Datenbank Spektrum (2014) 14:69–76DOI 10.1007/s13222-013-0143-9

C O M M U N I T Y

Die Umgedrehte Vorlesung – Chancen für die Informatiklehre

Jens Dittrich

Online publiziert: 30. November 2013© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2013

Zusammenfassung Dieser Artikel beschreibt die Erfah-rung des Autors mit einer Umgedrehten Datenbankvorle-sung. Bei einer Umgedrehten Vorlesung findet die Wis-sensaneignung zunächst mit Hilfe von Lehrvideos statt. Inder ursprünglichen Vorlesungszeit wird das gelernte Mate-rial dann gemeinsam eingeübt. Dieses Vorlesungsformat istein hybrides Format zwischen traditioneller Vorlesung undden sogenannten MOOCs (Massive Open Online Courses).

Schlüsselwörter Inverted Classroom · FlippedClassroom · Umgedrehte Vorlesung · Online Lectures ·Massive Open Online Courses · MOOC · Datenbanken ·Multimedia Learning

1 Einführung und Begriffsbildung

Der im vergangenen Jahr losgetretene Hype um MassiveOpen Online Courses (MOOCs) wie Udacity, Coursera undedX hat eine breite Diskussion über die Zukunft der univer-sitären Lehre ausgelöst. Sind traditionelle Vorlesungen über-holt? Werden ‚online‘-Vorlesungen diese – je nach Sicht-weise komplett oder teilweise – ersetzen? Was ist überhaupteine ‚online‘-Vorlesung? Gibt es Vorlesungsaufzeichnungennicht bereits seit Jahrzehnten? Was ist hier neu? Und wasnicht? Wo liegen die Chancen für die Informatik-Lehre?Und wo liegen Chancen insbesondere für die Datenbank-welt?

In der Diskussion um ‚online‘-Vorlesungen werden da-bei meist ganz unterschiedliche Vorlesungsformate in einen

J. Dittrich (B)Information Systems Group, Saarland University, Campus E1 1,66123 Saarbrücken, Deutschlande-mail: jens.dittrich@cs.uni-saarland.de

Topf geworfen. Dabei kann man mindestens drei verschiede-ne Formate von ‚online‘-Vorlesungen identifizieren. Da sindzum einen die:

Archiv-Vorlesung: Dies ist eine Video-Aufzeichung einertraditionellen Vorlesung. Die Videos werden zur Nachbe-reitung zeitnah ins Netz gestellt. Die Länge der Videosentspricht typischerweise der Länge der Vorlesung, d.h. 90Minuten.

MOOC: Dies ist eine Vorlesung, die vollständig onlinestattfindet. Hierbei gibt es verschiedene Phasen: zunächstschauen die Studierenden sich Lehr-Videos an. Diese Vi-deos werden durch Fragen (Q&As) unterbrochen, um denLernfortschritt der Studierenden abzuprüfen. Danach wer-den Übungsaufgaben mit Hilfe des Vorlesungs-Tools ver-teilt und auch dort abgegeben und, falls möglich, automa-tisch korrigiert. Die Studierenden diskutieren Fragen imForum des Vorlesungstools oder in Chats oder ‚Hangouts‘.Die Studierenden stimmen über Forumsbeiträge ab, um zuentscheiden, welche Fragen wichtig sind und welche nicht.Nur die wichtigsten Fragen werden dann vom Dozentenund den Tutoren beantwortet. Wegen der nicht mehr not-wendigen physischen Anwesenheit der Studierenden ska-lieren MOOCs besser als traditionelle Vorlesungen. Ei-ne Veranstaltung von Sebastian Thrun (U Stanford, jetzt:Udacity) hatte 160.000 eingeschriebene Studierende. Dieersten MOOCs im Bereich Einführung von Datenbankenwaren die Kurse von Jennifer Widom [6] und Felix Nau-mann [4].

