Didaktik App Applikation für den online Lehr- bzw. Lerneinsatz

Transkript

1 Didaktik App Applikation für den online Lehr- bzw. Lerneinsatz Bachelorarbeit von Wirtschaftsingenieurwesen Schwerpunkt Industrielle Technik Vorgelegt von: Semester: 7 TE bei Prof. Dr. Bernhard Kurz Fakultät für Wirtschaftsingenieurwesen der Hochschule München Abgabedatum:

2 Inhaltsverzeichnis Tabellenverzeichnis 4 Abbildungsverzeichnis 4 Abkürzungen 5 1. Einleitung: 6 2. Applikationssystem Gestaltungsmöglichkeit der Benutzeroberfläche Smartphone-App Webapp PC-Programm Interaktion mit anderen Programmen Interaktion mit integrierter Technik Interaktion mit Anwender Zusammenfassung Applikationssystem Hardwaresysteme Hersteller und Gerätebezeichnung Integration verschiedenster Technologien und Funktionen Mobilität der Geräte Benutzerfreundlichkeit Zubehör Leistung der Geräte Speicher Konnektivität Trends und Verbreitung Zusammenfassung Hardwaresysteme Aktuelle Didaktik-Apps und deren Funktionen Droid Tesla Statics Physics: Oscillations & Waves Wörterbuch von PONS Mögliche Anwendungen Fächerspezifisch 42 Bachelorarbeit Didaktik App Seite 2 von 66

3 5.2. Organisatorisch Resümee Empfehlung Hinweise für das Didaktik App Mehrwert von App- zu PC-Programmsystem Weiterführende Informationsquellen E-Learning Anhang Glossar Literaturverzeichnis Abbildungen Lebenslauf Erklärung 66 Bachelorarbeit Didaktik App Seite 3 von 66

4 Tabellenverzeichnis Tabelle 1 "Übersicht Browser" Tabelle 2 Aspekte - Benutzer Tabelle 3 Aspekte - Ersteller Tabelle 4 "Softwaresystem" Tabelle 5 "Geräte" Tabelle 6 "Akku-Betriebszeit Tabelle 7 "Abmessung und Gewicht" Tabelle 8 "Display" Tabelle 9 "Betriebssysteme" Tabelle 10 "Bedienungsmöglichkeit" Tabelle 11 "Leistung komplett" Tabelle 12 "Speicher" Tabelle 13 " Verkaufszahlen in Millionen Stück" Tabelle 14 "Hardwarebewertung" Abbildungsverzeichnis Abbildung 1 "Vergleich App und Webapp"... 9 Abbildung 2 "Marktanteil Smartphone" Abbildung 4 "App Statics 1.4.1" Abbildung 3 "App Droid Tesla" Abbildung 5 "App Oscillations & Waves" Abbildung 6 "App Pons" Abbildung 7 "Internetanbindung Verfügbarkeit 2Mbit/s Alle" Abbildung 8 "Internetanbindung Verfügbarkeit 6Mbit/s Alle" Abbildung 9 " Internetanbindung Verfügbarkeit 6Mbit/s drahtlos" Abbildung 10 "Smartphone Absatzzahlen" Abbildung 11 "Tablet Computer Absatzzahlen" Abbildung 12 "PC - Notebook Absatzzahlen" Bachelorarbeit Didaktik App Seite 4 von 66

5 Abkürzungen Ppi Dpi Pixel pro Zoll Punkte pro Zoll Akku Akkumulator 1 Li-Ionen Lithium Ionen 2 Li-Polymer Lithium Polymer 3 ios 4 App Store GSM 5 EDGE 6 GPRS 7 UMTS 8 HSDPA 9 LTE 10 GPS 11 (A) GPS URL 12 XML 13 DSL 14 Apple Betriebssystem für iphone, ipad, ipod Verkaufsportal von Apple für Programme Global System for Mobile Communication Enhanced Data Rates for GSM Evolution General Packet Radio Service Universal Mobile Telecommunications System High Speed Downlink Packet Access Long Term Evolution Global Positioning System (Assisted) Global Positioning System Uniform Resource Locator Extensible Markup Language Digital Subscriber Line 1 (Akkumulator, 2012) 2 (Li-Ionen Akku, 2012) 3 (Lithium Polymer, 2012) 4 (Apple IOS, 2012) 5 (GSM, 2012) 6 (EDGE, 2012) 7 (GPRS, 2012) 8 (UMTS, 2012) 9 (HSDPA, 2012) 10 (LTE, 2012) 11 (GPS, 2012) 12 (Uniform Resource Locator, 2012) 13 (XML, Extensible Markup Language, 2012) 14 (DSL, 2012) Bachelorarbeit Didaktik App Seite 5 von 66

