage 1.1: Wie wirkt sich problemorientiertes Lernen auf die Programmierausbildung aus?
  • Frage 1.2: Wie wirkt sich Gamification auf die Programmierausbildung aus?
  • Frage 1.3: Wie wirkt sich Peer-Pädagogik auf die Programmierausbildung aus?
  • Frage 1.4: Wie wirkt sich die Gemeindeentwicklung auf die Ausbildung im Bereich Programmierung aus?

Die Antworten auf die Forschungsfragen RQ1.1 bis RQ1.4 sollten einen umfassenden Überblick über den Einfluss der einzelnen Komponenten auf die Bildung der Schüler bieten, einschließlich der Vor- und Nachteile der Einbindung des jeweiligen Elements in eine pädagogische Methodik sowie der möglichen Auswirkungen auf die Bildung, die sich aus deren Kombination ergeben.

3.2 Einordnung der Forschungsmethode in fünf ethnografische Dimensionen

In Anlehnung an das von Sharp et al. [17] vorgestellte Rahmenkonzept beschreiben wir die in dieser Studie angewandte ethnografische Forschungsmethode anhand von fünf verschiedenen Dimensionen.

Beteiligungsgrad: Die Studie am 42 Florence verfolgt einen Ansatz der teilnehmenden Beobachtung [1], d. h., zwei Forscher schreiben sich als reguläre Studierende für den 42-Kurs ein und beteiligen sich an der ethnografischen Studie, indem sie aktiv an denselben Aktivitäten wie die Teilnehmer teilnehmen, beispielsweise an Projekten, Peer-Reviews und geselligen/begleitenden Veranstaltungen. Sie kommunizieren transparent die Forschungsziele und ihre Identität als Forscher, die keine Studenten sind, und legen den Zweck ihrer Anwesenheit klar dar. Wir setzen die teilnehmende Beobachtung ein, damit die Forscher die bei 42 angewandten Methoden direkt erleben und mit anderen Studierenden auf Augenhöhe interagieren können. Wir sind der Ansicht, dass aktive Beobachtung entscheidend ist, um das pädagogische Modell umfassend zu verstehen und potenzielle Verzerrungen zu minimieren, die bei Studierenden während Interviews und Interaktionen entstehen könnten.

Dauer der Feldstudie: Die voraussichtliche Dauer dieser Studie beträgt sechs Monate, wobei die Forscher ein bis zwei Tage pro Woche an der Feldarbeit teilnehmen und sich dabei an die von Zhang et al. empfohlenen Richtlinien für die Durchführung ethnografischer Forschung in Südostasien halten [23]. Diese Wahl der Dauer und Häufigkeit ermöglicht es den Forschenden, sich mit den ersten Modulen des 42-stündigen Kernkurses zu befassen, der sich über etwa zwei Jahre erstreckt. Dieser Ansatz stellt sicher, dass die Forschenden auch komplexe Projekte bearbeiten können, die das gesamte Spektrum der im Rahmen des Kurses erforderlichen Fähigkeiten erfordern.

Raum und Ort: Da die physische Anwesenheit ein wesentlicher Bestandteil der Methodik bei 42 ist, führen die Forscher ihre Forschungsaktivitäten überwiegend vor Ort durch, was eine kontinuierliche Interaktion mit den Kommilitonen ermöglicht. Diese physische Anwesenheit der Forscher vor Ort ist für die Forschung von entscheidender Bedeutung, da die Peer-Pädagogik bei 42 den Schwerpunkt auf Interaktion und Zusammenarbeit unter den Studierenden legt, was einen Hauptschwerpunkt unserer Untersuchung darstellt.

Theoretischer Hintergrund: Wir stützen uns auf die Aktivitätstheorie [9], ein in der ethnografischen Forschung häufig verwendetes Rahmenkonzept zum Verständnis menschlichen Verhaltens in sozialen und kulturellen Kontexten. Die Aktivitätstheorie betont die Wechselbeziehung zwischen Individuen und ihren Gemeinschaften, wobei Aktivitäten unter Einsatz von Werkzeugen und Artefakten zur Erreichung von Zielen ausgeübt werden. Im Kontext von 42 ist die Aktivitätstheorie ein robustes Rahmenkonzept, das es uns ermöglicht, den Begriff der Aktivität als Kontext für Beobachtungen zu nutzen und unsere Aufmerksamkeit auf Schlüsselelemente der Methode zu richten [19]. So stellen beispielsweise Projekte eine typische Aktivität dar, die von jedem Schüler durchgeführt wird: Das primäre Ziel besteht darin, alle erforderlichen Kriterien innerhalb festgelegter Regeln zu erfüllen, und das Fehlen einer vorbereitenden Schulung erfordert die Zusammenarbeit innerhalb der Gemeinschaft, insbesondere bei komplexeren Projekten.

