Umschulung zum IHK-Fachinformatiker in Anwendungsentwicklung und Systemintegration

In Deutschland ermöglicht der Bildungsgutschein [1] eine zweijährige Umschulung zum IHK-Fachinformatiker in Anwendungsentwicklung oder Systemintegration [2‐4]. Diese zweijährige Ausbildung [5] schlüsselt sich in der Regel und insbesondere im Stadtstaat Hamburg in einen neunmonatigen Fachunterricht und ein dreizehnmonatiges Praktikum mit zwei- bis vierwöchige Vorbereitungsphase zur IHK-Abschlussprüfung auf [3, 5, 6].

Während des neunmonatigen Fachunterrichts lernen die IHK-Fachinformatiker für den jeweiligen Schwerpunkt die Inhalte zur Bewältigung einer abschließenden IHK-Prüfung [7] zum Fachinformatiker. Für diese Prüfung gibt es einen Kernqualifikationsteil [Ganzheitliche Aufgabe II (GA2)], welche für beide Schwerpunkte gilt und einen Fachqualifikationsteil [Ganzheitliche Aufgabe I (GA1)] [8, S. 4] der sich je nach Schwerpunkt wie Anwendungsentwicklung oder Systemintegration unterscheidet [9].

Einwanderung und Einbürgerungen sind in Deutschland stetig im Wandel [10]. Die Asylanträge haben im Jahr 2016 ein Hoch erlebt [11] und viele dieser Flüchtlinge und Nicht-Muttersprachler bilden sich im Jahr 2019/2020 nach der Erreichung einer Sprachqualifikation (Deutsch-Niveau von mindestens B2 [3]) zum IHK-Fachinformatiker weiter.Wenn auch diese Sprachqualifikation ausreichend ist, um sich auf guten Niveau im Alltag auszutauschen, mögen dennoch technische Begrifflichkeiten und Themengebiete eine weitere Herausforderung in der Kommunikation darstellen.

Entsprechend sind Lehrkonzepte gefragt, in denen die Lehrinhalte auch von Nicht-Muttersprachlern leicht zu verstehen und ein gefragter Ausbildungsberuf wie der des Fachinformatikers ergriffen werden kann. Nicht zuletzt ist zu erwähnen, dass Umschüler welche eine niedrige Vorqualifizierung vorweisen und beispielsweise einen Handwerksberuf ergriffen hatten, durch eine Vereinfachung von akademischen Inhalten auf ihren Qualifikationsniveau abgeholt werden müssen um motiviert den Beruf des Fachinformatikers ergreifen zu können.

Im nachfolgenden gehen wie auf den Lehrkontext und das Lehrkonzept ein. Wir beschreiben den generellen Schulaufbau, die Teilnehmer und wenden uns sodann dem Kursaufbau zu. Wir diskutieren unsere Lehrergebnisse und Lernergebnisse mit unseren Kursaufbau und untermauern sodann den Kursaufbau mit verschiedenen Lerntheorien von Piaget [12], [13, S. 166], Bandura [14], [13, S. 169], Kolb [15, S. 32], [13, S. 168] und weitere, welche für die Gestaltung unserer Lehre und die Erzielung unser Lehrergebnisse und Lernergebnisse förderlich waren. Sodann folgt eine Diskussion zu den Einschränkungen und schließen den Artikel mit einer Zusammenfassung ab.

Im Folgenden berichten wir über die Vermittlungsergebnisse und Entwicklung unserer Lehrmethoden im Rahmen des Kursen Datenbankdesign und Datenbankentwicklung zur Vorbereitung des IHK-Fachinformatikers in Anwendungsentwicklung und Systemintegration für die IHK-Abschlußprüfung.

Wir haben uns bei der Gestaltung unsere Lehre verschiedener Lehrtheorien und Lerntheorien bedient. Wir zielten im generellen im Kurs auf die Ausbildung von Kompetenzen [13, S. 172], [20, S. 25] und darauf aus, dass Sie mit Ihren Kompetenzen etwas bewirken können, sodass Ihre kognitiven Fähigkeiten und Motivation gefördert werden [13, S. 172]. Auch im Rahmen der praktisch orientierten IHK-Abschlussprüfung hielten wir diesen Leitgedanken für förderlich [4, 18].

