Hinweise zu Abschlussarbeiten

Aus SDQ-Wiki
(Weitergeleitet von Bachelorarbeit)

Die folgende Seite dient zur Orientierung von Studierenden, die bei SDQ eine Bachelor- oder Masterarbeit (kurz: BA, MA) schreiben möchten.

Eine Auflistung der momentan offenen Themen befindet sich ebenfalls hier im Wiki. Wenn Interesse besteht, sollten Studierende einen Termin mit dem/der betreuenden Mitarbeiter/in vereinbaren und sich die Themen näher vorstellen lassen.

Studentischen Arbeiten sind eng in den Forschungskontext von SDQ eingebunden. Unter bestimmten Umständen betreuen wir auch Arbeiten in Firmen (siehe Abschlussarbeiten in der Industrie, "Externe studentische Arbeiten").

Ablauf

Die Anfertigung einer Abschlussarbeit bei SDQ umfasst die folgenden Schritte (Schaubild):

  1. Vorstellung möglicher Themen durch den/die Betreuer/-in
  2. Orientierungsphase des/der Studenten-/in, Entscheidung für ein Thema (1–2 Wochen), Finden eines Termins im SDQ-Proposal-Seminar
  3. Einarbeitung, Literaturrecherche, Anfertigung des Proposals (4–6 Wochen, 8–10 Seiten)
  4. Proposalvortrag im SDQ-Seminar
  5. Anmeldung der Abschlussarbeit
    • Der/die Betreuer/-in muss lediglich den Titel der Arbeit (auf Deutsch und Englisch), Beginn der Arbeit, in welcher Sprache die Arbeit verfasst wird, Name/Vorname des/der Studenten/in, die Matrikelnummer des/der Studenten/in, und die beiden Prüfer/innen dem Sekretariat per E-Mail mitteilen.
    • Die Arbeit wird im Campus-System durch das Sekretariat angemeldet, worüber der/die Student/in informiert wird und die Arbeit dort bestätigen muss. Das Sekretariat erhält danach automatisch eine Mail und gibt das von dem/der Betreuer/in angegebene Vergabedatum ein.
  6. Suchen eines Termins für den Abschlussvortrag im Institutsseminar
  7. Anfertigung der Ausarbeitung (siehe Umfang von Ausarbeitungen und Vorträgen)
    1. Einreichung einer Gliederung und Liste von Literaturreferenzen (max. vier Wochen nach Anmeldung der Arbeit)
    2. Vorlage einer Rohfassung an den/die Betreuer/in (ca. vier Wochen vor Abgabetermin)
    3. Ausarbeitung kann in Deutsch oder Englisch erfolgen (siehe Ausarbeitungshinweise)
  8. Bei Implementierungsarbeiten: Codereview
    1. Ein Architektur-Review zu Beginn der Implementierung (nur bei Masterarbeiten)
    2. Ein Codereview nach 80 % der Implementierung
  9. Abgabe: Nach Abgabe der Arbeit tätigt das Sekretariat die Fertigmeldung im Campus-System.
  10. Probevortrag für den Vortrag im Institutsseminar (s.u.) mit Betreuer/in und Ko-Betreuer/in.
  11. Abschlussvortrag im Institutsseminar
    1. Vortrag kann unabhängig von der Ausarbeitungssprache auf Deutsch oder Englisch gehalten werden.
  12. Treffen mit Wissensmanager/in zur Persistierung implizitem Wissens im Wiki.
  13. Korrekturphase und Vergabe der Note (2–10 Wochen)

Dabei gibt es neben den regelmäßigen Treffen mit dem Betreuer weitere Termine, die von Studenten wahrgenommen werden sollen, siehe dazu unten: Termine für Abschlussarbeiter/innen

Alle erstellten Dokumente, Modelle und Code sollten unter Versionverwaltung (üblicherweise git) gestellt werden. Wir haben kein Verständis für verlorene Daten.

