Info-Broschüre. Prototyping zur Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit mobiler Software. Potenziale benutzerfreundlicher Software-Entwicklung

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1 Info-Broschüre Prototyping zur Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit mobiler Software Potenziale benutzerfreundlicher Software-Entwicklung

2 Zielgruppe Die Informationsbroschüre richtet sich an Personen, die an der Gestaltung und Entwicklung von (mobiler) Software beteiligt sind. In dieser Broschüre werden mögliche Potenziale im Bereich einer effizienten und benutzerzentrierten Software-Entwicklung aufgezeigt. Prototyping: Ein Erfolgsfaktor für die Entwicklung benutzerfreundlicher mobiler Software Impressum Herausgeber: ebusiness-lotse Aachen c/o FIR e.v. an der RWTH Aachen Campus-Boulevard Aachen Redaktion: mobile media & communication lab der FH Aachen Nina Leßenich, Thomas Ritz, Ramona Wallenborn Gestaltung und Produktion: Ramona Wallenborn Bildnachweis: S. 3 AppAdvisor, S. 4 in Anlehnung an Conitum, S. 6 Richter/Flückinger, S. 8 in Anlehnung an Rudolf; alle anderen Fotos und Grafiken sind eigene Darstellungen Stand: September 2014 Die Informationsbroschüre einschließlich aller Bestandtteile ist urheberrechtlich geschützt und alle Rechte daran sind vorbehalten. Verwertungen der Broschüre oder von Teilen dieser Veröffentlichung sind ausschließlich nach Genehmigung unter Angabe der Quelle Prototyping zur Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit mobiler Software (ebusiness-lotse Aachen) zulässig. Die Inhalte der vorliegenden Informationsbroschüre geben zum Zeitpunkt der Erstellung den aktuellen Stand der Forschung und Entwicklung wieder. Dennoch kann für seine Vollständigkeit und Richtigkeit keine Haftung übernommen werden. Das mobile media & communication lab der FH Aachen gibt eine Richtung vor, in die sich die Mobilität der Zukunft in einer vernetzten Welt entwickeln könnte. Bei Fragen und Anregungen steht Ihnen gerne das Team des mobile media & communication lab zur Verfügung. Mit dem wachsenden Absatzmarkt für Smartphones steigt auch die Nachfrage nach mobilen Apps rasant. Im Jahr 2009 betrug die Anzahl der Downloads mobiler Applikationen in Deutschland rund 89 Millionen, im Jahr 2012 waren es bereits 1,7 Milliarden Anwendungen. Die Zahl der Smartphone-Nutzer ist ebenfalls erheblich gestiegen. Nutzten Anfang 2009 lediglich 6,31 Millionen Deutsche ein Smartphone, so lag der Wert im Oktober 2013 bereits bei 37,4 Millionen deutschen Smartphone-Nutzern. 1 Mobile Anwendungen nehmen mit der Verbreitung von Smartphones zu. Die Akzeptanz der Nutzer bestimmt den Erfolg solcher mobiler Applikationen dabei maßgeblich. Um diese Anerkennung zu schaffen, ist eine möglichst hohe Gebrauchstauglichkeit, auch Usability genannt, notwendig. Vielen kleinen und mittelständischen Unternehmen ist das Thema Gebrauchstauglichkeit jedoch kaum ein Begriff. Potenziale, die mit der Erhöhung der Nutzbarkeit verbunden sind, werden deshalb oft nicht erkannt und in Folge dessen nicht hinreichend ausgeschöpft. Um auf dem Markt der mobilen Anwendungen und Endgeräte erfolgreich zu sein, ist es unerlässlich, Applikationen nutzerfreundlich zu entwickeln. Die Nutzerbedürfnisse können dabei sowohl technischer, inhaltlicher, als auch sozialer oder beispielsweise datenschutzrechtlicher Natur sein. Um die Usability dieser Applikationen systematisch zu verbessern, ist eine nutzerzentrierte Entwicklung, die sich nach den Bedürfnissen und Anforderungen der Zielgruppe richtet, unerlässlich. Im Folgenden wird daher auf die Frage eingegangen, wie eine hohe Nutzerakzeptanz garantiert und somit der Erfolg mobiler Software systematisch gesteigert werden kann. Dabei zeigt sich, dass die Vermittlung von Know-how zum Thema Prototyping zu einer Verbesserung der Usability mobiler Software beiträgt. Mobile Applikation: Allgemein umfasst der Begriff sämtliche Software, die speziell für die Anwendung auf einem mobilen Endgerät, wie einem Smartphone oder Tablet, entwickelt wird. Prototyp: Grundsätzlich versteht man unter einem Prototyp eine erste Version des gewünschten Endergebnisses in einem Entwicklungsprozess. Abbildung 1: Prototyping als Erfolgsfaktor 2 3

