Herzbergs Hörsaal: Informatik studieren mit den Ohren Archiv

Schreiben ist Denken! Das ist fraglos richtig. Aber in der Informatik denken Sie auch durch das Entwerfen, Schreiben und Testen von Software, beim Konzeptionieren und Realisieren Ihrer Ideen. Darum sind Sie nicht allein auf das Schreiben als Denkwerkzeug angewiesen. Wenn Sie Ihre Gliederung erstellen, geht das nur, wenn Sie bereits einen Großteil der  technisch, informatischen Denkarbeit geleistet haben. Um zum fertigen Text zu kommen, müssen Sie Ihr informatisch Gedachtes "nur" noch in die  Textform bringen. Das geht mit dem hier vorgestellten Vorgehen sehr gut und effizient.

Link zum Foliensatz: https://drive.google.com/file/d/1klhYdtuGjNmRKGoKV3e6zPRiKR0bu7mb/view?usp=sharing

Episode auf YouTube: https://youtu.be/uTWRw4TY4ig

Bei der Gliederung für Ihre Bachelorarbeit sind ein paar handwerkliche Regeln des wissenschaftlichen Arbeitens zu berücksichtigen. Wenn es jedoch an die Überschriften geht, ist Storytelling angesagt. Denn es spricht nichts gegen Wissenschaft, die sich in den Überschriften erzählend darstellt. Wenn Ihnen das gelingt, dann bieten Sie Ihrer Leserin bzw. Ihrem Leser eine inhaltsreiche, auskunftgebende Übersicht zur Orientierung. Und Sie selbst haben mit der Gliederung eine klare Vorlage für Ihre Schreibstruktur. Mit einer guten Gliederung schreibt es sich leichter und schneller.

Foliensatz zur Episode: https://drive.google.com/file/d/1A5MkQoC_yzPFy97MsmtZxS-TSluW-gyJ/view?usp=sharing

Diese Podcast-Episode gibt es auch auf YouTube: https://youtu.be/Eq5fdSEgSvc

Ein gut gewähltes Thema für Ihre Bachelorarbeit legt den Grundstein für  Ihren Erfolg. Dafür hilft es zu verstehen, wie die Informatik als  Technikwissenschaft funktioniert. Wenn Ihr Thema hinreichend offen und  kompliziert ist, ist es anspruchsvoll. Jetzt gibt es zwei Fragen zu  stellen: Was ist Ihr Entwicklungsziel, was ist Ihr Erkenntnisziel. Wenn  Sie darauf gute Antworten finden, dann sind Sie in einer ausgezeichneten  Startposition.

Viele Ratgeber und Bücher zum wissenschaftlichen Arbeiten helfen Ihnen  nur begrenzt weiter, weil Sie auf das Spezifische der Informatik nicht  eingehen. So helfen auch viele Checklisten nicht weiter.

Der Foliensatz zu dieser Episode: https://drive.google.com/file/d/1BffvWKUjtVXcFzjMt24G_Gz_KvoG4M7j/view?usp=sharing

Diese Episode finden Sie auch auf meinem YouTube-Kanal: https://youtu.be/CEJfGRxKt5Q

Ich erwähne in dieser Episode eine Podcast-Folge, die an einem konkreten Beispiel  einer Bachelorarbeit ("Das digitale Klassenbuch") erklärt, wie sich  Entwicklungsziel und Erkenntnisziel ergeben haben:  https://anchor.fm/dominikusherzberg/episodes/WAI-Der-Fokus-Ihrer-Bachelorarbeit-Entwicklung-oder-Erkenntnis--Oder-beides-enaio5/a-a41668e

Wie genau geht die Erzeugung eines Objekts vonstatten? Was passiert da? Ein Blick in den Java-Bytecode hilft um zu sehen, dass Java den Prozess aufteilt: Zuerst wird ein Objekt auf dem Heap angelegt, dann wird der Initialisierungcode im Grunde wie eine Methode aufgerufen.

Am Ende der Episode stelle ich kurz drei Konzepte vor: die Methoden-Überladung, die Klassenerweiterung und das Interface.

Der Foliensatz zur Episode: https://drive.google.com/file/d/1VFB5GlRMTeC851ZeVKfTxDWxq72QOafZ/view?usp=sharing

Das YouTube-Video: https://youtu.be/_TPcWEvCGQQ

Wir erstellen unsere ersten drei Klassen! Sie lernen dabei den Unterschied von Klassen- und Objektvariablen kennen und den von Klassen- und Objektmethoden. Dazu kommt noch der Konstruktor (auch eine Art Methode) und die Repräsentationsmethode toString. Damit haben Sie die wichtigsten Bausteine zum Aufbau von Klassen zur Hand.

