Bildungsangebote als Bindeglied zwischen Forschung und Praxis – Wie aus Forschungsergebnissen zu neuen Technologien praxisrelevante Ideen für Innovationen entstehen

Die für den ersten Schritt notwendige systematische Literaturrecherche beschreibt eine Methode, um wissenschaftliche Studien und Berichte zuverlässig und präzise zusammenzufassen. Die systematische Literaturrecherche wurde im Fallbeispiel nach Moher et al. (2010) durchgeführt. Für diese systematische Überprüfung des Forschungsstandes wurden sechs wissenschaftliche Literaturdatenbanken (AIS eLibrary, ScienceDirect, ACM Digital Library, Scopus, IEEE XPlore, Taylor & Francis) abgefragt, um sicherzustellen, dass ein breites Spektrum an Fachgebieten, wie z. B. Informatik oder Wirtschaftswissenschaften, abgedeckt wird. Insgesamt lieferten die Literaturdatenbanken im Fallbeispiel 2029 Ergebnisse. Diese wurden in eine Datenbank übernommen und durch eine systematische Filterung auf 40 Artikel reduziert. Hierzu wurden bspw. doppelte Artikel oder Artikel aus anderen Disziplinen entfernt. Auf Grund des besonderen Fokus auf urbane Mobilität im Fallbeispiel wurden die verbliebenen Artikel nach ihrem Kontext gefiltert. Diese 40 Artikel wurden mit besonderem Fokus auf die vorgestellten Anwendungsfälle, die Blockchain-fähigen Funktionen und die genutzten Blockchain-Potenziale in den verschiedenen Anwendungsfällen analysiert. In den 40 analysierten Artikeln konnten verschiedene Basisanwendungsfälle (z. B. Transportmanagement) identifiziert werden, die aus mehreren untergeordneten Anwendungsfällen (z. B. Priorisierung im Verkehr oder Profiling des Fahrverhaltens) bestehen.

Die Literaturrecherche hat nicht nur gezeigt, welche Anwendungsfälle von Blockchain, Blockchain-fähigen Funktionen (Smart Contract, digitale Authentifizierung, Datenkonnektivität & Datenaustausch und (nicht-fungible) Token) und Potenziale (Automatisierung, Vertrauen, Transparenz, Datensicherheit, Geschwindigkeit, Einnahmequelle, Investition) existieren. Vor allem wurde aufgezeigt, welche Anwendungsfälle welche Funktionen nutzen und welche Potenziale der Blockchain für welche Anwendungsfälle besonders relevant sind.

Komplementär zur Literaturanalyse wurde eine Praxisanalyse durchgeführt, um die Erkenntnisse aus der systematischen Literaturrecherche zu ergänzen und zu unterstützen. Ziel der Praxisanalyse war es im Fallbeispiel, die Erkenntnisse über aktuelle und zukünftige Trends bei der Anwendung der Blockchain-Technologie in der Wirtschaft, die in der Literatur nicht behandelt wurden, zu vertiefen. Die Praxisanalyse im vorliegenden Anwendungsfall erfolgte semi-strukturiert in Anlehnung an Nagel et al. (2019). Zunächst wurde systematisch in relevanten Datenbanken nach Unternehmen gesucht. Da es sich im vorliegenden Fallbeispiel um die Anwendung von Blockchain-Technologie in Europa handelt, wurden entsprechend Unternehmen aus dem Euro Stoxx 50 Index betrachtet. Darüber hinaus wurde die chaineurope Datenbank abgefragt, welche eine Übersicht über aktuelle Blockchain-Start-Ups in Europa bietet. Start-Ups sind dafür bekannt, dass sie neuartige Technologien als erstes in Produkte und Services überführen (Weiblen und Chesbrough 2015), von daher war es wenig überraschend, dass insbesondere Start-Ups die Technologie nutzen. Eine Besonderheit wurde für das vorliegende Fallbeispiel aber festgestellt, denn die betrachteten Start-Ups fokussieren sich oftmals auf wenige spezifische Funktionen, um einen Geschäftsfall abzudecken. Daher waren diese besonders geeignet, um die Ergebnisse der Literaturanalyse zu vervollständigen. Ergänzt wurde die strukturierte Suche durch gezielte Schlagwortsuchen, Nachrichten und Reports in Anlehnung an eine gezielte Stichprobenstrategie (Patton 1990). Die Praxisanalyse unterstützt die Erkenntnisse aus der Literaturanalyse, da sie im Fallbeispiel Belege für bestimmte Eigenschaften der Blockchain-Technologie oder ihrer Anwendung liefert.

