Vorlesung „Gestaltung von soziotechnischen InformationsSystemen“ (Gst-IS) - soziotechnische Modellierung: die Methode des STWT - Prof. Dr.-Ing. Thomas.

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1 Vorlesung „Gestaltung von soziotechnischen InformationsSystemen“ (Gst-IS) - soziotechnische Modellierung: die Methode des STWT - Prof. Dr.-Ing. Thomas Herrmann Informations- und Technikmanagement (IMTM) Institut für Arbeitswissenschaft (IAW)

2 Wie nutzt man eine Modellierungsnotation – SeeMe, Use-Case-Diagramme – um zum Entwurf eines sozio-technischen Systems zu gelangen?

3 sozio-technische Systeme zu gestalten,
Informationssysteme zu gestalten bedeutet sozio-technische Systeme zu gestalten,  Eine Mischung zwischen Technikentwicklung und Kommunikation ist erforderlich

4 STWT - Methodischer Kern
entwickelt von Thomas Herrmann, Gabriele Kunau & Kai-Uwe Loser Intervention mittels: Strukturierter Fokussierter Moderierter Kontinuierlicher Nachhaltiger  Socio-technical Walkthrough (STWT) … Kommunikation und Dokumentation

5 Beispiel – grafische Modellierung als Teil des STWT
Rollen Aufgaben und Prozesse Informationen und Instrumente

6 Beispiel – grafische Modellierung 2
Aufgaben und Prozesse Instrumente Informationen zur Koordination

7 Ziel des Socio-Technical Walkthrough
Gestalten und erlernen von kooperativen, technisch unterstützten Arbeitsabläufen, bevor diese Abläufe im Arbeitsalltag tatsächlich gelebt werden.

8 ausführlicher: der Socio-Technical Walkthrough
Moderationskonzept für Workshops Anlehnung an Cognitive-Walkthrough (zur Gestaltung der Abfolge von Masken, vgl. Polson et al. 1992) / Code-Walkthrough (zur Verifizierung des Quellcodes, Algorithmen, …) Kommunikative Vorwegnahme der technisch unterstützten, kooperativen Bearbeitung von Aufgaben Nutzung grafischer Modelle des soz.-tech. Systems als Orientierungs- und Dokumentationshilfe. Sie werden schrittweise gesichtet, besprochen weiterentwickelt und adaptiert unter Nutzung einer Leitfrage

9 Walkthrough Bei einem Walkthrough wird ein Gegenstand, etwa ein Software-Programm oder ein Dokument, schrittweise inspiziert. Die Inspektion kann mehrere Gegenstände, Softwaresysteme oder Dokumente umfassen oder die Kombination von allem. Wesentlich ist, dass das, was inspiziert werden soll, in mehrere Teile zerlegt werden kann, von denen jedes unter derselben Fragestellung analysiert wird. Außerdem muss eine gut nachvollziehbare Reihenfolge geplant werden, entlang derer sämtliche Teile besprochen werden können, damit beim schrittweisen Durchgehen nichts vergessen wird.

10 Socio-Technical Walkthrough
Mitwirkung aller relevanter Rollen - Stakeholder (Management, Entwickler, künftige Bearbeiter)  Unterstützung partizipativen Designs Schrittweise Integration des jeweiligen technischen Entwicklungsstands  Ergänzung des technischen Prototyping um Arbeitsprozessorientierung Integriertes Management von Anforderungsanalyse, Qualifizierung und Einführung

11 Aufgaben von Moderatoren
Socio-technical Walkthrough – Kommunikationsstruktur zur Ermittlung, Ver-feinerung und Abgleich der Anforderungen Ausge-wählte Fra-gen stellen Vorschläge, Kommentare sammeln Aufmerk-samkeit fokussieren Diagamme modifizieren, ergänzen Aufgaben von Moderatoren 1. Erhebung, Vorbereitung Schrittweise Entwicklung oder Diskussion der Modelle Work- shop 1 Work- shop 2 Work- shop n Ästhetische Nachbearbeitung Schulung Systemeinführung

