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TH Köln, Campus Gummersbach

ArchiLab: Gute Software braucht Struktur

Studenten in der Vorlesung "Softwarearchitektur" (Bild: Manfred Stern / TH Köln)

Mit dem Konzept „ArchiLab“ sollen Informatik-Studierende praxisorientiert die Grundlagen der Softwarearchitektur erlernen.

Die Entwicklung einer komplexen Software ist vergleichbar mit dem Bau eines Hauses. Wenn der Architekt am Reißbrett nicht alles genau durchdenkt, dann steht das Gebäude später wohlmöglich auf einem sehr wackeligen Fundament. Gleiches gilt für den Softwarearchitekten. Er muss sich, noch bevor die erste Codezeile geschrieben wurde, genau überlegen, wie seine Software strukturiert werden

Große Softwaresysteme für Unternehmen sind oft über mehrere Jahrzehnte im Einsatz. Werden hier in der Planungsphase grobe Fehler gemacht, kosten deren Korrekturen später viel Zeit und Geld. Für die Entwicklung eines nachhaltigen Softwaredesigns braucht es jahrelange Erfahrung und Intuition, weiß Prof. Dr. Stefan Bente vom Institut für Informatik (INF) der TH Köln am Campus Gummersbach. In seiner Vorlesung Softwarearchitektur im 3. Semester des Informatik-Bachelors vermittelt er den Studierenden die dafür nötigen

Mit der Lehr- und Lernplattform „ArchiLab“ möchte Prof. Bente nun noch mehr Praxisbezug in die Lehre bringen. Er hat über 20 Jahre als Softwarearchitekt gearbeitet und an der Ausbildung von Softwarespezialisten mitgewirkt. „Die Fragen, was genau einen guten Softwarearchitekten ausmacht und wie man die nötigen Fähigkeiten am besten vermittelt, beschäftigen mich schon lange.“, so Bente. Die bisherigen Lernkonzepte fokussieren sich auf die Vermittlung der einzelnen Werkzeuge. Wie alle Einzelteile in einer komplexen Softwareentwicklung zusammenfließen, bleibt in der Ausbildung nach Bentes Erfahrung häufig außen vor.

„ArchiLab“ ist die Vision einer digitalen und vernetzten Plattform zur Lehr- und Lernunterstützung nach dem sogenannten „Decoding the Disciplines“-Ansatz, der für die Vermittlung von komplexem Expertenwissen einen siebenstufigen Zyklus vorschlägt. Eine komplexe Herausforderung wird also auf einzelne Schritte heruntergebrochen. „Eine Art Anfängerkochbuch für Softwarearchitekten“, beschreibt Prof. Bente sein Konzept. 

Studenten in der Vorlesung "Softwarearchitektur"
Studierende in der Vorlesung bei Prof. Bente (Bild: Manfred Stern / TH Köln)
Das „ArchiLab“-Konzept ist in drei Teilaspekte gegliedert. Am Anfang steht das Management von Learning Outcomes, also der Fähigkeiten, welche die Studierenden am Ende erworben haben sollen. Die erlernten Kompetenzen sollen in einem zweiten Schritt in Form einer Fallstudie von den Studierenden gemeinsam praktisch angewendet werden. Damit möchte Prof. Bente den „Praxisschock“ im späteren Berufsleben mildern, denn an einer großen Software arbeiten mehrere Dutzend Entwickler über viele Jahre: „Die Beteiligten müssen miteinander kommunizieren, damit die einzelnen Bestandteile einer Software auch zusammenpassen.“

Der dritte Aspekt von „ArchiLab“ ist die Lernstandskontrolle, unter anderem durch Quizfragen zu verschiedenen Themengebieten. So bekommen Lehrende und Studierende eine Rückmeldung, welche Inhalte verstanden wurden und wo es noch Nachholbedarf gibt. Noch steckt „ArchiLab“ allerdings in den Kinderschuhen und soll in den kommenden Jahren von Studierenden mitentwickelt werden – etwa als Projekt oder im Rahmen von Abschlussarbeiten. Prof. Bente hofft außerdem auf Fördergelder. „Den Studierenden gefällt die Idee und mir macht das Thema viel Freude“, sagt Bente zuversichtlich.

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