Server-Systeme im Unterricht

Didaktische Entscheidungen

In diesem Kapitel werden die Relevanz von Server-Systemen für die Ausbildung zum Informa­tionstechnischen Assistenten sowie die Entscheidungen zu Eingrenzung und Struktur der The­matik dargestellt. Anschließend wird das dieser Lernsituation zugrundeliegende didaktische Konzept der Handlungsorientierung erklärt sowie die angestrebte Kompetenzentwicklung dar­gelegt. Abschließend findet sich der konkrete Handlungsentwurf für die Durchführung der Lernsituation „Server zur Mitarbeiterschulung einrichten“

Relevanz der Thematik Server-Systeme

In der Ausbildung zum Informationstechnischen Assistenten und im späteren beruflichen All­tag hat das Einrichten von Server-Systemen einen hohen Stellenwert (siehe Kapitel 3). Insbe­sondere das Einrichten von Server-Systemen in virtuellen Umgebungen für Testzwecke sowie für Produktivzwecke wird aufgrund der Verbreitung von virtualisierten Server-Lösungen immer mehr in den Vordergrund rücken. Außer den sogenannten Root-Servern basieren beispiels­weise alle Webhosting-Angebote auf virtuellen Webservern. Durch die Konfiguration der DSL-Zugangsgerä­te zur Veröffentlichung der eingerichteten Server-Systeme wird ein weiterer wichtiger berufli­cher Handlungsaspekt in dieser Lernsituation abgedeckt. Üblicherweise be­steht in Deutsch­land auch für Firmenkunden eine Verbindung zum Internet über einen DSL-Anschluss. Durch die erarbeiteten Themenstellungen für die Schulungsunterlagen (siehe Kapitel 2) werden weitere Kenntnisse vermittelt, die einen hohen Bezug zum Lebensumfeld der Schüler bieten (z.B. Datenschutz bei Facebook), einen hohen praktischen Nutzen für den beruflichen Alltag haben (z.B. Installationsanleitungen) oder einen Einblick in kommende Technologien im Be­reich von Server-Systemen erlauben (z.B. DNSsec).

Die in der Lernsituation formulierten Anforderungen bilden eine realistische berufliche Pro­blemstellung (siehe Anhang). Der Kundenauftrag als Ausgangspunkt für die Lernsituation bietet den Schülern einen hohen Handlungsspielraum bei der Umsetzung. So ist die exempla­rische Be­deutung gegeben, da allgemeine Anforderungen einer berufli­chen Handlungs­situ­ation individuell / situativ umgesetzt werden. Die erworbenen Kompeten­zen lassen sich ohne weiteres auf andere Handlungssituationen übertra­gen.

Zudem hat die Lernsituation „Server zur Mitarbeiterschulung einrichten“ eine konkrete Gegen­wartsbedeutung für die Schüler, da es auf die vorherige Lernsituation inhaltlich und logisch aufbaut, in der in einer komplexen Laborübung alle Rechner und Router zum Aufbau eines In­ternets genutzt wurden (siehe Kapitel 3). In jener vorherigen Lernsituation lief ein Webserver, der erreicht werden sollte. Zahlreiche Rückfragen der Schüler zum Webserver zeigten, dass das Interesse der Schüler an diesem The­ma als hoch einzuschätzen ist. Zusätzlich wird im dritten Ausbildungsjahr mit den Themen Datenschutz und Datensicherheit auf die hier vermit­telten Kompetenzen aufgebaut werden.

Didaktische Reduktion und inhaltliche Strukturierung

Aufgrund des neuen Lernortes in der Durchführungsphase wird die Lernsituation „Server zur Mitarbeiterschulung einrichten“ inhaltlich und didaktisch durch das Veröffentlichen der auf den Server-Systemen dargestellten Schulungsinhalte im Internet erweitert (siehe Kapitel 2). Aufbauend auf den bereits vermittelten Kenntnissen (siehe Kapitel 3) erfolgt hier eine Konzentration auf die tatsächliche Konfiguration der Portweiterleitung und von DynDNS. Auf theoretische Inhalte zur Funktionsweise von DSL bzw. anderen Netzzugangstechniken wird verzichtet. Weitere Konfigurationsmerkmale der Zugangsgeräte bleiben unberücksichtigt.

Auch das Einrichten der Server-Systeme beschränkt sich auf die Installa­tion und eine grundle­gende Konfiguration. Alle hier verwendeten Server-Systeme bieten zahl­reiche weitere Konfigu­rationsmöglichkeiten. Komplexere Konfigurationen, beispielsweise in­dividuelle Benutzeranmel­dungen (Authentifizierung, Zugriffsrechte, etc.) oder Zugang zum Server über sichere Verbin­dungen (Verschlüsselung, Zertifikate, etc.) werden in dieser Lernsi­tuation nicht berücksichtigt. Bei der Auswahl der jeweiligen Server-Systeme wird das individuelle Kompetenzniveau der Schüler berücksichtigt: XAMPP als Bei­spiel für einen einfach zu installierenden Server, Exchange (Mail) als komplexestes System in dieser Lernsituation. Zuletzt wird darauf ver­zichtet, dass die Schüler jeweils mehrere verschiedene Server installieren und konfigurieren.

