Agiles Software Engineering im Team mit Scrum

Kurzzusammenfassung:

In diesem Lehr-Lern-Arrangement geht es darum, dass Studierende im Rahmen einer Veranstaltung den agilen Entwicklungsprozess eines Softwareprojekts mittels Scrum kennenlernen und vollständig durchlaufen. Die Studierenden planen, konzeptionieren, implementieren und testen in diesem Lehr-Lern-Arrangement selbstständig ein eigenes Softwareprojekt und arbeiten dabei in Teams. Die Veranstaltung ist als 5-tägige Blockveranstaltung mit zwei zusätzlichen Terminen während des Semesters geplant. Dabei sollen fachliche und überfachliche Kompetenzen gleichverteilt adressiert werden.


Übersicht

Ziele:

Die Studierenden sollen auf den folgenden Gebieten Kompetenzen erlernen: Technische Kompetenzen, soziale Kompetenzen, kommunikative Kompetenzen, persönliche Kompetenzen, methodische Kompetenzen. Folgende Lernziele sollen dabei erreicht werden:

Die Studierenden sollen:

  • Verantwortung für eine Aufgabe übernehmen.
  • im Team arbeiten können.
  • Konflikte erkennen und mit ihnen umgehen können.
  • sich als Team selbst managen können.
  • alle Schritte des Projektmanagements durchlaufen können.
  • ausgewählte Methoden von Scrum selbstständig anwenden und kritisch reflektieren können.
  • die Artefakte in Scrum benennen und erstellen können.

Didaktische Funktion(en):

  • Informationsaneignung
  • Wiederholung & Vertiefung
  • Anwendung

Hintergrund / didaktisch-methodische Einordnung:

Sozialform(en):

Gruppenarbeit

Anzahl der Lernenden:

5-9 Personen pro Team, insgesamt max. 30 Personen


Voraussetzungen und Ressourcen

Voraussetzungen:

  • Lehrpersonen benötigen Kenntnisse über Projektmanagement, sowie sehr gute Kenntnisse in Bezug auf Planung und Umsetzung von Scrum
  • Kenntnisse im Bereich der Implementierung, Ansteuerung, und entsprechender Entwicklungsumgebungen für die eingesetzten Roboter (hier: Anki Cozmo, Vector und Lego Mindstorms NXT Roboter)

Ausstattung & Medien:

  • Mind. 1 Lehrperson, die als Experte für Team-Building Maßnahmen fungiert
  • 1 Lehrperson die als Kunde auftritt und die Projektaufgabe mitteilt
  • 2 Lehrpersonen, da hoher Betreuungsaufwand erforderlich
  • Je ein Arbeitsraum pro Team
  • Ein Seminarraum für Meetings und Präsentationen

Ablauf

Beispiele oder Materialien:

Creative Commons Lizenzvertrag
Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung – Nicht-kommerziell – Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International Lizenz.

  • Dokumentationsmaterialien (Wiki)
  • Projektmanagement Materialien
  • Software Dokumente (Produkt-Backlog, Sprint-Backlog, Testdokumente, Design-Dokument etc.)
  • Diese Aufgabe enthält Anforderungen an einen Roboter, der sowohl manuell gesteuert werden kann als auch über einen automatischen Modus verfügt, um den Weg aus einem Labyrinth zu finden.  Optionale Anforderungen sind die Aufzeichnung der Karte und die Möglichkeit, das Labyrinth auf der Grundlage der Aufzeichnung auf dem kürzesten Weg zu verlassen.

Hinweise zur Vorbereitung:

Konzeption möglichst realistischer Projektaufgabe für die Studierenden

Hinweise zur Nachbereitung:

Korrektur, Bewertung und Feedback auf die erstellten Artefakte.

Hinweise zur Dauer: Gesamt ca. 150 Stunden: 1 volle Woche (ca. 50 Stunden) + zwei Einzeltermine + Vorarbeitszeit von etwa (ca. 70-100 Stunden)


Kritische Einordnung

Vorteile und Stärken:

Die Studierenden durchlaufen innerhalb dieser Woche einen kompletten Software Zyklus basierend auf Scrum und lernen dabei die Methoden und Prozesse von Scrum praktisch anzuwenden. Sie lernen in einem Team zu arbeiten und mit überfachlichen Problemen umzugehen. Außerdem verbessern sie ihre Fähigkeiten in der Entwicklung von Software. Die Studierenden bauen selbstständig ein vertieftes theoretisches und praktisches Wissen auf.

Grenzen und Schwächen:

Zeitaufwändig in der Vor- sowie Nachbereitung (vor allem für die Lehrenden), sowie hoher Betreuungsaufwand während der Blockwoche.