6 1. Einleitung: Im Zuge der digitalen Mobilisierung sind heute viele Informationen online, on-demand und vor allem mobil an nahezu jedem Ort der Welt verfügbar. Dadurch ist auch Wissen nicht mehr nur lokalisiert, wie bspw. in Büchern oder Seminarräumen, sondern bahnt sich den Weg in die Globalisierung durch interaktive Lernprogramme, Wikis, Knowledgebases, Podcasts und zukünftig besonders auch in Form von speziellen Apps für Smartphones. So plant auch die Hochschule München Applikationen für mobile Endgeräte (Smartphones, Tablet Computer) zur inhaltlichen Vertiefung von Vorlesungen für Ihre Studierenden. Die Anwendungen sollen als Ergänzung oder Wiederholung des Vorlesungsstoffes dienen, leicht verständlich und vor allem in der Bedienung intuitiv sein. Durch die Mobilität und Konnektivität der mobilen Endgeräte entsteht so die Basis dafür, sich jederzeit und überall mit den entsprechenden Sachverhalten zu beschäftigen und das nicht nur in Form von unidirektionalem Wissensbezug sondern insbesondere in Form bidirektionaler, also interaktiver Er- und Bearbeitung. Gerade Letzteres stellt aber spezielle Anforderungen an Interaktionstechnik und Didaktikkonzept derartiger Applikationen, nachfolgend kurz als Didaktik-App bezeichnet Zielsetzung Ausgehend vom aktuellen Marktangebot im Bereich Lernsoftware, wird in der vorliegenden Arbeit zunächst eine Analyse bzgl. Applikationssystem, Gerätetechnik, Usability und Interaktionsmöglichkeiten durchgeführt, siehe Kap. 2 "Applikationssystem" und Kap. 3 "Hardwaresysteme". So sind zurzeit drei verschiedene Applikationssysteme auf dem Markt vorzufinden, die alle für die Anwendung in Betracht gezogen und analysiert werden. Zu diesen drei Systemen gehören die "Smartphone-Apps", "Webapps" und die PC-Programme". Jedes der drei Systeme hat seine eigenen Hard- und Softwarevoraussetzungen und jedem Applikationssystem liegt eine andere Technik zugrunde, woraus sich unterschiedliche Präferenzen der Anwendungsgebiete ergeben. Um eine Empfehlung für das praktikabelste System abgegeben zu können, werden zuerst die Applikationssysteme, die Hardwarebasis und bereits bestehende Lernprogramme analysiert. Bei allen Untersuchungen gilt es, einen Vergleich des Anwendersystems auf Basis von Smartphone-Apps zu den entsprechenden Webapps und den Computerprogrammen aufzubauen und den jeweiligen Mehrwert auszuarbeiten. Desweiteren ist festzustellen, wie diese Mehrwerte genutzt werden können und welches Anwendersystem das beste Gesamtsystem bietet. Dieser Funktionsanalyse schließt sich eine spezielle Suche nach verfügbaren Apps mit besonderen didaktischen Ansätzen sowie deren Interaktionskonzepten an, siehe Kap. 4 "Aktuelle Didaktik-Apps und deren Funktionen". Bachelorarbeit Didaktik App Seite 6 von 66

7 Auf Basis der umfassenden Analyseergebnisse können somit für die eigentliche Aufgabenstellung relevante best-practice-beispiele für didaktische Userfunktionen gewonnen werden, siehe Kap. 5 "Mögliche Anwendungen". Abschließend wird ein Konzept für Didaktik-Apps im Bereich Wirtschaft sowie Technik für ausgewählte Themenbereiche erarbeitet und vorgestellt, siehe Kap. 6 "Resümee" Begriffsdefinition Eindeutige Definition der Begriffe, die für den weiteren Verlauf wichtig sind Didaktik App In diese Arbeit werden die Didaktikapplikationen in zwei Kategorien unterteilt. Der eine Ansatz behandelt Didaktikanwendungen als reine Wissensbibliothek zum Nachschlagen, wie zum Beispiel Vokabeltrainer oder Lexika. Der zweite Ansatz sieht Didaktikapplikationen eher als richtige Lernanwendung, um dem Benutzer das Wissen interaktiv zu vermitteln wie zum Beispiel "Gut Blut", Andtruss2D" oder "Electrodroid" Smartphone-App Ein Smartphone-App ist in dieser Arbeit definiert als ein Programm, das auf einem Smartphone oder Tablet Computer installiert und ausgeführt wird. Dieses System wurde 2007 mit dem Verkauf des Apple Iphone eingeführt Webapp Ein Webapp ist eine Browser-Applikation, dessen Oberfläche durch den Browser eines mobilen Gerätes geöffnet und angezeigt wird. Die Programmoberflächen sind grafisch an die Oberfläche eines richtigen Programms angepasst. Die ersten Versionen von Programm dieser Art sind seit 1995 mit z.b. Web- -Oberflächen im Einsatz PC-Programm Ein PC-Programm ist eine Applikation, die auf einem Notebook oder Desktop Computer installiert und ausgeführt wird. 15 (Electrodroid, 2012) 16 (Geschichte Smartphone, 2012) 17 (Webapp_1999, 2012) Bachelorarbeit Didaktik App Seite 7 von 66

8 Anwendersystem Unter einem Anwendersystem versteht man das Gesamtsystem bestehend aus dem jeweiligen Applikationssystem und Hardwaresystem eines Gerätes Eingebettetes System (embedded system) 18 Ein eingebettete Systeme besteht aus aufeinander abgestimmte Hardund Softwarepaketen. Diese Systeme werden meist für nur eine bestimmte Aufgabe abgestimmt. Das Smartphone ist ein Beispiel für ein "embedded system", das Betriebssystem ist auf die Hardware abgestimmt und bildet zusammen eine Einheit. Es sind genau die Programmfunktionen passend zur jeweiligen Hardware verfügbar Multiple phone web based application 19 Ein Programm, das dafür entwickelt wurden mehrere Versionen eines Smartphone-Programms zu erzeugen. Der Vorteil dieses System ist die Art der Programmierung. Der Programmierer erstellt ein Programm in HTML-Programmiersprache und das Programm erzeugt daraus für jedes ausgewählte Betriebssystem eine eigene Programmversion. Somit muss ein Programm nicht für jedes Betriebssystem einzeln programmiert werden und man spart sehr viel Zeit Tablet Computer Ein Tablet Computer ist ein Computer mit Touchscreen und "embedded system". Es dient als mobiler Mediencomputer und kann selten mit zusätzlicher Hardware erweitert werden Adaptives Programm Ein Programm, dessen Verlauf von Eingaben und Reaktionen des Benutzers abhängig ist und sich somit dem Lernerfolg bzw. Wissensstand des Benutzers anpasst. 18 (embedded System (Eingebettetes System), 2012) 19 (Multiple phone web-based application framework, 2012) Bachelorarbeit Didaktik App Seite 8 von 66