Die Umwandlung der Schulungsunterlagen in eine Webseite (html, css, etc.) bei Verwendung eines Webservers wird durch eine einfach gehaltene Vorlage sowohl vertikal als auch ho­rizontal reduziert. Entsprechende Programmierkenntnisse werden nicht vermittelt.

Eine vertikale und horizontale Reduktion ergibt sich bei der Auswahl und der Erarbeitung der Schulungs­unterlagen und der Übungsfragen. Einzige Bedingung bei der Auswahl ist ein Zu­sammenhang zum Thema Server-Systeme. Den Schü­lern wird dazu eine Liste mit Themenfel­dern und ersten inhaltlichen Vorschlägen zur Orientie­rung vom Lehrer vorgelegt. Die Schüler können sich in diese Liste eintragen bzw. die Liste mit eigenen Vorschlägen ergänzen. Ziel ist, dass jeder Schüler eine eigene individuelle Schu­lungsunterlage erstellt (siehe Kapitel 2). Inhaltlich sollen die Themen auf zwei Sei­ten zusammengefasst und für die Schüler verständ­lich dargestellt werden. Hier werden indivi­duelle Absprachen mit den Schülern getroffen.

Die Schülerreferate und Lehrerimpulse sollen die jeweiligen Inhalte möglichst an praktischen Bei­spie­len vermitteln, damit für die Schüler ein direk­ter Transfer möglich ist. Die Teilnahme an den Re­feraten blieb den Schülern freigestellt, sie sollten selbst entscheiden, ob sie die Informationen be­nötigten.

Eine übergeordnete inhaltliche Struktur ergibt sich aus der Orientierung am OSI- bzw. TCP/IP-Modell, wel­ches die Daten­übertragung in verschiedene Schichten unterteilt, die je eigene Auf­gaben und Funktio­nen haben. Die Modelle begleiten die Schüler als Orientierungshilfe bereits durch den gesamten Unterricht im zweiten Ausbildungsjahr. Das TCP/IP-Modell besteht aus weni­ger Schichten: Die oberen drei Schichten des OSI-Modells werden hier in einer Schicht, der Anwen­dungsschicht (engl.: Application Layer) zusammengefasst, die den Schwerpunkt der Lernsituation bildet:

Die Anwendungsschicht umfasst alle Protokolle, die in Anwendungsprogrammen für den Da­tenaustausch genutzt werden (siehe Kapitel 2). Die Protokolle der unteren Schichten bilde­ten in den vorherigen Lernsituationen den Schwerpunkt, sodass die Schüler auf ihr Vorwissen zurückgreifen, dieses anwenden und vertiefen können (siehe Kapitel 3).

Durch den Einsatz eines Kundenauftrages mit konkreten Anforderungen wird eine inhaltliche Strukturierung vorgegeben und ein hoher Bezug zur realen Berufswelt hergestellt (siehe An­hang und Kapitel 3). Die Anfor­derungen sind so strukturiert, dass diese aufeinander aufbau­en und sich am Kreis der voll­ständigen Handlung orientieren.

Didaktisches Konzept

Die hier beschriebene Lernsituation „Server zur Mitarbeiterschulung einrichten“ orientiert sich an dem didaktischen Konzept der Handlungsorientierung. Die Schüler werden durch die Ar­beitsaufgabe bzw. den Kundenauftrag (siehe Anhang) mit einer kon­kreten beruflichen Hand­lungssituation konfrontiert, um die didaktischen Vorgaben des Rah­menplans umzusetzen. Die einzelnen Themen sollen laut Rahmenplan in Einzel- und Teamar­beit sowie überwiegend an­hand von Kundenaufträgen handlungsorientiert erarbeitet werden. Die Inhalte und die Lernpro­zesse sind dabei möglichst stark an der Lebens- und Berufswelt der Lernenden orientiert. Meyer (1987:214) definiert handlungsorientierten Unter­richt wie folgt:

Handlungsorientierter Unterricht ist ein ganzheitlicher und schüleraktiver Unterricht, in dem die zwischen dem Lehrer und den Schülern vereinbarten Handlungsprodukte die Organisation des Un­terrichtsprozesses leiten, sodass Kopf- und Handarbeit der Schü­ler in ein ausgewogenes Verhältn­is zueinander gebracht werden können.

