Automatisierte Bewertung in der Programmierausbildung

Dieses Buch richtet sich an Lehrende an Hochschulen, Schulen und anderen Ausbildungseinrichtungen, an Hochschuldidaktiker mit Bezug zur Programmierausbildung und an Informatiker, die mit der Entwicklung oder Integration von Systemen zur automatischen Programmbewertung beschäftigt sind. Die Ziele dieses Buches sind zum einen, Lehrenden die praktische Relevanz und Tauglichkeit automatisierter Programmbewertung aufzuzeigen und damit deren Einsatz durch die Darstellung erfolgreicher Ansätze zu fördern. Zum anderen sollen dem Thema der automatisierten Programmbewertung ein größerer Bekanntheitsgrad in der Fachöffentlichkeit verschafft und Arbeitsergebnisse aus Forschungs- und Praxisprojekten einem größeren Anwenderkreis präsentiert werden.

Praktische Übungen anhand von Programmieraufgaben sind ein gängiger und zentraler Bestandteil der Programmierausbildung in der Informatik und verwandten Fächern. Die manuelle Korrektur von Lösungen zu Programmieraufgaben ist jedoch zeitaufwändig und nicht immer einfach. Gerade in Szenarien, die auf sogenanntes "formatives Assessment" setzen, ist jedoch ein zeitnahes Feedback zumindest zu den wesentlichen Aspekten einer Lösung sehr wünschenswert. In diesem - aber auch in weiteren Szenarien - kann eine automatisierte Bewertung der Lösungen von Programmieraufgaben einen wertvollen Beitrag zur Verbesserung der Lehre leisten. Darüber hinaus ermöglichen geeignete Systeme eine Darstellung des Lernfortschritts, halten Lernende durch regelmäßig bewertete Übungsaufgaben zur kontinuierlichen Mitarbeit an und unterstützen Lehrende durch einen Überblick über Lernfortschritte und Lernhürden einzelner Studierender und der gesamten Gruppe bei der Planung und Ausrichtung ihrer Lehre.
Dieses Buch richtet sich an Lehrende an Hochschulen, Schulen und anderen Ausbildungseinrichtungen, an Hochschuldidaktiker mit Bezug zur Programmierausbildung und an Informatiker, die mit der Entwicklung oder Integration von Systemen zur automatischen Programmbewertung beschäftigt sind. Die Ziele dieses Buches sind zum einen, Lehrenden die praktische Relevanz und Tauglichkeit automatisierter Programmbewertung aufzuzeigen und damit den Einsatz automatischer Programmbewertung durch die Darstellung erfolgreicher Ansätze zu fördern. Zum anderen soll dem Thema der automatisierten Programmbewertung ein größerer Bekanntheitsgrad in der Fachöffentlichkeit verschafft und Arbeitsergebnisse aus Forschungs- und Praxisprojekten einem größeren Anwenderkreis präsentiert werden.