9 2. Applikationssystem Lernsoftware wird bereits für jedes der drei Applikationssysteme "Smartphone-App", "Webapp" und "PC-Programm" angeboten. An dieser Stelle der Arbeit werden die Anwendungssysteme miteinander verglichen und die grundlegende Handhabung analysiert. So muss ein Smartphone-App oder ein PC-Programm bspw. installiert werden, während eine Webapp lediglich einen Browser zum Anzeigen benötigt. Weiterhin wird erklärt wo der Unterschied und die Vorteile vom "Smartphone-App" zum "Webapp" oder "PC-Programm" liegen. Bei dem Vergleich werden die Unterschiede der Systeme zueinander aus Sicht der Benutzer und aus Sicht der Ersteller herausgehoben und bewertet. Unter den Smartphonebesitzern eines repräsentativen Studentenkreises sind die drei Betriebssysteme "Android" 20, "ios" 21 und "Windows Phone 7" 22 vertreten. Ein entsprechendes Smartphone-App muss für alle drei Betriebssysteme programmiert, vertrieben und gepflegt werden Gestaltungsmöglichkeit der Benutzeroberfläche Die Benutzeroberflächen eines Smartphone-Apps, Webapps und "PC- Programms" können unabhängig vom jeweiligen System annähernd identisch erzeugt werden. Die Webseite des Webapps kann optisch an die Benutzeroberfläche des Smartphone-Apps angepasst werden, sodass der optische Unterschied geringfügig ist. Nur aufgrund der Benutzergeräte kann ein Qualitätsunterschied der grafischen Benutzeroberfläche bemerkbar werden, z.b. durch die Größe und Qualität der Displays, integrierte Technik oder die Performance des Gerätes. Die Technik der jeweiligen Geräte wird in Kap. 3.3 "Mobilität der Geräte" analysiert. Ein Vergleich eines Webapps zu einem Smartphone-App an Spiegelonline. Hier ist gut zu erkennen, wie gering der optische Unterschied von der "App-Version" (links) zur "Webapp-Version" (rechts) ist. Abbildung 1 "Vergleich App und Webapp" (Google Android, 2012) 21 (Apple IOS, 2012) 22 (Windows Phone 7, 2012) 23 (Spiegel Online, 2011) Bachelorarbeit Didaktik App Seite 9 von 66

10 2.2. Smartphone-App Unter einem Smartphone-App versteht man ein speziell für Smartphones oder Tablet Computer entwickeltes Programm, das umfassende und zunehmend populäre Zusatzfunktionen wie beispielsweise grafische Animationen, Navigation, Spiele oder Social-Networks verfügbar macht. Für diese Art von Anwendungssystem gibt es eine Vielzahl von Applikationen auf dem Markt, die den Erstellern und Vertreibern viel Umsatz einbringen. Täglich erscheint eine Vielzahl an neuen Programmen, die der hohen und ständig steigenden Nachfrage nach dieser Art von Anwendung gerecht werden soll. Da diese Applikationen bekannter und die Nachfrage wesentlich größer ist, als die des Konkurrenzsystems Webapp wird dieses System zuerst analysiert Hardwaresystem Um diese Art von Applikation besser verwenden und vermarkten zu können, wurden speziell hierfür die Smartphones und Tablet Computer mit großen Touchscreen Bildschirmen entwickelt. Das Smartphone oder auch der Tablet Computer sind so genannte "embedded systems", d.h. die Hardware und das Betriebssystem sind genau aufeinander abgestimmt und bilden eine Einheit. Das App setzt auf diesem "embedded system" auf und nutzt die Leistung und die Technik des jeweiligen Gerätes. Die Smartphone-Apps sind für die einfache Bedienung über Finger und Bildschirm konzipiert ohne zusätzliche Peripheriegeräte, wie z.b. Tastatur. Die Bedienung der Anwendung ist abhängig vom jeweiligen Gerät und wird in Kap "Bedienungsmöglichkeit" erläutert. Die Leistung der jeweiligen Geräte wird in Kap. 3.6 "Leistung der Geräte" analysiert. Der große Funktionsumfang der Smartphone-Apps wird durch die Vielzahl von integrierten Sensoren und Technologien ermöglicht, auf die in Kap. 3.2 "Integration verschiedenster Technologien und Funktionen näher eingegangen wird Programmierung Bei der Programmierung von Apps ist darauf zu achten, dass Smartphone-Apps für ein bestimmtes Betriebssystem 24 entwickelt werden. Beispiele für Smartphone-Betriebssystem sind Google Android 25, Apple ios 26, Microsoft Windows Phone 7 27 oder Blackberry 28 von RIM. Wird die Applikation für ein anderes Betriebssystem benötigt, muss es zusätzlich programmiert werden. Durch das Neuprogrammieren entsteht zusätzlicher Arbeits- und Zeitaufwand. Der Quellcode eines Programms 24 (app-anbieter, 2012) 25 (Google Android, 2012) 26 (Apple IOS, 2012) 27 (Windows Phone 7, 2012) 28 (BleckBerry 7 OS, 2012) Bachelorarbeit Didaktik App Seite 10 von 66

