Vorlesung Informatik 1

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1 Vorlesung Informatik 1 Hochschule Esslingen Studiengang Wirtschaftsinformatik Einleitung Dr. rer. nat. Andreas Rau #1

2 Ziel der Vorlesung Das Ziel der Vorlesung ist nicht Java zu lernen, sondern programmieren zu lernen. Dies ist vergleichbar mit der Fahrschule: dort war das Ziel fahren lernen und nicht etwa VW Golf lernen. Allerdings eignen sich Java und der VW Golf aufgrund ihrer weiten Verbreitung als Vehikel zur praktischen Absicherung des Lernerfolgs durch Übungen... Programmieren bzw. Softwareentwicklung ist Kunst, Handwerk und Ingenieursdisziplin zugleich. Vor allem aber ist es etwas Neues (für Sie) und erfordert eine neue Art, über Probleme und deren Lösungen nachzudenken. Diese kann sich naturgemäß nicht über Nacht einstellen, man muß schon etwas (Frei)zeit investieren. Die Umstellung wird durch die Tatsache weiter erschwert, daß sich Software als ein rein imaginäres Produkt anders verhält, als die Dinge, die wir aus der realen Welt kennen und auf die unser Denken und unser Erfahrungsschatz aufbaut. Auch der Vergleich mit einer Fremdsprache ist hilfreich. Vokabeln pauken (Theorie) reicht nicht, man muss viel sprechen (programmieren). Das kostet viel Zeit, die versüßt wird durch nahezu unendlich viel Raum für Experimente, bei denen kaum Kosten entstehen und fast nichts kaputtgehen kann. Lassen Sie also ihrer Neugier und Ihrem Spieltrieb freien Lauf! Wenn Sie schon viel Zeit aufwenden müsssen, um in diese neue Welt einzutauchen, dann soll es doch wenigstens Spaß machen. Ein Thema, an dem man Spaß hat, lernt man nämlich fast nebenher... #2

3 Kennenlernen Bild machen? Liste ausfüllen! #3

4 Erwartungen (Student) Einige naheliegende Erwartungen an die Vorlesung sind: Prüfung bestehen, gute Note Programmieren lernen Erfolg / Spass haben im Team arbeiten (lernen), inkl. Führung wenig Aufwand... Nicht alle diese Erwartungen können erfüllt werden. Einige nur mit Ihrer Hilfe! Aufwand Aufwand Aufwand PANIK! t Modell A (ideal) t Modell B (real) t Modell C (fatal) #4

5 Voraussetzungen (Student) Einige Voraussetzungen für Erfolg in der Vorlesung sind u.a. Fähigkeit zum abstrakten Denken (Mathematik) Neugier, Spieltrieb und Experimentierfreude Spass am Lösen von Problemen (Denksportaufgaben) Spass am entwickeln und gestalten (Architektur) Kommunikationsfähigkeit (eigenes Team, Kunde) Beharrlichkeit ("bis der Knoten platzt") Ausdauer (kontinuierliches lernen/üben) Unterschiede zur Mathematik: (scheinbar) keine wiederkehrenden Aufgabentypen und Kochrezepte man sieht (irgendwann) ein Ergebnis Frage: Was studieren Sie: Wirtschaftsinformatik oder Wirtschaftsinformatik? #5

6 Erwartungen (Dozent) Meine Erwartungen sind: Spass an der Vorlesung Aktive und passive Mitarbeit Engagement (Fragen und Anregungen) Noch mehr Fragen und Anregungen Hinweis 1: 6h lang der gleiche Hauptdarsteller ist öde! Hinweis 2: Schweigen ist weder eine Frage noch eine Antwort! Tipp: Vorlesungen unbedingt zeitnah nacharbeiten bzw. in eigenen Worten zusammenfassen und ggf. beim nächsten Termin Fragen klären. #6

7 Voraussetzungen (Dozent) Meine Voraussetzungen sind 20+ Jahre Programmiererfahrung 10+ Jahre Industrieerfahrung 5+ Jahre Hochschulerfahrung Freude am Programmieren Freude am Unterrichten ABER: auch ich mache Fehler (und bin dankbar für Hinweise) manchmal bin ich zu schnell (und bin dankbar für eine Bremse) Helfen Sie mir, mein Wissen möglichst kurzweilig an Sie weiterzugeben. #7