Der Link zum Foliensatz: https://drive.google.com/file/d/1GPr4PZKWwKM9x-vyjtT4Mm3eqq_OzQyI/view?usp=sharing

Der Link zum Code: https://gist.github.com/denkspuren/3834dbd504c055bf811753da47c35d3e

Jede Bachelorarbeit in der Informatik ist als technikwissenschaftliche Arbeit an zwei Zielen ausrichtbar: einem Entwicklungsziel und einem Erkenntnisziel. Das Entwicklungsziel ist an der produktorientierten Praxis ausgerichtet, das Erkenntnisziel an einer Reflektion des technologischen Stands des Wissens. Man kann eine Bachelorarbeit einseitig ausrichten. Besonders vorsichtig muss man sein, wenn man sich der Praxis so sehr verschreibt, dass man den Anspruch der Anwendung wissenschaftlicher Methoden bei der Bearbeitung des Problems aus den Augen verliert.

In dieser Episode bespreche ich zuerst beispielhaft die Betreuung einer Bachelorarbeit. Wir arbeiten anschließend an einem Schaubild die beiden Pfade von Entwicklung und Erkenntnis heraus. Das zu verstehen hilft Ihnen, Ihrer Bachelorarbeit den Fokus zu geben, den sie ihr geben möchten.

Die Folien zur Episode gibt es unter: https://drive.google.com/file/d/1WEVnZSHjvGcB_MgilKqPW7sra32QbrWG/view?usp=sharing

Der aktuelle Denk- und Ausdrucksraum, den Sie sich bislang erarbeitet haben, umfasst elementare Datentypen, Arrays, Variablen, Ausdrücke, Anweisungen und Methoden. Damit haben Sie bemerkenswert viele Möglichkeiten, Aufgaben in Lösungen zu übersetzen. Man muss lernen, wie das geht. Ich erläutere, wie man die Programmausführung nachzuvollziehen und wie man von Programmieraufgaben systematisch etwas lernen und für sich rausziehen kann. 

Den Foliensatz zur Episode finden Sie unter https://drive.google.com/file/d/1NzB9BRtZp65cnz9W4YNl1rWGDk5jrjPd/view?usp=sharing

Die Java-Aufgaben: https://git.thm.de/dhzb87/JavaAufgaben

In dieser Episode geht es um die Wissensstruktur der Informatik, was wir bis zu einem ersten schematischen Gliederungsentwurf für Ihre Bachelor-Thesis herunterbrechen.

Ich gehe hier nicht darauf ein, warum die Informatik ein so unklares Wissenschaftverständnis hat. Hier mag der Hinweis genügen, dass eine derart erfolgreiche Disziplin, wie die Informatik eine ist, den Luxus hat, ihr Wissenschaftsverständnis ungeklärt zu lassen. Befände sich die Informatik in einer Krise, wären hier sicher Fortschritte zu verzeichnen, weil eine solche Klärung identitätsstiftend wirken kann.

Ich leite aus den Technikwissenschaften die Wissensstruktur der Informatik ab. Den Anfang macht hierzu eine Gegenüberstellung von Naturwissenschaft und Technikwissenschaft, um das charakteristische der Technikwissenschaften herauszuarbeiten. Anschließend stelle ich Ihnen eine vollständige Kategorisierung der technikwissenschaftlichen Wissensstrukturen vor, die ich auf die Informatik übertrage. Daraus ergeben sich erste wertvolle Orientierungspunkte für einen Zugang, wo man sich thematisch mit einer Aufgabenstellung für die Bachelor-Thesis befindet. Am Ende steht der erste Entwurf eines Schemas für die Gliederung Ihrer Bachelorarbeit.

Foliensatz: https://drive.google.com/file/d/1UMKvXKFkmJp4_3qigTrWqhsRI8F4mOsE/view?usp=sharing

Das Sprachkonstrukt der Methode ist als benamter und parametrisierter Anweisungsblock leicht verstanden. Anspruchsvoller ist es, sich die Ausführung einer Methode zu veranschaulichen. Ohne das Konzept der Frames und ihrer Verkettung bei Methodenaufrufen ist nicht wirklich verständlich, wie Methoden ausgeführt werden. Hat man das Grundprinzip verstanden, sind auch verschachelte oder rekursive Methoden systematisch erklärbar.

Arrays erlauben die Deklaration zusammengesetzter Datentypen, allerdings eines einheitlichen Typs. Damit lassen sich bereits spannende und interessante Programmieraufgaben angehen.

Die Folien zu dieser Episode finden Sie unter https://drive.google.com/file/d/1GnN__2uBFPiivmm54gmbpOLhswZ0APdD/view?usp=sharing

Anweisungen und Ausdrücke gehören neben den Deklarationen zu den großen Gruppen von Sprachkonstrukten, die es in Java gibt. Anweisungen weisen an, Ausdrücke fordern zu Berechnung auf. Anweisungen sind nicht so schwer zu verstehen. Bei den Ausdrücken wird es ein wenig komplizierter.