Unser Ziel bei der Durchführung der Studie: Diese Untersuchung verfolgt zwei Hauptziele: Zum einen soll die Funktionsweise eines neuartigen pädagogischen Ansatzes, der im Vergleich zu bestehenden pädagogischen Standardmodellen als bahnbrechend gilt, umfassend erfasst werden. Zum anderen zielt die Studie darauf ab, die Auswirkungen der Methode auf den Lernerfolg der Studierenden sowie ihre potenziellen Herausforderungen und Stärken zu bewerten. Im Gegensatz dazu ist es nicht unser Ziel, Vergleiche zwischen dem Bildungsmodell bei 42 und anderen pädagogischen Ansätzen anzustellen oder mögliche Modifikationen des Ansatzes selbst vorzuschlagen. Vielmehr möchten wir einen Beitrag zur wissenschaftlichen Gemeinschaft leisten, indem wir unsere Ergebnisse präsentieren und so Erkenntnisse und Schlussfolgerungen zu einer innovativen pädagogischen SE-Methode darlegen.

3.3 Ethnografische Phasen

Das Protokoll der ethnografischen Untersuchung orientiert sich an den von Zhang et al. [23] dargelegten Leitlinien, die Einblicke in die gängige Forschungsanwendung, den Umfang und die Fallstricke ethnografischer Untersuchungen im Bereich der Softwareentwicklung bieten. Wir beschreiben unseren methodischen Ansatz, der im spezifischen Kontext von 42 Florence umgesetzt wurde, anhand von drei Hauptforschungsphasen, nämlich der Forschungsplanung, der Durchführung und der Berichterstattung.

3.3.1 Entwurfsphase. In der Entwurfsphase legen wir den Forschungsschwerpunkt fest, nämlich das pädagogische Modell von 42, und bestimmen einen konkreten Untersuchungskontext bei 42 Florenz. Da alle Schulen innerhalb des globalen Netzwerks von 42 identische Methoden und Vorschriften befolgen, sind wir der Ansicht, dass 42 Florenz als geeigneter Ausgangspunkt dient, um unsere Forschungsfragen zu beantworten.

Wir haben zwei wissenschaftliche Mitarbeiter mit Hintergrund im Bereich SE hinzugezogen, um die Datenerhebung durchzuführen, indem sie sich aktiv an Bildungsaktivitäten beteiligen und innerhalb der 42-Community auf einer Ebene interagieren, die der der Studierenden entspricht. Zwar kann das Engagement der Forscher in der Projektarbeit während der Studie aufgrund zeitlicher Einschränkungen nicht mit dem von Vollzeitstudierenden mithalten, doch sind wir der Ansicht, dass ihre Fachkenntnisse im Bereich SE ihre Einbindung in die Lernaktivitäten beschleunigen können.

3.3.2 Durchführungsphase. Die Durchführungsphase umfasst zwei iterative Phasen – Datenerhebung und -analyse –, die derzeit im wöchentlichen Rhythmus durchgeführt werden.

Während der gesamten Woche nehmen die Forscher aktiv an den Aktivitäten der Studierenden teil, arbeiten an Projekten mit, besuchen Wiederholungsstunden und nehmen an gesellschaftlichen Veranstaltungen der Gemeinschaft teil. Sie beobachten die Teilnehmer, führen unstrukturierte Interviews durch und tauchen in die Gemeinschaft ein, wobei sie ihre Forschungsziele stets im Blick behalten und darauf achten, dass die Datenintegrität nicht durch äußere Einflüsse beeinträchtigt wird. Am Ende jedes Tages reflektieren die Forscher ihre Erfahrungen und halten Details in einem Tagebuch fest, darunter Zeit, Ort und kontextuelle Faktoren. Sie notieren zudem zusätzliche Aspekte der Interviews mit den Studierenden, wie beispielsweise deren Auftreten, den Tonfall und die geäußerten Emotionen.