Proposal

Vor Beginn einer studentischen Arbeit an unserem Lehrstuhl muss ein 8–10 seitiges Exposé ("Proposal") von dem/der Studenten/in erstellt werden, in dem das Arbeitsvorhaben beschrieben wird. Das Proposal dient quasi als Pflichtenheft der Arbeit und stellt ein informelles Vertragswerk zwischen Student/in und Betreuer/in über die Ziele, Ergebnisse und Planung eines Arbeits-Vorhabens dar. Es wird vor Beginn der Ausarbeitung im SDQ-Seminar mit einem 12-minütigem Vortrag vorgestellt. Dazu bitte unsere Ausarbeitungshinweise beachten.

Vorteile für Studierende

  • Intensive Auseinandersetzung mit dem Thema vor Beginn der Ausarbeitung
  • Klare Zielvereinbarung und Einigkeit über zu erwartetende Ergebnisse
  • Möglichkeit zur Vernetzung mit themenverwandten Studenten durch den Proposalvortrag im SDQ-Proposal-Seminar
  • Unterteilung des großen Gesamtthemenkomplexes in überschaubare Arbeitspakete

Vorteile für Betreuende

  • Überprüfbare Zielvereinbarungen und Instrument zur Leistungsbewertung
  • Überprüfung, ob die Aufgabenstellung durch den/die Studenten/in richtig verstanden wurde

Zeitplanung

Inhalt

Folgende Punkte sollten enthalten sein:

  • Thematische Einleitung in das Problemfeld
  • Überblick über die Grundlagen der Arbeit und die verwandten Arbeiten
  • Konzeption der Arbeit
  • Geplanter Ablauf
  • Erwartete Ergebnisse (Produkte, Artefakte, Ziele)
  • Geplante Validierung
    • bei Masterarbeiten mit einer empirischen Validierung ist ein GQM-Plan verpflichtend, zudem muss er in die Arbeit mit aufgenommen werden.
    • bei Bachelorarbeiten mit einer empirische Validierung ist ein GQM-Plan empfohlen
  • Risikoabschätzung/Risikomanagement
  • Organisatorisches
    • Betreuer/in, Rollen
    • Hilfsmittel, Ressourcen (Hardware/Software)
  • Zeitplanung
    • inklusive Meilensteinen
    • Genaue Definition von Inkrementen
    • Definition von zeitlichen Abhängigkeiten
  • Initialer Literaturüberblick über verwandte Arbeiten

Zeitplan

Ein Zeitplan enthält eine Reihe von Arbeitspaketen und deren Dauer. Ideal ist es, kleine, abgeschlossene Arbeitpakete (in einem iterativ-inkrementellen Zeitplan) zu definieren, damit bei Zeitknappheit vor Abgabetermin lediglich einzelne Pakete weggelassen werden können. Das Gesamtergebnis der Arbeit ist dadurch nicht so stark gefährdet, da vorherige Pakete bereits fertiggestellt wurden. Zeitpläne sollten durch Gantt-Diagramme oder Vorgangsknoten-Netzpläne (auch bekannt als PERT-Charts) visualisiert werden. Die Zeitplanung soll bei Implementierungsarbeiten auch die geplanten Zeitpunkte für Codereviews enthalten (ggf. nicht den genauen Tag, sondern nur eine gröbere Angabe z.B. "Ende Dezember", alternativ kann ein genauer Tag auch noch verschoben werden). Die Zeitplanung soll keine extra gekennzeichneten Einträge für Urlaub enthalten (abgesehen von kurzen, z.B. über die Weihnachtsfeiertage). Wenn die Zeitplanung bereits Urlaub enthält, kann es schwierig werden, eine ggf. benötigte Verlängerung der Arbeit zu begründen. Evtl. Abwesenheitszeiten sollen im Vorfeld mit Ihrem Betreuer und bei der Planung der Aufgabenpakete berücksichtigt werden (längere Arbeitspakete, Puffer-Einträge).

Beispiele

Alle Beispiel-Proposals sind recht ausführlich, d.h. es sind auch durchaus kürzere Proposal in Ordnung (siehe Umfang von Ausarbeitungen und Vorträgen).