Den Foliensatz zu dieser Episode finden Sie unter https://drive.google.com/file/d/1Eyq7VwamD67d5GzPOuwlrrDpiIgomVwE/view?usp=sharing

In unserer Reihe "Wissenschaftliches Arbeiten in den Technikwissenschaften" sprechen Kathrin Gärtner und ich mit dem Technikphilosophen Klaus Kornwachs. Prof. Kornwachs gehört zu den Philosophen in Deutschland, die die Technikphilosophie als akademische Disziplin weiterentwickelt haben. Klaus Kornwachs hat seine Diplomarbeit in der Physik gemacht, er promovierte in der Philosophie und habilitierte sich auch in diesem Fach. Er war Lehrstuhlinhaber für das Fach Technikphilosophie an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus. Er ist ein profilierter Schreiber und Herausgeber und Autor zahlreicher Veröffentlichungen. Vielen Ingenieuren dürfte sein Buch "Philosphie für Ingenieure" bekannt sein. Wir freuen uns sehr, ihn als Gast gewonnen zu haben.

Webseite unseres Gastes: https://www.kornwachs.de/

Eintrag auf Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Klaus_Kornwachs

Buchempfehlung: Klaus Kornwachs (2018): "Philosophie für Ingenieure", 3. Aufl., München: Hanser, https://www.hanser-fachbuch.de/buch/Philosophie+fuer+Ingenieure/9783446454712

Die Gastgeberin und der Gastgeber sind:

# Kathrin Gärtner ist promovierte Psychologin, sie arbeitet an der  Fachhochschule Wiener Neustadt in Österreich und ist Leiterin des Instituts "Market Research & Methodology" (https://www.fhwn.ac.at/en/employee/gartner-kathrin). Sie unterrichtet u.a. Wissenschaftliches Arbeiten in der Robotik.

# Dominikus Herzberg ist Ingenieur und Bildungswissenschaftler, promoviert in der Informatik und arbeitet an der Technischen Hochschule  Mittelhessen in Gießen (https://www.thm.de/mni/dominikus-herzberg). Er beschäftigt sich u.a. mit dem Wissenschaftsverständnis der Informatik und unterrichtet seit dem Wintersemester 2020/21 ebenfalls  Wissenschaftliches Arbeiten, und zwar in der Informatik.

In einem Computer sind alles Nullen und Einsen. Und genauso kodiert Java auch alle Daten. Doch wieviele Bits braucht es und was für eine Bedeutung sollen die Bits haben? Das wird über eine Typangabe geklärt. Und so nähern wir uns der Deklaration von Variablen, ihrer Verwendung und ihres Gültigkeitsbereichs. Die Episode ist schwer für einen Neuling zu verarbeiten, sie legt aber viel an Erklärungsgrundlagen für später.

Den Foliensatz zur dieser Episode finden Sie unter https://drive.google.com/file/d/1v_KQ-wLk6uwnBDRk5iMwjajNePX9pTp_/view?usp=sharing

Im Sommersemester 2020 war Christian Struck noch Erstsemester. Wir alle waren von der Situation überrascht, in ein digitales Online-Semester zu fallen. Herr Struck erzählt mir in diesem Gespräch von seinen Erfahrungen als Student: Welche Angebote und Kontaktmöglichkeiten es gibt, um nicht zu vereinsamen und im Studium nicht orientierungslos zu sein. Welche Lerntechnik er für sich gefunden hat. Wie er versucht, sein Studium -- nun wieder im Lockdown -- zu organisieren. Und warum er eine Meise hat und ich einen Hund. Viel Spaß beim Zuhören.

Wenn Sie zu mir Kontakt aufnehmen möchten und weitere Ideen, Vorschläge und Anregungen haben, schreiben Sie an herzbergsohr@gmail.com 

Herzlich Willkommen zu der ersten Episode „Wissenschaftliches Arbeiten in der Informatik“.

In den Episoden, die mit Kürzel WAI ausgewiesen sind, geht es ausschließlich um das Wissenschaftliche Arbeiten in der Informatik. So heißt auch der Kurs, den ich an der Technischen Hochschule Mittelhessen unterrichte. Der Kurs richtet sich an meine Studierenden der Informatik und er schließt Studierende der Ingenieurinformatik und der Bioinformatik ein; sehr gerne sind alle Interessierten willkommen. Diese Podcast-Episoden zur Informatik verantworte ich selber.

Sie werden bemerken, dass es darüber hinaus Podcast-Gespräche zum Wissenschaftlichen Arbeiten (WA) gibt, die Kathrin Gärtner, eine Kollegin aus Österreich, und ich miteinander führen. Auch dazu möchte ich Sie einladen. Diese Gespräche ergänzen das hier Gesagte, wie sie es auch vorbereiten. In unseren Gesprächen sind wir nicht auf die Informatik beschränkt, sondern wir weiten den Blick auf das Wissenschaftliche Arbeiten in den Technikwissenschaften. Wir beziehen uns nicht nur auf die Informatik, sondern auch auf die Ingenieurwissenschaften.

Das Thema dieser Episode ist: Die Informatik als Wissenschaft an einer FH bzw. HAW

Folienlink: https://drive.google.com/file/d/1ziShONhKN_zYlkGqn11f4vVY9o8B4qvS/view?usp=sharing