11 ist abhängig vom jeweiligen Betriebssystem. Der Quellcode eines Programms für zwei verschiedene Betriebssystem unterscheidet sich deutlich voneinander. Die vier größten Betriebssystemhersteller teilen sich bisher den Smartphone Markt untereinander auf, siehe Abbildung 2 "Marktanteil Smartphone". Abbildung 2 "Marktanteil Smartphone" 29 Einfache Programme werden in einer Web-Standard Programmiersprache (HTML, CSS, JavaScript) programmiert. Der Source-Code wird dann mit Hilfe eines Programms wie "phonegapp" 30 oder einem anderen Programm aus der "Multiple phone web-based application framework" 31 - Liste wird der Quellcode in die benötigte Programmiersprache des gewünschten Betriebssysteme übersetzt und die Apps erstellt. Von dem Programm "phonegapp" 32 werden z.b. folgende App-Funktionen unterstützt: Accelerometer 33, Camera, Compass, Contacts, File, Geolocation, Media, Network, Notification (Alert), Notification (Sound), Notification (Vibration), Storage Installation Der Installationsablauf der Smartphone-Apps ist so konzipiert, dass selbst Laien, bzw. Studenten ohne Computeraffinität mit dem Download und Installationsvorgang gut zurechtkommen. Das App wird dem Benutzer nach der Programmierung in den Shops/Stores der jeweiligen Anbieter zum Download angeboten. Zu den Onlineshops zählen der App Store 34 von Apple, Windows Phone Marketplace 35 von Microsoft, Android Market 36 von Google, Nokias Ovi Store 37, App World 38 von RIM für die 29 (Marktanteile, 2011) 30 (phonegapp, 2012) 31 (Multiple phone web-based application framework, 2012) 32 (phonegapp, 2012) 33 (Beschleunigungssensor, 2012) 34 (APP Store, 2012) 35 (Windows Marketplace, 2012) 36 (Android Market, 2012) 37 (ovi store, 2012) 38 (app World Bleckberry, 2012) Bachelorarbeit Didaktik App Seite 11 von 66

12 Blackberry Geräte sowie PlayNow von Sony Ericsson oder der Samsung Apps 39 für Samsung Geräte. Zum leichteren Auffinden des Apps im jeweiligen Shop, kann die "Shop"-URL auf jeder beliebigen Webseite verlinkt werden. Das App wird über eine bestehende Internetverbindung vom Store auf das jeweilige Gerät geladen und danach automatisch auf dem Gerät installiert. Bei einigen Stores ist vor Benutzung des Downloaddienstes eine Registrierung der Benutzer mit Kreditkarte nötig (z.b. App Store von Apple). Die Anwendung wird auf die lokale Festplatte des Benutzergerätes installiert und ist somit auf die Speicherkapazität des Gerätes angewiesen. Es kann nur installiert werden, wenn genügend Speicherkapazität auf dem Gerät zur Verfügung steht Update Die App-Updates müssen vom Anbieter der Software programmiert und den Usern zum Download auf der Storeplattform der Vertreiber angeboten werden. Die User werden bei bestehender Internetverbindung automatisch von der jeweiligen Storeanwendung über ein verfügbares Update informiert. Der User lädt dieses Update über die Internetverbindung aus dem "App Store" und installiert es dann auf seinem Gerät, genauso wie bei der Installation der Anwendung. Auch beim Update ist für das Downloaden und Installieren genügend Speicherkapazität auf dem Gerät notwendig. Die Downloadkapazität, der Speicherbereich des Gerätes und vor allem das Downloadvolumen der Internetanbindung werden dadurch beansprucht Ausführung der Anwendung Das App wird lokal auf dem Smartphone oder auf dem Touchpad ausgeführt. Ein großer Vorteil ist, dass für die Benutzung des Apps keine Internetverbindung bestehen muss, denn es ist lokal installiert. Nur für das Abrufen von aktuellen Informationen, Bildern oder Videos muss eine Internetverbindung bestehen. 39 (samsung app, 2012) Bachelorarbeit Didaktik App Seite 12 von 66

13 2.3. Webapp Das Webapp ist kein Programm im eigentlichen Sinne, sondern ein Ansammlung von verlinkten, dynamischen Webseiten. Das bedeutet, dass Webapps genauso wie Webseiten über die URL aufgerufen werden und im Browser des jeweiligen Gerätes angezeigt werden. Die Webseiten sind optisch an die Oberfläche von richtigen Programmen angepasst, so dass der Benutzer keinen optischen Unterschied bemerkt. Die Benutzung der Applikation unterscheidet sich von der eines Smartphone-Apps und wird unter Punkt Ausführung der Anwendung" erklärt. Das Webapp wird auf einem Webserver dem Nutzer bereit gestellt Hardwaresystem Die Webseiten und die darin eingebundenen Programme der Webapps nutzen die Leistung und Technik des Webservers. Die Rechenleistung übernimmt somit der Webserver. Um Zugriffe von mehreren Studenten gleichzeitig ermöglichen zu können, ist ein ausreichend schneller Webserver und eine schnelle Internetanbindung nötig. Die Anwendergeräte dienen lediglich zur Anzeige der Benutzeroberfläche, der jeweiligen Informationen und der Eingabe von Zeichen. Dieses System steht jedem mobilen Geräten mit Webbrowser zur Verfügung und kann daher auch von jedem Gerät aus Kap. 3 "Hardwaresysteme" genutzt werden Programmierung Das Webapp ist eine dynamische, an den Mobilebrowser des Gerätes angepasste Webseite und wird in der HTML-Programmiersprache erstellt. Die Seite ist optisch an die Oberfläche richtiger Programme angepasst siehe Kap. "2.1 Gestaltungsmöglichkeit der Benutzeroberfläche". Die Webseite wird speziell für die Anwendung mit Smartphones oder Tablet Computern optimiert. Das heißt, die Anwendung wird exakt für die Größe der Displays von Smartphones oder auf die typische Bedienungsmöglichkeit von Smartphones oder Touchpads programmiert. Der Webdienst erkennt den verwendeten Gerätetyp meist automatisch und lädt die speziell für dieses Gerät optimierte Webseite. Die Programmierung der Webseiten für die unterschiedlichen Gerätetypen unterscheidet sich nicht. Für die Programmierer entsteht hierdurch keine erhöhte Komplexität, denn der Quellcode, der Aufbau und die Struktur der Webseite ist für jede Gerätevariante identisch. Die Seiten müssen sich aber auf die unterschiedliche Größe der Bildschirme für Smartphone und Tablet Computer anpassen. Bachelorarbeit Didaktik App Seite 13 von 66