Schließlich lieferte die Praxisanalyse ein ganzheitliches Bild für die systematische Dokumentation von Anwendungsfällen als breitere Basis für die Workshops, da sie es ermöglicht zu überprüfen, ob die in den Workshops entwickelten Anwendungsfälle neu und nicht existent sind, bereits in der Literatur thematisiert oder auch bereits als Geschäftsfall von einem Start-Up aufgesetzt wurden.

Insgesamt bildeten die Erkenntnisse des zweistufigen Ansatzes die inhaltliche Grundlage für explorierende Workshops mit Partnern aus Praxis und Forschung.

Aus der Recherche zum aktuellen Forschungsstand zur Blockchain-Technologie ging hervor, dass die Technologie spezifiziert ist, es aktuell aber insbesondere auf der Praxisseite an den notwendigen Kenntnissen des Nutzens und zur Nutzung der Technologie fehlt (Lacity und van Hoek 2021). Daher ist eine Wissensvermittlung an diese Akteure notwendig. Unter Bezugnahme des Wissensdreiecks kommen diese Akteure aus der Forschung und Wirtschaft. Jedoch blieb hierbei unklar, welche Akteure aus der Wirtschaft angesprochen werden sollten. Erkenntnisse dazu liefert die systematische Literatur- und die Praxisanalyse, wonach die Wirtschaftsakteure mit Bedarf an Wissensvermittlung aus der Industrie, aber vor allem aus der Stadtverwaltung kommen. Insbesondere die Stadtverwaltung nimmt eine Schlüsselrolle als regulatorischer Ermöglicher der Technologie ein.

Somit dienten die Workshops als Austauschort zwischen Akteuren aus der Bildung, Forschung, Industrie und Stadtverwaltung, wobei der Workshop vom Bildungsinstitut initiiert werden sollte. Die Workshops verfolgten das übergeordnete Ziel, durch Interaktion zwischen Beteiligten des Wissensdreiecks den Bedarf und die Anforderungen an ein Bildungsangebot an die Praxis zu explorieren, um darauf aufbauend das digitale Bildungsangebot entsprechend der Bedürfnisse aufzustellen, aber auch, um zu erkennen, wie die erkannten Funktionen effektiv vermittelt werden können.