3 Usability Engineering Wichtige Rolle des Nutzungskontextes Um den Wünschen und Vorstellungen der Nutzergruppe gerecht zu werden, kann auf Usability Engineering zurückgegriffen werden. Dieses zielt darauf ab, bereits während der Entwicklung einer Software sicherzustellen, dass diese bei ihrer Fertigstellung eine gute Gebrauchstauglichkeit aufweist. Dafür muss in allen Phasen des Entwicklungsprozesses eine Überprüfung der Usability vorgenommen sowie eine detaillierte Anforderungsanalyse mit Hinblick auf den späteren Nutzungskontext der Applikation erstellt werden. Der Nutzer spendet mobilen Applikationen meist sehr viel weniger Aufmerksamkeit als stationären Anwendungen. Dies liegt vor allem an den wechselnden Anwendungsumgebungen solcher Applikationen. Bei stationärer Software ist die Nutzungsumgebung für den Entwickler meist vorhersehbar. Parameter wie Lichtverhältnisse oder Netzverbindungen sind im stationären Bereich meist unverändert. Mobile Software hingegen kann in den unterschiedlichsten Situationen eingesetzt werden. Viele der Umgebungsbedingungen sind variabel und ändern sich während der Nutzungsdauer. Auch ist auf den kleineren Screens mobiler Endgeräte weniger Platz für Informationen, weshalb mobile Anwendungen möglichst selbsterklärend sein sollten. Vor allem im Bereich mobiler Unternehmenssoftware sind die Nutzer zudem häufig Personen, die bisher nur wenig bzw. gar keinen Kontakt zu mobilen Anwendungen hatten. Besonders für die Akzeptanz dieser Anwendergruppe ist eine optimale Usability entscheidend.4 Die Ergebnisse dieser Überprüfungen fließen dann in die jeweils anschließenden Entwicklungsphasen ein. Durch einen sich wiederholenden Prozess zwischen Umsetzung, Durchführung von Tests und Integration von Korrekturen wird die Usability mobiler Anwendungen schrittweise während des gesamten Entwicklungsprozesses optimiert. Usability: Usability beschreibt as Ausmaß, inwiefern eine effektive, effiziente und zufriedenstellende Nutzung eines Produktes durch den Anwender erreicht wird. Letztendlich gibt die Usability Auskunft über das Maß der Benutzerfreundlichkeit einer Anwendung.2 Der Nutzungskontext beschreibt sowohl die Anwender, Arbeitsaufgaben und Materialen wie zum Beispiel Hardware und Software als auch die Umgebung, in der die Anwendung verwendet wird (siehe Abbildung rechts).3 Aufgrund einer wechselnden Nutzungsumgebung im mobilen Bereich ist es eine besondere Herausforderung, Software mit hoher Usability zu entwickeln, da sich die Anforderungen für mobile Anwendungen zum Teil enorm von denen für stationäre Anwendungen unterscheiden. Bereits anhand dieser wenigen, zuvor genannten Aspekte wird deutlich, dass nutzerzentrierte Entwicklungsmethoden im Bereich mobiler Anwendungen unerlässlich sind. Bei der Entwicklung sollte stets ein besonderer Fokus auf die individuellen Anforderungen des Nutzers gelegt werden. Abbildung 3: Beispielhaftes Kontext-Profil Abbildung 2: Software-Entwicklungsprozess 4 5

4 Prototyping zur Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit mobiler Systeme Der Einsatz von Prototypen dient dazu, bereits bei der konzeptionellen Entwicklung die Gebrauchstauglichkeit der mobilen Software in ihrer realen Umgebung zu testen und die jeweiligen Besonderheiten der Nutzungsumgebung zu berücksichtigen. Ein gebrauchstaugliches Produkt kann erst dann entwickelt werden, wenn der Anwender bereits vor Beginn der eigentlichen Umsetzung an der Entwicklung beteiligt ist. 5 Dies gilt besonders bei mobiler Software, da die individuellen Anforderungen der Nutzer, welche sich erst durch den Einsatz der Software ergeben, nur dann ermittelt werden können, wenn der Nutzer in den Entwicklungsprozess involviert wird. Potenzielle Endnutzer sollten die mobilen Applikationen also schon während der Entwicklung im realen Nutzungskontext testen. Prototypen sind für viele Bewertungs- und Testmethoden ein wichtiger Bestandteil, denn durch gezieltes Prototyping muss Software nicht erst komplett entwickelt, sondern kann bereits in frühen Entwicklungsstadien getestet werden. 