8 Der Blick über den Tellerrand Studiengang Wirtschaftsinformatik = Wirtschaft + Informatik Probleme aus der Wirtschaft mit Informatik lösen Nicht jeder hat das gleiche Berufsziel Techniker (Lust am Programmieren, keine Lust auf Meetings => Tekkie) Manager (Lust zu organisieren, keine Lust zu Programmieren => Hirte) ABER: Techniker muss das Probleme verstehen, um Lösungen zu erstellen Manager muss Lösungsmöglichkeiten kennen, um sie zu bewerten Interdisziplinärer Ansatz notwendig Synergie mehrer Fachbereiche Zusammenhänge verstehen Generalist statt Fachidiot Langfristig muss jeder(!) ein wenig Manager und (eigener) Vertrieb sein. #8

9 Jugendliche Prägung Der Tekkie (John Carmack, Mitgründer von id Software: Doom, Quake) Abgesehen davon erinnert Carmack sich an eine typische Nerd-Jugend: "Hacken, Raketen, Bomben, Schweißen, Comics, Science-Fiction, D&D, Spielautomaten und so weiter." Der Hirte (Warren Buffet, in den Top 3 der reichsten Menschen) Sein erstes Geld verdiente Buffett im Sommer 1936, indem er Coca-Cola Sixpacks für 25 Cent kaufte und die Flasche für 5 Cent verkaufte. Später verdiente er Geld als Zeitungsbote, mit der Vermietung von Spielautomaten und dem Verkauf gebrauchter Golfbälle. Im Alter von 11 Jahren erwarb er seine ersten drei Aktien. Mit 14 Jahren kaufte er eine 16 ha große Farm in Omaha für US$ 1.200, die er verpachtete. Als er 17 war, kauften er, ein Freund und eine Freundin einen Rolls Royce für 350 $, um diesen für 35 $ pro Tag zu vermieten. #9

10 Individuelle persönliche Ziele Ziele sind so unterschiedlich wie Menschen. Stellen Sie sich selbst die Frage, warum bzw. wozu Sie gerade diesen Studiengang gewählt haben, was ihre Ziele sind und wie speziell der Inhalt dieser Vorlesung dazu beiträgt und halten Sie dies hier schriftlich fest um ihre Aufmerksamkeit zu fokussieren und die Möglichkeit zur Kurskontrolle zu haben (Soll/Ist). Ich studiere Wirtschaftsinformatik, weil... Im Berufsleben möchte ich später einmal... Die Inhalte dieser Vorlesung brauche ich dabei um... (diese Folie ausdrucken und von Hand ausfüllen) #10

11 Stimmungsbarometer (Beispiel) Spass Ziel Insel der Glückseligen Häh? Start Kapiert! Tal der Tränen Frust #11

12 Stimmungsbarometer (zum ausdrucken) Spass Ziel Insel der Glückseligen Häh? Start Kapiert! Tal der Tränen Frust #12

13 Motivation Mit Wissen kann man Geld verdienen, Unwissenheit ist dagegen sehr teuer. Beide Aussagen auf diesem Werbeplakat gelten auch für die Vorlesung! #13

14 Lieblingsfach Warum diese Vorlesung ihr Lieblingsfach sein sollte :-) Erfolg = Klares Ziel + Zeit + Spass Spass = Lernen + Gestalten + Sinn Sinn = Verständnis und anwendbares Wissen In dieser Vorlesung kommen (idealerweise) all diese Dinge zusammen Klare Vorgaben und Unterstützung vom Dozent Persönliche Ziele und Einsatz der Studenten Spass am gemeinsamen Experimentieren und Weiterkommen Anwendung des Wissens für sichtbare Ergebnisse / Projekt Vorausetzung: Mitdenken und mitmachen Warnung: Der Zeitaufwand für diese Vorlesung ist hoch (der langfristige Lohn auch). Sie werden möglicherweise nie wieder so viel Zeit zum experimentieren haben... #14