12 Workshop-Setting beim STWT
Projektionsfläche Beamer Modell- zeichner Plakatwand

13 Screenshots und Modelle koppeln!

14 STWT: die Arbeit vor den Workshops…
Vorbereitung des 1. STWT-Workshops : Ein erstes Diagramm (grafisches Modell) erstellen auf Basis der vorher durchgeführten Befragungen als Hilfestellung durch den Workshop zu führen Leitlinie des Workshops erstellen (Szenario orientiert) Granularität der Präsentation (des ersten grafischen Modells) klären Viele kleine Diagramme fokussieren bestimmte Aspekte vs. Ein komplettes Diagramm gibt einen Überblick Denke daran, was im Workshop „passieren“ könnte und sei vorbereitet! An welchen Stellen werden bspw. viele Kommentare erwartet? ( Platz lassen) …

15 STWT: die Arbeit während den Workshops die richtige Leitfrage
Eine zentrale Ausgangsfrage muss immer wieder wiederholt werden Ein gute Frage Verbindet die alten mit den neuen Arbeitsweisen Regt die Vorstellungskraft an: Beinhaltet die Aufforderung, an konkrete Situationen am eigenen Arbeitsplatz zu denken Story: Refocus : Drivers talking about getting trapped in dead ends… What needs to be fixed on the models?

16 STWT: die Arbeit während den Workshops die richtige Leitfrage
Wie könnte der neue technische Systembaustein den hier gezeigten Arbeitsschritt verbessern? Eine zentrale Ausgangsfrage muss immer wieder wiederholt werden Ein gute Frage Verbindet die alten mit den neuen Arbeitsweisen Regt die Vorstellungskraft an: Beinhaltet die Aufforderung, an konkrete Situationen am eigenen Arbeitsplatz zu denken Gibt es Ereignisse, die an dieser Stelle noch berücksichtigt werden müssen? Denken Sie an einen Fall, den Sie gerade bearbeiteten! Passt der zu dem hier dargestellten Arbeitsablauf? Welche Informationen benötigen Sie für den hier dargestellten Arbeitsschritt? Story: Refocus : Drivers talking about getting trapped in dead ends… What needs to be fixed on the models?

17 Mögliche Themen die Definition von Anforderungen an die Technik, die Erörterung von Entwürfen zu Masken und den zugehörigen Dialogschritten, die Wahl zwischen Alternativen der technischen Realisierung, die Erprobung von Prototypen, die Festlegung des Umgangs mit Technik, die organisatorische Vorbereitung der Techniknutzung

18 Einteilung von Schritten - A

19 Einteilung von Schritten - B

20 Während der Workshops: „Ausweiten und Fokussieren“
Was tun, wenn im Workshop …? … die Diskussion abdriftet: Wie weiß man, was für den behandelten Fall noch wichtig ist? Wie orientiert man die Teilnehmer zurück auf die Aufgabe des Workshops? Lösungsmöglichkeit Nach zusätzlichen Aspekten, Besonderheiten und auffälligen Ereignissen fragen Immer am Diagramm zeigen bzw. fragen, wo man mit der Diskussion steht Teilnehmer des Workshops auffordern, Ergänzungen und Veränderungen am Diagramm vorzunehmen Story: Refocus : Drivers talking about getting trapped in dead ends… What needs to be fixed on the models?

