Forschungsprojekt

TOOL - Modellierungswerkzeug und Modellierungsobservatorium

Projektleitung:
Prof. Dr. Stefan Strecker
Mitarbeitende:
Benjamin Ternes
Dr. Kristina Rosenthal
Status:
laufend

Nutzen Sie unser Modellierungswerkzeug TOOL!

Nach rund 6 Jahren Forschungs- und Entwicklungszeit im eigenfinanzierten Forschungsprojekt TOOL wird der gleichnamige Forschungsprototyp TOOL seit Anfang 2019 in Forschungsstudien eingesetzt und steht seit November 2019 Studierenden in Modul 31751 als Lerninstrument zur Verfügung.

Der Prototyp ermöglicht das Erstellen von Datenmodellen im Webbrowser, das Speichern und Exportieren von erstellten Datenmodellen z.B. für Einsendearbeiten und unterstützt das Lernen zum Beispiel durch die Prüfung von erstellten Datenmodellen auf syntaktische Fehler und durch passende Rückmeldungen zur Modellverbesserung. Seit November 2019 nutzen rund 30 Studierende das Modellierungswerkzeug und binden es in ihre Lernprozesse ein. Das Lernen mit TOOL ist insbesondere mit Blick auf eine spätere berufliche Tätigkeit bedeutsam, da Modellierungs- und Analysewerkzeuge heute in vielen verschiedenen Anwendungsszenarien, z.B. der Softwareentwicklung, Organisationsanalyse und dem Geschäftsprozessmanagement, eingesetzt werden.

In Forschungsarbeiten untersuchen wir mit TOOL individuelle Modellierungsprozesse, um Modellierungsschwierigkeiten und Lernbarrieren besser zu verstehen und gezielte Hilfestellung in Modellierungswerkzeugen zu gestalten, die Lernende wie fortgeschrittene Modellierende besser unterstützt. Der Forschungsprototyp verbindet dazu das browserbasierte Modellierungswerkzeug mit einem Modellierungsobservatorium. Das Observatorium implementiert einen multi-modalen Beobachtungs- und Datenerhebungsansatz, in den wir zum Beispiel den Datenerhebungsansatz des ’thinking aloud’ - Modellierende verbalisieren während des Modellierens ihre Überlegungen - einbinden, um mehr über Schwierigkeiten und Lernbarrieren der Modellierenden zu erfahren.

Der Forschungsprototyp TOOL ist somit zugleich Forschungsgegenstand und Lerninstrument. Dies zeigt sich auch an der vielfachen Zusammenarbeit mit Studierenden, die an der Forschung und Entwicklung des Forschungsprototyps beteiligt sind oder waren und im Rahmen ihrer Abschlussarbeiten Teilaspekte von TOOL untersuchten. Die Arbeit an TOOL wird die Forschungsgruppe die nächsten Jahre weiter begleiten: Wir forschen derzeit an der Integration von Ansätzen des Machine Learning zur Unterstützung des Modellierens und suchen weiterhin Studierende, die Interesse an der Nutzung von TOOL, an der Mitarbeit in unseren Studien und an der Weiterentwicklung von TOOL haben.

Kurzbeschreibung

Das Forschungsprojekt TOOL entwickelt und erforscht ein browserbasiertes Modellierungswerkzeug, das ein Modellierungsobservatoriums zur Beobachtung des konzeptuellen Modellierens integriert. Das Werkzeug wird sowohl für Forschungsarbeiten als auch für das Fernstudium eingesetzt (Ternes 2017; Ternes und Strecker 2018; Ternes et al. 2019).

Das Modellierungsobservatorium implementiert einen multi-modalen Beobachtungs- und Datenerhebungsansatz, u.a. zur Aufzeichnung von Benutzerinteraktionen und Aussagen der Modellierenden (’think aloud’). Zusätzlich wird das Erstellen und (teilautomatisierte) Auswerten von Fragebögen unterstützt. Eine anschließende Auswertung wird durch die Kombination der erhobenen Daten auf individueller und aggregierter Ebene unterstützt, um Muster in Modellierungsprozessen zu identifizieren.

Der aktuelle, funktionierende, Prototyp befindet sich seit 2013 in der Entwicklung und wird im Rahmen von Abschlussarbeiten stetig weiterentwickelt und um neue Funktionen ergänzt. Der laufende Prototyp zielt darauf ab, Gestaltungs- und Implementierungsstrategien zur Aufzeichnung der Benutzerinteraktionen zwischen Modellierenden und grafischen Editoren zu untersuchen. Zwei wesentliche Anforderungen bestimmen die Entwicklung des Prototyps: (i) Plattformunabhängigkeit sowie (ii) Benutzerfreundlichkeit (insbes. eine intuitive Benutzungsschnittstelle). Die Realisierung erfolgt als Webanwendung mit einem JavaScript-gesteuerten Browser-Frontend und einem Java EE (Enterprise Edition)-Backend (vgl. Ternes und Strecker 2018).

Im Rahmen des Forschungsprojekts werden Bearbeiterinnen und Bearbeiter für Abschlussarbeiten gesucht (siehe Themenvorschläge).

Abbildung: (c) FernUniversität in Hagen
Beispielhafte Konstruktion eines Datenmodells mit dem Entity-Relationship Model in TOOL.

Publikationen

Vortrag

Lehrstuhl EvIS | 17.06.2020