6 Durch dieses frühzeitige Testen und Optimieren können potenzielle Probleme in der Nutzerführung bereits im Vorfeld erkannt und damit die Kosten im Entwicklungsprozess gesenkt werden. Was ist ein Prototyp? Grundsätzlich versteht man unter einem Prototyp eine erste Version des gewünschten Endproduktes in einem Entwicklungsprozess. 7 Ein Prototyp ermöglicht es einem Entwickler, sich mit einem geplanten Produkt vertraut zu machen, um dessen Gebrauch zu bewerten. 8 So können die Umsetzung sowie die Gebrauchstauglichkeit eines Produktes frühzeitig getestet werden. Prototypen dienen also unter anderem dazu, Vorund Nachteile innerhalb erster Konzepte und Entwürfe von mobilen Applikationen schon in frühen Entwicklungsstadien aufzudecken und nutzerzentriert zu optimieren. Im einfachsten Fall besteht ein Prototyp lediglich aus einer Zeichnung der geplanten, grafischen Oberfläche. Bei solchen simplen Prototypen handelt es sich um so genannte Papier-Prototypen. Es gibt jedoch zahlreiche Programme und Tools, wie Adobe Fireworks, Balsamiq Mockups oder Axure, die genutzt werden können, um realitätstreuere Prototypen mit unterschiedlichen Detaillierungsgraden (siehe Abbildung unten) zu entwickeln. Die mittels dieser Programme entwickelten Prototypen dienen jedoch ausschließlich der visuellen Darstellung einer Applikation. Die Prototypen können folglich nicht zur finalen Applikation weiterentwickelt werden. Detaillierungsgrade verschiedener Prototypen Die Detaillierungsgrade verschiedener Prototypen unterscheiden sich grundsätzlich entsprechend folgender Dimensionen: Funktionsumfang: Wie viel der vorgesehenen Funktionalität der Applikation soll im Prototyp gezeigt werden? Soll der gesamte Umfang dargestellt werden oder genügen Ausschnitte? Funktionstiefe: Wie detailliert sollen die einzelnen funktionalen Elemente wiedergegeben werden? Darstellungstreue: Wie ähnlich soll der Prototyp dem Endprodukt in Bezug auf Aussehen der Benutzeroberfläche (Look & Feel) sein? Interaktivität: Wie interaktiv soll der Prototyp sein? Datengehalt: Sollen reale Daten Verwendung finden? Genügen realistische Beispiele oder Platzhalter für die Bezeichnungen und Informationen? Wie relevant ist die dargestellte Informationsmenge? Technische Reife: Wie viel der endgültigen Technologie zur Entwicklung der Benutzeroberfläche soll im Prototyp verwendet werden? Muss der Prototyp mit der Entwicklungsumgebung der Zielplattform entwickelt werden oder sind einfache Zeichnungswerkzeuge ausreichend? 9 Prototypen für diverse Zwecke Anhand einer Einordnung des eigenen Projektes in solche Dimensionen lassen sich die geeigneten Tools für unterschiedliche Projekte bestimmen. Entsprechend ihrer jeweiligen Ausprägung können Prototypen für diverse Zwecke eingesetzt werden: Illustration des Funktionsumfangs Verdeutlichung der Funktionsweise Spezifizieren der User-Interface-Elemente Aufzeigen der Navigation und Interaktion Visualisierung des finalen Produktes Abschätzung des Realisierungsaufwands durch die Entwickler 10 Prototypen können bereits zu Beginn eines Projektes für die Entwicklung eines benutzerfreundlichen Produktes eingesetzt werden. Eine nicht vorhandene Gebrauchstauglichkeit (siehe Abbildung unten) führt beim Anwender zu fehlender Akzeptanz, das Produkt zu nutzen. Abbildung 4: Verschiedene Detaillierungsgrade von Prototypen 6 7