Autorentext
Oliver J. Bott studierte Medizinische Informatik an der Universität Hildesheim. 2001 promovierte er am Institut für Medizinische Informatik der Technischen Universität Braunschweig zum Dr.-Ing. Nach Tätigkeiten in Forschung und Lehre sowie Privatwirtschaft 2007 dann Ruf als Professor für Medizinische Informatik an die Hochschule Hannover (HsH). Seine Arbeits- und Forschungsgebiete umfassen Medizinische Informationssysteme und E-Learning-Technologien, ein Schwerpunkt ist die automatisierte Programmbewertung in der Informatikausbildung. Peter Fricke schloss sein Informatikstudium 2014 an der Hochschule Hannover ab. Seit 2012, noch als studentische Hilfskraft, später als wissenschaftlicher Mitarbeiter im E-Learning Center der Hochschule Hannover, widmet er sich verstärkt der automatisierten Programmbewertung. Weiterhin beschäftigt er sich mit Lernmanagementsystemen (insb. Moodle, LON-CAPA) und die Anbindung dieser Systeme mit Autobewertungstools. Uta Priss hat im Bereich mathematischer Anwendungen in der Linguistik promoviert und anschließend 15 Jahre erst als Assistant Professor (Indiana University) und dann als Lecturer (Edinburgh Napier University) in der Informationswissenschaft und Informatik geforscht und gelehrt. Seit 2011 ist sie Didaktikerin im eCULT-Projekt der Ostfalia, wo sie sich mit dem Einsatz von eLearning-Technologien in der Lehre und insbesondere mit der automatisierten Bewertung von Programmieraufgaben in MINT-Fächern beschäftigt. Dr. Michael Striewe ist wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Duisburg-Essen. Er studierte Informatik an der TU Dortmund und promovierte in Essen mit einer Arbeit zur automatischen Bewertung von Programmier- und Modellierungsaufgaben. Unter dem Oberbegriff "Integrated E-Assessment" forscht er fachübergreifend zu organisatorischen, technischen und didaktischen Aspekten von Technology-Enhanced Assessment. Schwerpunkte seiner Arbeit sind u. a. die automatische Erzeugung von kompetenzorientiertem Feedback sowie Verfahren zur automatischen Erzeugung von Übungs- und Prüfungsaufgaben. Oliver J. Bott studierte Medizinische Informatik an der Universität Hildesheim. 2001 promovierte er am Institut für Medizinische Informatik der Technischen Universität Braunschweig zum Dr.-Ing. Nach Tätigkeiten in Forschung und Lehre sowie Privatwirtschaft 2007 dann Ruf als Professor für Medizinische Informatik an die Hochschule Hannover (HsH). Seine Arbeits- und Forschungsgebiete umfassen Medizinische Informationssysteme und E-Learning-Technologien, ein Schwerpunkt ist die automatisierte Programmbewertung in der Informatikausbildung. Joachim Breitner studierte Mathematik und Informatik auf Diplom in Karlsruhe und promovierte 2016 dort über Compilerbau und formale Verifikation mit Fokus auf funktionale Programmierung und Haskell. Während dieser Zeit betreute er den in Karlsruhe entwickelten Grader "Praktomat". Seit Sommer 2016 arbeitet er als Post-Doc an der University of Pennsylvania in Philadelphia. Alexander Dallmann studierte bis 2012 Informatik an der Universität Würzburg. Schon während seiner Tätigkeit als studentische Hilfskraft arbeitete er an einem webbasierten E-Learning Tool zur automatischen Bewertung von Programmieraufgaben (PABS), das er bis 2014 aktiv entwickelte und welches auch in den von ihm betreuten Programmierpraktika sowie verschiedenen Vorlesungen eingesetzt wird. Heute arbeitet er an seiner Promotion im Bereich "Deep Learning". Peter Fricke schloss sein Informatikstudium 2014 an der Hochschule Hannover ab. Seit 2012, noch als studentische Hilfskraft, später als wissenschaftlicher Mitarbeiter im E-Learning Center der Hochschule Hannover, widmet er sich verstärkt der automatisierten Programmbewertung. Weiterhin beschäftigt er sich mit Lernmanagementsystemen (insb. Moodle, LON-CAPA) und die Anbindung dieser Systeme mit Autobewertungstools. Robert Garmann studierte und promovierte am Fachbereich Informatik der Universität Dortmund. Nach verschiedenen Softwareprojekten in der Privatwirtschaft wechselte er 2006 als Professor an die Fachhochschule Stralsund und 2009 an die Hochschule Hannover. Er lehrt zu allen Aspekten der Programmierung von Softwaresystemen. Forschend widmet er sich schwerpunktmäßig lehrbezogenen Fragestellungen der Softwareentwicklung. Insbesondere befasst er sich mit der automatischen Bewertung von Computerprogrammen. Helmar Gust studierte Mathematik und Physik an den Universitäten Marburg und Göttingen. 1988 promovierte er am Fachbereich Informatik der Technischen Universität Berlin zum Dr.-Ing. und habilitierte sich 1994 in Computerlinguistik und Künstlicher Intelligenz an der Universität Osnabrück. Von 1993 bis 2001 war er Mitglied des Instituts für Semantische Informationsverarbeitung und seit 2001 ist er Mitglied des Instituts für Kognitionswissenschaft an der Universität Osnabrück. Seine Arbeits- und Forschungsgebiete umfassen logische Methoden in der Künstlichen Intelligenz, Logisches Programmieren, Constraints und analoges Schließen.

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