Proposalvortrag

Informationen zum Vortrag mit teilweise verpflichtenden Vorgaben sind unter Proposalvortrag zu finden.

Proposal-Vorträge finden in der Regel jeden 2. Montag im Monat statt. Dazu mit dem Betreuer einen Termin abstimmen und unter SDQ-Proposal-Seminar eintragen.

Beispiele

Implementierungsarbeiten

Anfertigung der Ausarbeitung

Schreiben

Bitte beachten Sie unsere Ausarbeitungshinweise und Tipps zum Zitieren! Zusätzlich zu den Ausarbeitungshinweisen sind beim Schreiben einer studentischen Arbeit folgende Dinge zu beachten:

Aufbau

Halten Sie sich an den Aufbau der in den Ausarbeitungshinweisen beschrieben und in der Vorlage umgesetzt ist. Achten Sie insbesondere auf die Reihenfolge: Titelseite, Erklärung zur wissenschaftlichen Arbeit/Quellen, deutsche Zusammenfassung, (zusätzlich englische Zusammenfassung falls auf Englisch geschrieben wurde), Inhaltsverzeichnis, (eventuell Abkürzungsverzeichnis), Einleitung/Motivation, Inhaltskapitel, Zusammenfassung, Referenzen.

Die Inhaltskapitel einer Abschlussarbeit sind typischerweise

  • Ein oder mehrere Kapitel zu Grundlagen und verwandten Arbeiten
  • Mehrere sog. Kernkapitel mit eigenen Beiträgen, darunter auch ein Kapitel zur Evaluation.

Eigener Beitrag

Der eigene Beitrag ist der Kern jeder studentischen Arbeit und muss klar herausgestellt werden. In der Einleitung einer Arbeit soll klar beschrieben werden, was der Beitrag ist (beispielsweise mit der expliziten Formulierung "Der Beitrag dieser Arbeit ist..." bzw. "Die Beiträge dieser Arbeit sind..."). Ein eigener Beitrag geht dabei über den Stand der Technik (State of the Art) hinaus und muss daher vom Stand der Technik explizit abgegrenzt werden.

Insbesondere muss immer klar ersichtlich sein, ob ein Inhalt (ein Konzept, eine Formel, eine Grafik, eine Argumentation, ...) selbst erarbeitet wurde oder aus anderen Arbeiten übernommen wurde. Für die Bewertung des eigenen Beitrags ist es äußerst hilfreich, wenn durch die Struktur der Arbeit klar zwischen Grundlagen und eigenen Beiträgen getrennt wird. Dies wird am besten erreicht, indem Grundlagen der Arbeit in einem separaten entsprechenden Kapitel beschrieben werden und die Kernkapitel soweit möglich nur eigene Ideen, Konzepte, Ergebnisse usw. enthalten.

Außerdem muss der eigene Beitrag gut verständlich und vor allen Dingen für Dritte nachvollziehbar aufgeschrieben werden. Das heißt, wenn zum Beispiel ein Modell oder eine Software entworfen wird, müssen Entwurfsentscheidungen nicht nur genannt, sondern auch begründet und gegen andere Alternativen abgewogen werden. Denn nicht nur das Ergebnis an sich ist entscheidend sondern in vielen Fällen die Begründung hinter der Entscheidung. Hier hilft es in vielen Fällen, die Arbeit von einem Kommilitonen lesen zu lassen.

Evaluation

Für Masterarbeiten mit einer empirischen Validierung ist ein GQM-Plan als Evaluationsgrundlage obligatorisch (und muss in die Arbeit mit aufgenommen werden), für Bachelorarbeiten mit einer empirischen Validierung wird dieser empfohlen. Das Evaluationskapitel muss im Sinne der Nachvollziehbarkeit reproduzierbar sein. Bei der Auswertung von Datensätzen sollten gegebenenfalls statistische Maße wie Precision und Recall angegeben werden.