Die Teilnehmer im Kurs haben eine hohe Selbstwirksamkeit erfahren, damit Sie durchweg Ehrgeiz im Kurs entwickeln konnten [13, S. 172]. Die Schüler hatten durch die Erstellung eines eigenen Projektes im Rahmen eines Beispielprojektes das Gefühl, durch Ihre Bemühungen erfolgreich zu sein[13, S. 172], dass Ihr Selbstbewusstsein und Ihre Selbstwahrnehmung stärkte.

Wir haben unseren Schülern stetig vermittelt, das Erfolg und Versagen nicht vom Können abhängen, sondern von Übung und Anstrengung, was Ihre Motivation stärkte [13, S. 172]. Wir haben ein Praxisprojekt entworfen, in dem die Schüler selbst tun werden, weil wir wie Piaget [12], [13, S. 166] der Meinung sind, das Weiterbildung Kursteilnehmer hervorbringen sollte, die fähig sind Neues zu tun. Insbesondere in der Informatik, einer Problemdomäne, in der immer wieder neue Lösungen entworfen werden müssen, ist dieser Leitsatz der Konzeptionierung unserer Lehre stimmig. Nach der Lernhierarchie nach Gagné [13, S. 170] und der Bloom-Taxonomie [42], [43, S. 41] ist das Problemlösen, dass Selektieren, Organisieren und Anwenden von Regeln, die zur Problemlösung förderlich sind, eine der komplexesten Lernaufgaben, was eine gute Konzeptionierung des Kurses erfordert.

Wir haben Lernziele als Bewältigungsziele definiert und nicht als Leistungsziele [44, S. 88], [20, S. 25], [13, S. 172], in der die Vervollkommnung und Verbesserung der Fähigkeiten der Teilnehmer im Vordergrund stand. Leistungsziele dagegen, bei der ein Vergleich oder der Intelligenzgrad die Ergebnisse bestimmt, hielten wir bei diesen diversen Gruppen für weniger förderlich, um das generelle Ziel, das Bestehen der IHK-Abschlussprüfung im Themenbereich Datenbankdesign und Datenbankentwicklung zu erreichen.

Die soziale Lerntheorie von Albert Bandura [14], [13, S. 169] (siehe Abb. 7) beschreibt das soziale Lernen um das Verhalten von anderen zu erlernen. Er kombinierte einen kognitiven und behavioralen Ansatz. Beim kognitiven Ansatz haben die mentalen Prozesse Einfluss auf das Lernen. Beim behavioralen Ansatz ist das Lernen Ergebnis von Stimuli aus der Umwelt. Kursteilnehmer lernen, indem der Dozent als Modell dient, die den Kursteilnehmer positiv oder negativ beeinflussen können. Wir haben das Modelernen von Albert Bandura [13, S. 169] folgendermaßen im Kurs angewandt:

David Kolb’s [15, S. 32], [13, S. 168] empirischer Lernkreislauf (siehe Abb. 8) half uns auch das Lehrkonzept und dessen Effektivität weiter zu untermauern. Ein Lernkreislauf umfasst nach seiner Erkenntnis vier Stufen in einen kontinuierlichen Prozess. Es haben die Schüler eine Datebankanwendung im Form einer Webanwendung [29, S. 22] bspw. einer Produktseite von Amazon.com bereits erfahren. Diese Webanwendung speichert Daten und wird als Beispiel für das Design und die Entwicklung einer Datenbank herangezogen, worüber reflektiert werden kann. Die Beobachtungen bei der Verwendung der Webanwendung werden in abstrakte Konzepte übersetzt bspw. werden die Daten aus einer Tabelle in eine Webseite geladen. Die wiederholte Beobachtung des Ladens von Daten in verschieden Produktseiten und Abstrahieren von Daten in eine Tabelle führte zur Entwicklung von neuen Ideen bspw. dass Tabellen miteinander verbunden werden können und diese miteinander in Beziehung stehen können. Es werden die Ideen, dass Beziehungen zwischen Tabellen existieren, in der Praxis getestet. Der Lernkreislauf wiederholt sich entsprechend für jedes Lehrthema.