14 Installation Die Webseiten der Webapps werden nicht auf dem jeweiligen Benutzergerät installiert, sondern zentral auf einem Webserver. Dort werden die Seiten zum Abruf für die Anwender bereitgestellt. Der Webserver muss für die Ausführung von eingebundenen Java-Applets oder JavaScripts konfiguriert sein. Der Zugang zur Webseite kann über Authentifizierungsmechanismus geregelt werden Updates Die auf der Webseite eingebundenen Programme und Daten werden zentral auf dem Webserver aktualisiert bzw. geändert. Die Webapp-User rufen immer die aktuellen Daten und Programmversionen vom Webserver ab. Da der User bei einem Webapp keine Software installiert, muss er sie auch nicht aktualisieren Ausführung der Anwendung Ein Webapp ist eine dynamische Webseite, die von einem Webserver für den Webbrowser des Anwendersystems bereitgestellt wird. Der Benutzer öffnet über den Webbrowser seines Systems die URL der Webseite und lädt sich die Webseite in seinen Browser. In die Webseite eingebundenen Programme und Informationen werden vom Webserver bereitgestellt und vom Client, dem Benutzergerät, ausgeführt. Vom Smartphone bzw. Touchpad werden die eingegebenen Zeichen und Daten an die Applikation des Webservers online übertragen. Dieser berechnet aus den jeweiligen Daten die Grafiken, Diagramme oder Programmergebnisse und sendet diese zum Anzeigen an den Webbrowser des Anwendergerätes zurück. Die Bedienung der Anwendung ist abhängig vom entsprechenden Gerät und wird unter Kap "Bedienungsmöglichkeit " erläutert. Die Leistung der Geräte wird unter Kap. "3.6 Leistung der Geräte" analysiert. Bachelorarbeit Didaktik App Seite 14 von 66

15 Die Browser müssen für die in die Webseite eingebundenen Applets bestimmte Kriterien erfüllen. Ob die gängigen Mobile Browser für Smartphone und Tablet Computer diese Engine unterstützen, wird in folgender Tabelle gezeigt. Safari 40 Opera Mini/ Mobile 41 Firefox Mobile 42 Adobe Flash 43 X Nur Opera Mobile X HTML 5 44 X X X JavaApplets 45 X X X JavaSkript 46 X X X XML X X X Tabelle 1 "Übersicht Browser" 40 (Safari Browser) 41 (Opera mobile Browser) 42 (Mozilla Browser) 43 (Adobe Flash, 2012) 44 (HTML 5, 2012) 45 (java Applet, 2012) 46 (Javascript, 2012) Bachelorarbeit Didaktik App Seite 15 von 66

16 2.4. PC-Programm PC-Programme sind meist grafische Anwendungen die auf einem Personal Computer installiert und ausgeführt werden Hardwaresystem Die PC-Programme nutzen die Leistung und die Technik des jeweiligen Gerätes. Die aktuellen Informationen, Bilder und Videodateien müssen der Applikation über einen Onlinedienst bereitgestellt werden. Die Bedienung der Anwendung ist abhängig vom jeweiligen Gerät und wird unter Kap "Bedienungsmöglichkeit" erläutert. Die Leistung der jeweiligen Geräte wird unter Kap. "3.6 Leistung der Geräte" analysiert Programmierung PC-Programme werden für ein bestimmtes Betriebssystem entwickelt, z.b. Linux, Microsoft Windows oder Mac OS X. Da die Betriebssysteme nicht kompatibel zueinander sind, muss das Programm für jedes Betriebssystem neu programmiert werden. Einige der bekannten Programmiersprachen sind "Java", "C", "C++" oder "Pascal" Installation Die Installation eines PC-Programms erfordert mehr Aufmerksamkeit und deutlich mehr Zeit vom Anwender als die Installation von Smartphone- Apps. Das Programm für das jeweils verwendete Betriebssystem muss auf einem Medium z.b. CD, DVD oder auf Downloadplattformen im Internet erworben und gedownloadet werden. Danach kann es auf das System installiert und verwendet werden. Zwar wird der Benutzer vom Installationsprogramm begleitet, muss aber die Einstellungen selbst vornehmen und kann hierbei auch Fehler machen Updates Das Update muss programmiert und dem Benutzer zum Download angeboten werden. Erst nachdem der User über das neue Update informiert wurde, kann er das Update auf seinem System installieren Ausführung der Anwendung Das PC-Programm wird lokal auf dem jeweiligen Desktop Computer oder Notebook ausgeführt und nutzt die Technik, Leistung und Internetanbindung des Gerätes. Die Bedienung der Anwendung ist Bachelorarbeit Didaktik App Seite 16 von 66