Eine empirische Validierung soll Erkenntnisse darüber bringen, ob der eigene Beitrag tatsächlich die erwarteten Vorteile mit sich bringt. Dazu wird eine klare Formulierung, welche Vorteile man sich durch den eigenen Beitrag verspricht und eine Ableitung der Ziele der Evaluation daraus benötigt. Natürlich können in einer studentischen Arbeit die erwarteten Vorteile typischerweise nicht vollumfänglich validiert werden, sondern nur ein gewählter Ausschnitt. In einer Masterarbeit muss die Evaluation über reine funktionale Tests hinausgehen, indem sie an die o.g. erwarteten Vorteile anknüpft.

Verwandte Arbeiten

Verwandte Arbeiten sind sehr wichtig. Hier muss man zeigen, dass man eine Literaturrecherche durchgeführt hat, sich mit anderen Ansätzen auf dem Gebiet beschäftigt hat und dass die Ansätze verstanden wurden. Eine Diskussion von deren Stärken und Schwächen und eine Begründung warum man nicht diesen Ansatz verwendet hat, machen dies deutlich. Es sollte pro diskutierter verwandter Arbeit explizit gemacht werden, inwiefern sich der eigene Beitrag davon abgrenzt (dies kann entweder pro verwandter Arbeit oder pro Gruppe verwandter Arbeiten diskutiert werden). Die Menge der verwandten Arbeiten sollte immer über die Arbeiten, die in der Forschungsgruppe SDQ entwickelt wurden, hinausgehen.

Das Kapitel zu verwandten Arbeiten sollte sinnvoll strukturiert sein, indem die gefundenen verwandten Arbeiten gruppiert werden. Typischerweise gibt es zwei Arten von verwandten Arbeiten, nach denen gesucht werden sollte: Zum einen Arbeiten, die dasselbe oder ein ähnliches Ziel verfolgen wie die eigene Arbeit, zum anderen Arbeiten, die dieselbe oder eine ähnliche Methode verfolgen. Dies kann für die Strukturierung verwendet werden, innerhalb dieser Gruppen kann weiter strukturiert werden.

Grundlagen

Grundlagen gehören zu jeder Arbeit, können aber unterschiedlich umfangreich ausfallen. Im wesentlichen gilt hier: Sie sollten nur das enthalten, was später im Verlauf der Arbeit tatsächlich benötigt wird. Besonders wichtig ist es hier alle Aussagen, Erklärungen und Beschreibungen durch passende Referenzen an den entsprechenden Stellen zu stützen.

Anhang

Der Anhang der Arbeit sollte zusätzliche Informationen enthalten, die die Arbeit reproduzierbar machen. Das sind beispielsweise bei Umfragen und anderen Nutzerstudien die verwendeten Fragebögen und allgemein bei empirischen Studien Rohdaten oder ausgewählte Auszüge oder Aggregationen davon. Wichtige Algorithmen und Auswertungsskripte können auch in den Anhang angefügt werden.

Code

Bei Arbeiten, die die Erstellung von Programmcode beinhalten, wird vor Ende der Ausarbeitung ein Codereview von mehreren Mitarbeitern/Diplomanden durchgeführt, das der Qualitätssicherung dient.

Replication Package

Der in der Arbeit erzeugt Quellcode sowie die Ergebnisse müssen (spätestens eine Woche nach Abgabe der schriftlichen Ausarbeitung) in einem Replication Package zur Verfügung gestellt werden. Details dazu unter Hinweise_zu_Abschlussarbeiten/Archiving_Thesis_Data.

Betreuung

Während der Ausarbeitungsphase finden in der Regel wöchentliche Treffen zwischen Betreuer/in und Student/in statt.

Es gibt einige Grundsätze bezüglich der Interaktion mit dem Betreuer oder der Betreuerin, die sich an allgemeinen Gepflogenheiten der Höflichkeit sowie der Tatsache orientieren, dass Betreuer und Betreuerinnen üblicherweise zeitlich stärker belastet sind als Studierende.