5 Anforderungen an Prototyping-Tools Der Schwerpunkt des Mobile Prototyping liegt in der Konzeption und Entwicklung sowie dem Testen erster Entwürfe und Applikationen, die spezielle Anforderungen an mobile Endgeräte und deren Nutzung stellen. Durch dieses Vorgehen sollen die Bedürfnisse der Anwender bestmöglich berücksichtigt werden. 11 Bei der Entwicklung von Prototypen für mobile Software müssen neben den generellen Anforderungen an Prototyping-Tools zusätzlich einige Besonderheiten bedacht werden. Mögliche Fragestellungen im Rahmen des Mobile Prototyping sind: Kann der Prototyp im Fullscreen-Modus auf dem Ziel-Gerät angezeigt und gegebenenfalls auch ausgeführt werden? Welche Gesten und Übergänge beim Seitenwechsel werden von dem Tool unterstützt? Können Benachrichtigungen, Signale und Sounds ebenfalls in den Prototyp integriert werden? 12 Auch der Nutzungskontext der Applikation sollte bei der Entwicklung von Prototypen für mobile Software bedacht werden. Es gilt, diesen nicht nur bei der Entwicklung der Software an sich, sondern auch in allen Testphasen in den Vordergrund zu stellen, um in allen Projektphasen nutzerorientiert zu arbeiten. Der richtige Zeitpunkt Prototypen können zu unterschiedlichen Projektzeitpunkten eingesetzt werden. Je früher in der Entwicklungsphase mobiler Software mit Prototypen gearbeitet wird, umso größer ist die Wahrscheinlichkeit für das frühzeitige Erkennen gravierender Probleme und Unstimmigkeiten. Frühzeitiges Prototyping wirkt sich damit positiv auf die Kostenstruktur in einem Unternehmen aus, da die Kosten für Korrekturphasen in der Regel umso niedriger sind, je früher ein Fehler im Entwicklungsprozess entdeckt wird (siehe Abbildung unten). Es handelt sich beim Prototyping jedoch nicht um eine Methode, die lediglich zu Beginn des Lebenszyklus von mobiler Software eingesetzt werden sollte und kann. Gezieltes Prototyping ergibt während allen Lebenszyklusphasen (Analyse & Konzeption, Umsetzung und Betrieb) einer mobilen Anwendung Sinn. Ein iterativer Prototyping-Prozess ermöglicht es, Fehler in allen Projektphasen direkt zu erkennen und zeitnah zu beheben. So können kostspielige Korrekturphasen nach dem eigentlichen Abschluss eines Projektes vermieden werden. Fazit Mobile Anwendungen gewinnen zunehmend an Bedeutung, sowohl im Arbeits- als auch im Freizeitbereich. Durch eine nutzerzentrierte Entwicklung ist es möglich, bereits bei der Erstellung des Konzeptes und erster Gestaltungsentwürfe die Charakteristika des Nutzungskontextes zu berücksichtigen. Der Einsatz von Prototypen hilft dabei, die Gebrauchstauglichkeit mobiler Software zu optimieren und somit die Akzeptanz dieser Anwendungen zu verbessern. Prototypen können nicht nur in unterschiedlichen Projektphasen und Detaillierungsgraden sondern auch für unterschiedliche Zwecke bei der Entwicklung mobiler Anwendungen eingesetzt werden. Ausschlaggebend für die Wahl des richtigen Zeitpunktes und des geeigneten Tools für den Prototyping-Prozess sind vor allem der geplante Zweck des Prototyps, der Detaillierungsgrad, die Vorkenntnisse der Entwickler und Nutzer des Prototyps sowie die erwünschten Charakteristika des finalen Prototyps. Um eine ideale Wahl treffen zu können, sollten zunächst Kenntnisse über die Grundvoraussetzungen wie z.b. Bedürfnisse der Anwender und Informationen zur Nutzungsumgebung gegeben sein. Erst dann kann ein geeignetes Tool aus der Fülle an Angeboten ausgewählt werden Analyse & Konzeption Umsetzung Betrieb Projektabschnitte in der Software-Entwicklung Kosten pro Fehler Kosten x 6 pro Fehler x 10 Kosten pro Fehler Abbildung 5: Kostenentwicklung bei Fehlentscheidungen 8 9

