Fünf Fragen an Fabienne Hartmann-Fritsch, Referentin an den Technik- und Informatikwochen
Fabienne Hartmann-Fritsch hat an der ETH Zürich Biologie studiert und später an der Universität Zürich doktoriert. Sie ist ausserdem Mitgründerin der Firma CUTISS, einem Start-Up und Spin-off der Universität Zürich, welches personalisierte Haut für brandverletzte Patient:innen im Labor herstellt. An unseren Technik- und Informatikwochen hält sie regelmässig Referate über ihre Arbeit bei CUTISS und die Start-Up-Welt.
- Was fasziniert Sie an Ihrem Beruf?
Besonders fasziniert es mich den Weg zu sehen, wie etwas aus der Grundlagenforschung dann schlussendlich am Menschen angewandt werden kann und wie viele Jahre Forschung dahinterstecken, bis man die Bewilligung bekommt, etwas am Menschen zu testen. Ausserdem ist auch die Zusammenarbeit mit den Spitälern sehr spannend, um zu sehen, wie heute die Ärzt:innen arbeiten und die Patient:innen versorgt werden und natürlich auch das Potenzial zu sehen, wie es mit unserer Methode in Zukunft aussehen könnte.
- Welche Profile (Studiengang, Persönlichkeit, Berufserfahrung, Wissen) sind für Ihr Unternehmen interessant?
Bei uns arbeiten Leute aus ganz unterschiedlichen Bereichen, z.B. haben wir Ingenieur:innen im Bereich der Automatisierung, um unsere Herstellungsprozesse zu automatisieren oder Biolog:innen, die klinische Studien machen sowie Biochemiker:innen, die in der Forschung an der Produktweiterentwicklung arbeiten. Wir haben aber auch Pflegefachpersonen, welche dann die klinischen Studien von der Patienten-Seite her betreuen. Ausserdem sind bei uns natürlich auch HR-, Admin- und Logistikmitarbeitende angestellt. Insgesamt sind wir also sehr breit aufgestellt. Wenn man Lust hat zu lernen und sich weiterzubilden, dann gibt es viele Möglichkeiten, auch wenn man nicht den perfekten Lebenslauf hat.
- Welchen Tipp hätten Sie bei der Gründung des Start-ups rückblickend gerne erhalten?
Ich glaube, man tendiert automatisch dazu, dass man sich nur auf das Kernbusiness fokussiert und dieses aufzieht. Es ist aber genauso wichtig, dass man auch schon früh probiert, die ganze Firma an sich aufzubauen und interne Prozesse vorzubereiten. Es lohnt sich, Bereiche, die vielleicht nicht im eigenen Fokus sind, trotzdem von Anfang an sauber aufzubauen. Denn anfänglich mit einem kleinen Team weiss jeder alles, aber jetzt mit etwa 40 Personen geht das nicht mehr und man muss aufteilen und abgeben. Dafür braucht es Prozesse und Strukturen.
- Welchen Beitrag leisten die Technik- und Informatikwochen aus Ihrer Sicht zur MINT-Nachwuchsförderung?
Die Technik- und Informatikwochen leisten einen sehr wichtigen Beitrag, denn es gibt viele junge Menschen, die diese vielen technischen Studiengänge und Berufe gar nicht auf dem Radar haben. Für sie ist es extrem wichtig zu sehen, was es überhaupt alles für Möglichkeiten gibt. Für diejenigen, die sich bereits schon etwas informiert haben, ist die Woche vor allem spannend, um die Vielfalt der MINT-Berufe und -Studiengänge noch genauer kennenzulernen. Grundsätzlich braucht es aber auch in der Gesellschaft einen Wandel im Bewusstsein für MINT-Berufe. Denn diese sind es, die je länger je mehr die Welt gestalten und prägen, z.B. mit der Automatisierung und Digitalisierung, und natürlich auch an Wichtigkeit gewinnen.
- Welchen Tipp geben Sie jungen Menschen in der Berufs- und Studienwahl?
Es lohnt sich, vor allem am Anfang zu investieren, einen Studiengang zu wählen und dann für diesen zu lernen. Auch wenn es am Anfang hart ist – das Grundstudium mochte ich gar nicht und ich musste sehr dafür kämpfen –, sollte man wirklich versuchen, in das Studium zu investieren, ambitioniert zu sein und es durchzuziehen. Denn die meisten Studiengänge werden in den höheren Semestern besser, wenn man selber mehr wählen und sich spezialisieren kann.