Am Ende jeder Woche tauschen die Forscher ihre Tagebucheinträge aus, analysieren sie und erstellen daraus strukturierte Informationen, die Ereignisse und Interpretationen beschreiben. Sie identifizieren und katalogisieren wichtige Ereignisse, die für die Forschungsziele relevant sind, und speichern diese in einem gemeinsamen Bereich, auf den Forscher und Betreuer Zugriff haben. Diese zusammengefassten Informationen dienen den Forschern in den folgenden Wochen als Orientierung für ihre Interpretationen.

3.3.3 Berichtsphase. Die Berichtsphase bildet den Höhepunkt unserer Forschung, in der alle gesammelten Informationen gründlich geprüft und neu interpretiert werden, um ein umfassendes Verständnis zu vermitteln, das den langfristigen Untersuchungsprozess widerspiegelt. In dieser Phase ermitteln und präsentieren wir alle Ergebnisse und legen unsere Interpretation der verschiedenen Aspekte dar, aus denen sich dieses Modell zusammensetzt. Wir stützen unsere Schlussfolgerungen auf konkrete Ereignisse, die eine solide Grundlage für die Analyse bilden.

Um die Vielschichtigkeit unserer Forschungsergebnisse zu veranschaulichen, bedienen wir uns des Konzepts der „thick description“ [12] und liefern detaillierte, kontextbezogene Berichte, die bei Bedarf wörtliche Zitate enthalten, um die Komplexität und Tiefe der untersuchten Ereignisse genau wiederzugeben. Indem wir unsere Interpretationen auf konkrete Beobachtungen stützen, stellen wir deren Validität sicher.

3.4 Einschränkungen

Der Hintergrund der Forscher, der hauptsächlich auf ihrer universitären Masterausbildung beruht, könnte aufgrund ihrer umfangreichen Erfahrung in der Softwareentwicklung und ihrer Rolle als Forscher im Austausch mit Studierenden zu Verzerrungen führen. Um dem entgegenzuwirken, nehmen die Forscher an studentischen Aktivitäten teil und nutzen dabei ausschließlich Werkzeuge und Kenntnisse, die im Rahmen der Lehre vermittelt wurden, um Vorbeeinflussungen so gering wie möglich zu halten. Informelle Interaktionen mit Studierenden tragen dazu bei, eine gleichberechtigte Beziehung aufzubauen, wodurch zwischenmenschliche Verzerrungen verringert werden. Darüber hinaus wird eine Bracketing-Strategie [20] eingesetzt, um subjektive Verzerrungen in den Forschungsergebnissen zu berücksichtigen.

Was die Untersuchungsdauer betrifft, sind wir der Ansicht, dass sechs Monate ausreichend sind, um genügend Beobachtungen für einen umfassenden Überblick zu sammeln – ähnlich wie bei vielen anderen ethnografischen Studien im Südosten [17] –, ohne jedoch zu lang zu sein, um eine übermäßige Einbindung der Forscher zu bewirken [8]. Die Forscher besuchten den Campus an verschiedenen Tagen und während der regulären Arbeitszeiten (9:30 bis 17:30 Uhr), um mit vielen Studierenden in Kontakt zu treten. Auch wenn dies die Begegnung mit einer vielfältigen Gruppe von Studierenden einschränken könnte, sind wir zuversichtlich, dass unsere Beobachtungen ein breites Spektrum an Personen abdecken, darunter auch solche, die in Teilzeit arbeiten, sowie Personen unterschiedlichen Alters, mit unterschiedlichem sprachlichem Hintergrund und unterschiedlicher sozialer Herkunft.

4 VORLÄUFIGE ERGEBNISSE

Da sich die vorgestellte Forschungsarbeit noch in der Anfangsphase befindet, reichen die bisher gesammelten Daten nicht aus, um endgültige und aussagekräftige Schlussfolgerungen zu ziehen. Dennoch scheint es, als würden sich allmählich vielversprechende Muster abzeichnen, die möglicherweise unsere Aufmerksamkeit verdienen; diese werden im Folgenden näher zusammengefasst.