Ein erster Workshop wurde im Fallbeispiel bewusst mit Akteuren aus Forschung und Industrie initiiert. Zum einen, um das übergeordnete Ziel der Bedarfsermittlung zu verfolgen, zum anderen aber auch, um die eigenen Erkenntnisse, die vor allem auf einer Sekundäranalyse basieren, mit Experten aus dem Bereich Blockchain abzugleichen. Daher wurden zum Workshop unter anderem Experten eingeladen, die sich in ihrer Forschung oder in der Praxis mit der Blockchain-Technologie beschäftigen. Insgesamt haben am Workshop 18 Personen aus 10 verschiedenen Organisationen teilgenommen. Der Workshop wurde online per Videokonferenz und unter der Verwendung der online Kollaborationsplattform Mural durchgeführt. In Abb. 3 ist der Verlauf des Workshops abgebildet. Der Workshop dauerte zwei Stunden und begann mit einem Warm-Up zur Vorstellung des Workshops und seiner Ziele sowie einem gegenseitigen Kennenlernen. Der „Ice-Breaker“ sollte die Gesprächsatmosphäre auflockern. Zum Abschluss dieser Phase sollten sich die Teilnehmenden selbst zu ihren Vorkenntnissen zur Technologie einschätzen und kurz ihre Entscheidung begründen. Hierbei zeigte sich, dass das eigene Wissen zur Technologie relativ höher eingeschätzt wurde als die persönlichen Berührungspunkte mit der Technologie. Insgesamt wurde das eigene Vorwissen aber insbesondere von Teilnehmenden aus der Praxis als „niedrig“ eingestuft. Dies spiegelt die Zusammensetzung der Gruppe wider sowie die geringe Verbreitung der Technologie in der Praxis. Im Anschluss an das Warm-Up folgte ein kurzer Stimulusvortrag. Der Stimulusvortrag basierte auf den zusammengetragenen Erkenntnissen aus der Literatur- und Praxisanalyse. Ziel des Vortrags war es, ein gemeinsames Verständnis zur Technologie aufzubauen. Dies ist essentiell für die sich anschließende kreative Phase. In dieser Kreativphase sollten die Teilnehmenden ihr vermitteltes Wissen nutzen, um Anwendungsfälle zu entwickeln. Somit verfolgt die Kreativphase zwei Ziele: Implizit wird durch den Vortrag die Klarheit der Wissensvermittlung geprüft, wobei Rückfragen als Ausgangspunkt für Verbesserungen genutzt werden können. Explizit wird das vermittelte Wissen direkt angewendet, wobei sich auch hier zeigt, wie klar das Wissen im Vortrag kommuniziert wurde. Wichtig ist es, dass in der Kreativphase eine Kreativmethode gewählt wird, die an die Gruppengröße sowie den Teilnehmenden ausgerichtet ist. Für den durchgeführten Workshop im Fallbeispiel wurde ein Brainstorming unter Verwendung der 1‑2-4-All-Methode (Lipmanowicz und McCandless 2014) durchgeführt. Der Vorteil dieser Methode ist es, dass zu Beginn des Brainstormings alle Teilnehmenden alleine über den Sachverhalt nachdenken und in den darauffolgenden Iterationsrunden zunächst zu zweit und dann in einer vierer Gruppe Ideen gemeinsam weiterentwickeln, sodass zum Ende des Brainstormings konkrete Ideen im Plenum diskutiert werden können. Nach einer kurzen Pause wurden die Ergebnisse gemeinsam hinsichtlich des zu erwartenden Potenzials für Gesellschaft, Wirtschaft, Stadt und Bürgerinnen sowie Bürger priorisiert. Zum Abschluss wurde erneut eine Selbsteinschätzung zum Kenntnisstand über Blockchain initiiert, offene Fragen aufgenommen und über Trainingsbedarf diskutiert. Besondere Bedeutung kam hierbei der Behandlung des Datenschutzes bei. Darüber hinaus zeigte etwa die Selbsteinschätzung des Kenntnisstandes über Blockchain eine leichte Verbesserung bei Teilnehmenden aus der Praxis, wobei dies auch eine Momentaufnahme als Resultat der Auseinandersetzung im Workshop sein könnte.

Aufbauend auf den Erkenntnissen des ersten Workshops wurden vertiefende Workshops mit Akteuren aus Städteverwaltungen durchgeführt. Im Unterschied zu den Workshops mit Akteuren aus Forschung und Industrie waren die Workshops mit den städtischen Partnern auf die spezifischen Bedürfnisse und Anforderungen vor Ort ausgerichtet. Dies ist besonders relevant, da die Umsetzung von Anwendungsfällen in einem städtischen Kontext in hohem Maße mit den lokal-spezifischen Bedingungen zusammenhängt. Daher wurde eine Reihe von Workshops durchgeführt, wobei für einen Workshop jeweils Vertreter einer einzelnen Stadt eingeladen wurden. Die Struktur und der Inhalt der vertiefenden Workshops mit Städtepartnern ähnelten dem initialen Workshop, jedoch mit einem stärkeren Fokus auf städtespezifische Herausforderungen und weiteren Trainingsbedarf.

Insgesamt dienten die Workshops zur Ableitung von Anforderungen an ein Weiterbildungsangebot sowie den spezifischen Bedürfnissen der einzelnen Stakeholder. Eine Kernerkenntnis ist es bspw., dass die meisten Befragten zwar Blockchain-Technologie mit Kryptowährungen in Verbindung bringen, jedoch darüber hinaus keine Vorstellung darüber haben, was Blockchain leisten bzw. nicht leisten kann. Um das Potenzial in Business Cases aber voll verstehen und entfalten zu können, ist es notwendig eine grundlegende Vorstellung über die Technologie zu haben. Übertragen auf das Lernkonzept für das Bildungsangebot bedeutet dies, dass es zunächst erforderlich ist ein gemeinsames Grundwissen zu etablieren. Darauf aufbauend können dann Business Cases vermittelt werden, um das Potenzial der Technologie weiter zu verdeutlichen.