Riedl und Schelten (2006:17) ergänzen die Definition von Meyer und stellen die Verbindung zum Kreis der vollständigen Handlung her:

Handlungsorientierter Unterricht in der beruflichen Bildung will primär theoretische Vor­aussetzungen für ein Handeln-Können in der beruflichen Praxis vermitteln. Lernende erarbeiten die besonders betonte berufliche Theorie entlang der Lösung komplexer be­ruflicher Aufgaben. Ein Bewältigen konkreter berufsbezogener Auf­gabenstellungen durch ihre weitgehend selbstständige Planung und Realisierung führt zu einem Lernen in vollständigen Handlungen.

Durch Freiheits­grade bei der Erstellung der Handlungsprodukte erhalten die Schüler die Mög­lichkeit, ihre Handlungskompet­enz individuell zu stärken und zu erweitern. Handlungs­produkte der Arbeitsaufgabe sind das einge­richtete und den Vorgaben entsprechend konfigu­rierte Server-System, die erstellten Schulungsunterlagen zu einem Thema aus dem Bereich Server-Systeme und die zugehörigen Übungsfragen sowie die Lösungen zu den bearbeiteten Schu­lungsunterlagen der Mitschüler. Weitere Handlungsprodukte sind die Dokumentationen zur Einrichtung der jeweiligen Zugangsgeräte (Router, Modem) bei den Schülern zu Hause und die Bewertungsbögen für die bearbeiteten Schulungsunterlagen.

Durch die Orientierung am handlungsorientierten Unterricht anhand eines möglichst authenti­schen Kundenauftrags durchlaufen die Schüler in dieser Lernsituation die Phasen der vollstän­digen Handlung. Im Gegensatz zu vorherigen Lernsituationen wird hier, zur weiteren Entwick­lung der Handlungskompetenz der Schüler, der komplexe Kundenauftrag nicht mehr in Teil­aufga­ben / Lernaufgaben sondern lediglich in drei Phasen unterteilt, die nach und nach von den Schülern bearbeitet werden:

Den Schülern wird mit dem Kundenauftrag eine Liste der (chronologischen) Anforderungen an die Hand gegeben (siehe Anhang). Diese Liste dient zugleich als Arbeitsprotokoll. Die Schüler sollen dadurch weiter an komplexe (reale) Arbeitsaufträge herangeführt werden, wie es als Vorgabe der KMK (2004) formuliert worden ist:

Ausgangspunkt für das Lernen in der Berufsschule sind die konkreten Berufs- und be­triebsspezifischen Handlungen. Die in den Lernfeldern ausgewiesenen Zielformulierun­gen werden daher in Handlungen beschrieben, die von den Lernenden im Sinne voll­ständiger Arbeits- und Geschäftsprozesse als tatsächliche und konkrete berufsspezifi­sche Arbeitshandlungen selbst, beziehungsweise im Team geplant, durchgeführt, kon­trolliert und bewertet werden sollen.

Die einzelnen Handlungsschritte werden von den Schülern weitgehend selbstständig und nach Möglichkeit in unterschiedlichen Sozialformen bearbeitet. Dass sich die Schüler gegenseitig in Partnerarbeit oder in Kleingruppen unterstützen, ist ausdrücklich erwünscht. Ein hoher Anteil an Schüleraktivität steht in dieser Lernsituation im Vordergrund. Dazu ist es erforderlich, das Vorgeben von „fertigen Lösungen“ zu vermeiden und den Schülern Gestaltungsfreiräume zu ermöglichen (vgl. Reich, 2008). Zur Strukturierung werden allgemeine theoretische Impulse durch Schüler- oder Lehrerreferate je nach Situation für einen Teil oder alle Schüler angebo­ten. Theorie und Praxis werden eng ver­zahnt. Neben diesen theoretischen Impulsen liegt die Rolle des Lehrers hauptsächlich darin, eine Struktur für die Bearbeitung des Kundenauftrages bereitzu­stellen und den Lernprozess der Schüler beratend zu unterstützen.

Bereits in der Informations- und Planungsphase werden die Schüler in die Lage versetzt, einen Kundenauftrag selbstständig zu bearbeiten, die dabei entstehenden Probleme zu erkennen und zu lösen. Es wird eine hohe Individualisierung angestrebt, d.h. jeder Schüler bearbeitet ein Themenfeld für die Schulung der Mitarbeiter der IT-Profi GmbH und jeder Schüler erstellt sein eigenes Server-System. Bei der Auswahl der Themenstellung für die Schulungsunterlagen werden den Schülern im Sinne des handlungsorientierten Unterrichts hohe Freiheitsgrade ein­geräumt, um eine möglichst hohe Identifikation und damit auch Motivation zu erreichen. Durch die hohe Individualisie­rung kann auf die unterschiedlichen Kompetenz­stände der Schüler eingegangen werden (siehe Ka­pitel 3). In einem weiteren Schritt wird entschieden, durch welchen Server-Dienst die Schulungsunter­lagen den Mitarbeitern zugäng­lich gemacht werden. Sofern möglich soll ein Zusammenhang zwischen dem Thema der Schulung und dem verwendeten Server-Dienst hergestellt werden, beispiels­weise ein Mail-Server bei Schulungen zum Thema E-Mail. Zur Vorbereitung des Außentermins erstellen die Schüler eine Testumgebung, d.h. sie in­stal­lie­ren ihr Server-System mit den Schu­lungs­unter­lagen in einem virtuellen Betriebssystem. Da­durch werden die Schüler weiter auf die berufliche Praxis (Einsatz von Virtualisierung) vorbe­reitet und ge­winnen mehr Sicherheit für den „Ernstfall“ in der Durch­führungs­phase.