Es gibt aber noch ein drittes, hybrides Format, das nurzum Teil ‚online‘ ist: die Umgedrehte Vorlesung [1, 3]. DieGrundidee einer Umgedrehten Vorlesung ist ganz einfach.Statt an einer frontalen Präsenzveranstaltung (Vorlesung)teilzunehmen, schauen die Studierenden zunächst Videosan. Dies ist kein Unterschied zu einem MOOC. Aber im Un-terschied zu MOOCs gibt es bei der Umgedrehten Vorlesung

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noch physische Anwesenheit der Studierenden im Plenum.Dies bedeutet, in der ursprünglichen Vorlesungszeit wird dasMaterial aus den Videos gemeinsam diskutiert und einge-übt. Wichtig hierbei ist: im Plenum wird der Stoff aus denVideos nicht wiederholt. Das Plenum ist so konzipiert, dasses den Studierenden nur hilft, wenn sie gut vorbereitet sind.Inverted und Flipped Classroom bezeichnen dasselbe For-mat. Wir werden dieses Format im folgenden „UmgedrehteVorlesung“ nennen.

Dieser Artikel beschreibt die Erfahrung des Autors mitdiesem Vorlesungsformat bei einer Grundvorlesung Infor-mationssysteme im Sommersemester 2013 an der Univer-sität des Saarlandes. Die Vorlesung entspricht der an vie-len Universitäten stattfindenden „Einführung in Datenbank-systeme“, d.h. die Erstellung einer Datenbank vom Entity-Relationship-Modell bis zur logischen Datenunabhängigkeitdurch Sichten. Auch wenn viele der Aussagen dieses Ar-tikels sich auf eine konkrete Vorlesung aus dem BereichDaten-Management beziehen, trifft vieles vermutlich auchauf andere Gebiete der Informatik zu.

Dieser Artikel hat nicht den Anspruch, ein alleingültigesoptimales Vorlesungsformat zu identifizieren: eine solchesoptimales Format existiert vermutlich nicht – nicht einmalinnerhalb des Teilbereichs Umgedrehte Vorlesung. Lehre istkeine Schablone, die man vom Haken nimmt und blind an-wendet. Lehre ist ein Prozess. Jede Dozentin und jeder Do-zent muss letztendlich selbst herausfinden, was für sie oderihn die passende Art der Wissensvermittlung ist.

2 Konkrete Umsetzung im Sommersemester 2013

Das Vorlesungsmaterial und alle Videos wurden vom Au-tor neu gestaltet und aufgenommen. Die Kontrolle des Leis-tungsstands der Studierenden erfolgte durch freiwillige, ein-fach gehaltene Q&As im Vorlesungstool vor dem wöchent-lichen Plenum (siehe Abb. 1). Zu Beginn des Plenums wur-den die Antworten der Studierenden im Detail durchgegan-gen und die Antwortmöglichkeiten erörtert. Dies sollte demDozenten helfen, den Wissensstand der Studierenden abzu-schätzen. Wurden die Videos vollständig verstanden? Gabes irgendwo Probleme? Hatten viele Studierende vielleichtdieselben Probleme? Dies gab wertvolles Feedback zur Ver-besserung der Videos. Die Statistiken im Tool sollten letzt-endlich für jeden Studierenden individuell zeigen, wie gutsie oder er den Stoff verstanden hat. Danach wurden vorbe-reitete Übungen im Saal diskutiert, teilweise in Zweiergrup-pen. Nach dem Plenum gab es die üblichen Übungsblättermit einer Woche Zeit zum Lösen.

Zusätzlich konnten die Studierenden anstatt der Ab-schlussklausur alleine oder in Zweiergruppen eine umfang-reiche Studienarbeit erstellen. Die Idee, die Klausur durcheine Studienarbeit zu ersetzen, ist aber letztendlich ortho-gonal zum Format Umgedrehte Vorlesung. Diese Option

wurde von ca. 50 der 200 Studierenden gewählt. In derStudienarbeit sollte eine Datenbank für ein vorgegebenesoder selbst gewähltes Szenario erstellt werden, z.B. Spiele-Plattform, Hotelverwaltung, Soziales Netzwerk. Die Studie-renden mussten dann hierfür ein umfangreiches Dokumentmit vorgegebener Dokumentstruktur abgeben. Das Doku-ment hat Mindestanforderungen für nahezu alle in der Vor-lesung behandelten Themen definiert und damit inhaltlichnahezu den gesamten Stoff der Vorlesung überprüft. Bei-spielsweise musste jedes Team mindestens zwei sinnvolleKonsistenztrigger implementieren. Dazu gehörte eine kurzeschriftliche Erläuterung der Funktionsweise mit Beispielda-ten.