Problemorientiertes Lernen und Gamifizierung: Wir stellen fest, dass die Verbindung von problemorientiertem Lernen mit Gamifizierung für die Studierenden ein äußerst motivierender Ansatz zu sein scheint, der unsere ursprünglichen Erwartungen übertrifft. Auch wenn die Übungen zunächst abschreckend wirken mögen, wenn man sie einzeln angeht, haben die Studierenden Erfolg damit gehabt, sie nacheinander zu bearbeiten, wobei sie einen logischen Ablauf erkannt haben, der Entmutigung entgegenwirkt. Zudem ist der Feedback-Mechanismus der Moulinette-Plattform und die gegenseitige Bewertung ein entscheidender Aspekt dieser Methode. Es scheint, dass das Erhalten einer sofortigen und positiven Bewertung das Selbstvertrauen der Studierenden sowie das Vertrauen in die im Laufe des Projekts erworbenen Konzepte stärkt. Das Peer-Review-System funktioniert über ein Gamification-Framework, in dem jeder Studierende über eine Art Währung verfügt, die als „Bewertungspunkte“ bezeichnet wird. Diese Punkte sind für die Planung von Bewertungen unerlässlich und können durch die Übernahme der Rolle eines Gutachters in Projekten anderer Studierender verdient werden.

Peer-Pädagogik: Wenn Übungen zu anspruchsvoll werden, um sie eigenständig zu lösen, spielt die Komponente der Peer-Education eine entscheidende Rolle und regt die Studierenden dazu an, sich innerhalb der Gemeinschaft zu engagieren, um Unterstützung zu suchen. Bislang haben wir eine ausgeprägte Betonung der spontanen Zusammenarbeit beobachtet, die die Studierenden dazu ermutigt, ihre Fortschritte zu vergleichen und wertvolle Erkenntnisse auszutauschen, was oft dazu führt, dass zuvor unbekannte Konzepte gemeinsam verstanden werden. Bei unserer Einführung bei 42 Florence war ein Aspekt, der anfangs Bedenken aufwarf, der Mechanismus der Peer-Bewertung: Ein starkes Element der Zusammenarbeit innerhalb der Gemeinschaft könnte möglicherweise Mitglieder beeinflussen, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten sowohl die Rolle von Kandidaten als auch von Prüfern einnehmen. 42 stellt jedoch eine interne Plattform für die Durchführung von Bewertungen bereit, die präzise und projektspezifische Anweisungen bietet, die selbst weniger erfahrenen Bewertern mit obligatorischen Tests und Überprüfungen helfen. Die Ergebnisse dieser Bewertungen werden auf der Plattform erfasst und bestimmen automatisch die Endnote des Kandidaten. Während unsere Teilnahme an einer begrenzten Anzahl von Bewertungen (bislang etwa 10) vielversprechende Anzeichen für kritisches Denken und Genauigkeit zeigt, sind weitere Untersuchungen erforderlich, um vollständig zu verstehen, wie diese Komponente die Lernergebnisse und die Interaktion zwischen den Studierenden beeinflusst.

Gemeinschaftsentwicklung: Die Entwicklung des gemeinschaftlichen Aspekts liefert interessante Einblicke. Bislang haben wir beobachtet, dass das 42 für viele Studierende nicht nur als Bildungseinrichtung dient, sondern auch als sozialer Knotenpunkt, an dem sie ein Gefühl der Zugehörigkeit finden können. Freizeitaktivitäten und gesellschaftliche Veranstaltungen bieten den Studierenden Möglichkeiten zur Entspannung und fördern gleichzeitig die Erweiterung ihres sozialen Umfelds. Dieses Gefühl der Gemeinschaftszugehörigkeit wird im Bildungskontext, in dem aktive Teilnahme und Zusammenarbeit stark gefördert werden, unerlässlich. Wir beobachten jedoch auch vereinzelte Fälle, in denen der Freizeitaspekt den Bildungsweg zu überschatten scheint, was zu einer Verlangsamung des Lernfortschritts führt; es sind jedoch weitere Untersuchungen erforderlich, um die Bedingungen zu verstehen, die zu diesem potenziellen Ergebnis beitragen.

