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Pi4J Online Tutorial

Zusammenfassung
Studierende an der FHNW (Fachhochschule Nordwestschweiz) werden im ersten und zweiten Semes-ter anhand von Projektarbeiten, wie zum Beispiel digitale Brettspiele, in die Programmierung einge-führt. Die Auswertung der Sensoren und Aktoren des selbst gebauten Spieles erfolgt mit einer Java Ap-plikation auf einem Raspberry Pi. Den Studierenden stehen für diese Arbeit zahlreiche Hilfsmittel zur Verfügung. Für die einfachere Anwendung der Hilfsmittel wird ein Tutorial, ein Leitfaden, benötigt. Ziel dieser Arbeit ist die Klärung, ob sich die Plattform Intellij Edu Tools eignet, um solch einen Leitfaden zu erstellen. Methodisch wurde zuerst evaluiert, welche Unterrichtsmethoden sich für einen möglichst selbständi-gen Wissenserwerb eignen. Darauf folgte die Definition von Kriterien für den Leitfaden, die ein ange-nehmes Lernklima schaffen und zu einem guten Lernerfolg führen würden. Der Abschluss der Arbeit stellte die Definition und Erstellung des Inhaltes dar. In mehreren Pilotierungen wurde in Zusammen-arbeit mit IP12-Studierenden geprüft, ob der Leitfaden die gestellten Kriterien auch erfüllt. Aus den Pilotierungen konnten bereits für diese Arbeit wertvolle Erkenntnisse gesammelt und im Leitfaden umgesetzt werden. Das Ergebnis ist ein Leitfaden, der mit kleinen Programmieraufgaben den Studierenden den Umgang mit elektronischen Bauteilen näherbringen soll. Die Plattform Intellij ist für die Erstellung von Soft-wareapplikationen konzipiert und mit der Plugin-Erweiterung Edu Tools wird der Ansatz einer inte-grierten Lernumgebung im Tool verfolgt. Daher überrascht es nicht, dass sich damit die Programmier-aufgaben gut lösen lassen, und die Lernumgebung mit hilfreichen Features wie zum Beispiel einer inte-grierten Hilfestellung auftrumpfen kann. Dagegen bieten die starren Strukturen der Plattform nur we-nig Spielraum einer kreativen Theorievermittlung, der Überprüfung des Lernfortschritts oder der Na-vigation durch den Leitfanden.
Schlüsselbegriffe
Raspberry Pi, Java, Pi4J
Zielsetzung
Das Hauptziel dieser Arbeit ist es, ein Tutorial für Studierende auf der Plattform IntelliJ IDEA Edu zu erstellen. Ein weiteres Ziel ist, den Prototypen Photobooth zu finalisieren und diesen in einem ansprechenden Gehäuse unterzubringen, damit dieser für zukünftige Demonstrationen verwendet werden können. Zudem sollen neue Komponenten in den Katalog aufgenommen werden.
Ausgangslage
In der Projektschiene IP12 werden seit ca. 3 Jahren Raspberry Pis eingesetzt. Mit diesen Rechnern werden BoardGames, mit einer Vielzahl von Sensoren und Aktuatoren, sowie ArcadeGames realisiert. Bei der Programmierung wird dabei ein 100% Java Ansatz verfolgt. Für einen vereinfachten Einstieg in die Problematik wurde im vergangenen IP5 Projekt ein Komponenten-Katalog erstellt. Dieser Katalog enthält Beschreibungen, ausführliche Code-Beispiele und vorgefertigte Java-Klassen für die Ansteuerung der Sensoren und Aktoren.
Ergebnisse
Zusammenfassend kann man festhalten, dass sich mit der Plattform Intellij Edu Tools ein praxisnaher Leitfaden für einen selbstgesteuerten Lernprozess erstellen lässt. Wird der Leitfaden in eine weitere, den Lernbedürfnissen stärker entsprechende Plattform eingebunden, könnte der Leitfaden den Anfor-derungen an eine didaktisch dynamische Lernumgebung noch besser entsprechen.
Projektdaten
Projekttyp: IP6
Beginn: 19.09.2022
Ende: 24.03.2023
Aufwand: ca. 360 Stunden pro Person
Teamgrösse: 2 Studenten, Berufsbegleitend
Auftraggeber
Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW
Studiengang Informatik / iCompetence

Prof. Dr. Barbara Scheuner
Programme Head Computer Science

Bahnhofstr. 6
5210 Windisch

barbara.scheuner@fhnw.ch
www.fhnw.ch
Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW
Institut für Mobile und Verteilte Systeme, IMVS
Studiengang Informatik

Dr. Dieter Holz

Bahnhofstr. 6
5210 Windisch

dieter.holz@fhnw.ch
www.fhnw.ch
Projektteam
Mike Schoder
Informatik, 9. Semester

mike.schoder@students.fhnw.ch
Reto Stutz
Informatik, 7. Semester

reto.stutz@students.fhnw.ch
Kontakt
Prof. Dr. Barbara Scheuner
Studiengang Informatik / iCompetence

barbara.scheuner@fhnw.ch
Dr. Dieter Holz
Institut für Mobile und Verteilte Systeme, IMVS
Studiengang Informatik

dieter.holz@fhnw.ch
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