17 abhängig vom jeweiligen Gerät und wird unter Kap. "3.4.2 "Bedienungsmöglichkeit" erläutert Interaktion mit anderen Programmen Es ist wichtig, dass die entwickelte Didaktik-Applikation mit anderen auf dem Gerät installierten Programmen, wie z.b. Office, PDF Reader oder Kalenderfunktionen kommunizieren kann. Hierdurch ist es möglich, Dateien, z.b. Worddokumente oder Videopodcasts, auf das Anwendersystem zu übertragen und mit dem installierten Programm zu betrachten bzw. zu bearbeiten, oder aber auch Termine automatisch in den Kalender einzutragen. Wichtige Programme für Interaktion: Word: Excel: Mail: Kalenderfunktion: Kontaktfunktion: Internetbrowser: Mediaplayer: Lesen und Bearbeiten von Worddokumenten Lesen und Bearbeiten von Exceldokumenten Nutzen der funktion Automatisches Eintragen von Terminen Übertragen und Speichern von Kontakten im Gerät Übertragen von Links an den Browser Abspielen von Videopodcasts, Audiodateien oder Anzeigen von Bildern Es ist für alle vorgestellten Systeme möglich, Dateien an andere installierte Anwendungen weiterzuleiten. Allerdings erfordert es einen erhöhten Programmieraufwand, Daten direkt aus einem installierten Programm zu lesen oder Daten direkt an dieses weiterzugeben. Keines der möglichen Systeme hat hier einen signifikanten Vorteil Interaktion mit integrierter Technik Es wird geprüft, ob die verschiedenen Anwendungssysteme (App, Webapp oder Programm) auf die integrierte Technik und Zubehörtechnik des jeweiligen Gerätes zugreifen kann. Die integrierte Technik soll die Eingabe erleichtern bzw. Funktionen wie z.b. Navigation ermöglichen. Informationen über das Spektrum der in die Geräte integrierten Techniken werden in Kap. 3.2 "Integration verschiedenster Technologien und Funktionen" näher erläutert. 47 (iphone 4, 2012) Wichtige Technik: Beschleunigungssensor, 3 Achsen Gyroskop 47, Mikrofon, Lautsprecher, GPS-Empfänger Für jedes der drei Systeme besteht die Möglichkeit, auf die integrierte Technik zuzugreifen und von diesem die Informationen zu nutzen. Bachelorarbeit Didaktik App Seite 17 von 66

18 2.7. Interaktion mit Anwender Der Sinn für die Einführung eines "Didaktik Programms" ist die Vermittlung und Vertiefung von Wissen und das Wecken von Interesse an bisher vermeintlich uninteressanten Themen über die Vorlesung hinaus. Eine schnelle Verbreitung und häufige Nutzung des Programms wird erreicht durch umfangreiche Informationsinhalte, grafisch ansprechend aufbereitete Themen und vor allem durch die Interaktion zwischen Anwender und dem Programm. Das Programm kann auf zwei verschiedene Weisen aufgebaut werden. Das einfache Programm verfährt immer nach dem gleichen Schema und der Benutzer kann auf den Programmverlauf keinen Einfluss nehmen. Die einzige Interaktion zwischen Benutzer und Anwendung liegt bei der Eingabe von Zeichen. Der eingegebene Begriff wird vom Programm unter Umständen noch vervollständigt und mit Schlüsselbegriffen aus der hinterlegten Datenbank verglichen. Der User erhält den dort hinterlegten Text und kann mit weiteren Begriffen fortfahren. Zu dieser Gruppe gehören Programme wie Nachschlagewerke, Lexika oder Wörterbücher. Anwendungen mit einem solchen statischen Verlauf haben einen simpleren Aufbau und sind einfacher zu programmieren. Es müssen hier keine komplexen Berechnungen, aufwendige grafische Oberflächen oder zusätzliche Unterprogramme im Hintergrund der Anwendung laufen um das Ergebnis anzuzeigen. Sie dienen lediglich zum Nachschlagen eines Begriffs, vermitteln einen sehr begrenzten Umfang von Informationen und wecken kein Interesse an einem Thema. Ein wesentlich umfangreicheres Konzept stellen Programme dar, die dem Benutzer mehr Wissen vermitteln wollen und das Interesse an einem Thema wecken wollen. Bei diesen Programmen soll der Benutzer auf den Programmverlauf Einfluss nehmen und mit der Anwendung über eine grafische Oberfläche interagieren. Über diese grafische Oberfläche kann der Benutzer z.b. Zahlen für Berechnungen eingeben, die Aufgabenstellungen eingeben bzw. abändern oder Modelle simulieren. Zu dieser Gruppe gehören Applikationen wie z.b. Droid Tesla 48 oder Statics Der Anwender muss sich mit dem Thema auseinander setzen, sich Wissen aneignen und das Wissen anwenden. Der User kann aber auch spielerisch an das Thema herangeführt werden. Das Wissen, das durch eigene Anwendung erlernt wurde bleibt besser in Erinnerung. Der Anwender kann in dem Programm im vorgegebenen Rahmen Aufgaben an seine Problemstellung anpassen und berechnen lassen, womit es zweckmäßiger für ihn wird. Durch diese Interaktionen mit der Software und durch grafisch ansprechend aufbereitete Animationen wird das Programm öfter genutzt. Diese Art von Anwendungen haben einen komplizierten Programmaufbau und dadurch höheren Programmieraufwand als das "einfache Programm". Die Nutzung der in das Gerät integrierten Technik erhöht zusätzlich die Interaktion zwischen Benutzer und Anwendung. Auf konkrete Beispiele zum 48 (droid Tesla) 49 (statics 1.4.1, 2012) Bachelorarbeit Didaktik App Seite 18 von 66