5 VERWANDTE ARBEITEN

Unter Berücksichtigung der einschlägigen Literatur und der für diese Studie gesammelten vorläufigen Ergebnisse stellen wir fest, dass der untersuchte pädagogische Ansatz eine neuartige Schnittmenge wiederkehrender Themen zu bilden scheint, die von der SE-Bildungsgemeinschaft bereits behandelt wurden. Bei der Bewertung der Kombination aus Online- und Präsenzunterricht in 42 untersuchten Studien wurde der Einfluss des hybriden SE-Unterrichts auf die Ziele und die Wahrnehmung der Studierenden bewertet [7, 21]. Im Vergleich zu solchen Arbeiten stellen wir fest, dass die 42-Methode einen unkonventionelleren und facettenreicheren hybriden Ansatz darstellt, der eine „Hybrid-First“-Methode mit Konzepten aus dem Peer-Learning, dem problemorientierten Lernen und dem gamifizierten Lernen verbindet. Aus den vorläufigen Ergebnissen geht hervor, dass eine solche Mischung aus pädagogischen Methoden einzigartige Vorteile und Herausforderungen mit sich zu bringen scheint.

Das Thema des projektbasierten Lernens im Bereich der Softwareentwicklung wurde in den letzten Jahren umfassend untersucht [10, 18]. Im Vergleich zu den in der Literatur vorgestellten Projekten scheint die Methode 42 jedoch einen vollständig problemzentrierten pädagogischen Ansatz zu verfolgen, der sich durch ein sehr hohes Tempo bei den Einzelprojekten auszeichnet, was in der einschlägigen Literatur offenbar nicht häufig berücksichtigt wird. So integrieren beispielsweise Fioravanti et al. [10] reale und geschäftliche Kontexte in den pädagogischen Rahmen, um die Lücke zwischen Lernen und studentischem Engagement zu schließen. Im Gegensatz dazu erreicht 42 dieses Ziel durch Gamification und Feedback-Mechanismen, die die Studierenden zur Ausdauer motivieren, indem Übungen in Herausforderungen umgestaltet werden und die Freude am Abschluss gefördert wird. In Bezug auf die von 42 implementierten Gamification-Elemente stellen wir fest, dass 42 im Vergleich zur bestehenden Literatur [2] einen einzigartigen Gamification-Ansatz präsentiert, der eine Mischung aus neuen Dynamiken, Mechanismen und Komponenten nutzt und damit einen neuartigen Beitrag zum bestehenden Wissensbestand im Bereich der SE-Ausbildung darstellt. Während Souza et al. [18] jedoch eine allgemein positivere Sicht auf das problemorientierte Lernen im Vergleich zu traditionellen Methoden nahelegen, zeigen unsere Daten von Studierenden von 42 Florenz, dass diese in der Regel Zeit benötigen, um sich an diesen neuen Lehransatz anzupassen, bevor sie ihn vollständig annehmen, insbesondere während der Piscine. Wir führen dieses Phänomen auf den fast ausschließlich induktiven Charakter der Methode 42 zurück, die von den Studierenden verlangt, Übungen aus einer ganz anderen Perspektive anzugehen.

Was die Praktiken der studentischen Peer-Reviews im Bereich der Informatik betrifft, so haben einige Studien verschiedene Aspekte des Themas untersucht, z. B. dessen allgemeine Validität [22], Skalierbarkeit [3] und die Wahrnehmung durch die Studierenden [5]. Im Gegensatz zu solchen Studien findet das Peer-Reviewing im Fall von 42 nicht im universitären Kontext statt und scheint nach den vorläufigen Ergebnissen einen pragmatischeren, schnelleren und praxisorientierten Ansatz im realen Leben darzustellen. Vogelsang und Ruppertz [22] weisen auf eine leichte Tendenz zur Überbewertung hin, wenn Peer-Reviews im Vergleich zu Korrekturen durch einen Professor oder Lehrassistenten durchgeführt werden. In unserer Studie beobachten wir Fälle, die mit diesen Befunden übereinstimmen: Gelegentlich zeigen die Gutachter Nachsicht gegenüber dem Kandidaten, insbesondere wenn die Begutachtungen kurz vor dem Stichtag erfolgen, der das Ende der pädagogischen Reise ihres Kommilitonen markieren würde. Wir vermuten, dass diese Vorkommnisse durch die Betonung der Zusammenarbeit bei 42 in Verbindung mit der intrinsischen Natur der Begutachtungen, die in Anwesenheit der Kandidaten durchgeführt werden, verstärkt werden. Wir haben jedoch auch festgestellt, wie klare schriftliche Bewertungsanweisungen, regelmäßige Kontrollen durch das Personal und ein strenges Bewertungssystem dazu beitragen, diese Tendenz abzuschwächen. In Übereinstimmung mit Aniche et al. [3] beobachteten wir zudem seltene Fälle von Meinungsverschiedenheiten, in denen die Studierenden ihre Standpunkte äußerten und Konflikte in den meisten Fällen erfolgreich lösen konnten. Bei 42 dienen Peer-Reviews nicht nur als Mittel zur Skalierbarkeit, sondern auch als integraler Bestandteil des pädagogischen Ansatzes. Sie bieten den Studierenden weitere Lernmöglichkeiten, indem sie ihre Arbeit mit der ihrer Kommilitonen vergleichen und die gemeinsame Problemlösung fördern.