  • Vereinbarte Termine müssen wahrgenommen werden. Wenn ein Termin nicht wahrgenommen werden kann, dann nur aus dringenden Gründen.
  • Muss ein Termin abgesagt werden, dann sollte dies so früh wie möglich, aber mindestens einen Tag vorher geschehen. Wenn der Betreuer oder die Betreuerin nicht per Telefon erreichbar ist, soll der Student oder die Studentin den Termin per E-Mail absagen.
  • Auch der Betreuer oder die Betreuerin bemüht sich, Terminänderungen so früh wie möglich mitzuteilen. Dazu ist es jedoch notwendig, dass betreute Studierende erreichbar sind, d.h. mindestens einmal am Tag Ihr KIT-E-Mail-Postfach überprüfen.

Abgabe

Die Abgabe erfolgt digital per E-Mail an das Sekretariat (sdq-sekretariat@kastel.kit.edu) und die betreuenden Mitarbeiter. Die digitale Abgabe enthält die unterschriebene Ausarbeitung sowie die unterschriebene Selbständigkeitserklärung. Diese Selbständigkeitserklärung muss innerhalb 1 Woche nach Abgabe im Original im Sekretariat (bitte Öffnungszeiten beachten) abgegeben oder per Post zugeschickt werden.

Weitere Informationen zur Veröffentlichung und Archivierung von Abschlussarbeiten siehe hier (Zugriff nur intern).

Beispiele

Die Beispiel-Masterarbeiten sind eher lang, d.h. es sind durchaus auch kürzere Arbeiten in Ordnung und gewünscht.

Vortrag im Institutsseminar

Anmeldung (zu Beginn der Bearbeitungszeit der Abschlussarbeit)

Erstellen des Vortrags

Informationen zum Vortrag mit teilweise verpflichtenden Vorgaben sind hier zu finden:

Grundsätzlich ist für den Vortrag ein eigener Laptop mitzubringen. Gegebenenfalls wird Ihnen Ihr Betreuer einen zur Verfügung stellen. Aber: viele Laptops und lange "Umstöpselzeiten" können den Ablauf des Institutsseminars stören. Daher ist es von Vorteil, wenn Sie Ihren Vortrag im PowerPoint- oder PDF-Format auf einem USB-Stick mitbringen. Dann können Sie sich mit den anderen Vortragenden vor Beginn des Seminars abstimmen und Ihre Vorträge auf nur einen Laptop kopieren.

Probevortrag

Zur Qualitätssicherung sprechen Sie bitte mit Ihrem Betreuer rechtzeitig einen Termin für einen Probevortrag ab.

Beispiele

Termine für Studierende

Verpflichtende Termine

Für alle Studierenden, die studentische Arbeiten am Lehrstuhl anfertigen:

  • Institutsseminar wenn Vorträge des Lehrstuhls SDQ/ARE eingetragen sind
  • SDQ-Proposal-Seminar
  • Codereview bei Einladung. Dabei sollten Studis, die die Masterarbeit schreiben, mindestens an zwei, bei Bachelorarbeit mindestens an einen Review teilnehmen, soviele, wie sie selbst bekommen.

Falls in Ausnahmefällen eine Teilnahme nicht möglich ist (kollidierende Lehrveranstaltungen, Krankheit), ist eine Abmeldung beim Betreuer erforderlich.

Optionale Termine

Bewertungskriterien

Viele Faktoren fließen in die Bewertung der Arbeit ein. Hauptgegenstand der Bewertung ist die schriftliche Ausarbeitung. Daneben sind dies weitere Faktoren: Schwierigkeitsgrad der im Endeffekt gelösten Problemstellung, Selbstständigkeit bei der Anfertigung, Originalität und Kreativität, wissenschaftliche Arbeitstechnik, Probevortrag und Vortrag im Institutsseminar, ingenieurmäßige Vorgehensweise, Einhaltung der Qualitätssicherungsvorgaben, Stil und Form der Ausarbeitung, Abhalten von Codereviews, Bereitstellung eines Replication Packages ...

Wegen sprachlicher Mängel in der Ausarbeitung (Ausdruck, Grammatik, Rechtschreibung, Nichtbeachtung der Ausarbeitungshinweise) kann es Abzüge in der Bewertung geben. Bei englischen Arbeiten liegt die »Messlatte« für sprachliche Mängel ggf. auch tiefer (in der Natur der Sache, wenn Englisch für den Betreuer auch Fremdsprache ist).