Teilweise wurden von Teams bis zu 90 Seiten abgegeben.Teile dieser Studienarbeit wurden von den Tutoren betreutund vorkorrigiert. Zusätzlich mussten die Studierenden ihreArbeit in einer 45-minütigen Diskussion vor dem Professorvorstellen und verteidigen.

3 Gestaltung der Videos

Es gibt im Bereich Umgedrehte Vorlesung und MOOCs eineVielzahl unterschiedlicher Ansätze zur Gestaltung der Vi-deos. Hier wollen wir kurz auf die verschiedenen Optioneneingehen.

3.1 Handschriftliche Folien

Einige MOOCs nutzen rein handschriftliche Folien, z.B.Udacity. Die handschriftlichen Ausführungen des Dozentenwerden aufgezeichnet oder wahlweise zusätzlich mit einerAufnahme der Hand vor einem Pen-Display gefilmt. Inwie-fern vollständig handschriftliche Aufzeichungen in der In-formatik sinnvoll sind, bleibt fraglich. Den Stoff muss manals Dozent sowieso vorher strukturieren und vorbereiten.Warum dann nicht gleich ein paar Folien, die man dann wäh-rend der Aufnahme handschriftlich erweitert?

Handschriftliche Folien machen allerdings dann Sinn,wenn man Grafiken zeigen will, die man schneller zeich-nen kann als es dauert, sie mit einem Grafikprogramm zuerstellen. Auch ist es dann eine Option, wenn man sehr gutzeichnen kann (für ein herausragendes Beispiel siehe die Vi-deos von manniac, z.B. „Was ist ein Überwachungsstaat?“,http://youtu.be/iHlzsURb0WI).

3.2 Tafel, Smartboard und Greenscreen

Eine weitere Option ist es, den Dozent vor einer Tafel odereinem (Smart-)board zu filmen oder als ständige Einblen-dung im Screencast zu zeigen. Alternativ kann der Dozentvor einem Greenscreen gefilmt werden. Damit kann manden Hintergrund in der Postproduktion leicht durch Foli-en ersetzen. Der Mehrwert ist auch hier fraglich: wozu soll

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Abb. 1 Beispielfragen imVorlesungssystem Moodle

der Studierende den Dozenten die gesamte Zeit sehen? Dasmacht nur Sinn, wenn der Dozent irgendetwas an Mimik undGestik zeigt, das der Zuschauer unbedingt sehen muss unddas das Video bereichert. Das ist selten der Fall. Eine guteDiskussion hierzu findet sich in den Videos von Jörn Lovis-cach http://youtu.be/Ob8yyXf2tOU?t=22m28s.

Dasselbe gilt für eine abgefilmte Hand, die auf einemPen-Display schreibt (siehe Udacity). Das sieht visuell be-eindruckend aus, aber was hilft das den Studierenden didak-tisch? Insgesamt sollten bei der Entscheidung für ein be-stimmtes Format immer didaktische Überlegungen im Vor-dergrund stehen und nicht technische Spielereien.

3.3 Videoaufnahmen

Generell gilt für Videoaufnahmen: gefilmtes Material ist we-sentlich zeitaufwendiger in der Postproduktion. Und nichtnur die Kamera muss für Video-Aufnahmen beherrscht wer-den, dazu kommen Licht, Vermeiden von Anschlussfeh-lern und das leidige Thema Ton. Beispiel: bei längerenScreencast-Aufnahmen des Autors wurden auf der Ton-spur einige Wortenden abgeschnitten. Nach einigem Su-chen dann der Vergleich mit einer Aufnahme, für die zu-sätzlich Kameraton existiert: dort waren die Wortenden vor-handen! Das Problem war überraschender Weise der defek-te Lautstärkennormalisierungsalgorithmus im Screencast-

Programm. Workaround: zunächst den Ton ohne Normal-sierung aus Screencast-Programm exportieren und dann erstim Videoschnittprogramm verstärken. Anderes Beispiel: an-fängliche Schwierigkeiten mit unterschiedlicher Lautstär-ke durch Studio-Mikrophon, Lösung: Lavalier-Mikro; usw.Das waren alles viele kleine Probleme, die in der Summeaber viel Zeit und Nerven gekostet haben. Das ist ohne Teamkaum zu bewältigen. Nach einem Semester Erfahrung mitVideo-Produktion kommt der Autor zum Schluss: es gibtgute Gründe, warum auf einem Filmset soviele Leute her-umstehen.