Sonstige Hinweise:

Studierende können diesen Kurs ohne vorhandene Vorkenntnisse besuchen. Es werden Ein-Tages-Sprints oder Halb-Tages-Sprints empfohlen durch den relativ kurzen Zeitraum von 5 Tagen. Die Rollen des Product Owner und Scrum Master werden bewusst an Studierende vergeben, da dadurch die Planung und Einhaltung des Scrum-Prozesses beim Team liegt und ein reales Szenario erhalten bleibt.


Literatur und weiterführende Hinweise
  • Stephanie Bell (2010) Project-Based Learning for the 21st Century: Skills for the Future, The Clearing House: A Journal of Educational Strategies, Issues and Ideas, 83:2, 39-43, DOI: 10.1080/00098650903505415
  • Georgia M. Kapitsaki and Marios Christou (2014) Where Is Scrum in the Current Agile World?  In Proceedings of the 9th International Conference on Evaluation of Novel Approaches to Software Engineering (ENASE) pp. 1-8.
  • M. Klopp, C. Gold-Veerkamp, J. Abke, K. Borgeest, R. Reuter, S. Jahn, … D. Landes, Totally Different and yet so Alike: Three Concepts to Use Scrum in Higher Education. Association for Computing Machinery, 12–21. https://doi.org/10.1145/3396802.3396817. June 2020
  • Joseph S. Krajcik and Phyllis C. Blumenfeld (2006) Project -Based learning, In: The Cambridge Handbook of the Learning Sciences. R. Keith Sawyer (ed). Cambridge University Press
  • Yvonne Sedelmaier (2019) Basics of didactics for software engineering:  Research-based and application-oriented development and evaluation Saarbrücken: LAP LAMBERT Academic Publishing

Scrum: Abschluss-Review und -Retrospektive im Fach Software Engineering

Kurzzusammenfassung:

Das Lehr-Lern-Arrangement sieht für das Themenfeld Software Engineering (SWEG) vor, dass Studierende im abschließenden Review die gesamten fachlichen Curriculumsinhalte des Kurses noch einmal im Rückblick erhalten und sich darüber auch eine Respektive zur Entwicklung ihrer Selbstlernkompetenz vollziehen. Ziel ist es, den Software-Entwicklungszyklus nochmals bewusst zu machen. Sowohl die Kompliziertheit des Umfangs als auch die Komplexität werden auf einen Blick ersichtlich und kognitiv von Studierenden wahrgenommen. Es entsteht kollaborativ eine Zuordnung der Lernbausteine zu den Phasen des SWEG.


Übersicht

Ziele:

  • Die Studierenden können Fachbegriffe (er-)kennen und verstehen und in den Software Entwicklungszyklus einordnen.
  • Die Studierenden können das „Fachvokabular“ durch den Bezug erlebter Beispiele szenariogerecht verwenden.
  • Die Studierenden erleben agiles Lernen mit struktureller Dokumentation.

Didaktische Funktion(en):

  • Einstieg (Demonstration des Lernumfangs)
  • Abschluss & Reflexion
  • Informations-aneignung
  • Wiederholung & Festigung
  • Rückmeldung & Feedback
  • Prüfungsvorbereitung

Hintergrund / didaktisch-methodische Einordnung:

Die Gestaltungsprinzipen des Konzepts Scrum Lernprozess Coaching werden angewandt. Das Prinzip der agilen Lehre zielt auf ein agiles Lernen ab. In Anlehnung an das agile Framework Scrum, welches per se durch seine Prinzipien Transparenz, Überprüfung und Anpassung bietet, wurde ein systemisch-didaktiktisches Konzept des sogenannten „Agilen and Lean Concepte of Teaching and Learning“ entwickelt. Die Rollen im Scrum Team, die Scrum Ereignisse wie Review und Retrospektive wurden als Elemente des Lernprozesses übertragen, sodass das studentische Lernen mit dieser „Lern“-Methode im Zentrum steht und der Erfahrungsraum für ein sich zu entwickelndes agiles MIND-Set in Kooperation geleistet wird. Es entstand ein didaktischer Prototyp für die Förderung der Selbstlernkompetenz und damit für die Stärkung des Gefühls der Selbstwirksamkeit von Studierenden.

Sozialform(en):

Einzelarbeit, Partnerarbeit, Kleingruppenarbeit (3-5), Großgruppenarbeit (6-20)

Anzahl der Lernenden:

ab 2 Personen


Voraussetzungen und Ressourcen

Voraussetzungen:

Lehrperson(en) benötigen Software-Engineering Kompetenz, sollten innovativen Methoden des kollaborativen Lernens offen gegenüberstehen und eine hohe Moderationskompetenz besitzen. Lernende benötigen Kenntnisse aus dem Bereich SWEG.