21 Grafische Modelle mit anderem Material verbinden
Grafische Modelle sollten mit andern Medientypen verlinkt werden: Artefakte Dokumente Dokumente zu Anforderungsanalysen Screenshots Prototypen … Zwecke: Grafische Modelle und konkrete Arbeitsschritte verbinden Status der Entwicklung sichtbar machen

22 Grafische Modelle mit anderem Material verbinden
Signal Arrival Mobile Device (Screenshot) Signal Arrival Mobile Device (ReqFAF05) Note Arrivaltime Daily Report (example)

23 Arbeitsprozessmodell + Prototyp (SPiW-Projekt)

24 Beispiel GeoContent

25 Ergänzende Dokumentation
STWT: die Arbeit nach den Workshops Ästhetisierung der grafischen Modelle Nach einem Workshop: Ästhetische Verbesserungen vornehmen ohne die Inhaltlichen Aussagen der grafischen Modelle zu verändern! dabei achten auf: Verständlichkeit Wiederabrufbarkeit / sichtbare Anschlussfähigkeit Abhören des Transkripts  inhaltliche Ergänzung vorbereiten, abklären, vornehmen Ergänzende Dokumentation Mit einem Externen auf Verständlichkeit prüfen

26 Socio-technical Walkthrough – die Kernelemente zusammengefasst
Konzentration auf ein Diagramm, das eine Vielfalt möglicher Abläufe von Arbeitsprozessen repräsentiert Schrittweise Erörtern Vorgefertigte Fragen wiederholen Walkthrough nutzen, um verschiedene Meinungen zusammenzuführen Diagramm (grafisches Modell) kontinuierlich ändern, um Vorschläge sichtbar zu machen siehe auch:

27 STWT- Überblick

28 Experiment: Modelle als geeignete STWT-Unterstützung
Wenig Interaktion zwischen Studierenden untereinander Studierende nutzen das technische System nur wenig für den Austausch Die Gruppenleistung wird durch das technische System nicht verbessert Returning to the blended learning scenario: In our first experiments we gave the students instructions as to how they could interact with the technical system and expected them to develop their own way of collaboration. However, we learnt that this kind of preparation was insufficient. We observed a lot of problems, some of which I am sure are familiar to you, Zu 1: Interaction between the students as well as sharing their knowledge was poor. Students simply split the task into independent parts instead of working collaboratively. Zu 2: The students did not use the systems as intensively as expected. Much of the system‘s functionality was simply not used Zu 3: The usage of the system did not contribute to improving team performance. We assumed the groups would exploit the technical capacity of the system to provide a genuinly collaborative framework. But they didn’t. Zu 4: Moreover, students proved not very effective in organizing their own collaboration. In defense of our students it must – however - be said that the results were hardly surprising when one considers that such tasks required skills unfamiliar to them. In other words, they did not know how to collaborate. Studierende sind nicht in der Lage, gemeinsames Lernen (miteinander lernen) zu organisieren

29 Fazit (Annahmen) Je mehr die Studierenden (Lerner) die Lerninhalte fokussieren, desto mehr verlieren sie das Bewusstsein für den gemeinsamen Lernprozess und den technischen Unterstützungsmöglichkeiten Tutoren vernachlässigen es oftmals, den Prozess des computer-gestützten gemeinsamen Lernens zu erklären Let us consider the latter aspect in more detail. Our experience shows that the more learners focus on the content of their task, the more they lose their awareness of collaboration and of the functionality offered by the technical systems. It seemed to us that concentrating on assignment requirements and on collaboration is mutually exclusive. Additionally, tutors themselves often failed to provide comprehensive references to the meaning of collaboration during explaining the content of the task. In other words they tell students to collaborate but not how to do that. It became apparent to us that the core problem was how to help students plan their own collaboration.

30 Design des Experiments
In contrast to most researchers, in this slide you can see that we focus not on how to support student’s collaborative learning of content BUT rather on supporting students planning their own collaboration processes. In other words: students should learn how to learn collaboratively and we suppose that focusing on planning the collaboration will thereby improve content-oriented learning in groups.