Somit schlagen die Workshops die Brücke zwischen Forschung und Wirtschaft. Die Workshops erfüllen für die Erstellung eines Bildungsangebots die Funktion, eine Interaktion zwischen beiden Akteursgruppen zu ermöglichen, um dabei das Potenzial der Technologie aufzuzeigen und gleichzeitig die Herausforderungen sowie Bedürfnisse bei der Anwendung der Technologie zu explorieren.

Basierend auf den Erkenntnissen aus der Literatur- und Praxisanalyse sowie den Workshops mit Stakeholdern aus Wirtschaft und Forschung, wurde das Lernkonzept für das Bildungsangebot erstellt. Die digitalen Lernangebote wurden als interaktive Lerneinheiten entwickelt, die realistische und realisierbare Anwendungsfälle von Blockchain im Kontext urbaner Mobilität repräsentieren. Diese Anwendungsfälle basieren auf den zuvor durchgeführten Workshops. Eine Lerneinheit wird als nanoMooc angeboten, was einem audiovisuellen Format des digitalen Trainings entspricht. Die Bezeichnung nanoMooc ist ein im Rahmen des Programms geschaffener Neologismus für einen „massive open online course“ (MOOC) mit einem kurzen, fokussierten Training auf eine einzelne Kompetenz (nano), im vorliegenden Fall auf verschiedene Aspekte der Blockchain-Technologie. Entsprechend handelt es sich bei den nanoMoocs um eine reduzierte Form von MOOCs (vgl. Whitaker et al. (2016) für eine aktuelle Auseinandersetzung mit MOOCs), wobei im Wesentlichen die Kollaboration zwischen Teilnehmenden entfällt und die Wissensvermittlung im Vordergrund steht. Dennoch sind die einzelnen nanoMoocs in einer zusammenhängenden Kursstruktur eingebunden.

Um den Bedürfnissen der Teilnehmenden aus den Workshops zu entsprechen, bestehen diese aus zwei Kursstufen:

Das übergeordnete Ziel der nanoMoocs ist es, den Lernenden als Grundlage zu dienen, um eigene Anwendungsfälle bzw. Geschäftsfälle durch eine Neukombination der Blockchain-fähigen Funktionen zu entwickeln, so dass Innovationen entstehen. Entsprechend absolvieren die Teilnehmenden zunächst den Basis nanoMooc zum Aufbau eines grundlegenden Wissens über die Blockchain-Technologie. Hier werden bspw. auch die Blockchain-fähigen Funktionen (Smart Contract, digitale Authentifizierung, Datenkonnektivität und Datenaustausch sowie (Non-fungible) Token) eingeführt. Im Anschluss können die Teilnehmenden aus spezifischen Use Case nanoMoocs wählen, die jeweils einen Anwendungsfall behandeln. Dabei werden die zuvor eingeführten Funktionen genutzt, um den Anwendungsfall zu beleuchten. Die gewählte Struktur erlaubt durch eine Modularität den Kurs durch neue nanoMoocs zu erweitern. Zu Beginn sollen vier Use Case nanoMoocs zur Verfügung stehen. Diese basieren auf den zuvor durchgeführten Workshops und spiegeln somit aktuell interessante Anwendungsfälle wider, wie bspw. die Möglichkeit einer „Vehicle ID“. Diese erlaubt es Logistikunternehmen Vehikel und Ladeinformationen auf einer Blockchain zu verknüpfen und somit Informationen automatisch an Partner entlang der Lieferkette zu teilen, etwa wenn das Vehikel einen Grenzkontrollpunkt passiert. Da sich die Blockchain-Technologie noch in einer entstehenden Phase befindet (Lacity und van Hoek 2021), können in Zukunft weitere Anwendungsmöglichkeiten entstehen. Diese können dann durch zusätzliche nanoMoocs ergänzt werden.

Nachdem die Inhalte basierend auf den Ergebnissen der Workshops entschieden wurden, wurde die Struktur der Wissensvermittlung und -abfrage der einzelnen nanoMoocs bestimmt. Diese folgt der Lerntheorie des Constructive Alignment, die vorschlägt Lernziele, Lehr‑/Lernaktivitäten und die Überprüfung des Erlernten aufeinander abzustimmen (Biggs und Tang 2011). Einzelne nanoMoocs können unterschiedlich gestaltet sein (z. B. mit überraschenden Elementen), folgen aber dennoch einem identischen Aufbau, der in Abb. 4 visualisiert ist. Jedes nanoMooc ist in drei Abschnitte unterteilt: Einführung, Haupt-Lehr‑/Lernaktivitäten und Abschluss.

