The current hype about artificial intelligence (AI) attracts many researchers and students to computer science (CS) education. New course offerings in various study programs emerge that teach concepts and applications of AI and data science. At the same time, interest in more fundamental theoretical computer science topics declines, even though basic knowledge in data structures and algorithms is the foundation of many modern AI and software applications. In this work we investigate an elective course teaching fundamentals of computer science to business students. The course is covering mostly theoretical CS concepts including data structures, sorting and search algorithms, computational complexity, and graphs, accompanied by small Python code examples. It used to be taught in a traditional front-of-class style to the non-CS students, which is among the reasons why it suffers from decreasing numbers of students and low student engagement.

In this experience report, we describe the implementation of an 18 months-long teaching innovation project following the Scholarship of Teaching and Learning (SoTL) methodology to modernize the course with interactive programming tasks and the application of AI. We analyze the initial situation of student engagement based on lecturer experience, expert interviews, and observations. Then we design new interactive course elements in the form of short in-class programming exercises that are aligned with the lecture contents to increase student engagement. These exercises cover the aforementioned theoretical topics and revolve around analyzing different real world datasets collected from a smart factory. The tasks involve learning about typical data analysis and pre-processing tasks such as data cleaning, reordering, filtering, and visualization that can all be linked to the theoretical CS concepts. We combine these practical tasks with the use of AI to generate source code such that students can directly apply the lecture contents in an interactive, introductory programming setting.

The analysis of this new course format based on observations and a small user study among participating students shows an increase of student engagement and an overall improvement of the learning atmosphere. The practical tasks and opportunity to work with a real world dataset from a smart factory were well received by the students. These insights may be beneficial for other computer science educators outside of the computer science majors to partially adopt the new interactive formats for an improved student engagement. We provide open access to the datasets and Python-based programming exercises in Jupyter notebooks via a public repository such that lecturers can adopt and embed the teaching materials both in digital or physical learning settings. We view the results of this teaching innovation project as a first successful step towards transitioning the course from classical teaching to a more interactive and engaging learning format.

<p>Weiterbildungsnachweise sind in Zeiten eines sich stetig verändernden Arbeitsmarktes eine wichtige Währung, um die eigenen beruflichen Fähigkeiten und Kenntnisse nachzuweisen. Damit Arbeitgebende Weiterbildungsnachweisen vertrauen können, sollten diese fälschungssicher und inhaltlich vergleichbar sein. Im Projekt „MyEduLife“ wurde eine Lösung entwickelt, wie Bildungsnachweise standardisiert und digital ausgestellt werden können. Welche Erwartungen Teilnehmende an beruflichen Weiterbildungskursen an solche digitalen Bildungsnachweise haben und unter welchen Voraussetzungen sie diese nutzen würden, war Gegenstand einer Anforderungsanalyse. Im Beitrag werden die Ergebnisse einer Erhebung zur aktuellen Nutzung von Weiterbildungsnachweisen und der Bewertung von digitalen Weiterbildungsnachweisen durch Weiterbildungsteilnehmende vorgestellt.</p>

<p>In der Einführung wird zunächst die Relevanz und Funktion von Nachweisen beruflicher Weiterbildung dargestellt. Dabei wird auf eine gestiegene politische Bedeutung standardisierter und transparenter Beschreibung von Lernergebnissen verwiesen und es werden typische Verwendungszwecke und Nutzungspraktiken für Weiterbildungsnachweise vorgestellt. In den Weiterbildungsteilnehmenden wird dabei eine Hauptzielgruppe digitaler Bildungsnachweise gesehen, da diese in der Lage sein müssen, die Nachweise zu empfangen, zu verwalten und an Dritte weiterzugeben.</p>

<p>Im Methodenteil wird das Vorgehen bei der Online-Befragung beschrieben, welche zu Beginn des Jahres 2022 im deutschen Bundesgebiet verbreitet wurde. Den standardisierten Fragebogen haben 385 Teilnehmende vollständig ausgefüllt, die Merkmale der Stichprobe entsprechen dabei in Bezug auf Branchenzugehörigkeit und Unternehmensgröße der Merkmalsverteilung im Bundesdurchschnitt.</p>