Die Lernprozess von Phil Race [45, 46], [13, S. 168] (siehe Abb. 9) unterstützte unser Lehrkonzept, indem das Bedürfnis, das Design und der Entwicklung einer Datenbank vorherrschte, da es eine der Aufgaben des Fachinformatikers Anwendungsentwicklung und Systemintegration ist. Es werden die Lernkreise folgendermaßen durchlaufen: Wollen oder Benötigen. Die Umschüler wollten die Inhalte aus dem Lerngebiet Datenbankdesign und Datenbankentwicklung erlernen, um im Beruf des Fachinformatiker Systemintegration und Fachinformatiker Anwendungsentwicklung arbeiten zu können. Die Teilnehmer wussten bereits zu Beginn der Veranstaltung, dass das Wissen und ein Projektverständnis zum Datenbankdesign und zur Datenbankentwicklung in der IHK-Abschlussprüfung und den Kernqualifikationsteil GA2 verlangt und benötigt werden. Tun. Die Schüler haben nach der Demonstration des Beispielprojektes ihre eigene Webanwendung ausgestaltet und die Wirksamkeit der Inhalte auf Ihr eigenes Projekt übertragen. Sinn geben. Die Schüler gaben den Inhalte einen direkten Sinn, da Sie eine Datenbank für eine existierende Webseite und eines Prototypen aufbauten. Feedback. Die Schüler erhielten vom Dozenten und Ihren Mitstudenten Feedback um die Tabellen zu überarbeiten oder weiter auszugestalten. Verbalisieren. Die Schüler haben die theoretischen Inhalte am Praxisprojekt bei der Zusammenkunft aus der Projektphase verbalisiert. Beurteilen. Die Schüler haben das Feedback vom Dozenten und den Teilnehmern beurteilt und entsprechend aufgenommen.

Wir konnten die Effektivität unseres Lehrkonzepts durch die Abdeckung der Ebenen in der Bloom-Taxonomie [43, S. 41] erklären. Die Inhalte wurden auf die Stufen folgendermaßen angewandt: Creating. Die Teilnehmer erstellten eine neue Webanwendung nach der Beobachtung der Erstellung einer Beispielwebanwendung vom Dozenten. Evaluating. Es wurde die Lösung der Teilnehmer vom Dozenten und den Mitschülern bewertet und überprüft. Analyzing. Es wurde die Lösung des Dozentenprojektes und der Teilnehmerprojekte von den Teilnehmern und Dozenten analysiert und in die eigene Lösung eingearbeitet. Es wurden die Prozesse zum Datenbankdesign und Datenbankentwicklung am Dozentenprojekt aufgezeigt und analysiert. Applying. Es wurden die Lehrinhalte bei der Gestaltung der eigenen Webanwendung angewandt. Understanding. Die Lehrinhalte konnten am Beispiel des Beispielprojektes reflektiert und verstanden werden. Remembering. Es konnte sich an die Lehrinhalte am Beispielprojekt erinnert werden. Wir konnten durch die Feedbackphase feststellen, dass die Lehrinhalte auch auf andere Projekte der Mitschüler übertragen werden konnten.

Die Lernpyramide des US National Training Laboratories Institute (NTL) [47, 48], [13, S. 172] (siehe Abb. 10) unterstützt zudem unser Vorgehen, indem die praktische Anwendung des Gelernten als effektiver einstuft. Wir durchliefen alle Stufen der Lernpyramide um den Kurs so effektiv wie möglich zu gestalten: Andere unterrichten (90 %). Die Schüler präsentierten ihr Praxisprojekt dem Dozenten und den Teilnehmern nach jeder Lerneinheit. Üben durch tun (75 %). Die Schüler haben die Inhalte in einem Praxisprojekt angewandt. Jeder von den Teilnehmern hat individuell jede Problemstellung absolviert. Diskussiongruppen (50 %). Die Schüler haben täglich über die Inhalte in den Diskussionsgruppen welche nach jeder Lehreinheit stattfanden diskutiert. Demonstration (30 %). Der Dozent hat die Lehrinhalte demonstriert und am Praxisprojekt gezeigt. Zudem haben die Teilnehmer ihr Vorgehen und Fehler den anderen Teilnehmern und Dozenten präsentiert. Audio-Visuell (20 %). Der Dozent hat die Inhalte grafisch mittels draw.io aufbereitet. Zudem wurde eine Kurzdarstellung des Kurses auf YouTube angeboten. Lesen (10 %). Es wurden Inhalte aus einem Lehrbuch nachgelesen. Es wurde ein Bezug zum Praxisprojekt hergestellt. Vortrag (5 %). Der Dozent hat die Inhalte präsentiert und auf das Praxisprojekt übertragen.

