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ProzessorientierteSoftware-EntwicklungDr. Hanno SchauerMons-Tabor-Gymnasium Montabaur
Unterrichtsthema„Software-Entwicklung“Hoher „Bildungswert“ (Vermittlung von Kernkompetenzen): Technologien im Team gestalten Systematische Projektarbeit („Ingenieursarbeit“) Authentische Anwendung von Modellierungsmethoden20.05.2015Dr. Hanno Schauer2
1. Software-Entwicklung:Herausforderungen in Praxisund Unterricht
Eine „Kapitänsaufgabe“als Problemaufriss„Ein Schüler benötigt 45 Minuten, um eineAmpelschaltung zu programmieren.Wie lange benötigen 100 Schüler, um dasVerkehrsleitsystem einer Stadt mit 80 Ampeln zuplanen und zu implementieren?“!20.05.2015Große Projekte erfordern ein anderes Vorgehenzur Planung und Durchführung als kleine.Dr. Hanno Schauer4
Herausforderungen:Große Softwareprojekte Softwareprojekte betreffen die ITund die (Anwendungs-) Domäne Beteiligte mit unterschiedlichem Hintergrund:Auftraggeber, Anwender, Entwickler, (Zentrale) Erfolgsfaktoren: sorgfältige Analyse des Problemgegenstands methodengestützte Softwareplanung dediziertes Projektmanagement!20.05.2015Das Programmieren von Software wird in der PraxisDr. Hanno Schauerhäufig nicht als Herausforderungbegriffen.5
Herausforderungen für den Unterricht: Komplexität realer Projekte erlebbar machen Betonung früher Phasen (Analyse Entwurf) Überforderung von Schüler(inne)n vorbauen(insb. bei Schwächen in Programmierung) Zeitliches „Zerfransen“ der Reihe vermeiden20.05.2015!Dr. Hanno Schauer Unterrichtskonzepte Es bedarf wohl überlegter6
2. Fallstudie „Häck-Eck“(Ausschnitt)Prozessorientierte SoftwareEntwicklung an einem Beispiel
Fallstudie „Häck-Eck“:Ausgangssituation:Der Computerladen „Häck-Eck“ vertreibt u. a. kundenspezifischkonfigurierte Computersysteme über zwei Ladengeschäfteund einen Online-Shop.Seit der Vergrößerung der Belegschaft (auf 20 Personen)häufen sich Reklamationen bezüglich zu langer Lieferzeitenund Falschlieferungen bei konfigurierten Systemen.20.05.2015!Der Geschäftsführer bittet die Computer-AGdes örtlichen Gymnasiums um Hilfe.!Die Computer AG modelliert den GeschäftsProzess der Bestellabwicklungals BPMN Dr. Hanno Schauer8
Ist-Prozess (in BPMN)„Bestellabwicklung konfigurierter PC“!20.05.2015Prozessmodelle sind für Nicht-Informatiker intuitivDr. Hanno Schauer verständlich: Kommunikationsinstrument.9
ProzessmodellierungsspracheBusiness Process Modelling Notation (BPMN)Aktivität ��Sprechende“ Piktogramme(z.B. händischer Prozess)20.05.2015Dr. Hanno Schauer10
ProzessmodellierungsspracheBusiness Process Modelling Notation (BPMN)?Was unterscheidet die BPMN von Ablauf- oderAktivität /Interaktionsbeschreibungssprachen der Informatik?Aufgabe! Modellierung automatisierterKontrollflussund menschlicherTätigkeitenGateway Möglichkeit,unscharf bzw. unvollständig zu(Verzweigung)modellierenEreignis„Sprechende“ Piktogramme (z.B. händischer Prozess)20.05.2015 zurück zu unserem Beispiel Dr. Hanno Schauer11
Viele händischeTätigkeitenLieferzeiten könnennicht zugesagt werdenAnalyse-Phase:Analyse des Ist-ProzessesPapiergebundeneDatenhaltung und-übermittlungKeine Information ng erstbei TeileverfügbarkeitDr. Hanno Schauer12
Die „Produktidee“20.05.2015?HannodieSchauerWas bedeutet diesDr.fürOrganisation „Häck-Eck“?13
TechnologiefolgenSoftware verändert die Domäne, in der sie eingesetzt wird.Bspw. im betrieblichen Umfeld: Arbeitsabläufe und (Geschäfts-) prozesse Anzahl Arbeitskräfte Benötigte Fertigkeiten und Fähigkeiten der Mitarbeiter Neu- / andersartige Dienstleistungen und Produkte Sogar: Neue Branchen!20.05.2015Technologiefolgen müssen (mit-) geplant werden.Dr. Hanno Schauer14
Entwurfs-Phase 1 – Prozessorganisation:Reorganisierter (Geschäfts-) Prozess!20.05.2015Es gibt viele denkbare Lösungen!(Tipp: SchülerlösungenDr. Hanno Schauer„diskursiv“ vergleichen!)15
Entwurfs-Phase 2 – Domänenmodell:BPMN erweitert um ein KlassendiagrammBenötigte Informationen(i. W. Attribute) und Services(Methoden) ableiten:20.05.2015Dr. Hanno Schauer16
Entwurfs-Phase 2 – Implementierungsmodell:20.05.2015Ergänzung weitererDr.Konzepte(Klassen / Module),Hanno Schauerdie für den Betrieb der Software notwendig sind.17
3. ProKlaMation :Prozesse – Klassen – AutomationEine Software-Entwicklungsmethodefür den Unterricht
ProKlaMation:Modelle der Analyse- und Design-Phase!20.05.2015 Modellgetriebene Softwareentwicklung Klar abgegrenzte MeilensteineDr. Hanno SchauerTipp: „DebuggingAufgaben“19
Fazit 1:Prozesse als Unterrichtsgegenstand Zentrale Sichtweise in Technik und Organisation(Berufsleben) Fokus auf Analyse und Entwurf Gut verständlich (auch für Schüler(innen) mitSchwächen in der Programmierung) Alleinstellungsmerkmal der (Schul-) Informatik(Bildungskanon)20.05.2015Dr. Hanno Schauer20
Fazit 2:Die Methode „ProKlaMation“ Authentisch– Orientierung an Informatik-Praxis– Prototypisch auch für Methoden anderer Ingenieursberufe „Gestaltungsorientiert“– Planung und Modellierung im Vordergrund– Explizite Berücksichtigung organisationalerVeränderungen Systematisch: Klar abgegrenzte Phasen undMeilenstein-Ergebnisse– Unterrichtsreihen gut strukturierbar– Keine durchgängigen Beispiele erforderlich20.05.2015Dr. Hanno Schauer21
Vielen Dank!Fragen?hanno.schauer@mtg-mt.de
UnterrichtsmaterialienBildungsserver Rheinland-Pfalzbildung-rp.de/Suchbegriff: „Prozessorientierte Softwareentwicklung“infodaktik.de (ab Herbst 2015)
Tools für Analyse und DesignModellierungswerkzeuge Microsoft Visio (BPMN,Klassendiagramme)Modellierungswerkzeuge Entwicklungsumgebung(nur Klassendiagramme) BlueJ yEd (BPMN,Klassendiagramme) Violet UML Editor(Klassendiagramme)20.05.2015 JavaEditor AmaterasUML/EclipseDr. Hanno Schauer24
Violet UML Editor (Klassendiagramme) Modellierungswerkzeuge Entwicklungsumgebung (nur Klassendiagramme) BlueJ JavaEditor AmaterasUML/Eclipse Tools für Analyse und Design 20.05.2015 Dr. Hanno Schauer 24