Interview: Lena Frölich, Projektmitarbeiterin IngCH
Bild: Geri Born
Reto von Salis
Nous avons constaté que les jeunes talents des CFF apportent beaucoup et que nous avons besoin de jeunes ingénieurs motivés. L'adhésion à IngCH est, entre autres, un investissement dans le recrutement de personnel qualifié.
Hansjörg Buchser
Si nous voulons que la Suisse reste au top, nous devons faire quelque chose pour cela. Les connaissances techniques de base, la pensée analytique et en réseau, la capacité d'innovation et la créativité sont plus que jamais nécessaires. Ces compétences doivent être formées, encouragées et récompensées. Cela commence dès le plus jeune âge. Pour développer les compétences des métiers de demain, nous devons aujourd'hui éveiller l'intérêt et étancher la soif de savoir, sans distinction de sexe ni d'âge. C'est pourquoi je m'engage personnellement avec Accenture à promouvoir les MINT auprès de nos talents.
Philipp Spaeti
Pour IBM Suisse, il est important d'une part de renforcer le site suisse et d'autre part d'occuper notre site avec les talents correspondants. Nous nous intéressons à notre promotion de la relève, mais IBM Suisse vit bien sûr aussi de la place industrielle suisse. C'est pourquoi il est également important pour nous que tout l'écosystème et l'industrie soient dotés de bonnes compétences et puissent se développer.
Giacinto Provenzano
Pour l'UBS, la promotion de la relève dans le domaine technologique est très importante. Nos jeunes talents apportent à la banque beaucoup de nouvelles impulsions et de connaissances qui sont pertinentes pour nous et qui font la différence aujourd'hui et à l'avenir.
Sandro Toldo
Les journées techniques des filles sont un élément important pour la promotion de la relève MINT. Nous le constatons dans les métiers techniques, où nous avons déjà pu recruter quelques Dessinatrice-constructrice industrielle et polymécaniciennes grâce à ce programme. Nous souhaitons également poursuivre notre objectif d'intégrer encore plus de femmes dans la formation chez MAN Energy Solutions.
World Robot Olympiad
Die World Robot Olympiad (WRO) ist ein internationaler Robotik-Wettbewerb für Kinder und Jugendliche von 8 bis 19 Jahren in Teams aus 2 bis 3 Personen. Die Aufgaben sind seit Januar bekannt, aber am Wettbewerbstag kommen noch Überraschungsaufgaben dazu, bei denen die Teams ihre Problemlösekompetenz unter Beweis stellen können. Wie die Wettbewerbsaufgaben entwickelt werden, welche Fähigkeiten die Teilnehmenden brauchen und welchen Einfluss die WRO auf die Nachwuchsförderung hat, erklärt Vera Hauser aus dem Organisationskomittee der WRO im Interview.
Was sind die Aufgaben des Vereins WRO Schweiz?
WRO Schweiz ist die offizielle Ausrichterin des Wettbewerbs in der Schweiz. Der Verein organisiert das Schweizer Finale und sucht Regio-Partner, die die Regionalwettbewerbe durchführen, an denen man sich für das Schweizer Finale qualifizieren kann.
Wie werden die Wettbewerbsaufgaben ausgewählt und entwickelt?
Die Wettbewerbsaufgaben werden jeweils von Gastland des Weltfinales entwickelt, das ist dieses Jahr Panama. Die Aufgaben haben immer ein Thema, das in diesem Land eine wichtige Rolle spielt. Aufgrund der geografische Lage Panamas zwischen zwei Ozeanen und des Panamakanals haben die Aufgaben daher Verkehr und Kommunikation zum Inhalt. So müssen für die Kategorie RoboMission die jüngsten Teilnehmenden die bedrohten Lebensräume retten und z.B. Korallenriffs pflegen und Schiffsabfälle richtig entsorgen, die mittleren die Server-Infrastruktur instandsetzen und die ältesten Container verladen.
Beim Entwickeln wird darauf geachtet, dass ein Teil der Aufgaben immer gleich ist, während bei anderen Teilaufgaben die Aufstellung der Wettbewerbsobjekte auf dem Parcours randomisiert ist. So können auch die Anfängerteams Erfolge erzielen, aber für eine höhere Punktzahl ist es notwendig, dass der Roboter aufgrund von Sensorwerten selbständig Entscheidungen treffen kann. WRO Schweiz übernimmt die Aufgaben grundsätzlich, nimmt aber für die Regionalwettbewerbe in den jüngeren Altersklassen gewisse Vereinfachungen vor.