6 Autoren Quellenangaben Nina Leßenich studierte Communication and Multimedia Design an der FH Aachen, der Zuyd Hogeschool Maastricht sowie an der MAD Faculty der Katholieke Hogeschool Limburg. Seit Januar 2013 arbeitet sie als studentische Hilfskraft im m 2 c-lab der FH Aachen und unterstützt das Forschungsteam primär mit redaktionellen Aufgaben. Zu ihrem Aufgabenbreichen gehören unter anderem Journalismus, Fotografie und Videoproduktion. Prof. Dr.-Ing. Thomas Ritz arbeitete nach seinem Studium der Informatik zunächst als wissenschaftlicher Mitarbeiter für die Universität Stuttgart und später beim Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation. Dort baute er maßgeblich das Fraunhofer IAO m-lab mit auf wurde er an die FH Aachen berufen. Seine Forschungs- und Beratungstätigkeiten konzentrieren sich auf mobile Unternehmenssoftware und benutzerzentrierte Methoden zur Entwicklung solcher Systeme. Das von Prof. Ritz geleitete mobile media & communication lab (m 2 c-lab) an der FH Aachen beschäftigt sich mit innovativen Fragestellungen rund um mobile und internetbasierte Informationssysteme. Ramona Wallenborn studierte Communication and Multimedia Design an der FH Aachen und Hogeschool Zuyd in Maastricht. Seit Abschluss des Bachelorstudiums 2010 arbeitet sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin für das mobile media & communication lab (m 2 c-lab) der FH Aachen. Dort unterstützt sie die Organisation von Projekten im Bereich (e)mobilität und Mass Customization und ist in diesen Bereichen mit der Entwicklung innovativer Konzepte, der Erstellung von Business Models sowie der Mensch-Maschine-Schnittstelle für mobile Informationssysteme vertraut. Seit 2012 studiert sie berufsbegleitend den Masterstudiengang Marketing and Communications an der FOM in Düsseldorf. Literaturangaben 1. Statista (2014): Anzahl der Smartphone-Nutzer in Deutschland in den Jahren 2009 bis 2013, URL: Abruf am Beier, Markus, von Gizycki, Victoria (2002): Usability Nutzerfreundliches Webdesign, Berlin Heidelberg 2002, S Seitz, Stefan (2010): Usability-Studie der Dekanatssoftware CalRobi für den Modellstudiengang Medizin der RWTH Aachen, Aachen 2010, S Ritz, Thomas, Bochmann, Sandra (2013): Prototyping Tools for Mobile Applications, Stuttgart 2013, S. 18f. 5. Deutsche Akkreditierungsstelle (2010); Leitfaden für Usability, URL: sites/default/files/71-sd-2-007_leitfaden%20 Usability%201.3.pdf, Abruf am , S Softwareforen Leipzig (2012): Evaluationsmethoden im Usability Engineering, Themendossier für die User Group Usability Engineering, Ausgabe 01/ Gründerszene (o.j.): Prototyping, URL: Abruf am Uni Saarland (2009): Prototyping. URL: server02.is.uni-sb.de/tsem/browser/index.php?- term=prototyping, Abruf am phaydon (o.j.): Mobile Prototyping Mobile Anwendungen zielgruppen- und mediengerecht entwickeln, URL: Abruf am Ritz, Thomas, Bochmann, Sandra (2013): Prototyping Tools for Mobile Applications, Stuttgart 2013, S. 52 Bildquellen AppAdvisor (o.d.): Erfolgsfaktoren für mobile Apps (3): App Check durch die Zielgruppe, URL: erfolgsfaktoren-fur-mobile-apps-3-app-checkdurch-die-zielgruppe/, Abruf am Conitum (o.d.): Design a Great UI / UX Prototype in 4 steps, URL: bile.com/design-a-great-ui-ux-prototype-in-4- steps-aconitum-mobile/, Abruf am Richter, Michael, Flückinger, Markus (2010): Usability Engineering kompakt Benutzbare Software gezielt entwickeln, 2. Auflage, Heidelberg 2010 Rudolf, Christiane (2006): Handbuch Software-Ergonomie. Usability Engineering, 2. Auflage, URL: software-ergonomie.pdf, Abruf am Richter, Michael, Flückinger, Markus (2010): Usability Engineering kompakt Benutzbare Software gezielt entwickeln, 2. Auflage, Heidelberg 2010, S Richter, Michael, Flückinger, Markus (2010): Usability Engineering kompakt Benutzbare Software gezielt entwickeln, 2. Auflage, Heidelberg 2010, S

7 Das ekompetenz-netzwerk für Unternehmen Die Förderinitiative ist Teil des Förderschwerpunkts Mittelstand-Digital IKT-Anwendungen in der Wirtschaft. Zu Mittelstand-Digital gehören ferner die Förderinitiativen estandards: Geschäftsprozesse standardisieren, Erfolg sichern (16 Förderprojekte) und Einfach intuitiv Usability für den Mittelstand (13 Förderprojekte). Unter können Unternehmen sich über die Aktivitäten der ebusiness-lotsen informieren, auf die Kontaktadressen der regionalen Ansprechpartner sowie aktuelle Veranstaltungstermine zugreifen oder auch Publikationen einsehen und für sich herunterladen. 12

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