Insgesamt scheint es, als würde sich der recht eigenwillige pädagogische Ansatz „42“, der unter anderem Elemente der Peer-Pädagogik, des problemorientierten Lernens und der Gamifizierung miteinander verbindet, in gewisser Weise von dem in der einschlägigen Literatur behandelten Kontext abheben. Daher eignet sich dieser pädagogische Ansatz hervorragend als Fallstudie, an der die Ergebnisse der einschlägigen Literatur gemessen und mit ihr verglichen werden können.

6 SCHLUSSFOLGERUNGEN UND WEITERE ARBEITEN

Mit dieser laufenden ethnografischen Untersuchung wollen wir untersuchen, wie verschiedene pädagogische Elemente einer neuartigen Lehrmethode, die auf Peer-Lernen, problemorientiertem Lernen und spielerischen Lernansätzen basiert, die Programmierausbildung beeinflussen können.

Auch wenn die gesammelten vorläufigen Daten nicht ausreichen, um unsere Forschungsfragen zu klären, erweist sich die pädagogische Methode von „42“ nach unseren vorläufigen Erkenntnissen als faszinierendes Untersuchungsobjekt im Kontext der Programmierausbildung. Der pädagogische Ansatz von 42, der sich durch ein komplexes System von Kontrollmechanismen auszeichnet, begegnet dem Fehlen traditioneller Autoritätsfiguren und deutet auf ein potenziell effektives und skalierbares System hin. Eine durchdachte Mischung aus progressivem, problemorientiertem Lernen in Verbindung mit Gamifikationsmechanismen, die Zusammenarbeit, gegenseitige Unterstützung und Gemeinschaftsgefühl fördern, scheint eine praktikable Option für Studierende zu bieten, die kein Interesse an „klassischen“ akademischen Bildungsumgebungen haben.

Die ethnografische Untersuchung dient als erste Phase unserer umfassenden Untersuchung des Modells 42; darauf folgen weitere empirische Untersuchungen, um die ersten Ergebnisse zu ergänzen. Wir haben uns für die Ethnografie als Ausgangspunkt entschieden, um die Einzelheiten der Methode rasch zu erfassen und Einblicke in die Erfahrungen der Studierenden bei 42 zu gewinnen, indem wir ihren Alltag so einfangen, wie er sich entfaltet. Nach der ethnografischen Phase beabsichtigen wir, eine phänomenologische Studie [8] durchzuführen und unseren Fokus von der Methode 42 auf die Erfahrungen der Studierenden selbst zu verlagern. Diese Entscheidung beruht auf unserer Beobachtung, dass die Methode einen tiefgreifenden Einfluss auf die Gefühle und Emotionen der Studierenden hat – ein Phänomen, das wir mit dem derzeitigen Ansatz nicht angemessen erforschen können.

In der letzten Phase unserer Untersuchung planen wir die Durchführung einer quantitativen Studie, um unsere qualitativen Untersuchungen zu ergänzen. Diese Studie wird sich eingehender mit Aspekten befassen, die während der ethnografischen Phase hervorgehoben wurden, wie etwa Veränderungen bei der Produktivität und den Lerngewohnheiten, und unseren qualitativen Beobachtungen eine quantitative Perspektive hinzufügen.