Das Abfilmen einer traditionellen Vorlesung kann aberdurchaus eine interesssante Option sein, um zunächst mitwenig Aufwand eine Sammlung von Videos aufzubauen,welche dann im Folgesemester für erste Gehversuche miteiner Umgedrehten Vorlesung genutzt werden kann. DieseOption hat der Autor nicht gewählt, da von Anfang an dasZiel war, das Lehrmaterial vollständig neu zu gestalten.

3.4 Screencasts

Für die hier vorgestellte Umgedrehte Vorlesung wurdenüberwiegend Screencasts eingesetzt. Diese Screencasts nutz-ten als Grundlage vorbereitete Folien, die dann präsentiert,als Bildschirmaufnahme aufgezeichnet und während derAufnahmen zusätzlich mit handschriftliche Anmerkungen

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versehen wurden. Die Folien enthielten meist eher wenigText. Die Erklärungen waren sehr beispielgetrieben. SieheAbb. 2 für Beispielfolien. Die Inhalte wurden oft mehrfachaus verschiedenen Blinkwinkeln erklärt. Formalisierungenwurden nur eingesetzt wo unbedingt notwendig (z.B. beiNormalisierung) bzw. wurde hierfür auf begleitende Litera-tur verwiesen. Am Anfang des Semesters gab es ein separa-tes Video mit Buchempfehlungen.

Es gibt viele Vorteile von Screencasts. Diese sind wesent-lich einfacher zu schneiden als gefilmtes Material und damitauch leichter nachträglich zu verbessern. Auch Erweiterun-gen fallen leichter, da man Schnitte viel besser versteckenkann als bei echtem Video. Hingegen sieht man bei Film-aufnahmen des Dozenten die Schnitte sofort und das Ge-samtergebnis leidet merklich. Und die Frisur des Dozentenhat sich in der Zwischenzeit auch nicht geändert.

3.5 Micro-Teaching-Videos

Welches Format auch immer für die Videos gewählt wird,die Videos sollten so kurz wie möglich sein. Ein Video fürdie Umgedrehte Vorlesung ist etwas völlig anderes als ei-ne Archiv-Vorlesung von 90 Minuten (siehe oben). Wel-cher Student schaut sich in Zeiten der Videoplattform youtu-be eine 90-minütige Aufzeichnung einer Archiv-Vorlesungan? Idealerweise sollte ein Video für die Umgedrehte Vor-lesung unter 10 Minuten dauern. Das macht es auch einfa-cher, in kürzeren Intervallen Q&As zwischen die Videos zuschalten. Grundsätzlich wurde versucht, Videos als Micro-Teaching-Videos [2] zu konzipieren. Solche Videos erklärenidealerweise nur ein Konzept. Dies impliziert, dass der In-halt des Videos meist vollständig im Titel beschrieben wer-den kann. Beispiel: das Video heißt „GROUP BY“ statt„SQL Teil 3b“. Pro Woche wurden in dieser Vorlesungca. 45 bis 60 Minuten Video erstellt. Diese Videos haben1 SWS der traditionellen Vorlesungszeit ersetzt. Die übrigen2 SWS wurden durch das Plenum ersetzt.

4 Vorteile des Formats

Die Vorlesung wird von festen Terminen entkoppelt. DieStudierenden können sich das Anschauen und Erarbeitender Videos selbst einteilen. Zudem wird Anhalten, Rückspu-len und Wiederholen möglich. Das ist eine große Chance,den verschiedenen Lerngeschwindigkeiten der Studierendengerechter zu werden. Gerade für die anfänglichen Phasendes Lernprozesses, wo es noch nicht um die Anwendungdes Materials geht, sind Videos ideal. Und im Gegensatzzu MOOCs ist bei der Umgedrehten Vorlesung immer nochsehr viel persönliche Interaktion mit den Studierenden mög-lich.

Für den Dozenten ergibt sich langfristig ein Zeitgewinn.Denn sobald das Portfolio an Videos einmal online ist, fällt

der anfängliche hohe Zeitaufwand für die Videoproduktionweg. Dann sind jedes Semester idealerweise nur noch regel-mäßige Verbesserungen und Ergänzungen der Videos not-wendig. Bei Grundvorlesung wird das selten der Fall sein.Je weiterführender eine Vorlesung ist, desto öfter müssen In-halte an aktuelle Entwicklungen angepasst werden. Mit ver-tretbarem Aufwand lassen sich die Vorlesungsvideos aberalle 3–5 Jahre vollständig erneuern.

