Entwicklung und Evaluation von Frontend und Gebrauchstauglichkeit einer veranstaltungsbegleitenden App

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1 Bachelorarbeit am Institut für Informatik der Freien Universität Berlin, Arbeitsgruppe Datenbanken und Informationssysteme Entwicklung und Evaluation von Frontend und Gebrauchstauglichkeit einer veranstaltungsbegleitenden App Christian Wirth Matrikelnummer: Erstgutachterin: Prof. Dr. Agnès Voisard Zweitgutachter: Prof. Dr.-Ing. Jochen Schiller Betreuer: Daniel Kressner 6. August 2013

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3 Zusammenfassung Christian Wirth Zusammenfassung Die bisherige Infrastruktur der Freien Universität Berlin zur Gästeinformation im Rahmen einer zeitlich und räumlich verteilten Großveranstaltung erfolgte bislang überwiegend in analoger Form. Seit Anfang des Jahres 2013 stellt jedoch ein Server die Datenstrukturen und Daten bereit und ermöglicht damit digitale und mobile Aufbereitung in veranstaltungsbegleitenden Apps. Die vorliegende Arbeit knüpft an diese Entwicklung an und verfolgt dabei einen ganzheitlichen Ansatz: Vom Überblick über den aktuellen Stand der Technik, über die Entwicklung von Design-Strategie und erweiterungsoffener Architektur bis hin zur Felderprobung am Anwendungsfall der Langen Nacht der Wissenschaften in Berlin 2013 wird das Frontend einer Veranstaltungskalender-App mit Schwerpunkt auf hoher Gebrauchstauglichkeit entwickelt sowie qualitativ und quantitativ evaluiert. Abstract Until recently, the Freie Universität Berlin provided predominantly analogue information for guests of temporally and spatially distributed major events. Since the beginning of the year 2013, however, a server is providing the data and the corresponding structure in order to allow digital and mobile distribution as well. The given thesis continues this development and thus uses a comprehensive approach. It provides an overview of the already existing solutions, the developement of a design strategy and an extendable architecture. Based on the usecase of the Long Night of Sciences in Berlin 2013, this thesis implements a field test in order to develop and evaluate the frontend of an event calendar app with a special focus on high usability. III

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5 Eidesstattliche Erklärung Christian Wirth Eidesstattliche Erklärung Ich versichere hiermit an Eides statt, dass diese Arbeit von niemand anderem als meiner Person verfasst worden ist. Alle verwendeten Hilfsmittel wie Berichte, Bücher, Internetseiten oder ähnliches sind im Literaturverzeichnis angegeben und Zitate aus fremden Arbeiten sind als solche kenntlich gemacht. Die Arbeit wurde bisher in gleicher oder ähnlicher Form keiner anderen Prüfungskommission vorgelegt und auch nicht veröffentlicht. 6. August 2013 Christian Wirth V

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7 0.1 Verwendung von Anglizismen Christian Wirth Vorwort 0.1 Verwendung von Anglizismen Anglizismen werden in der Informatik häufig verwendet, da neue Fachbegriffe in der Regel aus dem Englischen kommen. Deshalb ist die Verwendung englischsprachiger Ausdrücke unumgänglich, auch wenn die Arbeit an sich in deutscher Sprache verfasst wird. Sofern die entsprechenden Begriffe im Duden aufgeführt werden, verwende ich sie in der dort angegebenen Schreibung. Falls keine gebräuchliche Übersetzung existiert, setze ich die entsprechenden englischsprachigen Fachbegriffe oder Eigennamen wie üblich in kursiv, um irreführende oder missverständliche Übersetzungen zu vermeiden und die Lesbarkeit zu wahren. 0.2 Geschlechtergerechte Sprache Viele sprachliche Formen des Deutschen tragen dazu bei, dass in der Realität geschlechterbezogene Rollenbilder geschaffen und Individuen ihnen zugeteilt werden, ob sie wollen oder nicht. Durch meine Veröffentlichung nehme ich aktiv an diesem Prozess teil und habe daher diesbezüglich eine bewusste Auswahl der von mir verwendeten Formen getroffen, die den Anregungen aus einem Leitfaden der Vorarlberger Landesregierung zum Thema Gendern folgt. 1 So verwende ich in meiner Arbeit vorwiegend geschlechtsneutrale oder geschlechtsabstrakte Ausdrücke und ansonsten die Vollformen. Um geschlechtersensibel zu zitieren, werden zudem die Vornamen stets ausgeschrieben. 0.3 Erklärung von Fachbegriffen Um meine Bachelorarbeit auch für Fachfremde so lesbar und verständlich wie möglich zu halten, erkläre ich im Fußnotenapparat hin und wieder Fachbegriffe und verweise auf weiterführende Informationen, in der Regel in der Online-Enzyklopädie Wikipedia. Die dort enthaltenen Informationen sind jeweils zum Stichtag von mir geprüft, für eine vollständige Richtigkeit kann dort jedoch verständlicherweise keine Garantie übernommen werden. Für Verweise auf wissenschaftliche Quellen hingegen nutze ich nicht den Fußnotenapparat, sondern führe in eckigen Klammern fortlaufend nummeriert die entsprechenden Quellen auf, die im Literaturverzeichnis aufgelistet sind. 1 Zugriff: VII

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9 Inhaltsverzeichnis Christian Wirth Inhaltsverzeichnis Vorwort VII 0.1 Verwendung von Anglizismen VII 0.2 Geschlechtergerechte Sprache VII 0.3 Erklärung von Fachbegriffen VII Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis IX XIII XV 1 Einleitung Ausgangslage und Problemstellung Motivation und Zielsetzung Aufbau der Arbeit Grundlagen Technisches Benutzungsoberfläche Corporate Design Theme Model-View-Controller Teile und herrsche Design by contract Android Activity Intent Evaluation Benutzbarkeit Gebrauchstauglichkeit Mentales Modell Nutzungsorientierte Gestaltung Nutzungserlebnis Item Likert-Skala Methoden und Werkzeuge User Experience Questionnaire (UEQ) Gebrauchstauglichkeitstest (GTT) IX

10 Inhaltsverzeichnis Christian Wirth 3 Stand der Technik Klügste Nacht (Version 1.1.9) LNdW Dresden (Version 1.1) LNdW Erlangen-Nürnberg-Fürth (Version 1.4) Lange-Nacht-der-Wissenschaften-App Nutzungsorientierte Gestaltung Native oder plattformübergreifende Entwicklung Abhängigkeit von proprietärer Software Unterstützung von GUI- und UNIT-Tests Freiheiten in der Gestaltung von Designs und Layouts Performanz Unterstützung von Datenbanken und OR-Mappern Unterstützung von GPS Bereitstellung eines PUSH-Dienstes Qualität der Dokumentation / aktive Community Verschlüsselung Fazit des Vergleichs Architektur Dialogführung und Menüstruktur Benutzungsoberfläche und Corporate Design Module Evaluation Fragebogen zum Nutzungserlebnis (UEQ) Der User Experience Questionnaire Zielsetzung Erhebung der Daten Auswertung Ergebnisse Gebrauchstauglichkeitstest (GTT) Gestaltung des Gebrauchstauglichkeitstests Zielsetzung Erhebung der Daten Auswertung Ergebnisse Fazit User Experience Questionnaire Gebrauchstauglichkeitstest Services als Fassade X

11 Inhaltsverzeichnis Christian Wirth 7 Diskussion Mehrwert der Tutorials Schiebebalken zur Auswahl der Entfernung Bestimmung der Gebrauchstauglichkeit Gesamtergebnis des Gebrauchstauglichkeitstest Ausblick Backend Interaktive Karte Verbesserungen am Frontend der App Danksagung 65 Literaturverzeichnis 67 Anhänge 71 A User Experience Questionnaire (UEQ) A1 UEQ - Vorlage A2 UEQ - Auswertung B Gebrauchstauglichkeitstest (GTT) B1 GTT - Vorlage B2 GTT - Auswertung XI

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13 Abbildungsverzeichnis Christian Wirth Abbildungsverzeichnis 1 Mindmap zur Struktur der Zielsetzungsentwicklung Stand der Technik die drei anderen LNdW-Apps Klügste Nacht (1.1.9) - QR-Code Klügste Nacht (1.1.9) - Veranstaltungskatalog Klügste Nacht (1.1.9) - Veranstaltungsdetails LNdW Dresden (1.1) - QR-Code LNdW Dresden (1.1) - Veranstaltungskatalog LNdW Dresden (1.1) - Veranstaltungsdetails LNdW Dresden (1.1) - Veranstaltungskarte LNdW Erlangen-Nürnberg-Fürth (1.4) - QR-Code LNdW Erlangen und Nürnberg (1.4) - Veranstaltungsdetails Potentielle Kandidaten für die Entwicklung der App Android versus Codename One Menüstruktur LNdW-App (1.0.2) - QR-Code LNdW-App (1.0.2) - Ladebildschirm LNdW-App (1.0.2) - Suche LNdW-App (1.0.2) - Schiebebalken LNdW-App (1.0.2) - Menüsymbole LNdW-App (1.0.2) - Veranstaltungsdetails Klassendiagramm der LNdW-App Items, Dimesionen und deren Bedeutung im UEQ Auswertung des User Experience Questionnaires Ergebnisse des User Experience Questionnaires Auswertung des quantitativen Teils des GTT Ergebnisse des quantitativen Teils des GTTs Ergebnisse des qualitativen Teils des GTTs XIII

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15 Abkürzungsverzeichnis Christian Wirth Abkürzungsverzeichnis CN1 FU GTT GUI Codename One Freie Universität Gebrauchstauglichkeitstest Graphical User Interface - Benutzungsoberfläche LNdW Lange Nacht der Wissenschaften MVC UEQ Model-View-Controller User Experience Questionnaire XV

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17 1 Einleitung Christian Wirth 1 Einleitung In der Einleitung gebe ich einen kurzen Überblick über meine vorliegende Arbeit, die im Rahmen der Arbeitsgruppe Datenbanken und Informationssysteme des Fachbereichs Informatik der Freien Universität Berlin, im weiteren Verlauf Auftraggeberin genannt, entstanden ist. Das Thema ist die Entwicklung und Evaluation einer veranstaltungsbegleitenden mobilen Anwendung für die Lange Nacht der Wissenschaften (LNdW), im weiteren Verlauf App genannt. Ich entwickle und evaluiere das Frontend für diese App, die zur Darstellung räumlich und zeitlich verteilter Einzelveranstaltungen dienen soll. Besonderes Augenmerk lege ich dabei auf die Gebrauchstauglichkeit und deren Evaluation. Eine weitere Besonderheit dieser Arbeit ist die Zusammenarbeit mit Tobias Albig, der in seiner Bachelorarbeit das Backend der App entwickelt. Ich habe zur Klärung der Zielsetzung meiner Arbeit zunächst eine Analyse von Ausgangslage, Problemstellung, und Motivation vorgenommen und daraus meine Zielsetzung entwickelt. Abbildung 1 auf der nächsten Seite veranschaulicht die Struktur dieser Zielsetzungsentwicklung. Abschließend folgt der Abschnitt 1.3 (Aufbau der Arbeit), in dem ich den strukturellen Aufbau des fachlichen Teils erläutere. 1

18 1 Einleitung Christian Wirth Abbildung 1: Mindmap zur Struktur der Zielsetzungsentwicklung 2