QUELLENANGABEN

  • P. Aktinson und M. Hammersley. 1998. Ethnographie und teilnehmende Beobachtung. Strategien der qualitativen Forschung. Thousand Oaks: Sage (1998), 248–261.
  • M. M. Alhammad und A. M. Moreno. 2018. Gamification in der Softwareentwicklungsausbildung: Eine systematische Bestandsaufnahme. Journal of Systems and Software 141 (2018), 131–150.
  • M. Aniche, F. Mulder und F. Hermans. 2021. Benotung von über 600 Studierenden: Eine Fallstudie zu Peer- und Selbstbenotung. In: 2021 IEEE/ACM 43. Internationale Konferenz für Software-Engineering: Software-Engineering-Ausbildung und -Schulung (ICSE-SEET). IEEE, 211–220.
  • V. R. Basili. 1994. Ziel, Fragestellung, Metrik-Paradigma. Encyclopedia of Software Engineering 1 (1994), 528–532.
  • S. Bloxham und A. West. 2004. Die Spielregeln verstehen: Die Benotung bei der gegenseitigen Bewertung als Mittel zur Entwicklung der Vorstellungen von Studierenden über die Bewertung. Assessment & Evaluation in Higher Education 29, 6 (2004), 721–733.
  • J. Brewer. 2000. Ethnographie. McGraw-Hill Education (UK).
  • E. Ceh-Varela, C. Canto-Bonilla und D. Duni. 2023. Anwendung des projektbasierten Lernens in einem Kurs zur Softwareentwicklung in einer hybriden Unterrichtsumgebung. Information and Software Technology 158 (2023), 107189.
  • J. W. Creswell und C. N. Poth. 2016. Qualitative Forschung und Forschungsdesign: Die Wahl zwischen fünf Ansätzen. Sage Publications.
  • Y. Engeström et al. 1999. Aktivitätstheorie und individueller sowie sozialer Wandel. Perspectives on Activity Theory 19, 38 (1999), 19–30.
  • M. L. Fioravanti, B. Sena, L. N. Paschoal, L. R. Silva, A. P. Allian, E. Y. Nakagawa, S. R. S. Souza, S. Isotani und E. F. Barbosa. 2018. Integration von projektbasiertem Lernen und Projektmanagement in die Software-Engineering-Lehre: Ein Erfahrungsbericht. In: Proceedings of the 49th ACM technical symposium on computer science education. 806–811.
  • V. J. García-Morales, A. Garrido-Moreno und R. Martín-Rojas. 2021. Der Wandel im Hochschulwesen nach den durch COVID verursachten Umbrüchen: Neue Herausforderungen im Rahmen des Online-Lernens. Frontiers in Psychology 12 (2021), 616059.
  • C. Geertz. 2008. „Thick description: Toward an interpretive theory of culture“. In: The cultural geography reader. Routledge, S. 41–51.
  • M. Jazayeri. 2004. Die Ausbildung eines Softwareingenieurs. In: Tagungsband. 19. Internationale Konferenz für automatisierte Softwareentwicklung, 2004. IEEE, xviii–xxvii.
  • M. Peris-Ortiz, J. J. A. Llera und C. Rueda-Armengot. 2017. Unternehmertum und Innovation in einem revolutionären Bildungsmodell: École, 42. Soziales Unternehmertum im gemeinnützigen und gewinnorientierten Sektor: Theoretische und empirische Perspektiven (2017), 85–97.
  • M. Sailer und L. Homner. 2020. Die Gamifizierung des Lernens: Eine Metaanalyse. Educational Psychology Review 32, 1 (2020), 77–112.
  • S. A. Seibert. 2021. Problemorientiertes Lernen: Eine Strategie zur Förderung des kritischen Denkens und der Ausdauer der Generation Z. Teaching and Learning in Nursing 16, 1 (2021), 85–88.
  • H. Sharp, Y. Dittrich und C. R. B. De Souza. 2016. Die Rolle ethnografischer Studien in der empirischen Softwareentwicklung. IEEE Transactions on Software Engineering 42, 8 (2016), 786–804.
  • Maurício Souza, Renata Moreira und Eduardo Figueiredo. 2019. Die Wahrnehmung von Studierenden hinsichtlich des Einsatzes projektbasierten Lernens in der Software-Engineering-Ausbildung. In: Tagungsband des XXXIII. Brasilianischen Symposiums für Software-Engineering. 537–546.
  • P. Tell und M. A. Babar. 2012. Anwendung der Aktivitätstheorie auf das globale Software-Engineering: Theoretische Grundlagen und Implikationen für Werkzeugentwickler. In: 2012 IEEE Seventh International Conference on Global Software Engineering. IEEE, 21–30.
  • L. Tufford und P. Newman. 2012. Bracketing in der qualitativen Forschung. Qualitative Social Work 11, 1 (2012), 80–96.
  • R. Verdecchia und P. Lago. 2022. Berichte über hybriden Unterricht in der Softwareentwicklung: Gewonnene Erkenntnisse und Leitlinien. IEEE Transactions on Education (2022).
  • T. Vogelsang und L. Ruppertz. 2015. Zur Wirksamkeit von Peer-Grading und eines Cloud-basierten Lehrassistenzsystems. In: Tagungsband der Fünften Internationalen Konferenz zu Lernanalytik und Wissen. 41–50.
  • H. Zhang, X. Huang, X. Zhou, H. Huang und M. A. Babar. 2019. Ethnografische Forschung in der Softwareentwicklung: eine kritische Übersicht und Checkliste. In: Tagungsband der 27. gemeinsamen ACM-Konferenz und des Symposiums über die Grundlagen der Softwareentwicklung 2019. 659–670.