Die freiwerdende Zeit kann auch für mehr Interaktion mitden Studierenden genutzt werden. Entweder für eine bessereVorbereitung und Durchführung der Saalübungen (Plenum)oder für eine intensivere Betreuung der Studienarbeiten.

Die Videos des Autors sind öffentlich zugänglich aufyoutube. Dies ist auch Werbung für das Fach, die eigeneUni und die eigene Forschung. Damit ergibt sich eine Chan-ce, das eigene Fach einem breiteren Publikum zugänglichzu machen. Viele Beschäftigte im IT-Bereich haben wohlweniger das Problem, die richtige Wahl zwischen fünf ver-schiedenen Column-Stores zu treffen, als prinzipiell zu ver-stehen, dass es soetwas wie Datenbanksysteme gibt und wieman diese sinnvoll und richtig einsetzt. Das Lehrmaterial derIS-VL wird bereits von Studierenden anderer Unis genutzt.

Obwohl dies der erste Versuch des Autors war, eine Vor-lesung umzudrehen, war die Reaktion der Studierenden sehrpositiv: die Vorlesung erhielt unter allen Grundvorlesungender Informatik in der Vorlesungs-Evaluation die beste Note.

Sehr hervorzuheben ist auch die teilweise sensationelleQualität der Studienarbeiten. Aber das ist, wie bereits ge-sagt, orthogonal zum Format der Umgedrehten Vorlesung.

5 Nachteile des Formats

Hierzu gehört der Aufwand für die Videoerstellung (sieheauch Abschn. 6). Am wichtigsten war hier das Erarbeiten ei-nes effektiven, persönlichen Workflows. Das heißt, das Fin-den der richtigen Balance von Perfektion und Fertigwerden(„Do you need it perfect or by Tuesday?“).

Dazu kam eine erheblich unterschätzte Lernkurve fürAudio/Video-Schnitt und dies trotz solider Vorkenntnissedes Autors im Bereich Audio/Foto/Video.

Zudem ist das effektivste Format für das Plenum nochunklar: Spannagel propagiert das Aktive Plenum [5]. Hier-bei wählt der Dozent zunächst einen Moderator und einenSchriftführer unter den Studierenden aus. Der Moderatorleitet dann die Diskussion unter den Studierenden im Hör-saal. Der Schriftführer vermerkt die Ergebnisse für allesichtbar an der Tafel. Der Dozent setzt sich nach hinten inden Hörsaal und hält sich bei der Diskussion zurück. Ergreift nur dann ein, wenn die Studierenden sich grob vertunoder nicht mehr weiterwissen.

Dieses Modell haben hat sich bereits nach wenigen Wo-chen als illusorisch herausgestellt, zumindestens für Studie-rende der Informatik. Gerade junge Informatikstudierende

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Abb. 2 Die Gestaltung der Videos orientierte sich stark an Beispielen

trauen sich oft nicht, vor einem Plenum zu sprechen; sie sindzu schüchtern. Dies mag bei Lehramtsstudierenden bereitsganz anders sein.

Deshalb hat der Autor nach einigen Wochen wiederselbst die Rolle des Moderators übernommen. Im Plenumwurden dann einfache Übungsaufgaben gestellt, die die Stu-dierenden zusammen erarbeiten mussten. Der Autor hat sichdabei, soweit möglich, zurückgehalten und machmal auchoffensichtlich falsche Lösungswege in der Diskussion zu-gelassen: die Studierenden sollten selbst für oder gegen ei-ne bestimmte Lösung argumentieren lernen und sich danngemeinsam für eine Lösung entscheiden. Die Diskussionwurde alle 5–10 Minuten vom Autor zusammengefasst unddie verschiedenen Lösungswege kommentiert. Dieses Mo-dell ist letztendlich eine abgeschwächte Form des AktivenPlenums mit demselben wesentlichen Nachteil: in den Dis-kussionen beteiligten sich auch hier nur jeweils dieselbenwenigen Studierenden.