19 1.1 Ausgangslage und Problemstellung Christian Wirth 1.1 Ausgangslage und Problemstellung Bisher wurde zur jährlich stattfindenden LNdW in Berlin nur ein analoges Programmheft an die Besucher und Besucherinnen herausgegeben, dem sie Informationen über alle Veranstaltungen entnehmen konnten. Im Jahr 2013 wurde von Marcel Drachmann im Rahmen seiner Diplomarbeit ein Server entwickelt, der die Veranstaltungsdaten digital verarbeitet und online zur Verfügung stellt [siehe 4]. Mit der Entwicklung dieses Servers wurde die Grundlage geschaffen, die Informationen des Programmhefts auch in zeitgemäßer Form auf mobilen Endgeräten zur Verfügung zu stellen. Die Visualisierung dieser vom Server bereitgestellten Daten auf verschiedenen mobilen Endgeräten ist nicht trivial. Die Veranstaltungen, die räumlich verteilt und zeitlich teilweise parallel stattfinden, können kurzfristigen Änderungen unterliegen. Außerdem liegt die potentielle Anzahl an Benutzerinnen und Benutzern des Dienstes bei etwa Personen jedenfalls ist dies die Zahl der Gäste der LNdW im vergangenen Jahr. 1.2 Motivation und Zielsetzung Der Wunsch der Freien Universität Berlin ist es, eine kostenfreie, mobile Veranstaltungskalender-App als Alternative zum Programmheft anzubieten. Vor diesem Hintergrund habe ich mir vorgenommen, eine übersichtliche und verständliche Darstellung der Daten in einer innovativen mobilen Anwendung zu realisieren, die dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Diese App soll es den Besucherinnen und Besuchern auf möglichst gebrauchstaugliche Art und Weise ermöglichen, ihren Besuch der LNdW auch unterwegs noch flexibel zu planen. Die hohe Anzahl an parallelen Veranstaltungen zu verschiedenen Themen und an verschiedenen Orten soll dabei eben so wenig zu Schwierigkeiten führen wie eventuelle kurzfristige Verschiebungen im Programm. Aus den zuvor genannten Punkten ergibt sich meine konkrete Zielsetzung. Das Gesamtsystem, bestehend aus dem Server und der App, soll aufgrund der hohen Besucherzahlen skalierbar und wegen der möglichen kurzfristigen Änderungen von Veranstaltungen updatefähig sein. Um die technischen Beschränkungen so gering wie möglich zu halten, sollte die App auch zu älteren Geräten kompatibel sein und plattformübergreifend implementiert werden. Vor allem bei älteren Geräten mit noch nicht so leistungsfähiger Hardware ist Performanz ein entscheidendes Kriterium. Zusätzlich muss bei Architekturentwurf berücksichtigt werden, dass dieser erweiterbar ist, um keine technischen Schulden im Hinblick auf eine Weiterentwicklung der Software zu 3

20 1.3 Aufbau der Arbeit Christian Wirth hinterlassen. Da keine Einnahmen durch die App generiert werden, sollten auch keine Kosten für die Entwicklung anfallen. Um das positive Nutzungserlebnis im Umgang mit der App zu gewährleisten, setze ich mir eine hohe Gebrauchstauglichkeit als zentrales Ziel. Die Evaluation der App schließlich soll die Arbeit vervollständigen und bildet die Grundlage für eine eventuelle Weiterentwicklung in den kommenden Jahren. 1.3 Aufbau der Arbeit In diesem Abschnitt lege ich dar, wie ich meine Arbeit aufbaue und womit ich mich in den folgenden Kapiteln inhaltlich beschäftigen werde. In Kapitel (Vorwort) und Kapitel 1 (Einleitung) führe ich in meine Arbeit ein. Im Kapitel 2 (Grundlagen) sind die wichtigsten Begriffe definiert, und es werden Methoden und Werkzeuge erklärt, die ich benutze. Diese sollen zum Verständnis der nachfolgenden Abschnitte beitragen. Bevor ich mit der Beschreibung meiner App beginne, biete ich im Kapitel 3 (Stand der Technik) eine Übersicht über andere veranstaltungbegleitende Apps im Rahmen einer LNdW. In Kapitel 4 (LNdW-App) schließlich beschreibe ich, wie ich bei der Konzeption und Entwicklung der App vorgehe. Zunächst bediene ich mich dabei einiger Methoden der nutzungsorientierten Gestaltung, um eine Designstrategie zu entwickeln. Dann prüfe ich, ob die Entwicklung der App in einer plattformübergreifenden Umgebung die technischen Voraussetzungen erfüllt, um die gesetzten Ziele in Abschnitt 1.2 (Zielsetzung) zu erreichen. Danach beschreibe ich die Architektur der App und erläutere die Gründe für die Verwendung der von mir gewählten Entwurfs- und Architekturmuster. Nach der Beschreibung des Datenbankschemas widme ich mich dann dem Frontend, mit dem Ziel, eine hohe Gebrauchstauglichkeit zu erreichen. Ich beginne dabei mit der Erläuterung von Dialogführung und Menüstruktur, die den Benutzerinnen und Benutzern ermöglichen sollen, sich schnell in der Navigation der App zurecht zu finden. Der Abschnitt 4.5 (Benutzungsoberfläche und Corporate Design) zeigt, wie ich unter Anwendung der Gestaltungsgesetze eine verständliche Benutzungsoberfläche erstelle und das Corporate Design der Freien Universität Berlin einbinde. Gegen Ende des Abschnitts erläutere ich noch weitere Features, die ich zur Verbesserung des Nutzungserlebnisses eingesetzt habe und schließe ab mit der Modularisierung und Schnittstellenspezifikation. In Kapitel 5 (Evaluation) analysiere ich die App mit Hilfe eines Fragebogens zum Nutzungserlebnis und eines Gebrauchstauglichkeitstests, um zu prüfen, ob ich meine Ziele erreicht habe. Damit schaffe ich wissenschaftlich fundierte 4

21 1.3 Aufbau der Arbeit Christian Wirth Referenzwerte, um zukünftige weitere Entwicklungsstufen der App mit dem in dieser Arbeit beschriebenen Stand vergleichbar zu machen. In Kapitel 6 (Fazit) ziehe ich meine Schlussfolgerungen aus den Ergebnissen und betrachte diese im Kapitel 7 (Diskussion) kritisch. In Kapitel 8 (Ausblick) komme ich schließlich zum Abschluss meiner Arbeit und erläutere Möglichkeiten hinsichtlich zukünftiger Arbeiten, die in diesem Zusammenhang denkbar wären. 5

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23 2 Grundlagen Christian Wirth 2 Grundlagen Im Folgenden definiere ich thematisch geordnet einige für meine Arbeit wichtige Begriffe, um Missverständnissen und Unverständlichkeiten vorzubeugen. 2.1 Technisches Benutzungsoberfläche Zur Benutzungsoberfläche gehört alles, was man sehen und mit dem man interagieren kann. Durch den Entwurf der Menüführung und die Wahl der Informationsdarstellung ergeben sich Design und Layout der Benutzungsoberfläche, die wichtige Faktoren der Benutzbarkeit sind. Als Design bezeichnet man die stilistische Gestaltung der Benutzungsoberfläche im Bezug auf das inhaltliche Erscheinungsbild. So werden etwa die verwendeten Farben und Formen im Design festgelegt. Das Layout wiederum ist die räumliche Gestaltung der Benutzungsoberfläche und umfasst damit die Anordnung der Darstellung von Inhalten Corporate Design Ein Corporate Design beschreibt das äußere Erscheinungsbild eines Unternehmens. Durch ein homogenes Design und Layout, das sich durch alle Kommunikationskanäle zieht, wird eine visuelle Identität die Corporate Identity geschaffen. Der kontextübergreifende Wiedererkennungswert des Corporate Designs wirkt aus Nutzersicht als Signatur und schafft Vertrauen in die vermittelten Inhalte [vgl. 23, S.34] Theme Ein Theme (engl. für Thema) ist eine Zusammenstellung von grafischen Elementen und Einstellungen, die das Aussehen und Verhalten einer grafischen Benutzungsoberfläche (GUI) festlegen. 2 2 Abgeändertes Zitat von Wikipedia: Ein Skin (engl. Haut, Verkleidung), auch Design oder Theme (engl. für Thema) genannt, ist eine Zusammenstellung von grafischen Elementen und Einstellungen, die das Aussehen und Verhalten einer grafischen Benutzungsoberfläche (GUI) von Betriebssystemen, Computerprogrammen oder Websites festlegen. aus: Zugriff:

24 2.1 Technisches Christian Wirth Model-View-Controller Der Begriff Model-View-Controller (MVC) bezeichnet ein Architektur- und Entwurfsmuster zur Softwareentwicklung [vgl. 13, S.1], das oft als Schichtenarchitektur umgesetzt wird. Bei MVC wird die Architektur in die drei Komponenten Modell (model), Präsentation (view) und Steuerung (controller) unterteilt, die unabhängig voneinander funktionieren. Das Modell enthält die Daten, die dargestellt werden sollen und die Struktur, in der sie abgespeichert werden. Die Präsentationskomponente kümmert sich um die Darstellung der Daten und gibt Eingaben an die Steuerungskomponente weiter. Die Steuerungskomponente verarbeitet die Eingaben aus der Präsentationskomponente, manipuliert die Daten im Modell und gibt die benötigten Daten an die Präsentationskomponente zurück. Durch die Unterteilung dieser Aufgaben ist es möglich, sie getrennt zu entwickeln Teile und herrsche In der Informatik bezeichnet das Prinzip des Teile und herrsche die Vorgehensweise, ein komplexes Problem so lange in Teilprobleme zu unterteilen, bis die Teilprobleme einfach zu beherrschen und damit zu lösen sind. Einerseits dient dieser Ansatz dazu, komplexe Probleme überhaupt lösen zu können, andererseits entsteht der gewünschte Nebeneffekt, dass die Lösung der Teilprobleme von verschiedenen Personen umgesetzt werden kann und ermöglicht so die Verteilung der Arbeit Design by contract Design by contract ist ein Konzept aus der Softwaretechnik zur Spezifikation von Modulen. Das Ziel dieses Konzeptes ist es, das reibungslose Zusammenspiel zwischen unterschiedlichen Komponenten in einem System zu gewährleisten. Unabhängig von der konkreten Implementierung eines Moduls wird dessen Verhalten unter der Einhaltung von klaren Vor- und Nachbedingungen definiert. So sind nachträgliche Änderungen am Code möglich, ohne Gefahr zu laufen, emergente Fehler im System zu verursachen. 8

25 2.2 Android Christian Wirth 2.2 Android Activity Eine Activity ist ein Bestandteil einer App auf dem Betriebssystem Android. Sie bindet eine Benutzungsoberfläche ein, so dass die Mensch-Maschine-Interaktion realisiert werden kann, und beinhaltet die Geschäftslogik, die zur Erfüllung des Zwecks eines Programms dient. Technisch gesehen werden mit Hilfe von Activities unter Android die Kontextwechsel des Betriebssystems organisiert. Die Kontextwechsel werden in Android nach dem Konzept der Activity-Lifecycles 3 umgesetzt Intent Ein Intent ist eine abstrakte Repräsentation einer Operation zwischen Activities oder Services in Android. Er wird verwendet, um Activities oder Services zu starten und den Datenaustausch zwischen ihnen abzuwickeln. 2.3 Evaluation Benutzbarkeit Benutzbarkeit ist die Grundlage für Gebrauchstauglichkeit. Ein System, Dienst oder Softwareprodukt wird dann als benutzbar bezeichnet, wenn die technische Eignung zur Lösung eines Problems gegeben ist Gebrauchstauglichkeit Ich verwende den Begriff Gebrauchstauglichkeit in meiner Arbeit im Sinne der DIN EN ISO : Usability eines Produkts ist das Ausmaß, in dem es von einem bestimmten Benutzer verwendet werden kann, um bestimmte Ziele in einem bestimmten Kontext effektiv, effizient und zufriedenstellend zu erreichen. [zitiert aus 18]. 3 Näheres siehe: Activity.html#ActivityLifecycle, Zugriff:

26 2.3 Evaluation Christian Wirth Mentales Modell Ein mentales Modell ist die Repräsentation eines Gegenstandes oder eines Prozesses im Bewusstsein eines Lebewesens Nutzungsorientierte Gestaltung Die nutzungsorientierte Gestaltung ist ein Prinzip der Softwaretechnik, dessen Ziel eine hohe Gebrauchstauglichkeit ist. Sie beschreibt einen kundenund zielgruppenorientierten Prozess zur Anforderungsanalyse. Die Ziele und Bedürfnisse des Kunden und der Zielgruppe stehen im Mittelpunkt eines nutzungsorientiert gestalteten Systems und bilden die Basis der anschließenden Implementierung Nutzungserlebnis Bei der Benutzung eines Programms entsteht ein subjektiver Gesamteindruck, den man als Nutzungserlebnis bezeichnet. Der Begriff benennt also sämtliche affektiven Aspekte des gesamten Spektrums an Interaktion mit einem Programm und damit einen wesentlichen Faktor für eine gebrauchstaugliche App Item Item oder Testitem werden die einzelnen Aufgaben oder Fragen eines psychologischen Tests genannt. Die Items sind einem bestimmten zu messenden Merkmal zugeordnet und liefern einen Wert (Punktwert), der über alle Items zu einem Rohwert für das Merkmal verrechnet wird Likert-Skala Die Likert-Skala (nach Rensis Likert) ist ein Verfahren zur Messung persönlicher Einstellungen, die mittels so genannter Items abgefragt werden. Die Items sind positiv oder negativ formulierte Aussagen über einen Sachverhalt, 4 zitiert aus Wikipedia: Zugriff am zitiert aus Wikipedia: Zugriff:

27 2.4 Methoden und Werkzeuge Christian Wirth zu dem die Befragten Zustimmung oder Ablehnung in mehreren, vorgegebenen Abstufungen äußern können. Die vorgegebenen Antwortmöglichkeiten sind so konstruiert, dass der Abstand zwischen den Antwortmöglichkeiten möglichst gleich ist Methoden und Werkzeuge User Experience Questionnaire (UEQ) Der User Experience Questionnaire (UEQ) 7 ist ein Fragebogen zur Feststellung des Nutzungserlebnisses und gehört zu den Werkzeugen der quantitativen Softwareevaluation. Er wurde von der SAP AG entwickelt und wird dazu verwendet, eine Software im Hinblick auf ihre Gebrauchstauglichkeit zu bewerten. Er ist kostenlos zum Download verfügbar 8 und kann frei verwendet werden Gebrauchstauglichkeitstest (GTT) Ein Gebrauchstauglichkeitstest 9 ist im Allgemeinen ein Werkzeug der empirischen, qualitativen Softwareevaluation und dient dazu, Mängel im Bezug auf die Gebrauchstauglichkeit eines Systems zu erfassen. In meiner Arbeit habe ich einen Szenario-basierten Test verwendet, bei dem die Versuchspersonen unter Beobachtung konkrete Aufgaben in einem festgelegten Zeitlimit erledigen sollen. Die Beobachtung der Versuchspersonen gibt Rückschlüsse darüber, wo die Schwächen und Stärken des Systems sind und an welchen Stellen konkret optimiert werden kann. In der Gesamtheit der Ergebnisse handelt es sich hierbei auch um eine quantitative Evaluation, da etwa die gemessenen Zeiten quantitativ verglichen werden. 6 zitiert aus Wikipedia: Zugriff: Zugriff: Zugriff: usability-test/, Zugriff:

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29 3 Stand der Technik Christian Wirth 3 Stand der Technik In diesem Kapitel biete ich einen Überblick über den aktuellen Stand der Technik, in dem ich die drei anderen Apps (siehe Abbildung 2) für eine LNdW betrachte und auf ihre Funktionen hin untersuche. Zum waren diese drei Apps unter dem Suchbegriff Lange Nacht über den Google-Play- Store zum Download verfügbar. Ich habe mich erst nach der Fertigstellung meiner App für die Sichtung der anderen veranstaltungsbegleitenden Apps entschieden, da sich diese Ende April, als ich mit der Entwicklung begann, noch in einem sehr frühen Entwicklungszustand befanden oder im Falle der LNdW Erlangen und Nürnberg einen anderen Ansatz im Bezug auf die Dialoggestaltung verfolgten. Auf die Einzelheiten gehe ich in den folgenden Abschnitten näher ein. Die Betrachtung der beiden Prototypen Klügste Nacht und LNdW Dresden wurde Ende April von mir vorgenommen, ergab jedoch keine relevanten Informationen, die ich in meiner Entwicklung hätte verwerten können. Da sich die Apps nun nach Fertigestellung meiner App in einem aussagekräftigen Entwicklungsstand befinden, nehme ich hier eine Sichtung vor, die ich mit Screenshots veranschauliche. Abbildung 2: Klügste Nacht, LNdW Dresden, LNdW Erlangen und Nürnberg 13

30 3.1 Klügste Nacht (Version 1.1.9) Christian Wirth 3.1 Klügste Nacht (Version 1.1.9) Abbildung 3: App downloaden Die Klügste-Nacht-App wurde im Auftrag der Technischen Universität Berlin für die Verwendung zur LNdW entwickelt und die Version kann über den in Abbildung 3 (siehe links) dargestellten QR-Code heruntergeladen werden. Diese App ist damit ein direkter Konkurrent zu der von mir entwickelten App. Die Klügste Nacht-App ist die einzige der betrachteten Apps, die nur bei einer bestehenden Internetverbindung verwendet werden kann, da sie die Daten bei jeder Suche vom Server anfordert. So belegt sie mit 2,73MB im installierten Zustand auch den im Vergleich geringsten Speicherplatz auf dem Gerät. Nach dem Starten erscheint eine Aufforderung, einen Fragebogen mit 16 Items auszufüllen, der in die App integriert ist. Möchte man dieser Aufforderung nicht nachkommen, kann man den Dialog bis zum nächsten Starten der App ausblenden. Im Hauptmenü angekommen, erscheinen die vier Menüpunkte Veranstaltungen, Meine Nacht, Suchen und Deine Meinung. In der oberen rechten Ecke befindet sich ein Informationszeichen, das die Benutzerinnen und Benutzer zum Impressum führt. Hinter dem Menüpunkt Veranstaltungen verbirgt sich ein Veranstaltungskatalog (siehe Abbildung 4), der hierarchisch aufgebaut ist und sich nach Busrouten, Themen und Teilnehmern womit die ausrichtenden Institutionen der jeweiligen Veranstaltungen gemeint sind kategorisieren lässt. Ist man in der niedrigsten Hierarchiestufe einer Liste von Veranstaltungen angekommen, lässt sich hier keine nachvollziehbare Sortierung erkennen. Der Menüpunkt Meine Nacht zeigt eine Liste mit den gemerkten Veranstaltungen. Die zuletzt hinzugefügte Veranstaltung wird unten an die Liste angehängt. Abbildung 4: Klügste Nacht (1.1.9) Veranstaltungskatalog 14

31 3.2 LNdW Dresden (Version 1.1) Christian Wirth Abbildung 5: Klügste Nacht (1.1.9) Veranstaltungsdetails Der Activity Suchen implementiert eine Suche über die Titel der Veranstaltungen. Während der Eingabe werden die Suchergebnisse direkt in einer alphabetisch sortierten Liste unter dem Eingabefeld angezeigt. Die Latenz der Live-Suche hängt dabei von der Qualität der Internetverbindung ab. Der Menüpunkt Deine Meinung führt zu einem Fragebogen. Wird dieser vom Benutzenden vollständig ausgefüllt, verschwindet sowohl der Menüpunkt, als auch der entsprechende Dialog beim Starten der App. Die Detailansicht einer Veranstaltung (siehe Abbildung 5) zeigt zu manchen Veranstaltungen Bilder an. Zusätzlich wird in der Titelleiste am oberen Bildschirmrand die zugehörige Busroute angezeigt. Am unteren Bildschirmrand befindet sich ein Stern, mit dem sich die Veranstaltung zu den Favoriten hinzufügen lässt und eine Karte, die Google Maps öffnet. Leider werden die Geokoordinaten nicht immer korrekt an Google Maps weitergegeben, so dass gegebenenfalls nur die aktuelle Position der Benutzenden, jedoch nicht die Position der Veranstaltung angezeigt wird. 3.2 LNdW Dresden (Version 1.1) Die App zur LNdW Dresden (1.1) kann über den in Abbildung 6 dargestellten QR-Code heruntergeladen werden. Sie kann ohne eine bestehende Internetverbindung verwendet werden und benötigt 7,02MB Speicherplatz auf dem Gerät. Auch beim ersten Ausführen ist keine Internetverbindung erforderlich. Das Hauptmenü zeigt die Menüpunkte Veranstaltungskatalog, Veranstaltungskarte, Meine Veranstaltungen und Mein Ticket. Unter den Menüpunkten werden zwei Listen mit nahegelegenen und demnächst beginnenden Veranstaltungen angezeigt. In Abbildung 6: App downloaden der oberen rechten Ecke befindet sich ein Informationszeichen, das die Benutzerinnen und Benutzer zum Impressum führt. 15

32 3.2 LNdW Dresden (Version 1.1) Christian Wirth Abbildung 7: LNdW Dresden (1.1) Veranstaltungskatalog Der Veranstaltungskatalog (siehe Abbildung 7 zeigt eine alphabetisch geordnete Liste mit allen Veranstaltungen der LNdW. Die Information darüber, wie viele Veranstaltungen gerade angezeigt werden, wird in der oberen rechten Ecke in der Titelleiste dargestellt. Die Veranstaltungen lassen sich auch hierarchisch nach Typ, Ort oder Veranstalter kategorisiert anzeigen. Am unteren Bildschirmrand befinden sich links in einem Untermenü die Suchfilter Zeit, Typ, Ort, Veranstalter und Eigenschaften, mit denen sich die Suchergebnisse einschränken lassen. Bei aktiven Suchfiltern erscheint am oberen Bildschirmrand unter der Titelleiste eine Schaltfläche Alle Filter löschen. In der Mitte des unteren Menüs befindet sich eine Lupe, die ein Eingabefeld zur Volltextsuche, die diverse Felder wie z. B. Titel, Beschreibung und Ort mit einbezieht. Unten rechts können Verfahren zur Sortierung der Liste von Suchergebnissen ausgewählt werden. Es können die Sortierungen Alphabetisch (aufsteigend und absteigend), Zeit (aufsteigend und absteigend), In der Nähe gelegene Veranstaltungen und Favoriten zuerst gewählt werden. Die Liste mit den Suchergebnissen aktualisiert sich sofort auf eine Eingabe hin. Die Einträge der Liste enthalten Informationen über den Zeitpunkt und den Veranstaltungsort sowie den Titel der Veranstaltung. Am linken Rand des Listeneintrags wird ein Stern angezeigt, der die zugehörige Veranstaltung zu den Favoriten hinzufügt. Am rechten Rand wird im Falle der gewährleisteten Barrierefreiheit einer Veranstaltung noch ein entsprechendes Rollstuhlfahrersymbol angezeigt. 16

33 3.2 LNdW Dresden (Version 1.1) Christian Wirth Abbildung 8: LNdW Dresden (1.1) Veranstaltungsdetails Die Veranstaltungsdetails zeigen eine Reihe von Informationen zu der Veranstaltung, siehe Abbildung 8. Am unteren Bildschirmrand befindet sich links ein Bus-Symbol, das bei einer aktiven Internetverbindung auf die Routenplanung des örtlichen Nahverkehrs verweist. Leider funktioniert auch hier die Weitergabe der Informationen über die Position des Ziels nicht einwandfrei. In der Mitte ist ein Point-of-Interest-Symbol, die die App-interne interaktive Veranstaltungskarte öffnet und die Position der Veranstaltung anzeigt. Rechts befindet sich ein Stern, mit dem die Veranstaltung zu den Favoriten hinzufügt werden kann. Hinter dem zweiten Menüpunkt Veranstaltungskarte (siehe Abbildung 9) verbirgt sich eine eingebettete Karte von Google Maps, auf der Veranstaltungen in Form von Gehirnen angezeigt werden. Zur Übersichtlichkeit werden mehrere Veranstaltungen, die zu nahe beieinander liegen, um übersichtlich dargestellt zu werden, geclustert, was durch ein anderes Symbol vermittelt wird. Die Suchfilter, die uns schon im Veranstaltungskatalog begegnet sind, lassen sich über das Symbol oben rechts direkt auf die Veranstaltungen auf der Karte anwenden. Links davon befindet sich ein Stern, der wenn aktiv bewirkt, dass auf der Karte nur noch die gemerkten Veranstaltungen angezeigt werden. Meine Veranstaltungen führt die Benutzenden zu einer Liste, in der ihre gemerkten Veranstaltungen angezeigt werden. Mein Ticket zeigt eine digitale Version eines Tickets für den örtlichen, öffentlichen Nahverkehr an, das für die Dauer der LNdW gültig ist. 17 Abbildung 9: LNdW Dresden (1.1) Veranstaltungskarte