15 Vorlesungsprinzip Diese Vorlesung könnte in mancherlei Hinsicht unkonventionell sein... Ziele Aktives Können statt passives Wissen Verstehen und Anwenden statt Pauken Kooperativer und interaktiver Unterrichtsstil Lernen wie man kocht / keine Fertiggerichte Allgemeine Grundprinzipien am Beispiel von Java Dozent als Trainer, Studenten als Mannschaft Der Erfolg des Trainers ist der Lernerfolg der Mannschaft Folgerungen Beide Seiten müssen aktiv kommunizieren! Hoher Zeitaufwand sehr wahrscheinlich! Übung ist ein kontinuierlicher Prozess Verstehen geht nicht last minute Erkenntnisse machen Spaß Spaß gehört zum Lernen #15

16 Spielregeln Vorlesung Rechner aus! Zuhören, mitdenken, mitdiskutieren! Mitschreiben (fast) nicht nötig, Folien sind im Netz Übungen Rechner an! Lesen, nachdenken/probieren, nochmal lesen, fragen Online-Laborbuch als Voraussetzung für Schein Hausaufgaben Eigeninitiative (Übungen nacharbeiten, eigene Experimente) Bei Problemen: Mail Wer die Regeln verletzt, schadet sich selbst (wer anderen schadet fliegt raus). #16

17 Laborberichte Für die Laborberichte gelten folgende Spielregeln (vgl. separate Folien): Format Ausarbeitung handschriftlich (einzige Ausnahme: bildhafte Screenshots) Umfang ca. 2 DIN A4 Seiten pro Termin, gelocht und geheftet Saubere Darstellung, korrekte Rechtschreibung Inhalte und Gliederung gemäß Vorgabe (s.u.) Datum und lesbare Unterschrift ;-) Inhalte / Gliederung Thema / Aufgabenstellung (Worum geht es meiner Meinung nach?) Vorüberlegungen zur Übung (Persönliche Erwartungen und Lernziele?) Lösungsansatz zu jeder Aufgabe (Idee, Stichworte, Pseudocode, Skizze,...) Beschreibung des Übungsablaufs (Vorgehensweise und Irrwege?) Entscheidende Code-Schnipsel (wirklich keine vollständigen Listings!) Fazit (Gab es Probleme? Wie wurden Sie gelöst? Erkenntnisse/Lernerfolg?) Inhaltliche Erkennisse sind wichtiger als technische Lösungen! #17

18 Teamarbeit(1) In der Industrie ist Teamarbeit, nicht Einzelarbeit die Regel Ein Einzelner kann nicht viel bewegen Das Team ist mehr, als die Summe seiner Mitglieder Paarweise Zusammenarbeit in Vorlesungen und Übungen Pair Learning in der Vorlesung Einer schreibt mit der andere denkt mit Es heisst Vorlesung, nicht Abschreibung Pair Programming in den Übungen Einer programmiert, der andere denkt mit Prinzip von Fahrer und Beifahrer Abwechseln nicht vergessen #18

19 Teamarbeit (2) #19

20 Experimente Software ist nicht sicht- oder greifbar. Dies hat Vorteile und Nachteile. Nachteile Gesunder Menschenverstand versagt ( andere Welt ) Kleine Fehler, grosse Wirkung Vorteile Der Stoff aus dem Programme sind kostet nichts Man kann nahezu beliebig herumexperimentieren Elektronen gehen nicht kaputt! Fazit: Spielerisches learning-by-doing mit try-and-error Fehler (und Frust) sind am Anfang nicht ungewöhnlich #20

21 Englisch Software-Werkzeuge und Software-Literatur gibt's oftmals nur in Englisch Widerstand ist zwecklos ( Resistance is futile ) Dies gilt insbesondere für Online-Quellen und die HTML Dokumentation zur Java Klassenbibliothek. Letztere ist unverzichtbar!!! Konkret für uns bedeutet dies selbstständige Nutzung von Programmierreferenzen (Java-API, SelfHTML, ) Recherchewerkzeugen (Google, Wikipedia,...) Da Englisch auch in anderen Bereichen der Wirtschaft zunehmend wichtig bzw. unverzichtbar ist, sollte man das Beste daraus machen. Aktive Nutzung (Angriff ist die beste Verteidigung) Lesen und Lernen (Learning by doing) Keine Angst (Augen zu und durch) #21