In der Einführung beginnt jedes nanoMooc mit einem Thought Starter, um das Interesse zu wecken. Thought Starter sind kleine Denkanstöße und können bspw. entweder ein anschauliches Beispiel oder ein paar Fakten und Statistiken sein. Hier ist es wichtig, Kreativität zu zeigen und das Interesse der Lernenden an der Lerneinheit zu wecken. Darüber hinaus sollten die Lernziele so formuliert werden, dass sie den Inhalt und das kognitive Niveau des zu lehrenden und zu lernenden Inhalts genau beschreiben. Die Lernziele sollten widerspiegeln, warum der Inhalt für die Lernenden wichtig ist. Um Lernziele zu definieren, ist die Orientierung an der Lernergebnis-Taxonomie von Anderson und Krathwohl (2001) mit den sechs kognitiven Prozessdimensionen (Erinnern, Verstehen, Anwenden, Analysieren, Evaluieren und Kreieren) und den vier Wissensdimensionen (faktisch, konzeptionell, prozedural und metakognitiv), von einfach bis komplex, empfehlenswert.

Im Anschluss an die Einführung mit dem Thought Starter und den definierten Lernzielen folgen die Haupt-Lehr‑/Lernaktivitäten. Diese sind in verschiedene kleine Kapitel unterteilt, wobei jedes sowohl eine Wissensvermittlung als auch -überprüfung enthält. Beides sollte variiert werden, um eine höhere Akzeptanz der nanoMoocs zu erreichen und um Langeweile während des Lernprozesses zu vermeiden, so dass Lernende auch wirklich mit den nanoMoocs lernen wollen. Lernende eignen sich unterschiedliche Kenntnisse und Fähigkeiten an (z. B. in Präsentationen, Videos, Podcasts, Best-Practice-Start-Ups oder wissenschaftlichen Beiträgen) und wenden ihr dabei erworbenes Wissen in zu lösenden Aufgaben an. Die Aufgaben variieren von Ja‑/Nein-Fragen, Single‑/Multiple-Choice-Aufgaben, Markierungsaufgaben, Sequenzaufgaben (Drag & Drop), Zuordnungsaufgaben (d. h. Zuordnung von Begriffen oder Bildern), Kreuzworträtseln und Textaufgaben (Lückentexte oder freie Texte). Es ist nicht notwendig, alle denkbaren Aufgabentypen einzubeziehen, sondern sicherzustellen, dass eine Vielzahl von ihnen verwendet wird und sie so gestaltet sind, dass das Erreichen der Lernziele überprüft werden kann (Kibler und Eckardt 2018).

Den Abschluss eines jeden nanoMoocs bildet ein finales Quiz, mit dem das Erreichen der in der Einführung formulierten übergeordneten Lernziele bewertet wird. Während in den Haupt-Lehr‑/Lernaktivitäten auch Wissenstests integriert sind, um das in den einzelnen kleinen Kapiteln erworbene Wissen zu überprüfen, konzentriert sich der Abschlusstest auf die Überprüfung des Erreichens der allgemeinen Lernziele über alle Kapitel hinweg. Die verwendeten Aufgabentypen zur Überprüfung der Lernziele sollten ebenfalls variieren, wie im obigen Abschnitt beschrieben. Zusätzlich zum Quiz können am Ende Querverweise auf weitere Lerninhalte, die nicht Teil des nanoMoocs sind, aufgelistet werden, um das Interesse an weiteren Lernaktivitäten zu wecken und als Cliffhanger zu anderen verbundenen Lerninhalten zu dienen.

Die klar definierte Struktur jedes nanoMoocs soll es den Lernenden ermöglichen, sich voll und ganz auf Blockchain und die damit verbundenen Funktionen sowie die vorgestellten Anwendungsfälle in der urbanen Mobilität zu konzentrieren, so dass sie nach dem Lernprozess in der Lage sind, eigene Blockchain-Anwendungsfälle zu entwickeln, um ihr Innovationspotenzial zu stärken.