19 Ausbau der Interaktion zwischen Benutzer und Anwendung wird in Kap. 5 "Mögliche Anwendungen" eingegangen Zusammenfassung Applikationssystem Wichtige Aspekte aus Sicht des Benutzers Smartphone-App Webapp PC-Programm Applikation muss auf Gerät installiert werden X X Einfache und schnelle Installation X -- Performance abhängig vom Benutzergerät X X Performance abhängig von Internetanbindung Dauerhafte Internetanbindung für Anwendung X X Internetanbindung zum Aktualisieren der Infos X X Anwendung ohne Internet betriebsbereit X X Applikation nur mit Webservern verwendbar X Online-Datenbankanbindung möglich X X X Kann integrierte Hardware genutzt werden? X X X Benutzeroberfläche frei gestaltbar X X X Tabelle 2 Aspekte - Benutzer Unter Betrachtung des Applikationssystems ist für den Anwender die Nutzung eines Smartphone-Apps am Sinnvollsten. Die Benutzung der Applikation steht bei diesem System im Vordergrund, die Kompatibilität ist bei allen App-Systemen gegeben. Das Programm wird auf dem Gerät installiert und kann überall ohne Internetanbindung genutzt werden. Die Installation ist schnell und die Einstellung einfach vorzunehmen. Wie die Analyse der Technik in Kap. 3 "Hardwaresysteme" noch zeigen wird, sind die Geräte mit einem ausreichend großem Speicher ausgestattet, so dass die notwendige Installation des Smartphone-Apps keinen negativen Aspekt darstellt. Das Webapp wird über den Webbrowser aufgerufen und der Installationsaufwand entfällt hierbei. Das Webapp ist allerdings während der Anwendung auf eine Internetverbindung angewiesen und kann daher auch nur an Orten mit Internetanbindung verwendet werden. Derzeit ist nur in Großstädten eine flächendeckende Internetanbindung verfügbar, dies kann eine häufige Benutzung der Anwendung verhindern. Der Datentransfer kann über die Internetanbindung, je nach Programmgröße und übertragenen Daten, ein hohes Datenvolumen erzeugen. Da nicht jeder Student eine Internetflatrate für sein mobiles Gerät abgeschlossen hat, kann das hohe Datenvolumen zu erhöhten Kosten führen. Bachelorarbeit Didaktik App Seite 19 von 66

20 Für beide Systeme ist es möglich, aktuelle Informationen und Daten einfach online aus einer Datenbank zu laden. Bei einem Smartphone-App sind in der Applikation Textfelder einprogrammiert, die ihren Inhalt aus einer Datenbank über eine Internetverbindung laden. Das App prüft bei jedem Start des Programms die Aktualität der Textfelder und lädt, wenn die Daten veraltet sind, neue Daten aus der Datenbank. Dies hat den Vorteil, dass für jede neue Mitteilung bzw. Information die Software nicht neu programmiert und upgedatet werden muss. Beim Aufrufen des Webapps werden vom Webserver Webseiten generiert. Auch diese Webseiten beinhalten Textfelder die immer die aktuellsten Informationen und Daten aus einer Datenbank laden. Die Datenbanken laufen auf Servern und können in einer "Cloud" 50 verwaltet und bereitgestellt werden. In einer "Cloud" können Dienste, Hardware und Daten angeboten bzw. bereitgestellt werden. Die Leistungen der Cloud werden meist von spezialisierten Drittanbietern mit großen Rechenzentren und mit schneller Internetanbindung bereitgestellt. Die Funktionen können bei unterschiedlichen Anbietern betrieben und in das eigene Netzwerk eingebunden werden. Auf ein solches Netzwerk, können autorisierte Benutzer oder Programme von überall mit Hilfe einer Internetverbindung zugreifen und die bereitgestellten Funktionen nutzen. In diesem Netzwerk kann man beispielsweise Daten aus einer Datenbank abrufen bis hin zum Nutzen von zusätzlicher Serverleistung für rechenintensive Programme. Wichtige Aspekte für den Ersteller der Applikation App Webapp Programm Mehrere Versionen für unterschiedliche Betriebssysteme X 51 X Applikation läuft auf jeden mobilen Browser Benötigt Webserver für Anwendung und Informationen X X Onlinedienst zum bereitstellen aktueller Informationen X X Vertriebswege über Plattformen Dritter X X Tabelle 3 Aspekte - Ersteller Aus Sicht der Ersteller ist der Arbeitsaufwand geringer, ein Webapp zu erstellen und die Applikation über eine eigene Plattform zu vertreiben. Der große Vorteil eines Webapps ist die betriebssystemübergreifende Kompatibilität des Programms. Aber auch Smartphone-Apps greifen inzwischen auf diese Art der Erstellung zurück und müssen deshalb nur noch bei aufwendigen Anwendungen 50 (Cloud Computing, 2012) 51 nur bei sehr komplexen Programmen Bachelorarbeit Didaktik App Seite 20 von 66

21 für jedes Betriebssystem einzeln programmiert werden, siehe " Multiple phone web based application" 52. Webapps werden bisher nur als kostenlose Applikationen auf dem Markt vertrieben und die Vollversionen der Smartphone-Apps sind meist kostenpflichtig. Da das Applikationssystem "Smartphone-App" für die Entwickler mehr Umsatz einbringt, wird bisher dieses System favorisiert. Dies zeigt sich auch durch die große Differenz der angebotenen Anwendungen der beiden Systeme. Das Smartphone-App ist deutlich beliebter und wird wesentlich häufiger benutzt als das Webapp-System. Dadurch ist auch der Umgang, die Bedienung und Beschaffung dieser Applikationen den Studenten vertrauter als der Umgang mit Webapps. Die Anzahl der angebotenen App-Anwendungen zum Vergleich der Webapp- Anwendungen im AppleStore App (nur Apple) 457, Webapp (nur Apple) Tabelle 4 "Softwaresystem" 52 (Multiple phone web-based application framework, 2012) 53 (Available applications, 2012) 54 (Webapps available, 2012) Bachelorarbeit Didaktik App Seite 21 von 66