34 3.3 LNdW Erlangen-Nürnberg-Fürth (Version 1.4) Christian Wirth 3.3 LNdW Erlangen-Nürnberg-Fürth (Version 1.4) Abbildung 10: App downloaden Die App zur LNdW Erlangen-Nürnberg-Fürth (1.4) von 2011 kann über den in Abbildung 10 dargestellten QR-Code heruntergeladen werden. Sie kann ohne eine bestehende Internetverbindung verwendet werden und benötigt 4,63MB Speicherplatz auf dem Gerät. Jedoch ist beim ersten Ausführen eine Internetverbindung erforderlich, da die Daten heruntergeladen werden müssen. Beim ersten Starten werden die Benutzenden gebeten, die Nutzungsbedingungen zu akzeptieren und erhalten anschließend die Option, an einer Umfrage teilzunehmen. Beim Testen dieser App fiel auf, dass sie einen grundlegend anderen Ansatz verfolgt als die sonstigen untersuchten Apps: Die angebotenen Veranstaltungen können nach Vorlieben gefiltert und für die optimale Route sortiert werden. Eine Heuristik stellt den Benutzenden eine Tour zusammen, die zum einen den angegebenen Interessen entspricht und zum anderen auf Transportmittel und Fußwege mit einem relativ hohen Detailgrad eingeht. Die so zusammengestellte Tour lässt sich darüber hinaus ständig nachträglich durch vielfältige Einstellungsmöglichkeiten anpassen und auf einer Karte mit detaillierten Routenanweisungen anzeigen. Das Startmenü der App besteht zunächst aus den drei Optionen, sich mehrere Veranstaltungen auszusuchen und die App daraus eine Tour erstellen zu lassen, die eigenen Vorlieben zu definieren und die App auf deren Basis einen Tour-Vorschlag generieren zu lassen oder sich direkt zu einer einzelnen Veranstaltung führen zu lassen. 18

35 3.3 LNdW Erlangen-Nürnberg-Fürth (Version 1.4) Christian Wirth Abbildung 11: LNdW Erlangen und Nürnberg (1.4) Veranstaltungsdetails Der Veranstaltungskatalog, in den man über die erste und die dritte Option gelangt (siehe Abbildung 11), lässt sich nach Route und Fachgebieten kategorisiert anzeigen und bietet als weitere Möglichkeit auch eine Suchfunktion an. Bei einem Klick auf eine Veranstaltung öffnet sich außerdem deren Detailansicht. Mit den im Veranstaltungskatalog ausgewählten Veranstaltungen erstellt die App schließlich eine Tour. Wurde anfangs die zweite Option gewählt, fragt die App in einem komplexen Gewichtungsschema, das über Schiebebalken realisiert wird, die individuellen Vorlieben ab und generiert aus diesen automatisch eine Tour mit Routenanweisungen, ohne dass der Veranstaltungskatalog aufgerufen wird. Bei der Wahl der ersten Option Veranstaltungsfavoriten besteht zudem die Möglichkeit, mit Hilfe eines QR-Codes bereits bestehende Daten von einer Webseite auf das Smartphone zu importieren. Nutzt man die Routenanweisungen am oberen Bildschirmrand, bittet die App beim Verlassen einer Veranstaltung darum, diese zu bewerten. Aus dieser Option des Hauptmenüs leitet die App leider nicht mehr zurück in das Startmenü: Das Betätigen der Zurück-Funktion des Gerätes ruft einen Dialog auf, über den die App beendet werden kann. Bei einem darauffolgenden Neustart der App wird allerdings gefragt, ob die Tour der vorherigen Sitzung fortgesetzt werden soll, sodass die Routenführung über diesen Umweg für die folgende Veranstaltung fortgeführt werden kann. 19

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37 4 Lange-Nacht-der-Wissenschaften-App Christian Wirth 4 Lange-Nacht-der-Wissenschaften-App 4.1 Nutzungsorientierte Gestaltung Im befindet sich die Definition zur nutzungsorientierten Gestaltung. Zu Beginn des Projektes habe ich mich entschlossen, die LNdW-App nutzungsorientiert zu gestalten (vgl. Abschnitt (Nutzungsorientierte Gestaltung) auf Seite 10). Um dies zu erreichen, habe ich zuerst eine Design- Strategie entwickelt und dann einen Gebrauchstauglichkeitstest entworfen, um anschließend die App zu evaluieren. Zur Entwicklung einer Design-Strategie gilt es zunächst zu klären, wer die Stakeholder des Projektes sind: die Freie Universität (FU) Berlin, die Besucher und Besucherinnen sowie die Verantwortlichen für die Veranstaltungen der LNdW. Ich habe mir eine Reihe von Fragen gestellt und die Antworten aus Sicht der Stakeholder stichpunktartig notiert. Aus den Stichpunkten leite ich dann die Zielsetzung (Abschnitt 1.2) ab, die durch diese Vorgehensweise nutzungsorientiert ist. Nun folgen die Fragen mit den erarbeiteten Stichpunkten. Die Ziele der Stakeholder sind: Gäste wollen bestimmte Veranstaltungen finden LNdW wünschen sich viele und zufriedene Besucher Auftraggeberin will eine innovative App anbieten und damit möglichst viele Gäste ansprechen Die Marken- und Marketingziele der Auftraggeberin sind: Innovativität Effizienz Zuverlässigkeit Gebrauchstauglichkeit Daraus ergeben sich die Anforderungen und Ziele dieses Softwareprojektes: Die Gäste sollen schnell, einfach und unterwegs Veranstaltungen finden können, die sie interessieren 21

38 4.1 Nutzungsorientierte Gestaltung Christian Wirth Innovative Ideen sollen erarbeitet und umgesetzt werden Nutzungserlebnis der Gäste der LNdW soll gesteigert werden Die App sollte für alle Betriebssysteme zur Verfügung stehen Die App muss zur LNdW fertiggestellt sein (Deadline: ) Die Funktionen, welche die App bereitstellen soll, sind: Darstellung von Informationen zu den Veranstaltungen Suchfunktion mit Filterung nach spezifizierten Kriterien Grafische Veranstaltungsübersicht in einem Planer Automatische Benachrichtigung über relevante Änderungen Technologische Beschränkungen sind: Realisierung einer mobilen Anwendung Offlinebetrieb Kritische Erfolgsfaktoren der App sind: hohe Gebrauchstauglichkeit Stabilität Performanz Robustheit Erweiterbarkeit kostenlose Verfügbarkeit gutes Marketing Weiterverwendbarkeit der App bei zukünftigen LNdW Die Zielgruppe besteht aus wissenschaftlich interessierten Menschen zwischen zwölf und achtzig Jahren. 22

39 4.2 Native oder plattformübergreifende Entwicklung Christian Wirth 4.2 Native oder plattformübergreifende Entwicklung Eine plattformübergreifenden Entwicklung ist für Softwareprojekte stets grundsätzlich anzustreben, um ein weites Nutzerfeld zu erschließen. Jedoch ist im Vorfeld mindestens prüfen, welche Nachteile und Beschränkungen dies im Vergleich zu einer nativen Lösung aufwerfen kann. Hierbei ist zu prüfen, ob die plattformübergreifende Entwicklung im Konflikt mit anderen Anforderungen aus der Zielsetzung steht. Im vorliegenden Fall besteht konkret der Verdacht, dass die Wahl einer plattformunabhängigen Lösung die kritischen Anforderungen der Performanz und der kostenlose Verfügbarkeit stark einschränken könnte. Dies soll im Folgenden durch Gegenüberstellung verschiedener Lösungen untersucht werden. PhoneGap wähle ich als Vertreter der webbasierten, plattformübergreifenden Entwicklung, da es Marktführer [vgl. 8, Grafik S. 34] und eine Marke von Adobe ist und somit sichergestellt sein sollte, dass es qualitativ zufriedenstellend und genügend Kapital vorhanden ist, um die Entwicklung voranzutreiben. 10 Codename One (CN1) wähle ich als Vertreter der nativen Code generierenden, plattformübergreifenden Entwicklung, da es die einzige Plattform ist, die derzeit einen solchen Ansatz verfolgt. Als Plattformen für eine native Entwicklungen kommen für mich Android von Google und ios von Apple in Frage. Abbildung 12 zeigt eine Übersicht der potentiellen Entwicklungsplattformen. Abbildung 12: Übersicht der potentiellen Kandidaten für die Entwicklung der App 10 Zugriff:

40 4.2 Native oder plattformübergreifende Entwicklung Christian Wirth Bevor ich mit dem ausführlichen Vergleich der Entwicklungsplattformen in den folgenden Abschnitten beginne, möchte ich direkt einige Widersprüche zur Zielsetzung erläutern, die sich bei der Verwendung von PhoneGap ergeben würden. Durch den webbasierten Aufbau einer App mit PhoneGap ergeben sich durch die Verwendung von HTML5, CSS3 und javascript unerwünschte Restriktionen, da der Quellcode der App auf dem Gerät interpretiert werden muss, so wie es auch im Browser passiert. Diese Restriktionen sind geringere Performanz, was sich auf die Skalierbarkeit auswirkt, Einschränkungen in der Erweiterbarkeit und innovativen Gestaltung der App. Die App wird weniger performant und skalierbar, da für die gleiche Funktionalität unter Verwendung von Webtechnologien mehr Rechenleistung benötigt wird als mit nativem Code. Die App wird weniger erweiterbar, weil man auf die Funktionen beschränkt ist, die von PhoneGap bereitgestellt werden. Das kann immer nur eine Teilmenge dessen sein, was ein Betriebssystem nativ bereitstellt. Aus dem selben Grund wird man auch in der innovativen Gestaltung eingeschränkt. Als Framework für eine plattformübergreifende Entwicklung ziehe ich aus den genannten Gründen nur CN1 11 in Betracht, denn mein Ziel war es, auch für die Weiterentwicklung der Software so wenig technische Einschränkungen wie möglich zu machen. Als Plattform für eine native Entwicklung bietet sich als Marktführer mit 73,6% Anteil an den gesamten Verkäufen im ersten Quartal in 2013 das System Android 12 an. 13 Im Folgenden nehme ich eine Gegenüberstellung und Analyse der beiden Möglichkeiten anhand technischer Kriterien vor. Diese Kriterien ergeben sich aus der Zielsetzung dieser Arbeit, den Anforderungen der Stakeholder und dem Anspruch, eine innovative Lösung zu erarbeiten. 11 Zugriff: Zugriff: Zugriff:

41 4.2 Native oder plattformübergreifende Entwicklung Christian Wirth Inhalte der Gegenüberstellung sind die folgenden Kriterien: Abbildung 13: Android versus Codename One anhand technischer Kriterien im Kontext meiner Zielsetzung. Rot bedeutet, dass die Anforderung nicht erfüllt ist. Orange bedeutet, dass die Anforderung teilweise erfüllt ist. Grün bedeutet, dass die Anforderung ohne Einschränkung erfüllt ist Abhängigkeit von proprietärer Software Android ist OpenSource und steht unter der Apache-Lizenz Entwicklungsumgebungen sind frei verfügbar und die erstellten Apps können zu jedem Zweck kostenfrei verwendet werden. Im Gegensatz zu Android ist CN1 kein Betriebssystem, sondern ein Werkzeug zur Entwicklung von Apps für mehrere Betriebssysteme. CN1 stellt Plug-ins für die integrierten Entwicklungsumgebungen Eclipse und Netbeans bereit, durch die der generierte Quellcode an einen Build-Server geschickt wird. Dieser Build-Server, der proprietären Lizenzen unterliegt, erstellt aus dem CN1-Quellcode lauffähige native Apps, die man dann frei verwenden kann. Problematisch bei der Nutzung CN1 ist, dass manche Dienste nur im Rahmen eines Paket-Abos 15 genutzt werden können. Ein viel größeres Problem jedoch ist das Risiko, dass CN1 sich dazu entschließen könnte, die Dienstleistung des Kompilierens von Quellcode nur noch gegen Bezahlung anzubieten, wodurch eine kostenfreie 14 Zugriff: Zugriff:

42 4.2 Native oder plattformübergreifende Entwicklung Christian Wirth Weiterentwicklung der App unmöglich werden würde. Dieses Risiko kann nicht im Sinne der Auftraggeberin sein und stellt eine starke Einschränkung der kostenlosen Verfügbarkeit dar Unterstützung von GUI- und UNIT-Tests UNIT-Tests sind automatisierte Tests zur Überprüfung des geschriebene Code auf die Anforderungen der technischen Spezifikationen hin. GUI-Tests eignen sich zum Prüfung der Benutzungsoberfläche. Diese automatisierten Tests sind ein hervorragendes Werkzeug zur Qualitätssicherung bei einer fortlaufenden Entwicklung, da Verletzungen der Spezifikation automatisch, ohne manuelles Prüfen, festgestellt werden. Für Android existieren GUI-Test- Frameworks wie Robotium. 16 UNIT Tests werden ebenfalls von Android unterstützt [vgl. 1]. Bei CN1 sind UNIT- und GUI-Tests geplant, aber noch nicht umgesetzt : Schreiben eines Codename-One-Unit-Tests: bald verfügbar... [zitiert aus 20] 17. Dies stellt einen Nachteil dar Freiheiten in der Gestaltung von Designs und Layouts Die freie Gestaltung des Designs und Layout ist sowohl bei Android, als auch bei CN1 gegeben. Bei CN1 lässt sich für jede Plattform ein individuelles Erscheinungsbild definieren. ie können einfach ihr gewünschtes Theme erstellen oder das native Theme der jeweiligen Plattform verwenden und auf diesem aufbauen. [zitiert aus 21] Performanz Im Hinblick auf die Performanz ist die native, speziell für Android entwickelte Anwendung als Referenz anzusehen. Wenn man den Aussagen des Entwicklers Glauben schenken mag, sind Apps, die mit CN1 erzeugt wurden, mitunter sogar performanter als nativer Code. Auf der Homepage von Codename One steht wörtlich: Codename One übersetzt den Quellcode in nativen Code, der hinsichtlich der Performanz gleichwertig oder besser ist als nativer Code. [zitiert aus 19] 19. Genau genommen ist diese Aussage unlogisch; es lässt 16 https://code.google.com/p/robotium/, Zugriff: englisches Original: Writing a Codename One Unit test: Coming Soon englisches Original: You can easily create a theme with any look you desire or you can inherit the platform native theme and start from that point. 19 englisches Original: Codename One translates all the code to native code or the native VM resulting in performance that matches or exceeds the performance of native 26

43 4.2 Native oder plattformübergreifende Entwicklung Christian Wirth sich allerdings im Zuge des vorliegenden Vergleichs davon ausgehen, dass die plattformübergreifende Lösung nicht signifikant schlechter ist als eine native, da ich bei meiner Recherche keine unabhängigen Quellen gefunden habe, die diese Behauptung verifizieren oder widerlegen Unterstützung von Datenbanken und OR-Mappern Android unterstützt sowohl das Verwalten einer SQLite 20 Datenbank als auch den Zugriff auf die Daten mittels eines OR-Mappers namens ORMLite 21. CN1 stellt ebenfalls eine Bibliothek zum Verwalten einer Datenbank 22 bereit, jedoch scheint es bislang keinen OR-Mapper zu geben Unterstützung von GPS Sowohl Android als auch CN1 unterstützen die Verwendung von GPS. Dies schließt die Erfassung der aktuellen Position mit ein Bereitstellung eines PUSH-Dienstes Android stellt kostenlos einen PUSH-Dienst bereit. CN1 bietet ebenfalls einen eigenen PUSH-Dienst an, dieser wird jedoch im Rahmen eines monatlich kostenpflichtigen Paketes angeboten. Da keine Investitionen für das Projekt getätigt werden können, muss ich meinem Vergleich zugrunde legen, dass bei einer Verwendung von CN1 kein PUSH-Dienst zur Verfügung steht Qualität der Dokumentation / aktive Community Android stellt eine gute und ausführliche Dokumentation 23 zur Verfügung und hat eine große Community. Man findet im Internet schnell Hilfe zu Problemen bei der Implementierung von Lösungen mit Android. Bei CN1 hingegen scheint die Community noch recht klein zu sein, da eine Suche vorwiegend Treffer anzeigt, die auf die Seite des Entwicklers verlinken. Es wird zwar eine code. 20 Zugriff: Zugriff: https://codenameone.googlecode.com/svn/trunk/codenameone/ javadoc/com/codename1/db/database.html, Zugriff: Zugriff:

44 4.3 Architektur Christian Wirth 149-seitige Dokumentation 24 zur Verfügung gestellt, und es gibt einen Support seitens des Entwicklers. Dieser ist jedoch ebenfalls Bestandteil desselben monatlich kostenpflichtigen Paketes und steht daher nicht zur Verfügung Verschlüsselung Android stellt die Java-Bibliothek javax.crypto 25 bereit. CN1 unterstützt keine Verschlüsselung. Dies wurde vom CEO explizit in einem Post bestätigt:...aber wir werden sie wohl nie in den main source tree aufnehmen, da Verschlüsselung komplexe Restriktionen beim Export nach sich ziehen könnte für Software, die diese Funktionalität überhaupt nicht benötigt. [zitiert aus 24] Fazit des Vergleichs Die kritischen Faktoren liegen in dem nicht vorhandenen OR-Mapper und in den kostenpflichtigen Leistungen PUSH-Dienst und Support, die ich nicht verwenden kann. Zusätzlich stellt es ein langfristig nicht abschätzbares Risiko für die Auftraggeberin dar, sich bei der Entwicklung der App von einem Start-Up-Unternehmen abhängig zu machen, dessen weitere wirtschaftliche Entwicklung nicht abzuschätzen ist. Dieses Risiko und die technischen Beschränkungen habe ich mit der Auftraggeberin ausführlich besprochen, und wir haben uns dafür entschieden, die App nativ für Android zu entwickeln. 4.3 Architektur Der Entwurf der Architektur unterliegt einigen Vorbedingungen, die ich im folgenden Abschnitt näher erläutere. Zunächst zu den Vorbedingungen: Es existiert bereits ein Server, der die Daten in geeigneter Form zur weiteren Verarbeitung bereitstellt. Die App soll stets mit aktuellen Daten versorgt werden, und es muss davon ausgegangen werden, dass bis zu mobile Anwendungen zeitgleich ein Datenupdate anfragen. Zum Bereitstellen einer 24 Zugriff: package-summary.html, Zugriff: englisches Original:...but we will probably never add it to the main source tree since encryption code might cause complex export restrictions for software that doesn t require that feature. 28

45 4.3 Architektur Christian Wirth Lösung, die sicherstellt, dass diese Daten auch offline auf mobilen Endgeräten gespeichert und regelmäßig aktualisiert werden, wähle ich eine Client-Server- Architektur. Diese eignet sich für ein solches Szenario hervorragend [vgl. 2, S.29]. Um die ständige Verfügbarkeit der Daten ohne Internetverbindung zu ermöglichen, ist es notwendig, eine möglichst aktuelle Kopie der Daten des Servers lokal auf dem Endgerät zu halten. Die Aktualität der Daten wird durch Updates bei einer bestehenden Internetverbindung gewährleistet. Durch ein solches Vorgehen kann die App auch für die LNdW in den folgenden Jahren verwendet werden, indem einfach die jeweiligen Daten auf dem Server überarbeitet werden. Für die Benachrichtigung über die zur Verfügung stehenden Updates wird ein Push-Dienst verwendet, der den Client über die Notwendigkeit einer Aktualisierung der Daten informiert. Für das Update der Daten selbst wird die REST-Schnittstelle des Servers genutzt, um den Push-Dienst nicht zu blockieren, da dieser von vielen Anwendungen auf dem Gerät genutzt wird. Clientseitig wird eine MVC-Architektur (Abschnitt 2.1.4) verwendet, um eine Trennung von Darstellung, Steuerung und Daten sicherzustellen. Ich habe mich dazu entschlossen, ein Schichtenmodell zu verwenden und die klassische MVC-Architektur um zwei weitere Schichten zu ergänzen. Somit besteht die Architektur des Clients aus fünf Schichten. Die Präsentationsschicht stellt die Benutzungsoberflächen im Dateiformat *.xml bereit. Die Steuerungsschicht realisiert die Geschäftslogik in Form von Java- Klassen. Die Serviceschicht enthält Services, die als Fassade 27 der Datenzugriffsschicht fungieren. Die Datenzugriffsschicht stellt Datenzugriffsobjekte bereit, die eine Verarbeitung der Daten mit Hilfe des OR-Mappers unabhängig von der konkreten Umsetzung der Datenschicht ermöglichen. Die Datenschicht umfasst eine SQLite-Datenbank mit den Daten. 27 zitiert aus Wikipedia, Zugriff am : Fassade (englisch facade) ist ein Entwurfsmuster aus dem Bereich der Softwareentwicklung und gehört zu der Kategorie der Strukturmuster (structural design patterns). Es bietet eine einheitliche und meist vereinfachte Schnittstelle zu einer Menge von Schnittstellen eines Subsystems. (http://de.wikipedia.org/wiki/fassade_(entwurfsmuster)) 29

46 4.4 Dialogführung und Menüstruktur Christian Wirth Die Verwendung einer Schichten-Architektur erhöht einerseits die Erweiterbarkeit, Skalierbarkeit, Änderbarkeit, Integrationsfähigkeit und Wartbarkeit sowie Bedienungsfreundlichkeit der Software [vgl. 10, S. 176 f.], andererseits ergibt sich aus der kombinierten Schichten- und MVC-Architektur eine Modularisierung, die den Entwurf nach Design-by-Contract ermöglicht. Das bedeutet konkret, dass die Software beim Entwurf so modularisiert werden kann, dass die Umsetzung nach teile und herrsche in zwei Teilprobleme zerlegt wird, die unter Berücksichtigung der nach Design-by-Contract definierten Schnittstellen unabhängig voneinander gelöst werden können. Die Eigenschaft dieser Entwurfsmuster ermöglicht es, die Entwicklungsarbeit in zwei Teilen zu lösen. Wie in der Einleitung erwähnt, übernimmt Tobias Albig die Implementierung der Services, Datenzugriffsschicht und Datenschicht, und ich übernehme in meiner Bachelorarbeit die Implementierung der Präsentation und der Steuerung. 4.4 Dialogführung und Menüstruktur Mein Ziel war es, eine Menüstruktur zu entwerfen, die es ermöglicht, schnell zu denjenigen Oberflächen zu gelangen, die man gerade braucht. Denn zu einer guten Gebrauchstauglichkeit gehört nach DIN EN ISO : Dialogführung mittels Menü eine gute Menüführung, die den Benutzerinnen und Benutzern eine intuitive und leicht verständliche Menüstruktur bereitstellt [vgl. 6, S. 9]. Abbildung 14 auf der nächsten Seite zeigt die Menüstruktur und Dialogführung der LNdW-App. Beim Öffnen der App wird ein Startbildschirm angezeigt, der aus Nutzersicht nicht zum Menü gehört, doch aus technischer Sicht eine wichtige Aufgabe hat: Im Hintergrund wird im Falle einer aktiven Internetverbindung geprüft, ob die Datenbank noch aktuell ist. Der Startbildschirm gehört somit zur Dialogführung. Das Ergebnis wird entsprechend von der Geschäftslogik verarbeitet. Sobald die Datenbank bereit ist, wird direkt nach dem Start die Suche mit der Kategorienliste angezeigt, da die Designstrategie ergeben hat, dass das Finden von Veranstaltungen das primäre Ziel der Benutzerinnen und Benutzern ist. Das Hauptmenü mit den vier Feldern Suche, Favoriten, Shuttlebus-Karte und Hilfe/Impressum wird als persistentes Menü am unteren Bildschirmrand dargestellt. Ich verwende hier ein persistentes Menü, um den Zugang zu den verknüpften Inhalten jederzeit zu ermöglichen. 30