<p>Die Ergebnisse der durchgeführten Studie verweisen darauf, dass die Weiterbildungsteilnehmenden Nachweise bisher überwiegend in Papierform erhalten. Digitale Nachweise spielen aktuell vor allem in Form von PDF-Dateien eine Rolle, die jedoch noch keine Merkmale zur Sicherung des Vertrauens in Bezug auf die Datenintegrität enthalten. Die Teilnehmenden verwenden die Nachweise überwiegend im Kontext der Personalentwicklung und Bewerbung innerhalb Deutschlands und geben diese sowohl digital per E-Mail als auch in Papierform weiter. In Bezug auf die Verwendung digitaler Nachweise zeigen die Befragten eine hohe Nutzungsbereitschaft von 70 Prozent und beurteilen den Echtheitsnachweis als die wichtigste Funktion.</p>

<p>Die Diskussion macht deutlich, dass berufliche Weiterbildungsaktivitäten weiter zunehmen und digitale Weiterbildungsnachweise hierbei eine wichtige Rolle spielen können, da sie eine maschinelle Auswertbarkeit und eine Vergleichbarkeit von Abschlüssen ermöglichen. Diese Merkmale sind hierbei gleichzeitig geeignet, das Vertrauen in Bildungsnachweise zu erhöhen.</p>

<p>Spätestens seit dem Beginn der Covid-19-Pandemie 2020 sind die Begriffe „Digitalkompetenz“ und „digitale Lehre“, sowie der Umgang mit digitalen Werkzeugen zu Bildungszwecken in das öffentliche Bewusstsein gerückt. Dabei wurde von der Europäischen Kommission bereits 2017 ein Rahmenplan für das allgemeine Verständnis und die Förderung von Digitalkompetenzen (kurz: DigComp Framework) definiert, der eine wichtige Rolle im europäischen Bildungsplan einnimmt.(DigComp 2.2)<br />In Deutschland geschieht die Förderung von Digitalkompetenzen hauptsächlich im außercurricularen Bereich. Auf digitale Methodik wird oftmals eher im Bereich der MINT-Fächern zugegriffen, obwohl das DigComp-Framework Kernkompetenzen definiert, die in allen Lebensbereichen, und damit auch in den Geisteswissenschaften, eine große Rolle spielen..(Münster et al., 2023)<br />Im Rahmen des Projekts „Lehr-Lern-Hub: Digital History“ der Professur für Digital Humanities der Friedrich-Schiller-Universität Jena, wurden qualitative Befragungen von Lehrpersonal an Schulen und Studierenden durchgeführt. Diese zeigen, dass Lehrende und angehende Lehrende häufig geringe Kenntnisse von digitalen Tools zur Vermittlung ihrer Fächer haben und mit den im DigComp-Framework definierten Kompetenzen nicht vertraut sind. Erworbene Kenntnisse im Bereich Digitalkompetenz wurden zumeist autodidaktisch erlernt, da sie weder Bestandteil ihrer schulischen noch der universitären Ausbildung waren.<br />Aufgrund dessen liegt die Annahme nahe, dass ein nicht unerhebliches Spannungsfeld zwischen Vermittlungsmöglichkeiten und Kenntnissen von Lehrenden und Lernenden entsteht, da wichtige Basiskenntnisse zur Lehrvermittlung fehlen<br />Auf Basis der qualitativen Befragungen, der Erfahrungen aus dem Projekt „Lehr-Lern-Hub: Digital History“ und einer 2019 durchgeführten Befragung des Zentrums für Lehrerbildung, Schul- und Berufsbildungsforschung (ZLSB) (Schmechtig, 2020) wurde nun eine Umfrage erstellt, deren Zweck es ist, die Wissensstände von Lehrpersonen in Geisteswissenschaften zum Thema „digitale Vermittlung“ zu ermitteln und das Verständnis von Digitalkompetenz, sowie Bedarfe von Lehrpersonal an Schulen zu analysieren.<br />Während die Hypothesenstellung und das Erstellen des Fragenkatalogs zu großen Teilen auf den bereits durchgeführten qualitativen Befragungen basieren, wird die quantitative Befragung ab Mitte Mai 2024 durchgeführt.<br />Kurzfristig soll anhand der Umfrageergebnisse das Angebot der Verstetigung des „Lehr-Lern-Hub: Digital History“ verbessert werden. Langfristig sollen die Ergebnisse weiterhin als Basis für die Entwicklung von Ansätzen dienen, die Kenntnisse von Lehrpersonen zu digitaler Vermittlung verbessern und den ermittelten Bedarfen und Möglichkeiten entsprechen.<br />Der Projektbeitrag soll einen Einblick in den Fragenkatalog bieten und erste Ergebnisse besprechen.</p>