Ausstattung & Medien:

Online-Setting: Moodle/Jira und Kollaborations-plattform MURAL

Präsenz-Setting: Moodle/Jira und Moderationskarten in verschiedenen Farben und 6-mm-Edding Stifte


Ablauf

Beispiele oder Materialien:

Beispielaufgabe:

Welche fachlichen Lernbausteine umfasst der Kurs Software Engineering?

Schritt 1) Ordnen Sie die Fachbegriffe der unsortierte Liste gemeinsam auf dem zur Verfügung stehenden Template dem dargestellten Software Entwicklungszyklus entsprechend spaltenweise zu. 

Schritt 2) Färben Sie die Bausteine anhand der vorgegebenen Legende ein. Welche überfachlichen Kompetenzanforderung sind in den einzelnen Phasen wünschenswert?

Schritt 3) Ordnen Sie die Kompetenzen der unsortierte Liste gemeinsam auf dem zur Verfügung stehenden Template dem dargestellten Software Entwicklungszyklus entsprechend spaltenweise zu. Hier gibt es kein richtig oder falsch, es dient ihrer eigenen Reflexion persönlicher Entwicklungsfelder.

Hinweise zur Vorbereitung:

Konzeption von Vorlage-Template mit geeignetem Lerninhalten zur Vervielfältigung mit Share-Link. Vorbereiten von einem Lösungsüberblick, in welchem das Fachvokabular ordentlich und präzise dokumentiert ist.

Hinweise zur Nachbereitung:

Die Ergebnisse werden gespeichert und den Lernenden zur Verfügung gestellt.

Hinweise zur Dauer: Insgesamt ca. 30 Minuten


Kritische Einordnung

Vorteile und Stärken:

Sehr gut geeignet für Anfänger(innen) und Studierende im 3./4. Semester, es unterstützt die interaktive Kommunikation und Gruppen-Reflexion zwischen den Studierenden und kann als Voraussetzung zur strukturierten Prüfungsvorbereitung dienen.

Grenzen und Schwächen:

Vergleichsweise zeiteffektiv

Sonstige Hinweise:

Das Lehr-Lern-Arrangement entstand im Design-Based-Research Prozess als Prototyp 1 aus Online-Gesprächen mit Studierenden, die sich im „Scrum Stand-Up“ der Projektgruppen ergeben haben. In der letzten Online-Veranstaltung fand das abschließende Review und die Retrospektive statt. Dabei wurden einige Kernaussagen der Studierenden auf der Lernplattform intensiv diskutiert: etwa der Wunsch nach Strukturierung in der Lehrveranstaltung, ansprechender Gestaltung der Übungsunterlagen und laufendem Dialog zwischen Lernenden und Lehrenden, nach mehr Coaching und laufender Klärung von „Unverstandenem“. Die Auswertung dieser Gespräche konnte zwar nur als Momentaufnahme gelten, trotzdem ergaben sich daraus Impulse, die sofort umgesetzt wurden. Es entstand ein didaktischer Prototyp für die Förderung der Selbstlernkompetenz und damit für die Stärkung des Gefühls der Selbstwirksamkeit von Studierenden. Konturen von Gestaltungsvariablen für Design Research-Prozesse werden in Zukunft herausgearbeitet und wiederum in die Gestaltung des LLA einfließen.


Literatur und weiterführende Hinweise

Müller-Amthor, M. (2019): Scrum Lern-Prozess-Coaching. In: Werkstattberichte, Hochschule für angewandte Wissenschaften Kempten.

Scrum: Wertebasiertes Kick-off

Kurzzusammenfassung:

Im Fall vom LLA zu „Scrum Lernprozess-Coaching“ könnte ein Werte-basierter Einstieg als Kick-Off-Veranstaltung arrangiert werden: Bei „Scrum LPC“ geht es darum, dass Studierende ihren eigenen Prozess des Lernens besser verstehen. Die Studierenden erhalten zunächst die Werte des Frameworks Scrum, die seit 2017 im Leitfaden beschrieben sind: Selbstverpflichtung, Fokus, Respekt, Offenheit und Mut. Diese sollen durch das Scrum-Team verkörpert und gelebt werden. Mit den Studierenden werden diese anhand der Fünf-Finger-Methode unter Verwendung von Alltagssprache beschrieben. In einen zweiten Schritt werden die Werte als Vorlagestruktur in Handform mit fünf Fingern und einer Liste mit ca. 140 Werteausdrücken geliefert. Daraus soll eine persönliche „Werte-Hand“ erstellt werden. In Schritt drei werden die Selbstwerte der Studierenden untereinander in Kleingruppen ausgetauscht und dann Gruppen-Teamwerte vereinbart, die während des Semesters gelten sollen. Zudem besteht auch die Möglichkeit die Teamwerte noch einmal mit der gesamten Gruppe und dem Dozierenden zu betrachten und wirken zu lassen. Die Teamwerte werden in der Retrospektive der zukünftigen Sprints zur Selbst- und Gruppenreflexion herangezogen mit der Frage: „Ist es uns gelungen, unsere Werte zu leben? Wenn ja, woran können wir das zeigen? Wenn nein, was lässt sich verändern?“.