47 4.4 Dialogführung und Menüstruktur Christian Wirth Abbildung 14: Menüstruktur der LNdW-App Der einzige Menüpunkt, der weitere Untermenüpunkte hat, ist die Suche. Es zeigt die drei Suchfilter Umkreis, Kategorie und Zeit und ist am oberen Bildschirmrand angeordnet. Er ist deshalb dort platziert, weil der Fokus der Benutzenden zuerst auf dem oberen Teil der Benutzungsoberfläche liegt. Diese Tatsache wird von dem Gebrauchstauglichkeitsexperten Jakob Nielsen verdeutlicht: Benutzerinnen und Benutzer lesen zuerst in einer horizontalen Bewegung, für gewöhnlich quer über den oberen Teil des Inhaltsbereichs. [zitiert aus 16] 28 Zur weiteren Dialoggestaltung gibt es zwei Wege, sich eine Liste von Veranstaltungen anzeigen zu lassen. Zum einen kann man über die Suchfunktion eine Liste mit den Veranstaltungen erhalten, die den angegebenen Suchkriterien entsprechen, zum anderen wird beim Klicken auf den Menüpunkt Favoriten eine Liste mit den gemerkten Veranstaltungen angezeigt. Um die genaueren Veranstaltungsinformationen zu gelangen, muss aus der Liste von Veranstaltungen eine angeklickt werden. Das Zurückkehren zu vorherigen Activities funktioniert nur bei den Menüpunkten des persistenten Menüs oder den Stufen der Dialogführung zur Veranstaltung, bestehend aus der Liste mit den Suchergebnissen oder Favoriten und dem Folgedialog Veranstaltung. 28 englisches Original: Users first read in a horizontal movement, usually across the upper part of the content area. 31

48 4.5 Benutzungsoberfläche und Corporate Design Christian Wirth 4.5 Benutzungsoberfläche und Corporate Design Um eine hohe Gebrauchstauglichkeit meiner App sicherzustellen, ist es mein Ziel, ein selbsterklärendes Layout und Design umzusetzen, das auf dem Corporate Design der FU Berlin aufbaut. Dabei habe ich meinen Entwurf und die Gestaltung der Benutzungsoberfläche unter Beachtung der Richtlinien für die Gestaltung von Interfaces von Jakob Nielsen entwickelt. Diese Richtlinien schlägt der Autor vor, um die Vorgaben der DIN für Gebrauchstauglichkeit zu erfüllen. Die Richtlinien sind [vgl. 15][angelehnt an 22, S.3]: Sichtbarkeit des Systemstatus: Dass z. B. nach dem Absenden eines Formulars auf einer Website rückgemeldet wird, ob die Übertragung erfolgreich war oder nicht. Übereinstimmung zwischen dem System und der realen Welt: Die Sprache einer Website sollte zielgruppenadäquat gewählt werden. Benutzerkontrolle und -freiheit: Besucher einer Website wählen eine Aktion oft fälschlich aus und benötigen einen Notausgang, um den unerwünschten Zustand wieder zu verlassen z. B. einen Home-Button. Konsistenz und Standards: Nutzer sollten sich nicht fragen müssen, ob verschiedene Begriffe oder Symbole dasselbe bedeuten. Es wird empfohlen, Konventionen einzuhalten. Wiedererkennen statt sich erinnern: Objekte, Optionen und Aktionen sollten sichtbar sein und nicht aus einem früheren Teil des Dialogs erinnert werden müssen. Flexibilität und Effizienz der Benutzung: Häufig auftretende Aktionen sollten vom Benutzer angepasst werden können, um eine bessere Bedienung zu erlauben. Ästhetik und minimalistisches Design: Dialoge sollten keine irrelevanten Informationen enthalten, um den Nutzer nicht zu überfordern. Hilfe beim Erkennen, Diagnostizieren und Beheben von Fehlern: Fehlermeldungen sollten das Problem präzise beschreiben und einen Lösungsvorschlag unterbreiten. Hilfe und Dokumentation: Hilfestellung sollte jederzeit leicht auffindbar, auf die Aufgabe abgestimmt sein und konkrete Lösungsschritte enthalten. 32

49 4.5 Benutzungsoberfläche und Corporate Design Christian Wirth Ich beschreibe in diesem Abschnitt meine App in Analogie zur Vorgehensweise in Kapitel 3 aus der Sicht der Benutzerin und des Benutzers, um den direkten Vergleich der Apps zu erleichtern. Ich ergänze meine Ausführungen in diesem Kapitel um Erklärungen, warum ich Design und Layout so gewählt habe. Meine LNdW-App (1.0.2) kann über den in Abbildung 15 dargestellten QR-Code heruntergeladen werden. Sie kann ohne eine bestehende Internetverbindung verwendet werden und benötigt 4,63MB Speicherplatz auf dem Gerät. Jedoch ist beim ersten Ausführen eine Internetverbindung erforderlich, da die Daten heruntergeladen werden müssen. Die App soll durch ihr Erscheinungsbild auf den ersten Blick mit der FU Berlin in Verbindung gebracht werden. Abbildung 15: App downloaden Um das zu erreichen, habe ich einen Ladebildschirm (siehe Abbildung 16) und ein App-Theme mit einem Branding, das sich an dem Corporate Design der FU Berlin orientiert, entworfen. Das Ergebnis soll hinsichtlich der Konsistenz, Erkennbarkeit und Lesbarkeit, die Bestandteile der referenzierten DIN EN ISO : Informationsdarstellung sind, auch den Anforderungen dieser Normenreihe genügen. Der Ladebildschirm zeigt die illuminierte Silberlaube, wo der Schriftzug Freie Universität Berlin deutlich zu lesen ist. So wird klar, dass es sich um eine App der FU Berlin handelt. Oben rechts in der Ecke wird das Logo der LNdW Berlin 2013 angezeigt, um zu verdeutlichen, dass es sich um eine App handelt, die Funktionen bereitstellt, die sich auf den Nutzungskontext der LNdW beziehen. Abbildung 16: Der Spinner in der Mitte des Ladebildschirms soll LNdW-App (1.0.2) den Benutzenden klar machen, dass die App im HinLadebildschirm tergrund noch arbeitet und er so noch ein wenig warten muss, bis eine Interaktion mit der App möglich ist. 33

50 4.5 Benutzungsoberfläche und Corporate Design Christian Wirth Abbildung 17: LNdW-App (1.0.2) Suche Sofern eine Aktualisierung der Datenbank notwendig ist, wird den Benutzenden dies durch einen Dialog mit einem Spinner und dem Hinweis, dass die Datenbank noch aktualisiert werde, angezeigt. Nach der Initialisierung wird den Benutzerinnen und Benutzern die Suche angezeigt. Das verdeutliche ich durch den blauen Rand um die Lupe in der unteren rechten Ecke. Ich habe die Signalfarbe blau für die aktiven Schaltflächen gewählt, d. h. wenn der Button der Lupe einen blauen Rand hat, befindet sich die Benutzerin oder der Benutzer gerade in der Suche. Grün hinterlegte Schaltflächen führen zu einer neuen Benutzungsoberfläche. Die Farbtöne der beiden Farben entsprechen in der gesamten App den Vorgaben im Handbuch zum Corporate Design der FU [vgl. 3, S. 20]. Ich habe die Suche als ersten Dialog gewählt, da die Analyse der Ziele der Stakeholder gemäß dem Prinzip der nutzungsorientierten Gestaltung (Abschnitt 4.1) ergab, dass Gäste bestimmte Veranstaltungen finden wollen. Die Suchfilter sind am oberen Bildschirmrand angeordnet, da die Benutzenden diesen Teil der Benutzungsoberfläche zuerst betrachten (vgl. S. 31) und schnell klar werden soll, dass nach mehreren Kriterien gesucht werden kann. Für den Unterpunkt Umkreis habe ich einen Schiebebalken entworfen (siehe Abbildung 18), mit dessen Hilfe die Entfernung zur aktuellen Position festgelegt werden. An dieser Stelle stand ich bei der Entwicklung vor dem Problem, dass sich im Bereich zwischen 0 und 1 Kilometer die Werte nicht gut bestimmen ließen. Das lag daran, dass auf dem Schiebebalken die Werte von 0 bis linear dargestellt werden. Um dieses Problem zu lösen, habe ich die Abbildung 18: LNdW-App (1.0.2) Schiebebalken Schaltflächen mit dem Fußgänger und dem Auto hinzugefügt um die Skala des Schiebebalkens ändern zu können. Der Fußgänger legt die Skala von m und das Auto die Skala 1-20 km fest. Auch hier wird die aktive Schaltfläche in der Signalfarbe blau dargestellt. 34

51 4.5 Benutzungsoberfläche und Corporate Design Christian Wirth Im Unterpunkt Kategorie können die Kategorien, in denen gesucht werden soll, durch einmaliges Klicken bestimmt werden. Ausgewählte Kategorien habe ich durch blaue Häkchen in den Checkboxen gekennzeichnet. Wenn keine Kategorie ausgewählt wird, werden alle bei der Suche berücksichtigt. Im Unterpunkt Zeitraum werden jeweils ein TimePicker für die Start- und Endzeit dargestellt. Ein TimePicker ist das Standardwerkzeug in Android, um die Benutzenden eine Uhrzeit auswählen zu lassen. Liegt die gewählte Endzeit vor der Startzeit, wird die Benutzerin oder der Benutzer darüber informiert, anstatt ihm ein leeres Suchergebnis anzuzeigen. Unter den Suchfiltern habe ich das Eingabefeld für einen Suchbegriff mit einer grün umrandeten Schaltfläche, die eine Lupe zeigt, positioniert. Die Eingabe eines Suchbegriffs ist optional. Wird kein Suchbegriff angegeben, werden alle Veranstaltungen angezeigt. Am unteren Bildschirmrand befindet sich das Menü. Dieses wird immer angezeigt und gibt den Benutzerinnen und Benutzern so die Möglichkeit, jederzeit schnell durch die App zu navigieren. Das Menü hebt sich durch die kräftigere Umrandung vom Rest des Inhaltes ab. So wird spätestens bei Wechsel zu einem anderen Menüpunkt deutlich, dass es sich um ein persistentes Menü handelt, auf das man bei der Navigation immer zurückgreifen kann. Abbildung 19: LNdW-App (1.0.2) Menüsymbole Die verfügbaren Menüpunkte werden durch die vier Symbole in Abbildung 19 dargestellt. Die Lupe steht für die Suche, der Stern für die Favoriten, der Bus für die Shuttle-Bus-Karte und das Buch mit dem Fragezeichen für die Hilfe, die auch das Impressum beinhaltet. Drückt man auf die Schaltfläche mit der Lupe neben dem Eingabefeld für den Suchbegriff, wird einem eine Liste mit den Suchergebnissen angezeigt. 35

52 4.5 Benutzungsoberfläche und Corporate Design Christian Wirth Durch Klicken auf einen Listeneintrag werden die Veranstaltungsdetails wie in Abbildung 20 angezeigt. Hier werden der Titel, Ort, Zeiten und die Beschreibung der Veranstaltung angezeigt, die durch grüne Trennlinien voneinander abgegrenzt werden. In der oberen rechten Ecke ist das Kartensymbol zu sehen, das zum Anzeigen der Position der Veranstaltung dient. Diese Schaltfläche verweist auf Google Maps und gibt die Koordinaten der Veranstaltung weiter. Rechts von den Zeiten ist jeweils ein Kästchen zu sehen. Durch Klicken auf die Zeit oder das Kästchen wird der Termin den Favoriten hinzugefügt und durch ein Häkchen erkenntlich gemacht. Drückt man im Menü auf den Stern, werden die Favoriten in einer Liste angezeigt. Durch Klicken auf einen Listeneintrag werden die entsprechenden Veranstaltungsdetails, wie in Abbildung 20 zu sehen ist, angezeigt. Es sind technisch die selben Veranstaltungsdetails wie im vorherigen Abschnitt, und sie haben die selben Funktionen. Abbildung 20: LNdW-App (1.0.2) Veranstaltungsdetails Drückt man auf den Bus, erscheint die Karte, die dem Programmheft der LNdW beiliegt. Diese Karte ist in der App zoom- und scrollbar. Das grüne Buch mit dem Fragezeichen führt zum Impressum und der Hilfe. Die Tutorials können durch Drücken auf die Schaltfläche am oberen Bildschirmrand zurückgesetzt werden, so dass sie wieder angezeigt werden. Zur Erleichterung der Nutzung der App habe ich Tutorials entworfen, die den Benutzenden angezeigt werden, sobald sie die App öffnen. Die Tutorials werden mit einem semitransparenten Hintergrund über die eigentliche Benutzungsoberfläche gelegt und sollen den Benutzenden erklären, wie sie mit der Benutzungsoberfläche interagieren können. Für das Tutorial werden kurze Erklärungen in Textform eingesetzt, die durch Hand-Symbole auf vorhandene Interaktionsmöglichkeiten hinweisen. Durch die räumliche Nähe der Hände und des Textes wird den Benutzenden klar, welche Aktionen zu welchen Gesten gehören. 36