Der Wettbewerb ist in verschiedene Kategorien unterteilt: In der Kategorie RoboMission, dem klassischen Wettbewerb, konstruieren und programmieren die Teilnehmenden einen Lego-Roboter, der in der Lage ist, auf einem Parcours Aufgaben autonom zu lösen. In der Kategorie Future Innovators, die dieses Jahr zum ersten Mal durchgeführt wurde, entwickeln die Teams in der Vorbereitung einen Prototypen für einen Roboter, der ein Problem aus der wirklichen Welt lösen kann. Dazu wird eine Präsentation erstellt und der Jury präsentiert.
Welche Fähigkeiten brauchen die Teilnehmenden?
Neben allgemeinen Problemlösungskompetenzen wie etwa dem Entwickeln einer guten Strategie braucht es Kompetenzen im Programmieren und im Konstruieren. Roboter müssen selbst entwickelt werden und dürfen nicht von anderswo übernommen werden. Das Internet darf als Inspiration dienen, aber es darf nichts 1:1 nachgebaut werden. Beim Programmieren geht es vor allem darum, mit der Randomisierung clever umzugehen. Wenn es z.B. vier Objekte an sechs möglichen Startpositionen gibt, und bei Position fünf bereits alle Objekte da waren, braucht Position sechs gar nicht mehr angefahren werden, womit Zeit gespart wird. Nicht alle Teams können das, was sich dann später bei den Wertungsläufen bemerkbar macht, wenn die Zeit nicht reicht, um den Lauf abzuschliessen.
Aber die eigentlich wichtigste Kompetenz ist die Zusammenarbeit im Team. Gute Kooperation, das Erkennen der Stärken und Schwächen der einzelnen Teammitglieder und der gemeinsame Einsatz für das Ziel sind ein Schlüssel für den Erfolg!
Welchen Beitrag leistet die WRO zur MINT-Nachwuchsförderung?
Der übergeordnete Vereinszweck ist es, das Interesse der Jugendlichen an MINT-Fächern, insbesondere der Robotik zu fördern. Neben der Durchführung der Wettbewerbe bietet WRO Schweiz daher auch Workshops für Lehrpersonen und Jugendliche an, und im September 2023 wird erstmalig auch ein dreitägiges Robotik-Camp durchgeführt.
Und wie fanden es die Teilnehmenden?
Sofia und Sara vom Team GoodGirlsGangBrugg mögen am Programmieren besonders, dass man immer sofort sieht, wenn man etwas falsch gemacht hat. Deshalb probieren sie Stück für Stück und kommen so zu einem guten Ergebnis. Um sich auf den Wettbewerb vorzubereiten haben sich Viviane, Ava und Elena vom Team Donnervogel immer am Wochenende getroffen und zusammen programmiert: «Wir haben den Code mehrmals neu geschrieben, bis wir zufrieden waren.» Besonders gefreut haben sie sich bei der WRO auf die Überraschungsaufgaben: «Die vom Nachmittag fanden wir besonders cool. Wir haben einfach Spass am Programmieren!» antworteten sie strahlend. Mael und Quirin vom Team Robolution können sich dank der Robotic Olympiad vorstellen, später etwas Technisches zu studieren, z.B. im Bereich Software, Webdesign oder im Ingenieurwesen.
Interview: Lena Frölich, IngCH, und Vera Hausherr, WRO
Bild: Herbert Wirz
Guter Informatikunterricht ist spannend, korrekt und verständlich
Um spannenden, korrekten und verständlichen Unterricht zu gestalten, benötigen wir – laut dem amerikanischen Bildungspsychologen Jerome Bruner1 – sowohl ein tiefes Verständnis der Materie als auch eine geduldige Ehrlichkeit in deren Präsentation. Die Informatik ist nicht oberflächlich begreifbar. Wie das Positionspapier des SVIA und VSMP über Informatik als Grundlagenfach2 treffend besagt: «Mathematik, Physik und Informatik als Schulfächer haben gemeinsame Wurzeln und ähnliche Zielsetzungen. […] Die drei Fächer denken in abstrakten Systemen und nutzen konsequent formale Sprachen. Zudem bauen sie auf formellen abstrakten Abläufen auf, denen ein algorithmisches Denken zugrunde liegt. Sie bieten darüber hinaus ein Trainingsfeld für eine systematische Problemanalyse, das Entwickeln von Lösungsstrategien und das kritische Evaluieren von Lösungen.»