Wir haben im Unterricht nachfolgende Lehr- und Lernbausteine verwendet, um die Teilnehmer durchgehend zu motivieren [13, S. 173], [20, S. 173]. Die Lehr- und Lernbausteine wurden folgendermaßen angewandt:

Unsere Ergebnisse können auf Schulsysteme wie Universitäten, Fachhochschulen oder Gymnasien übertragen werden in denen Informatikthemen vermittelt werden. Wir denken dass, sofern die Kurse mit YouTube-Videos aufbereitet sind, auch eine Unterbrechungen des Kurses, d. h. wenn kein fortlaufendes wöchentliches Unterrichten möglich ist, ähnliche Lehrerfolge und Lernerfolge erzielt werden können.

Die beschriebenen Lehrtheorien können auch auf andere Lehrprojekte übertragen werden. Bei der Gestaltung der Lehre konnte durch die angebrachten Lehrtheorien die Sinnhaftigkeit der Lehrkonzepte bestätigt werden. Es bedarf jedoch eines zeitlichen Aufwands, die Fragen zu den jeweiligen Lerntheorien zu beantworten und das Lehrkonzept entsprechend nach den Lehrtheorien zu analysieren und darüber zu reflektieren.

Wir haben unsere Lehrkonzepte für die Ausbildung zum Fachinformatiker Anwendungsentwicklung und Systemintegration erprobt. Wir glauben, dass unser Lehrkonzept auch auf die Fachinformatiker Fachrichtungen Daten- und Prozessanalyse und digitale Vernetzung übertragbar ist [4]. Im Rahmen der Umschulung konnten wir dies noch nicht erproben.

Wir konnten im Rahmen des Unterrichts immer wieder feststellen, dass der Praxisbezug und die erfahrene Selbstwirksamkeit die Teilnehmer durchweg motivierte, am Unterricht teilzunehmen. Durch den praktischen Sinn, den die Teilnehmer für das Lehrmaterial durchweg erhalten haben, wussten die Teilnehmer was Sie mit Ihren Wissen anfangen können und wie Sie es in ihren zukünftigen Arbeitskontext übertragen können. Wir haben die Effektivität unseres Lehrkonzepts mit den Ergebnissen der simulierten IHK-Prüfung gemessen, und sehen uns bestätigt darin, dass die direkte Anwendung von theoretischen Inhalts innerhalb eines Praxisprojekts, das von den Kursteilnehmern selbst gewählt wurde, zur erhöhten Zufriedenheit und besseren Lernergebnissen führt und für den Abschluss der IHK-Fachinformatikerprüfung förderlich ist. Die IHK-Prüfung und der Teil Datenbankdesign und Datenbankentwicklung wird von Praktikern mit Praxisbezug gestellt, der in einer zweijährigen Umschulung häufig fehlt. Unser Lehrkonzept und dessen Umsetzung stellte eine relative Praxiserfahrung sicher, sodass die IHK-Prüflinge der Anwendungsentwicklung und Systemintegration auf die IHK-Prüfung vorbereitet sind, die Aufgabenstellung verstehen können und diese meistern können.

Wir danken den privaten Schulen der Stadt Hamburg für die Möglichkeit, dort zu dozieren und die Lehrtheorien und Lerntheorien zu erproben. Wir danken Felix Schmidt für das Feedback zu dieser Arbeit. Wir danken der DIPLOMA Hochschule für die Unterstützung der Publikation dieses Artikels.