53 4.6 Module Christian Wirth 4.6 Module Der Abschnitt Module befindet sich auf den nächsten beiden Seiten, damit die Abbildung 21 und der dazugehörige Text ohne ständiges Umblättern betrachtet werden können. 37

54 4.6 Module Christian Wirth Abbildung 21 auf der gegenüberliegenden Seite zeigt das Klassendiagramm mit Kennzeichnung der Modularisierung. Es veranschaulicht die Beschreibung in diesem Abschnitt und dient als visuelle Ergänzung zu diesem Abschnitt. Es handelt sich hier nicht um das vollständige Klassendiagramm. Klassen, die für meine Arbeit nicht relevant sind, habe ich zur besseren Lesbarkeit und Übersichtlichkeit entfernt. Klassennamen sind in diesem Abschnitt durch fette Schrift hervorgehoben, Modulnamen sind durch monospace-schriftart gekennzeichnet. Beginnen wir oben links mit dem Manifest der App. Es ist ein eigenständiges Modul und enthält die Metadaten der App. Darin sind z. B. der Paketname, das Icon und der Anzeigename der App festgehalten. Die Zugriffsberechtigungen der App auf Systemressourcen sind hier festgelegt. Splash_screen, DataInitializerTask und VersionChecker bilden das Modul zur Initialisierung der App. Sie zeigen den Startbildschirm an, prüfen ob die Daten aktuell sind und führen bei Bedarf ein Update aus. Die Klassen Main_search, MyEvents, Shuttle_info, Search_result, Help und Show_event_search sind für die Navigation und das Einbinden der Benutzungsoberfläche verantwortlich und bilden das Modul Steuerung. Sie erben von der Klasse FragmentActivity und sind somit auch für das Verwalten aller Daten bei einem Kontextwechsel der Activities oder anderer Apps zuständig. Sie enthalten außerdem die Intents zum Aufrufen anderer Menüpunkte aus dem Hauptmenü. MyEventArrayAdapter bildet zusammen mit StableArrayAdapter das Modul meinlistenadapter. Es stellt modifizierte Listenadapter bereit, die vom Typ ArrayAdapter erben. Diese sind notwendig, um die Einträge der Listen, die in den Klassen MyEvents und Search_result angezeigt werden, klickbar zu machen. So kann bei einem Klick auf einen Listeneintrag direkt die entsprechende Veranstaltung angezeigt werden. ScaleImageView erbt von der Klasse ImageView, deren Funktion das Anzeigen von Bildern ist. Ich habe die Klasse so erweitert, dass die angezeigten Bilder nun scrollbar und zoombar sind. Die Klasse Tutorial verwaltet die Informationen, welche Tutorials schon angezeigt wurden, so dass sie nur einmal angezeigt werden. Die restlichen Klassen des Klassendiagramms bilden zusammen mit der Klasse Tutorial das Modul Datenzugriff. Sie verwalten die Datenzugriffsobjekte und stellen Methoden bereit, um die Daten zu lesen und zu speichern. 38

55 4.6 Module Christian Wirth Abbildung 21: Klassendiagramm der LNdW-App 39

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57 5 Evaluation Christian Wirth 5 Evaluation Zur Analyse und Evaluation der Ergebnisse meiner Arbeit erhebe ich an der LNdW einen Fragebogen zum Nutzungserlebnis. Ich verwende hierzu den Fragebogen User Experience Questionnaire [11], da er zum einen frei verfügbar und zum anderen vom Fragenkatalog her für meine Zwecke gut geeignet ist. Ergänzend zu diesem Fragebogen führe ich einen Gebrauchstauglichkeitstest durch, um Mängel im Bezug auf die Gebrauchstauglichkeit meiner App festzustellen. Die Durchführung dieser Art von Gebrauchstauglichkeitstest wird von der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin empfohlen [vgl. 5, S.146], um inhaltliche Informationen zur Verbesserung des Produktes zu erhalten. Nach der Beschreibung der Evaluation und meiner Ergebnisse betrachte ich diese zusammenhängend, um Erkenntnisse über die Gebrauchstauglichkeit meiner App zu gewinnen. 5.1 Fragebogen zum Nutzungserlebnis (UEQ) Der User Experience Questionnaire Der User Experience Questionnaire (UEQ) wurde 2008 von der SAP AG zum Zwecke der Ermittlung des Nutzungserlebnisses von Benutzenden bei der Verwendung von Software entwickelt [vgl. 11, S. 1]. Der Fragebogen ermittelt die Ergebnisse in sechs Dimensionen auf einer Skala zwischen -3 und +3. Diese sechs Dimensionen sind Attraktivität, Stimulation, Originalität, Effizienz, Durchschaubarkeit und Verlässlichkeit. Er besteht aus 26 Items, die auf einer siebener Likert-Skala bewertet werden. Abbildung 22 auf der nächsten Seite zeigt die Zusammenhänge der Items und Dimensionen. Die Werte der Dimensionen Stimulation und Originalität sind ein Maß für die Designqualität. Die Werte der Dimensionen Effizienz, Durchschaubarkeit und Verlässlichkeit sind ein Maß für die Benutzungsqualität Zielsetzung Bettina Laugwitz et al. schreiben auf unter Bezug auf die Ergebnisse des UEQ: Quantitative Maße sind nur sinnvoll interpretierbar, wenn sie zueinander in Beziehung gesetzt werden. [zitiert aus 12, S. 5]. Dem folgend wird 41

58 5.1 Fragebogen zum Nutzungserlebnis (UEQ) Christian Wirth klar, dass die Ergebnisse meiner Erhebung in erster Linie als Referenz für die weiteren Entwicklungsstufen dienen können. So kann in Zukunft bestimmt werden, wie sich das Nutzungserlebnis im Bezug auf die LNdW-App verändert. Abbildung 22: Items, Dimensionen und deren Bedeutung im UEQ Erhebung der Daten Die Erhebung der Daten des User Experience Questionnaires (siehe Anhang A1) fand in zwei Teilen statt. Der erste Teil wurde direkt während der langen Nacht der Wissenschaften durchgeführt und 21 Personen nahmen an ihm teil. Der zweite der Erhebung fand im Rahmen des Gebrauchstauglichkeitstests statt. Die 23 Versuchspersonen, die an dem Gebrauchstauglichkeitstest teilnahmen, wurden gebeten, nach der Teilnahme noch einen Fragebogen auszufüllen. Somit bildet die Evaluation eine Gesamtversuchspersonenanzahl von 44 Personen ab. 42

59 5.1 Fragebogen zum Nutzungserlebnis (UEQ) Christian Wirth Wolfgang Dzida stellte im Jahr 2000 in einem Anforderungskatalog an Fragebögen zur Nutzungserfahrung folgende Kriterien zusammen, die auch für mich bei der Erhebung leitend waren: Anforderungen an die Handhabbarkeit Unterstützung der Phasen der Systementwicklung Ausgehend von einem Modell der iterativen Entwicklung von Dialogsystemen ergibt sich an eine Evaluierung mittels Fragebogen die Anforderung, möglichst universell einsetzbar zu sein, sowohl für die Bewertung von Prototypen als auch des installierten Dialogsystems am Benutzerarbeitsplatz. Um in allen Phasen der Systementwicklung anwendbar zu sein, muss der Fragebogen auch für die Bewertung ausführbarer Teilaufgaben während des Prototypings anwendbar sein. Anonymität der Befragung Eine Benutzerbefragung, in der die Befragten kritische Bewertungen ihrer Arbeitssituation abgeben, sollte anonym sein. Unter dem Schutz der Anonymität sind Benutzer eher bereit, Nutzungsprobleme zu beschreiben. Niemand soll aus dieser Kritik Rückschlüsse auf die Person ziehen können, was je nach Betriebsklima von Einfluss auf die Befragungsergebnisse sein könnte. Bearbeitung ohne Expertenbeteiligung Der Fragebogen muss an Benutzerarbeitsplätzen ohne Beteiligung von Experten nutzbar und auswertbar sein. Bereits die Anwesenheit eines Experten bei der Benutzerbefragung schafft eine soziale Situation, in der manche Benutzer dazu neigen, im Sinne einer sozialen Erwünschtheit zu antworten oder im rechten Licht dastehen zu wollen. Ein Experte soll nach der Auswertung der Fragebögen nur dann hinzugezogen werden, wenn die Ergebnisse auf Normabweichungen hindeuten. Dies erfordert eine weitgehende Formalisierung von Anwendung und Auswertung. Gleichzeitig muss darauf geachtet werden, dass der dafür notwendige Aufwand gering bleibt und sich zeitlich in der Größenordnung von etwa einer Stunde für Ausfüllen des Fragebogens und Auswertung bewegt. Akzeptanz Der Aufwand, den der Einsatz eines Fragebogens kostet, muss in einem vernünftigen Verhältnis zu dem erwarteten Nutzen stehen. Nur so kann eine Akzeptanz sowohl bei den befragten Benutzern als auch bei den Organisationen erwartet werden, in denen der Fragebogen eingesetzt werden wird. Zitat wird auf der nächsten Seite fortgesetzt... 43

60 5.1 Fragebogen zum Nutzungserlebnis (UEQ) Christian Wirth Anforderungen an die Ergebnisqualität......Verständlichkeit der Dialoggrundsätze Der Benutzer muss die Dialoggrundsätze inhaltlich verstanden haben, damit er einen Soll-Zustand kennen lernt, gegen den er den Ist-Zustand der Nutzung des Dialogsystems beurteilen kann. Das Konzept des Erlernens eines Soll-Zustandes, bevor die eigene Tätigkeit beurteilt wird, ist aus Erkenntnissen der Arbeitspsychologie begründet. Ulich (1981, 1998) hat diese Vorgehensweise im Rahmen seiner Subjektiven Tätigkeitsanalyse realisiert. Wie oben dargestellt, neigen Menschen dazu, schlechte Arbeitsbedingungen zu verdrängen oder zu verharmlosen, da sie meinen, doch nichts ändern zu können. Schafft man allerdings durch die Vermittlung eines Soll-Zustandes ein neues Problembewusstsein, wird es wahrscheinlicher, dass Missstände wiedererkannt und benannt werden. Der Soll-Zustand muss dabei in der Form von Dialoggrundsätzen als allgemein verbindlich dargestellt werden, so dass dem Benutzer die grundsätzlichen Realisierungsdetails als gesetzlich vorgeschriebene Lösung suggeriert werden. [zitiert aus 5, S. 85 ff.]. Durch Beachtung dieser Anforderungen habe ich sichergestellt, dass die Erhebung verlässliche wissenschaftliche Daten liefert. Es wurden ausschließlich Besucherinnen und Besucher ausgewählt, die die App bereits verwenden. Dadurch wird die Anforderung an die Ergebnisqualität, hier die Verständlichkeit der Dialoggrundsätze, erfüllt. Das Prinzip der Unterstützung der Phasen der Systementwicklung fordert, dass der Fragebogen sich zur Evaluation aller Entwicklungsstadien der App eignet. Der UEQ ist so allgemein gestaltet das dies auch hier der Fall ist. Um das Prinzip der Bearbeitung ohne Expertenbeteiligung zu erfüllen, habe ich die Versuchspersonen beim Ausfüllen des Fragebogens allein gelassen, damit sie sich nicht beobachtet fühlten. Ebenso wurden auch die Prinzipen der Anonymität der Befragung sowie der Akzeptanz und damit auch die Anforderungen an die Handhabbarkeit eingehalten. 44

61 5.1 Fragebogen zum Nutzungserlebnis (UEQ) Christian Wirth Auswertung Abbildung 23: Auswertung des UEQ Zur Auswertung der erhobenen Daten stellt die SAP AG eine Tabelle (siehe Anhang A2) bereit. Die Skala der Erhebung reicht von 1 bis 7. Diese Werte werden umgerechnet auf eine Skala von -3 bis +3. Dann wird für jedes Item der Mittelwert aus allen Fragebögen gebildet. Die zusammengefassten Mittelwerte der entsprechenden Items sind die Ergebnisse in den jeweiligen Dimensionen. Laut den Angaben in der von SAP bereitgestellten Auswertungstabelle für den UEQ wurde dort der Standardfehler (Std. Error) berechnet. Tatsächlich handelte es sich jedoch de facto um die Standardabweichung, die mit der Funktion STDEV berechnet wird [vgl. 14]. Meine Absicht war es, die reale Streubreite zu zeigen, um die Verteilung der Messwerte zu verdeutlichen. Da der Standardfehler üblicherweise die theoretische Streubreite der Mittelwerte angibt und zur Bestimmung der Signifikanz von Meßungenauigkeiten beim Vergleich von Gruppen dient,[vgl. 9, S. 2] wäre er dazu nicht geeignet gewesen. Ich habe die zuständigen Mitarbeiter der SAP AG über diesen Fehler 45