Das Plenum funktioniert auch nur dann, wenn Studie-rende gezwungen werden, sich für das Plenum vorzuberei-ten. Nach wenigen Wochen Semester schlug hier die Stun-denplanoptimierung der Studierenden zu: freiwillige Q&Aswurden kaum noch genutzt. Die Videos wurden meist erst

am Wochenende nach dem Plenum angeschaut, wenn derÜbungszettel gelöst werden musste. Die youtube-Statistikenhaben diesen Effekt klar belegt. Die Anwesenheit im Ple-num nahm zudem stark ab, allerdings auch nicht mehr alsbei der traditionellen Vorlesung.

Es gab zudem Beschwerden über zu kurzfristiges Veröf-fentlichen der Videos: „Zu wenig Zeit!“. Die Lösung war,ein Plenum ausfallen zu lassen und dabei die Videoproduk-tion weiterzutreiben. Damit konnte die Veröffentlichung derVideos vor das jeweilige Wochenende gezogen werden. Dieshat aber auch nichts daran geändert, dass die Videos meisterst beim Lösen der Zettel geschaut wurden.

Es gab Beschwerden über zu wenig Text auf den Fo-lien: „Wir wollen ein Skript!“. Hier ist die Lösung ein-fach: ab SoSe 2014 gibt es ein solches Skript mit Links zuden dazugehörigen Videos. Eine erste Übersicht des Ma-terials mit Links zu den Videos ist bereits online unterdatenbankenlernen.de.

Weiterhin gab es kleinere Beschwerden über schwarzenFolienhintergrund: „Zuviel Druckertoner!“. Allerdings wirdbei der Khan Academy auch schwarz erfolgreich als Folien-hintergrund genutzt. Trotzdem haben wir die Folien darauf-hin zusätzlich mit invertierten Farben bereitgestellt.

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Abb. 3 Professorenbüro im Jahre 2013

6 Videotechnik und Vorlesungstool

Die genutzte Technik war eher aufwendig. Für den Start gin-ge es auch mit deutlich weniger. Der technische Aufwandlag zum Teil daran, dass bis wenige Wochen vor Start derVorlesung die Art der Gestaltung der Videos unklar war. Esstand nur eins fest: es würde sich lohnen, mit verschiedenenFormaten zu experimentieren. Dafür mussten aber die tech-nischen Voraussetzungen geschaffen werden. Zudem wareine Idee, viel stärker Video-Einblendungen des Dozenteneinzusetzen. Das wurde aber, aus oben genannten Gründen,schnell verworfen. Der Druck, mit den Videos rechtzeitigfertigzuwerden, war zu hoch. Letztendlich reicht diese Tech-nik aber für einfache Studio- und Greenscreen-Aufnahmenund insbesondere für Aufnahmen bei kontrolliertem Tages-licht.

Folgende Ausrüstung wurde beschafft:

– Wacom Cintiq 24 HD Touch, dies ist ein Monitor mit Penund Touch-Funktionalität. Vorher wurde ein Touchpadohne Monitor ausprobiert (Wacom Intuos Pro), der Au-tor konnte sich aber nicht daran gewöhnen. Das iPad istzu ungenau – selbst mit zusätzlichem Stift. Für Windows-Nutzer ist ein Tablet-PC eine Option.

– ein Studio- und ein Lavalier-Mikrophon sowie ein exter-nes Sound-Interface. Bitte in keinem Fall Headset- oderinterne Mikrophone nutzen. Der Klangunterschied ist ge-waltig.

– Screencast Software (ScreenFlow, Alternative: Camta-sia). Hier muss man ein bisschen experimentieren. BeideProgramm haben ihre Tücken, um die man aber herumarbeiten kann, wenn man sie kennt.

– Schnitt-PC mit flotter GPU, Adobe Premiere Pro und Af-ter Effects CS6. Dies ist aber auch nicht unbedingt not-wendig, da in vielen Screencast-Programmen einfacheSchnittfunktionalität zur Verfügung steht. Diese reicht fürScreencasts und sehr einfaches Video aus.

– eine Kamera für Video-Aufnahmen für 800 Euro.– Greenscreen gebastelt aus einem großen, grünen Tuch.– vier professionelle Softboxen mit Tageslicht-Lampen zur

Beleuchtung des Greenscreens und des Vordergrunds, da-zu passende Stative.