Spannend
Ein Verständnis von Informatik verleiht uns allen Einblicke in die Dynamiken der Welt. Wie in der Mathematik und Physik können wir in der Informatik Modelle der Wirklichkeit oder der Zukunft erstellen. In der Informatik sind die Modelle ausführbar: Wir können unsere vereinfachte oder erträumte Wirklichkeit simulieren und in unserer Simulation beliebige Aspekte beobachten und manipulieren. Wir können nicht nur eigene Welten erschaffen und erkunden, wir können auch unsere reale Welt besser begreifen. Die Informatik erlaubt es uns, für bestimmte Fragestellungen Antworten abzuleiten. So können wir beispielsweise Aussagen von Interessenvertretern überprüfen, indem wir vertrauenswürdige Rohdaten (zum Beispiel vom Bundesamt für Statistik) analysieren und interpretieren.
Spannender Informatikunterricht kann auf Beispielen und Übungen basieren, die Schüler:innen ihr stets wachsendes Verständnis der Materie praktisch erfahren lässt. Dabei sollte auch die ethische Verantwortung der Lernenden in Bezug auf die diversen Einsatzmöglichkeiten ihrer Informatikfähigkeiten thematisiert werden.
Korrekt
Die Informatik basiert auf formalen Sprachen und Systemen. Für guten Informatikunterricht ist die Korrektheit unserer Unterrichtsmaterialien und Aussagen essenziell. Mehrdeutigkeit und imperfekte Analogien sind für die Entwicklung eines soliden Verständnisses hinderlich. Diese Stolpersteine sind allerdings nicht beschränkt auf die Informatik. Wie folgt beschrieb es der bekannte Physiker Richard Feynman, nachdem er für die kalifornische Curriculum-Kommission3 eine fünf Meter lange Reihe von Mathematik-Schulbüchern begutachtet hatte: «[The books] would try to be rigorous, but they would use examples (like automobiles in the street for «sets») which were almost OK, but in which there were always some subtleties. The definitions weren’t accurate. Everything was a little bit ambiguous.»
Untersuchungen zu Fehlvorstellungen im Programmierunterricht4 führen oft zu mehrdeutigen oder gar inkorrekten Unterrichtsmaterialien – von Lehrbüchern über im Unterricht verwendete Diagramme bis hin zu notionalen Maschinen – als Ursprung für Fehlvorstellungen der Schüler:innen. Nur ein solides und tiefgehendes Verständnis der zu unterrichtenden Konzepte hilft, diese Schwächen zu erkennen und zu korrigieren
Verständlich
«We begin with the hypothesis that any subject can be taught effectively in some intellectually honest form to any child at any stage of development.»
Diese Aussage Jerome Bruners impliziert, dass auch tiefgreifende Informatikkonzepte auf beliebigen Schulstufen wirkungsvoll unterrichtet werden können. Der Schlüssel dazu ist die Vereinfachung. So kann man zum Beispiel die essenziellen Konzepte der Programmierung auch mit simplen, formal korrekt gestalteten Sprachen lehren, anstatt eine komplexe, in der Industrie verbreitete (und mit unzähligen Ausnahmen und Macken behaftete) Sprache zu verwenden. Die momentan in Schulen beliebte Sprache Python zum Beispiel ist formal betrachtet etwa vier- bis zwölfmal so umfangreich wie Racket BSL, die wir als erste Programmiersprache an der USI in Lugano unterrichten. Auch wenn man als Lehrperson von der extra Komplexität abzulenken versucht: Die Schüler:innen werden trotzdem damit konfrontiert; sei es mit Fehlermeldungen, in Code-Beispielen aus dem Internet oder KI-generierten Lösungen von Programmieraufgaben.
Die Informatik als Lernbereich ist sehr komplex und ermöglicht und erfordert gerade deshalb spannenden, korrekten und verständlichen Informatikunterricht.
Text: Matthias Hauswirth, Associate Professor an der USI (Università della Svizzera italiana) in Lugano. Sein Spezialgebiet sind Programmiersprachenkonzepte in der Bildung.
1 Bruner, Jerome. 1960. The Process of Education. Harvard University Press. S. 22. 2 SVIA+VSMP Positionspapier. 2022. «Informatik als Grundlagenfach». 3 Richard Feynman. 1985. Surely You’re Joking, Mr. Feynman! 1. Ausgabe. W. W. Norton. S. 292. 4 www.progmiscon.org