Während der Durchführungsphase steht neben dem selbstständigen und eigenverantwortli­chen Lernen bei den Schülern zu Hause die Kommunikation zwi­schen den Schülern im Vor­dergrund mit dem Ziel, eine Art „erweitertes Klassenzimmer“ zu bilden (vgl. Mandl, Winkler, 2004:21). Die Schüler kommunizieren wie im realen Klassenzimmer zur gegenseitigen Unter­stützung direkt mit­einander oder mit dem Lehrer (siehe Kapitel 2). Die virtuellen Testumge­bungen dienen hier als Vorlage für die jetzt in realer Umgebung zu installierenden Server­Systeme auf den eigenen PCs der Schüler, wobei als zusätzliche Anforderung die öffentliche Erreichbarkeit gewährleistet werden soll. Die Konfiguration der Zugangsgeräte wird von den Schülern dokumentiert. Anschließend greifen die Schüler gegenseitig über die einge­richteten Server-Systeme auf die selbst erstellten Schulungsunterlagen zu und bearbeiten die­se anhand der ebenfalls von den Schülern erstellten Übungsfragen. Die Zuordnung, wer danach welche Schu­lungsunterlagen bearbeitet, wird im Vorfeld festgelegt, wobei die Schüler auch hier hohe Freiheitsgrade haben. Während der Durchführungsphase be­steht eine noch stärkere Individu­alisierung, da jeder Schüler einzeln bei sich zu Hause arbei­tet.

In der Bewertungs- und Dokumentationsphase werden die von den Schülern bearbeiteten Schulungsunterlagen nach einem vorgegebenen Bewertungsbogen bewertet (siehe Anhang). Dieser orientiert sich an den Kriterien der IHK, um die Schüler mit diesen vertraut zu machen. Die erstellten Protokolle zur Konfiguration der Portweiterleitung und DynDNS bei den verschie­denen Zugangsgeräten werden gesammelt, in ein Dokument zusammengefasst und den Schülern als Arbeitsmittel für die berufliche Praxis zur Verfügung gestellt. Der abschließende Test besteht aus einem allgemeinen Teil (DNS, TCP, NAT, etc.) und einem speziellen Teil (Themen der Schulungsunterlagen) und dient zur Kontrolle der Kompetenzent­wicklung (Leit­frage 3).

Kompetenzentwicklung und Indikatoren

In den folgenden Tabellen wird die angestrebte Kompetenzentwicklung in den einzelnen Pha­sen anhand der entspre­chenden Indikatoren dargestellt:

Informations- und Planungsphase

Durchführungsphase (Außentermin)

Bewertungs- und Dokumentationsphase

Handlungsentwurf

In den folgenden Tabellen werden die Handlungsentwürfe der Lernsituation „Server zur Mitar­beiterschulung einrichten“ für die einzelnen Unterrichtsblöcke dargestellt:

Informations- und Planungsphase: Erster Tag der Lernsituation (2 Blöcke): 30.05.11

Informations- und Planungsphase: Zweiter Tag der Lernsituation (2 Blöcke): 06.06.11

Informations- und Planungsphase: Dritter Tag der Lernsituation (2 Blöcke): 10.06.11

Durchführungsphase: Vierter Tag der Lernsituation (2 Blöcke): 17.06.11 (Außentermin)

Die Protokolle zur Konfiguration der DSL-Router werden von den Schülern bis 15:00 Uhr auf den BSCW-Server hochgeladen und können dort vom Lehrer eingesehen werden.

Bewertungs- und Dokumentationsphase: Fünfter und letzter Tag der Lernsituation (2 Blöcke): 20.06.11

Die Testergebnisse bzw. die Ergebnisse der Evaluation werden in der nächsten Unterrichts­stunde den Schülern präsentiert. Die erstellten Dokumentationen werden für alle Schüler ver­vielfältigt ausgegeben. Da dies der letzte Unterrichtstag mit der Klasse ist, werden im Rahmen eines gemeinsamen Frühstücks zudem die Zeugnisnoten besprochen.