Übersicht

Ziele:

  • Die Studierenden lernen ausgehend von den Werten des Scrum ihre eigenen Werte kennen und verstehen.
  • Die Studierenden verständigen sich auf Ihre gemeinsamen Werte. Als Scrum-Teamwerte geben diese Hinweis darauf, wie gemeinsame Lernziele besser realisiert werden können, da die Lernmotivation aus Motivzielen, die aus wertebasierten Bedürfnissen entstehen.
  • Die Studierenden können gutes Team-Working und ihre Veränderung in der Phase der Retrospektive immer wieder selbst-/reflektieren und ggf. Veränderungen dazu dokumentieren.

Didaktische Funktion(en):

  • Einstieg & Aktivierung
  • Steigerung der Selbstwirksamkeit
  • Beurteilung
  • Rückmeldung & Feedback
  • (Weiter-)Entwicklung

Hintergrund / didaktisch-methodische Einordnung:

Das Prinzip der Fünf-Finger-Reflexionsmethode, welches als eine einfache Methode des Reflektierens entwickelt wurde, wird auf die Wertebasierung des Scrum Framework angewandt. Somit wird die Aneignungssituation geschaffen, die ethische Verankerung der Werte bei der Softwareherstellung im Scrum-Team in Eigenverantwortung, Konzentration und Ausdauer, respektvollem Umgang sowie Offenheit und Mut zur Veränderung zu erleben. Elemente einer Bildung nachhaltiger Entwicklung werden übertragen (siehe hierzu Müller-Amthor 2020).

Sozialform(en):

Einzelarbeit, Kleingruppenarbeit (3-5), Großgruppenarbeit (ab 6)

Anzahl der Lernenden:

ab 2 Personen


Voraussetzungen und Ressourcen

Voraussetzungen:

Lehrperson(en) benötigen gute Kenntnisse im Anwenden der Fünf-Finger-Methode. Lernende benötigen Sensibilität für ihre eigenen Werteeinstellungen.

Ausstattung & Medien:

Seminarraum je nach Anzahl der Lernenden, PC, 1 Beamer,
analoge oder digitale Moderationswand und Kollaborationsplattform


Ablauf

Beispiele oder Materialien:

Materialien:

Welche Werte gelten für Sie persönlich?

Welche Werte vereinbaren für Sie für Ihr Team?

Hinweise zur Vorbereitung:
Vorbereiten der „Scrum-Wertehand“ von einem Werteliste und eines Dokumentationsvorschlags für die Selbstwerte und die Teamwerte, damit diese ordentlich und übereinstimmend dokumentiert werden können.

Hinweise zur Nachbereitung:

Die Ergebnisse werden ggf. gespeichert und den Lernenden zur Verfügung gestellt.

Hinweise zur Dauer: Insgesamt ca. 30 Minuten


Kritische Einordnung

Vorteile und Stärken:

Sehr gut geeignet für Studienanfänger-/innen, es unterstützt die wertebasierte Kommunikation und Vorbereitung zur Teamarbeit zwischen den Studierenden.

Grenzen und Schwächen:

Im Bereich des SE muss die Ernsthaftigkeit und Tragweite der Aufgabe für die anschließende Teamarbeit beachtet werden.

Sonstige Hinweise:

Das hier beschriebene Lehr-Lern-Arrangement beschreibt die Möglichkeit die hochschulische Bildung auf nachhaltige Werteentwicklung zu basieren. Es zielt darauf ab, dass die Studierenden sich werte-basiert kennenlernen und im Team das Vertrauen und die Lernkultur eines gemeinsamen Miteinander steigt. Das Lehr-Lern-Arrangement kann auch in Selbststudium für die persönliche Wertefindung vorbereitet werden, so dass „nur“ die Vereinbarung von Teamwerten gemeinsam in Präsenz oder gemeinsam in der Online-Präsenz erfolgt.


Literatur und weiterführende Hinweise

Müller-Amthor, M. (2020): Scrum LPC – Value-based Framework for Learning Process Coaching, In: International Conference on Advancements of Science and Technology (EAI ICAST 2020), Bahir Dar, Ethopia, accepted Jan. 2020.