Agile software development principles as means of teaching for students projects

Abstract

Die vorliegende Arbeit untersucht, wie mit Hilfe einer Kombination aus agilen Methoden, unbegrenzter Laufzeit und der Integration von Studenten in verschiedenen Ausbildungsstadien viele Einschraenkungen gaengiger Studentenprojekte in der Software-Engineering (SE)-Ausbildung vermieden werden koennen, um so eine umfassendere Lernerfahrung bieten zu koennen. Studentenprojekte haben typischerweise einen reduzierten Umfang (Spielzeugprojekte), sind auf eine kurze Laufzeit begrenzt und richten sich an homogene Teilnehmergruppen. In der Fachliteratur finden sich zwar Fallstudien zu Studentenprojekten, die einzelne diese Einschraenkungen vermeiden, die Kombination der untersuchten Faktoren stellt jedoch bisher einen Einzelfall dar. Es wurde vermutet, dass die zusaetzliche Komplexitaet besondere Massnahmen im Bereich des Projektmanagements erfordern wuerde, aber auch, dass sich dadurch neue Lern- und Motivationsmoeglichkeiten ergeben koennten. Daher wurde eine Fallstudie mit zwei Projekten aus dem Assisting Airports (ASAP-)-Programm der Technischen Universitaet Wien durchgefuehrt, um diese Annahmen zu ueberpruefen und ein umfangreiches Bild des eingesetzten Entwicklungsprozesses zur Verfuegung zu stellen. Mittels Teilnehmerbeobachtung, semistrukturierten Interviews und der Untersuchung von Artefakten aus der Softwareentwicklung wurden die erforderlichen Daten gesammelt und anschliessend ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen Synergien auf verschiedenen Ebenen: in laengeren und komplexen Projekten fallen explorative Aufgaben (sog. Spikes) an. Wie sich herausstellte, sind diese fuer Studenten, die im Studium bereits weiter fortgeschritten sind, besser geeignet. Weniger fortgeschrittene Studenten konnten dagegen von der Einbeziehung in die komplexeren technischen und organisatorischen Ablaeufe profitieren. Der Einsatz agiler Entwicklungsmethoden half bei der Organisation dieser komplexen Projekte. Zusaetzlich wurde dadurch die Kommunikation innerhalb der vertikal integrierten Studententeams gefoerdert. Es wurde festgestellt, dass die meisten Faktoren fuer soziale Kompetenzen, die fuer die Softwareentwicklung als wichtig angesehen werden, in den untersuchten Projekten gefoerdert wurden. Darueber hinaus konnte auch festgestellt werden, dass die meisten intrinsischen Faktoren professioneller Softwareprojekte, die im MOCC-Motivationsmodell beschrieben sind, in den Projekten vorhanden waren. Bei der Untersuchung von extrinsischen und externen Faktoren zeigte sich dagegen der Bedarf fuer ein Motivationsmodell, das besser an den Kontext der Ausbildung angepasst ist.

This thesis explores how a combination of agile methods, open-ended design and the integration of students on different educational levels can circumvent the limitations of common student projects in software engineering (SE) education and thus contribute to a richer learning experience. Student projects in SE education typically have a very reduced scope (toy projects), are limited to short periods and address a homogeneous group of students. Cases of agile student projects, open-ended student projects and vertical integration have been reported in the field of SE education, but the combination of these factors constitutes a rather unique case. It was expected that these additional complexities require unique approaches in project management and that results show benefits in terms of learning opportunities and motivation. A case study with two projects that were part of the Assisting Airports (ASAP) program at the Vienna University of Technology was conducted to verify these assumptions. Data was collected applying participant observation, semi-structured interviews and an analysis of the artefacts created during software development. The results showed that synergies on various levels emerged: in long running complex projects the need for exploration tasks (Spikes) rises, which turned out to be better suited for more advanced students, while less advanced students profited by getting to know more complex technical and organisational patterns. The application of agile methods helped in the organisation of these larger projects, but also fostered the communication among the vertically integrated teams. It was shown that most soft skills relevant for software engineers could be promoted with the examined project setup. In addition, most intrinsic motivational factors of professional SE projects contained in the MOCC-model for SE motivation could be found in the examined projects. The examination of extrinsic and external factors however showed the demand for a model of motivation tailored to the context of SE education.