31 Methodisches Design des Experiments A) Seminar-Kontext
Organizational structure: Seminar Students prepare presentations in groups Every group presents to the others (face-to-face meeting) Every student presents a selected aspect of the group’s topic The phase of collaborative preparation (4 weeks) is computer-supported (Livelink Wissensmanagement System) CSCL-Task : reciprocal reviewing of short papers on which the presentations are based; Avoiding inconsistency and overlapping General topic of the Seminar: Soziale Auswirkungen von Informationssystemen Participants: 24 students (21 male/3 female); 8 groups

32 Methodisches Design des Experiments B) Die Arbeitsaufgabe der Studierenden
Task for each group: developing a detailed plan of the process of collaboratively reviewing the other’s presentation outlines deadlines and responsibilities using a knowledge management system. Before the meeting: disjunctive hints for each group member about the system LiveLink organizational aspects During the meetings: developing, discussing and visualising of the plans At the end: students should agree on a mutual plan After: start of reciprocally reviewing - completion within 4 weeks Collecting material Preparing a table of contents Reciprocal review of developed material One student did not know the same aspects of technical and organizational conditions as the others in her/his group. The students should discuss these aspects in the session, but they were not allowed to bring the instructions into the session. The disjunctive instructions were given to the students to allow us to observe the exchange of information during the discussion. To collect data on the information exchange, all participants were asked to complete questionnaires both before, as well as after the session.

33 Methodisches Design des Experiments C) Zwei Typen von Gruppen
(1) Nutzung von grafischen Modellen (2) Nutzung OHNE grafisches Modell Beschreibung: socio-technical walk-through with graphical process models Ergebnis: a graphical process model (produced with an editor) Teilnehmer: 4 groups of 3 students (n = 12) Beschreibung: Traditional facilitation method using traditional visualisation aids (meta-plan, flipchart) Ergebnis: checklists / To-do list Teilnehmer: 4 groups of 3 students (n = 12) Für beide Gruppen gilt: Moderation und Resultate werden visualisiert

34 Typ 1: Nutzung von grafischen Modellen

35 Typ 2: Klassische Moderation, d.h. Nutzung OHNE grafische Modelle

36 Datensammlung zu Auswertung des Experiments
Fragebogen (immediately before and after the meetings, pre- and post data): to collect students’ opinions about agreements to be made with respect to the collaborative reviewing the collaborative usage of the knowledge management system the relevant functions of the system Visualisierung analysieren (being produced in the meetings) which information can be found in the artefacts (meta-plan and ToDo-lists vs. graphical process models) Logfile-Analyse how was the system used for the collaborative reviewing? Pre-post design means that the same questions have to be answered before and after the session.

37 Six Hypotheses More knowledge exchange in the condition “with graphical model” Background: The intensive step-by-step discussion of the graphical model gives more opportunities to contribute knowledge and / or to receive knowledge. (checked with the pre- /post questionnaires (open- ended questions) Result: accepted Pre-post design means that the same questions have to be answered before and after the session.

38 Six Hypotheses cont. 2. The number of contributions during the meetings differ between the conditions Result: Yes, but the “without graphical model” groups produced more contributions More commitments (in relation to all contributions) in the “with …” condition Background: Not every contribution is interesting but the commitments with respect to the collaboration Result: reject, no clear difference - but … Pre-post design means that the same questions have to be answered before and after the session.

39 Six Hypotheses cont. Assumptions behind the hypotheses:
Higher number of specific commitments (related to the system) in the “with …” condition. More socio-technical aspects in the visualizations of the “with …” condition. Background: Most interesting are those commitments which help to intensify the usage of the system as a prerequisite of CSCL The students should focus on the interplay between their collaborative reviewing and the system usage. Result: both accepted Pre-post design means that the same questions have to be answered before and after the session.

40 Six Hypotheses cont. More intensive usage of the system observable in the “with …” condition. Background: Are the higher numbers of the commitments and socio-technical aspects mirrored in the actual usage after the planning phase? Result: yes Pre-post design means that the same questions have to be answered before and after the session.

41 Hypothesis 6 – more intensive usage of the system
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