In der Summe waren dies Kosten von ca. 11.000 Eu-ro, was ungefähr dem Gegenwert eines mittelgroßen Kno-tens in einem aktuellen Server entspricht. Auch das Er-scheinungsbild eines Professorenbüros verändert sich, sie-he Abb. 3. Für einige hundert Euro kann man mit ei-nem gebrauchtem Tablet-PC plus externem Mikrophon aberauch recht weit kommen (siehe die Videos von Jörn Lovis-cach).

Die Video-Distribution erfolgte über youtube. Alle Vi-deos sind öffentlich. Bei youtube besteht aber auch dieMöglichkeit, ein Video als ‚unlistet‘ zu markieren. Ein sol-ches Video wird nicht in den Suchindex übernommen undkann nur gefunden werden, wenn man die URL des Vi-deos kennt. So können Videos ‚halböffentlich‘ gemacht undnur vom Vorlesungs-Tool verlinkt werden. So kann manin einem ersten Versuch mit dem Format experimentie-ren.

Als Vorlesungstool hat der Lehrstuhl des Autors in derVergangenheit diverse Eigenentwicklungen genutzt. Diesführte immer zu denselben Problemen wie Wartung, Sicher-heit, Erweiterung, etc. Deswegen nutzen wir seit einem JahrMoodle. Dieses Tool ist sehr mächtig, in der Bedienungmanchmal leider etwas sperrig. Letztendlich hat es sich aberbewährt. Insbesondere die Möglichkeiten Q&As zu erstel-len, sind großartig.

7 Chancen für die Datenbanklehre

Die Umgedrehte Vorlesung bietet zahlreiche Chancen zurVerbesserung von Lehrveranstaltungen im Bereich Daten-banken.

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Prinzipiell stellt sich die Frage, wieso jeder Dozenteigentlich selbst seine eigenen Videos erstellen soll. Esschreibt auch nicht jeder Dozent sein eigenes Datenbank-buch. Insbesondere für weiterführende Themen wäre essinnvoll, Videos anderer Dozenten in eigene Lehrveranstal-tungen einzubinden, insbesondere für Forschungsthemen,die nicht die eigenen sind. Wieso soll ich grundsätzlich nurmeine eigenen Videos nehmen, wenn ich ein Video ein-binden kann von jemandem aus Dortmund, der mehr vonFPGAs, oder jemandem aus München, der mehr von Anfra-geoptimierung versteht?

Dadurch besteht auch die Chance einer aktuellen ‚best-of‘ DB-Forschung, d.h. eine Vorlesung mit einer aktuel-len Sammlung von Videos der jeweiligen Domain-Experten.Hierbei besteht natürlich das Risiko, mit sehr heterogenenGestaltungsarten von Videos innerhalb einer Veranstaltungumgehen zu müssen. Aber dies könnte auch durch das Er-stellen eigener Video-Zusammenfassungen und Ergänzun-gen der Videos gelöst werden.

Ist ersteinmal ein Pool an Videos für eine UmgedrehtenVorlesung vorhanden, kann hieraus auch leicht ein MOOCkonzipiert werden. Die einzige Änderung gegenüber derUmgedrehten Vorlesung besteht aus der Virtualisierung derPräsenzphase.

Eine weitere interessante Erweiterung der UmgedrehtenVorlesung ist Flipped Mastery Learning [1]: Dieses Modellermöglicht eine noch stärkere Entkopplung von Zeit undLernthema: Studierende lernen nach eigener Geschwindig-keit. Die aktuelle Situation, auch bei der Umgedrehten Vor-lesung, ist: alle Studierenden sollen den gesamten Stoff imselben Tempo lernen, was heißt: die guten Studierenden ler-nen alles sehr gut, die schlechten Studierenden lernen allesein bisschen. Was aber bringt es, das gesamte Material halbzu lernen, wenn der Vorlesungsstoff aufeinander aufbaut?

Die Idee von Flipped Mastery Learning ist es, unter-schiedliche Lerngeschwindigkeiten zuzulassen. Das heißt,schwächere Studierende lernen die Grundlagen langsamer– dafür aber gründlicher. Grundidee hierbei ist: wenn mannur 50 % des Stoffs zu 100 % beherrscht, ist das wertvoller,als wenn man 100 % des Stoffs zu 50 % beherrscht.

Daraus folgt aber auch: im Laufe des Semesters fächertsich die Vorlesung je nach Lerngeschwindigkeit der Studie-renden auf: die besseren Studierenden sind bereits viel wei-ter im Stoff als die schlechteren, die noch das einführendeMaterial einüben.