CC-BY license image
Dieses Werk ist unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International-Lizenz lizenziert.

Nicolò Pollini, Universität Florenz, Italien, nicolo.pollini@edu.unifi.it

Kevin Maggi, Universität Florenz, Italien, kevin.maggi@unifi.it

Roberto Verdecchia, Universität Florenz, Italien, roberto.verdecchia@unifi.it

Enrico Vicario, Universität Florenz, Italien, enrico.vicario@unifi.it

DOI: https://doi.org/10.1145/3661167.3661275
EASE 2024: 28. Internationale Konferenz für Evaluation und Bewertung in der Softwareentwicklung, Salerno, Italien, Juni 2024

Kontext: Angesichts der sich ständig weiterentwickelnden Softwarelandschaft werden auch die Methoden zur Ausbildung von Softwareentwicklern kontinuierlich weiterentwickelt und verbessert. In dieser Untersuchung befassen wir uns mit dem Fall von „42“, einer Programmierschule mit über 50 Standorten weltweit. Die pädagogische Methode von „42“ verbindet Elemente des problemorientierten Lernens, der Peer-Pädagogik, des Aufbaus von Gemeinschaften und der Gamifizierung. Ziele: Die Studie verfolgt zwei Ziele: Zum einen soll ein tiefgreifendes Verständnis der pädagogischen Methode selbst gewonnen werden, zum anderen soll untersucht werden, wie sich ihre verschiedenen Komponenten auf den Lernprozess auswirken. Methode: Wir wenden eine ethnografische qualitative Untersuchung an, bei der zwei wissenschaftliche Forscher über einen Zeitraum von sechs Monaten teilnehmende Beobachtung durchführen und dabei die Aktivitätstheorie als theoretische Grundlage nutzen. Ergebnisse: Probleme mit steigendem Schwierigkeitsgrad fördern, obwohl sie eine Herausforderung darstellen, positive Kreisläufe aus verstärkendem Feedback und Gemeinschaftsbildung. Gamification- und Peer-Learning-Elemente, die tief in dem sorgfältig ausgearbeiteten pädagogischen Konzept verwurzelt sind, unterstützen die pädagogische Methode zusätzlich. Schlussfolgerungen: Die Besonderheit von 42 stellt es als Ausreißer im Vergleich zum üblichen akademischen Setting aus Frontalvorlesungen mit anschließender Abschlussprüfung dar und macht es zu einer wertvollen Fallstudie, um zu verstehen, wie verschiedene pädagogische Komponenten funktionieren, interagieren und das Lernen der Studierenden beeinflussen können.

Stichworte: Softwareentwicklung, Softwareausbildung, Ethnografie, problemorientiertes Lernen, Peer-Pädagogik, Gamifizierung

ACM-Referenzformat:
Nicolò Pollini, Kevin Maggi, Roberto Verdecchia und Enrico Vicario. 2024. Programmieren lernen ohne Lehrer: Eine laufende ethnografische Studie bei 42. In: 28. Internationale Konferenz über Evaluation und Bewertung in der Softwareentwicklung (EASE 2024), 18.–21. Juni 2024, Salerno, Italien. ACM, New York, NY, USA, 5 Seiten. https://doi.org/10.1145/3661167.3661275

© 2024 Das Urheberrecht liegt beim Eigentümer/bei den Autoren.
ACM ISBN 979-8-4007-1701-7/24/06.
DOI: https://doi.org/10.1145/3661167.3661275