22 Mühe, Lohn und Arbeitstechnik Programmieren lernen ist mühsam Übung macht den Meister, braucht aber Zeit Der Groschen fällt nicht auf Kommando Wissen muss sich setzen Aufholen ist schwer Am Ball bleiben (gerade auch weit vor der Prüfung!) Programmieren lernen ist es wert Eigene Welt, "macht süchtig" Volle Kontrolle, "alles ist möglich" Zeit verfliegt (mit oder ohne Ergebnis nicht zu früh aufgeben!) Besuch der Vorlesung ist wichtig aber reicht nicht: Vorlesung soll roten Faden bilden und Akzente setzen, Details stehen im Buch zuhause Übungen fertigstellen / Inhalte wiederholen / Buch lesen niemand weiss alles auswendig (man muss Wissen wo es steht) ABER: nicht alles steht im Buch (offene Fragen durch Experimente klären!) #22

23 (Warum) macht Programmieren Spaß? The Joys of the Craft* First is the sheer joy of making things Second is the pleasure of making things that are useful to other people Third is the fascination of fashioning complex puzzle-like objects [...] playing out the consequences of principles built in from the beginning. Fourth is the joy of always learning, [...] from the nonrepeating nature of the task Finally, there is the delight of working in such a tractable medium. The programmer, like the poet, works only slightly removed from pure thought-stuff. The Woes of the Craft First, one must perform perfectly. [...] If one character of the incantation is not strictly in proper form, the magic doesn't work. Next, other people set one's objectives, provide one's resources and furnish one's information. The next woe is that designing grand concepts is fun; finding nitty little bugs is just work The last woe is that the product over which one has labored so long appears to be obsolete upon (of before) completion. aus "The mythical man month", Frederick P. Brooks, reprint 1995, p. 7 *engl. craft = Handwerk #23

24 Unterlagen und Hilfsmittel Beliebiges Java-Buch, z.b. "Java als erste Programmiersprache" Umfassende (=erschlagende) Abhandlung des Themas. Grober Leitfaden für die Vorlesung und Referenzwerk für das Selbststudium Foliensatz bzw. Skript (Zwei-in-Eins) Roter Faden durch die Vorlesung; zusätzliche Theorie am Anfang; spezielle Schwerpunkte und Hinweise aus der Praxis bzw. für die Praxis. Komplett im Netz verfügbar (umfangreicher Ausdruck im Voraus ist jedoch nur bedingt sinnvoll, Details können sich nachts ändern!). Einige Folien voller als normal üblich. Daher in der Vorlesung aufs zuhören (und Fragen stellen) konzentrieren und zuhause nochmal nachlesen. Java Programmierumgebung CD mit Beispielen und allen Programmen (zuerst Java installieren, dann Editor) Übungen Zur praktischen Übung einzelner Sprachelemente; Im Netz verfügbar Weitere Online Quellen Je nach Bedarf, z.b. SelfHTML oder Java Tutorials / API #24

25 Prognose Ich hab schon drei Tage vorher gelernt! Huch, warum sind die 90min schon um? Prüfung! Die Prüfungen waren anstrengend Die Ferien sind viel zu kurz Das Nachholen fällt noch kürzer aus Projekt fängt gemütlich an "Wird schon nicht so schwer" Aber Achtung: Das Ganze ist mehr als die Summe der Teile In der Praxis ist es doch nicht so einfach. Erste Probleme aber noch kein Stress (wird schon). Januar Prüfungen? Ich hab doch mein Buch dabei. Trotzdem: Informatik ist irgendwie anders Dezember November Februar WS März Abgabetermin rückt näher, die Prüfung(en) auch. Verdammt, wie ging das nochmal. Jetzt wird es langsam doch stressig. Aua! September August Mai Juni Stress und Blutdruck steigen. Die Tage werden länger, die Nächte kürzer. Der Kaffeekonsum steigt, die Augenringe werden größer. Orientierung im Studienalltag Grau ist alle Theorie you are here SS April Oktober Die Übungen klappen nicht oder sind weniger lustig als die Spiele im Pool. Macht nix, die Prüfung ist noch weit. Juli Prüfung! Noch ne Prüfung Wo war das noch gleich im Skript? Hätte ich doch mehr geübt... I have long enjoyed asking candidate programmers, "Where is next November?". [...] The really good programmers have strong spatial senses; they usually have geometric models of time [...] Frederick P. Brooks "No Silver Bullet" Refired #25

26 Lehrer und Schüler(1) #26

27 Lehrer und Schüler(2) #27

28 Epilog: Und wozu das alles? #28

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