62 5.1 Fragebogen zum Nutzungserlebnis (UEQ) Christian Wirth informiert, der daraufhin berichtigt wurde. Im Endeffekt habe ich die Funktion der Standardabweichung verwendet; zum besseren Verständnis erweiterte ich jedoch die Originalgrafik der UEQ- Auswertungstabelle auch noch um die Standardabweichung (siehe Abbildung 24) Ergebnisse Die hier dargestellte Abbildung 24 zeigt in der Tabelle die Mittelwerte und Standardabweichung der einzelnen Dimensionen. Die Grafik veranschaulicht die Mittelwerte und Standardabweichung auf der Skala von -3 bis +3. Abbildung 24: Ergebnisse des User Experience Questionnaires 46

63 5.2 Gebrauchstauglichkeitstest (GTT) Christian Wirth 5.2 Gebrauchstauglichkeitstest (GTT) Benutzertests sind ideal, um Fehler im Interface von Software und Websites zu finden [zitiert aus 7, S.27], 29 schreibt Torsten Haß in seiner Diplomarbeit. Wolfgang Dzida schreibt außerdem, dass ein Fragebogen zum Nutzungserlebnis (vgl. Abschnitt 2.4.1) sich hervorragend zur Prüfung von Mängeln eignet. Jedoch empfiehlt er, zusätzlich einen Gebrauchstauglichkeitstest (GTT) zu verwenden, um die Nutzungsprobleme und die ihnen zugrunde liegenden Mängel zu identifizieren [vgl. 5, S. 146]. Dem ist aus meiner Sicht nur zuzustimmen, da durch Gebrauchstauglichkeitstests konkrete Mängel hinsichtlich der Gebrauchstauglichkeit identifizierbar werden, die sonst unerkannt bleiben würden, und zwar durch Beobachtungen von Anwenderinnen und Anwender beim Bearbeiten von Aufgaben, die typische Anwendungsfälle widerspiegeln. Darum habe ich mich dazu entschlossen, zusätzlich zur quantitativen Evaluation durch den UEQ auch einen Gebrauchstauglichkeitstest zur qualitativen Evaluation zu verwenden Gestaltung des Gebrauchstauglichkeitstests Der Gebrauchstauglichkeitstest (Vorlage: siehe Anhang B1) besteht aus einer dreiminütigen Einarbeitungsphase, drei Aufgaben, die in jeweils zwei Minuten erfüllt werden sollen und einem Interview, in dem Nachfragen zu den Beobachtungen gestellt werden können. In der Einarbeitungsphase wird der Versuchsperson die Möglichkeit gegeben, sich kurz einen Überblick über die App zu verschaffen. Dabei soll sie sich innerhalb von zwei Minuten selbstständig mit den Funktionen der App vertraut machen. Zu Beginn jeder Aufgabe wird die App in einen vordefinierten Zustand versetzt, der im GTT mit Init: gekennzeichnet ist. Um einer Verfälschung der Ergebnisse vorzubeugen, wird durch das Setzen des Startzustandes in allen Tests die gleiche Voraussetzung für die Versuchspersonen geschaffen. Meiner Erfahrung nach sollten zwei Minuten dabei ausreichend sein, um die App im Anschluss grundsätzlich erfolgreich bedienen zu können. Die erste Aufgabe besteht darin, alle Veranstaltungen im Umkreis von zehn Kilometern und nach 20 Uhr zu suchen. In dieser ersten Aufgabe soll geprüft werden, wie gut handhabbar die Suche nach Veranstaltungen im Rahmen der Parameter Umkreis und Zeit für die Benutzerinnen und Benutzer ist. 29 Benutzertest und Gebrauchstauglichkeitstest meinen das Gleiche. 47

64 5.2 Gebrauchstauglichkeitstest (GTT) Christian Wirth In der zweiten Aufgabe soll die Veranstaltung Geokino zu den Favoriten hinzugefügt werden. Hier wird geprüft, wie sich der Umgang mit der Volltextsuche gestaltet und ob die gewählte Darstellungsart für das Hinzufügen von Favoriten für die Benutzenden verständlich ist. Bei der dritten und letzten Aufgabe schließlich soll die Detailansicht der Veranstaltung Geokino über die Favoriten aufgerufen werden, um dann die Position der Veranstaltung auf der Karte anzuzeigen. Diese Aufgabe prüft, ob die Anordnung und Symbolisierung des Menüpunktes Favoriten intuitiv verständlich ist und ob die optische Darstellung der Funktion Position der Veranstaltung auf der Karte anzeigen für die Benutzenden nachvollziehbar ist. Zum Abschluss des Gebrauchstauglichkeitstests wird ein Interview mit der Versuchsperson durchgeführt, um bei Bedarf im Detail auf Beobachtungen einzugehen und Nachfragen stellen zu können. Dabei kann herausgefunden werden, was die Versuchspersonen verwirrt haben könnte oder wobei sie Schwierigkeiten hatten Zielsetzung Durch den GTT sollen Informationen zur Beantwortung der Frage gewonnen werden, ob die Anwendung Mängel im Bezug auf die Gebrauchstauglichkeit aufweist. Außerdem kann festgestellt werden, ob diese so gravierend sind, dass sie beseitigt werden müssen, bevor die App produktiv verwendet werden kann. Zusätzlich dient der Gebrauchstauglichkeitstest als weiteres Werkzeug zur quantitativen Evaluation, mit der ich Rückschlüsse auf die Schwere der festgestellten Mängel ziehen kann. Der quantitative Teil beruht auf der Festlegung eines bestimmten Wertes der Effizienz, mit der die Aufgaben des GTT erfüllt werden müssen, um den von mir definierten und im Folgenden beschriebenen Qualitätsanforderungen gerecht zu werden. Mit Effizienz bezeichne ich im Kontext der GTT den Faktor, um den der Mittelwert der für die Aufgabe benötigten Zeit besser sein muss als die 120 Sekunden, die ich im Abschnitt als Maximum der Messwerteskala für die Lösung der Aufgaben gewählt hatte. Die Werte für Effizienz reichen von 0% bis 100%, wobei 0% bedeutet, dass der Mittelwert zum Lösen der Aufgabe bei 120 Sekunden liegt. Ein Wert von 100% steht dabei für die praktisch nicht erreichbare Idealzeit von 0 Sekunden. Ich wähle schließlich 80% als Grenzwert aus, der überschritten sein soll, damit die Qualitätsprüfung in Hinsicht auf Effizienz als bestanden gelten kann. 48

65 5.2 Gebrauchstauglichkeitstest (GTT) Christian Wirth Das bedeutet: Zum Bestehen der Qualitätsprüfung ohne Einschränkungen ist ein Wert von 24 Sekunden oder weniger erforderlich, was einer Effizienz von 80% entspricht. Die Wahl dieses Werts beruht auf dem Paretoprinzip, das besagt, dass 80% des Nutzens nach 20% der gesamten Arbeitszeit eines Projektes erreicht sind und für die restlichen 20% des Nutzens noch weitere 80% der möglichen Arbeitsleistung investiert werden müssten. Die Schlussfolgerung aus dem Paretoprinzip in Hinblick auf die zur Evaluation stehende App ist, dass die Beseitigung der bestehenden Mängel mit hoher Wahrscheinlichkeit selbst nicht mehr effizient wäre ist. Dies gilt umso mehr, da es sich bei der App um kein System handelt, bei dessen Versagen großer wirtschaftlicher Schaden entstehen oder Gefahr für Leib und Leben von Personen bestehen würden. Im qualitativen Teil dieses GTT sollen Mängel und andere Auffälligkeiten durch Beobachtung und Befragung der Versuchspersonen festgestellt werden. Durch Clustern nach Bereichen der Benutzungsoberfläche werden die Auffälligkeiten dabei entsprechend gruppiert. Diese Cluster im Zusammenhang mit dem quantitativen Teil des GTT geben mir die Möglichkeit, Rückschlüsse auf die Schwere der Auswirkung von Auffälligkeiten auf die Gebrauchstauglichkeit zu ziehen. Um die Interpretation der Messergebnisse zu verdeutlichen, gebe ich die Grenzen der zu erreichenden Werte für Effizienz in Sekunden an. Sollten die Ergebnisse bei einer der Aufgaben den Anforderungen der Qualitätsprüfung nicht genügen, nehme ich dies als Anzeichen dafür, dass meine App zu beseitigende Mängel aufweist, deren Beseitigung im Rahmen einer Weiterentwicklung ratsam ist Erhebung der Daten Als Versuchspersonen wurden Personen verschiedenen Alters, Geschlechts und Bildungsstands ausgewählt, die unterschiedlich viel Erfahrung in der Benutzung von mobilen Android-Geräten hatten, aber die LNdW-App noch nicht kannten. Die Tests wurden mit jeder Versuchsperson einzeln und persönlich bearbeitet. Die Versuchspersonen wurden darauf hingewiesen, dass die App Gegenstand des Tests sei und nicht etwa die Fähigkeiten der Teilnehmer und Teilnehmerinnen. Dadurch wird vermieden, dass die Versuchspersonen unter Druck geraten, was zu Bedienfehlern führen kann, die nicht durch die Benutzungsoberfläche verursacht werden [vgl. 17, S. 182]. Bei der Erhebung habe ich besonderen Wert darauf gelegt, die Versuchspersonen nicht zu beeinflus- 49

66 5.2 Gebrauchstauglichkeitstest (GTT) Christian Wirth sen und keine direkten Fragen zur Verwendung der App zu beantworten, um die Testergebnisse nicht zu verfälschen [vgl. 7, S.26]. Hinweise bezüglich von mir vorausgesetzter Vorkenntnisse jedoch, wie z.b. Auswirkungen der Zurück-Funktion oder Verwendung der Android-Tastatur, habe ich den Versuchspersonen gegeben, wenn ich feststellte, dass damit unverhältnismäßige Schwierigkeiten auftraten. Es wurde zu jedem Test ein identisch konfiguriertes Testgerät verwendet. Die Anwendungsdaten wurden vor jedem Test gelöscht, damit gleiche Testbedingungen herrschen. Bei dem Testgerät handelt es sich um ein Samsung Galaxy S3 (GT-i9300) mit Android Als Eingabemethode war die Standard- Google-Bildschirm-Tastatur aktiviert, um Irritationen der Versuchspersonen durch eine ungewohnte Bildschirmtastatur auszuschließen Auswertung Abbildung 25: Auswertung des quantitativen Teils des GTT-QUAN 50

67 5.2 Gebrauchstauglichkeitstest (GTT) Christian Wirth Die Werte des quantitativen Teils, welche die Abbildung 25 auf der vorherigen Seite zeigt, stelle ich für alle Versuchspersonen und Aufgaben in einer Tabelle zusammen. Wenn eine Aufgabe nicht unter 120 Sekunden gelöst werden konnte, trage ich 120 Sekunden als Wert ein. Dann errechne ich die Mittelwerte und Standardabweichungen für jede Aufgabe einzeln sowie insgesamt. Für den qualitativen Teil habe ich aus meinen Notizen des GTT und der Interviews Auffälligkeiten in einer Tabelle (siehe Anhang B2) zusammengefasst und anschließend Cluster und Summen des Auftretens der Auffälligkeiten gebildet Ergebnisse Die Messergebnisse des quantitativen Teils habe ich zur Veranschaulichung in der folgenden Abbildung 26 dargestellt: Abbildung 26: Ergebnisse des quantitativen Teils des GTTs Die Messwerte des quantitativen Teils, die in der Abbildung 25 auf Seite 50 dargestellt sind, haben die Einheit Sekunden und stehen für die Zeit, die 51

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