Letztendlich ist hiermit eine vollständige Entkopplungdes Stoffs von Semesterterminen möglich. Das heißt, dieVorlesung findet immer statt und macht zu jedem Zeit-punkt Studierenden unterschiedlicher Lernniveaus Angebo-te („Die ewige Vorlesung“).

Das hat zur Folge, dass im Plenum dann Studierende mitstark unterschiedlichem Wissensstand sitzen; der Unterrichtmuss dann viel stärker differenziert werden. In den in [1] be-schriebenen umgedrehten Schulklassen besteht das Plenum

zum Großteil aus Gruppenarbeit. Die für Vorlesungen ange-botenen Tutorien müssen thematisch ebenfalls aufgefächertwerden. Ob ein gemeinsames Plenum für eine Vorlesung imuniversitären Bereich dann überhaupt noch Sinn macht, isteine weitere Frage. Auch hier könnte es Teilgruppen ja nachLernfortschritt geben. Das Plenum unterscheidet sich abernoch in einem wesentlichen Punkt von den Tutorien: im Ple-num leitet immer noch der Professor die Studierenden an.Erst in den Tutorien kommen – hoffentlich geschulte – Stu-dierende zum Einsatz. Vielleicht wäre deshalb ein viel bes-serer Begriff für das Plenum der Begriff Labor(-atorium).1

8 Geplante Änderungen

Für die folgenden Semester sind folgende Änderungen ge-plant.

1. Die Q&As werden verpflichtend gemacht. Das heißt, einTeil des Übungsbetriebs besteht dann aus dem Ausfüllender Q&As, ein anderer aus der Abgabe der herkömmli-chen Zettel.

2. Andere Formate fürs Labor sollen ausprobiert werden,z.B. Saalübungen in Zweierteams ganz ohne frontale Ele-mente. Dabei gehen der Professor und einige Tutorendurch den Saal und unterstützen die Studierenden.

3. Die Tutorien werden nach Leistung differenziert. Dies istein Schritt in Richtung Flipped Mastery Learning.

4. Die Tutoren werden einen größeren Teil der Vorkorrek-tur der Studienarbeiten übernehmen. Der Professor wirdaber nachwievor jede Studienarbeit selbst mündlich ab-nehmen.

5. Die „Umgedrehte Vorlesung“ soll auch für andere Lehr-veranstaltungen des Autors eingesetzt werden.

9 Fazit

Die Umgedrehte Vorlesung ist ein sehr spannendes Formatmit viel Potenzial. Einige Detailfragen sind noch zu klären,wie z.B. die genaue Gestaltung des Labors. Dies wird sichaber über die Zeit entwickeln. Im Großen und Ganzen sinddie ersten Erfahrungen des Autors mit dieser Variante der‚online‘-Vorlesung aber sehr vielversprechend: Die Vorle-sung wurde von der Fachschaft Informatik mit dem Preisfür die beste Grundvorlesung des Sommersemesters 2013ausgezeichnet.

Alle in der Lehrveranstaltung verwendeten Videos sowieweitere Videos des Autors sind auf datenbankenlernen.debzw. youtube.com/jensdit zu finden.

1Im Sinne des lateinischen labor: Mühe, Anstrengung, Arbeit.

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Literatur

1. Bergmann J, Sams A (2011) Flip your classroom. International So-ciety for Technology in Education

2. Handke J (2014) Patient Hochschullehre. Tectum Verlag, Marburg(im Erscheinen)

3. Handke J, Sperl A (2012) Das Inverted Classroom Model, Begleit-band zur ersten deutschen ICM-Konferenz. Oldenbourg, München

4. Naumann F, Jenders M, Papenbrock T (2013) Ein Datenbankkursmit 6.000 Teilnehmern – Erfahrungen auf der openHPI MOOCPlattform. Inform-Spektrum (im Erscheinen)

5. Spannagel C (2012) Selbstverantwortliches Lernen in der umge-drehten Mathematikvorlesung. In: Handke J, Sperl A (Hrsg) DasInverted Classroom Model, Begleitband zur ersten deutschen ICM-Konferenz. Oldenbourg, München

6. Widom J, Glance D MOOC on introduction to databases.https://www.class2go.uwa.edu.au/IntroDB