Externe studentische Arbeiten

Studentische Arbeiten in der Industrie:

  • Prinzipiell betreuen wir keine direkten studentischen Arbeiten in der Industrie, sondern nur Arbeiten, die eingebunden sind in die Forschung des Lehrstuhls oder in die Arbeiten am FZI. Allerdings sind studentische Arbeiten im Kontext von Industrie-Kooperationen möglich. Das heißt also:
    1. Das Thema wurde vorher gemeinsam mit einem Betreuer an unserem Lehrstuhl oder dem FZI definiert. Dies stellt sicher, dass das Thema wissenschaftliche Fragestellungen im Kontext des Lehrstuhls oder des FZIs enthält und dass es bei erfolgreicher Arbeit einen publizierbaren Erkenntnisfortschritt erwarten läßt.
    2. Es gibt mit der betreuenden Firma eine formale Kooperation mit dem Lehrstuhl oder dem FZI.
  • Im Falle grundsätzlicher Bereitschaft bietet sich ein gemeinsames Treffen an, um die Details eines Themas in einer Kooperation zu besprechen. Bitte vereinbaren Sie mit uns einen gemeinsamen Termin. Wichtig ist dabei, dass das Thema immer vorher gemeinsam mit einem Betreuer an unserem Lehrstuhl oder dem FZI definiert wird.
  • Bitte beachten Sie, dass dieses Vorgehen insbesondere im Interesse der Studierenden ist: so wird sichergestellt, dass alle Betreuenden ein nachhaltiges Interesse an dem Thema besitzen und die Studierenden in einem unterstützendem Umfeld arbeiten, das mit einer internen Arbeit vergleichbar ist. Bei Themen, die extern definiert wurden, "und nur ein/e KIT-Betreuer/in für die Anerkennung" gesucht wird, ist dies im überwiegenden Fall nicht so, was sich in der Regel auch in einer schlechteren Leistung oder gar einem Abbruch der Arbeit niederschlägt.
  • Im Allgemeinen sollen die Empfehlungen der GI für Abschlussarbeiten in der Industrie beachtet werden
  • Das ausführliche KIT-Merkblatt zu externen Abschlussarbeiten legt u.a. fest, dass nur Abschlussarbeiten betreut werden dürfen, die in das Fachgebiet des Betreuers fallen, und der Betreuer dafür keine Vergütung erhalten darf. Merkblatt externe studentische Arbeiten, KIT

Verschiedenes

Abschlussarbeit auf Englisch

Seit 14. Februar 2007 können Abschlussarbeiten in der Informatik ohne einen gesonderten Antrag in englischer Sprache verfasst werden. Als einzige Einschränkung dazu ist zu beachten, dass die Abschlussarbeit abschließend eine in deutsch verfasste Zusammenfassung von einer halben bis einer Seite enthalten muss. Diese Zusammenfassung der Abschlussarbeit ist dann dem englischsprachigen Inhalt (nach der Titelseite) voranzustellen. In der LaTeX-Vorlage ist dies bereits berücksichtigt.

Verlängerung

Sollten sich während der Durchführung Dinge ereignen, die die Ergebnisse der Abschlussarbeit schwer gefährden, ist es möglich, einen Antrag auf Verlängerung an den Prüfungsausschuss einzureichen. Dieses soll stets nach Absprache mit Prof. Reussner oder Prof. Koziolek passieren.

Exmatrikulation

Wenn Sie sich nach Abgabe Ihrer Abschlussarbeit exmatrikulieren, sollten Sie insbesondere die Öffnungszeiten der Geschäftsführung der Fakultät (auch auf dem Laufzettel des Studienbüros aufgeführt) beachten um den Exmatrikulationsprozess nicht in mehreren Etappen absolvieren zu müssen.

Links

Allgemeine Hinweise zur Anfertigung von studentischen Arbeiten:

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