22 3. Hardwaresysteme Jedes Applikationssystem ist an eine bestimmte Hardwareumgebung gebunden. Um das praktikabelste Anwendersystem zu finden, muss auch die technische Basis, also die Geräte, auf denen die Anwendung laufen soll, analysiert werden. Für die Anwendung eines Apps wird ein Smartphone oder Tablet Computer benötigt. Das Webapp wird im Webbrowser angezeigt und kann auf allen Hardwaresystemen angezeigt werden. Ein PC-Programm wird auf einem Personal Computer/ Notebook installiert. Hierbei stehen die Vor- und Nachteile der Systeme im Mittelpunkt. Das optimale technische System mit Bezug auf Verbreitung und Nutzung durch die Zielgruppe der Studenten soll gefunden werden Hersteller und Gerätebezeichnung In dieser Arbeit wurden für den Hardwarevergleich die am meist verkauften Geräte miteinander verglichen. Diese Geräte decken sich mit denen der von Studenten der Hochschule München verwendeten Geräte. Vergleichsgeräte: Smartphone Nokia Lumia Apple iphone 56 Samsung Galaxy S2 57 Tablet Computer Apple ipad 2 58 Sony Tablet S 59 Samsung Galaxy Tab 60 Notebook Apple MacBook Pro 61 Dell Latitude E Lenovo Thinkpad T Tabelle 5 "Geräte" 3.2. Integration verschiedenster Technologien und Funktionen Es wird analysiert, welche Techniken in die jeweiligen Geräte integriert sind und welche Funktionen sich daraus ergeben Kommunikationsfunktionen Alle Geräte beinhalten Funktionen wie und Chat Das Smartphone beinhaltet die Mobiltelefonfunktion Zusätzliche Smartphone und Tablet Computer Funktionen sind SMS und MMS 55 (Specs_Nokia_Lumia800, 2012) 56 (Specs_iPhone, 2012) 57 (Specs, Samsung Galaxy s 2, 2012) 58 (Specs_iPad, 2012) 59 (Specs, Sony_tablet_s, 2012) 60 (Specs_Samsung_tab10, 2012) 61 (Specs, MacBook Pro, 2012) 62 (dell Notebook, 2012) 63 (Lenovo Laptop, 2012) Bachelorarbeit Didaktik App Seite 22 von 66

23 Datenfunkübertragung In allen Gerätetypen ist Bluetooth und Wireless-LAN integriert Für die Datenübertragung haben die Smartphone und Tablet Computer folgende Technologien integriert: GSM 64, EDGE 65, GPRS 66, UMTS 67, HSDPA 68 und LTE Integrierte Funktionen Alle Geräte unterstützen Funktionen wie: Digitalkamera und Mikrofon/Diktiergerät, Zusätzliche Smartphone und Tablet Computer Funktionen: (A)GPS 70 -Empfänger und Kompass Zusätzliche Sensoren in Smartphone und Tablet Computer: Beschleunigungssensor: Drehratensensor: Misst die Beschleunigung horizontal und vertikal. Misst die Rotationsbewegung um 3 Achsen Vorteil und Nutzen Der große Vorteil der Smartphones und Tablet-Computer gegenüber den Notebooks ist die Vielzahl an integrierten Funktionen. Techniken wie GPS- Empfänger, digitale Fotokamera oder die mobilen Internettechnologien müssen beim Notebook über eine externe Zusatzperipherie realisiert werden. Deshalb müssen Notebook User zusätzliche Geräte mit sich herum tragen. Dies schränkt die Mobilität stark ein und verringert die Wahrscheinlichkeit der Benutzung des Gerätes bzw. aller bereitgestellter Funktionen der Didaktik-Applikation. Das Smartphone besitzt durch die integrierte GSM Technik die Möglichkeit der Sprachkommunikation und hat damit einen großen Vorteil gegenüber den anderen Gerätetypen. Die Mobilität der Geräte wird im nächsten Punkt 3.3 "Mobilität der Geräte" genau analysiert. 64 (GSM, 2012) 65 (EDGE, 2012) 66 (GPRS, 2012) 67 (UMTS, 2012) 68 (HSDPA, 2012) 69 (LTE, 2012) 70 (GPS, 2012) Bachelorarbeit Didaktik App Seite 23 von 66

24 3.3. Mobilität der Geräte Zum Thema "Mobilität" gehört die Analyse der technischen Eigenschaften der drei verschiedenen Systeme. Für die Mobilität des Gerätes werden die Betriebszeit ohne externe Stromversorgung, das Gewicht des Gerätes und die Größe des Displays analysiert. Geräte mit einer hohen Mobilität, können lange ohne zusätzliche Stromversorgung benutzt werden, sind handlich, leicht, das Display ist gut ablesbar und das Gerät lässt sich einfach bedienen Betriebszeit Akkumulator Ein wichtiger Aspekt für die Mobilität der Geräte ist die Betriebszeit ohne externe Stromversorgung. Die integrierten Akkus halten unabhängig von der Art des Akkus bei gleicher Benutzung unterschiedlich lange durch. Die Nutzungsdauer der Geräte ist abhängig vom Stromverbrauch des Gerätes sowie von der Kapazität des Akkus, je höher die Kapazität desto länger die Betriebszeit bei gleicher Benutzung der Vergleichsgeräte. Der Vorteil des Lithium Polymer Akkumulator ist die etwas höhere Energiedichte und die flexiblen Baumöglichkeiten als bei Lithium Ionen Akkus. Eine höhere Energiedichte bedeutet, dass bei gleichem Gewicht mehr Energie in dem Akku gespeichert werden kann. Art des Akkus Kapazität des Akkus Betriebszeit Standby Betriebszeit Sprechzeit 3G Smartphone Apple Iphone 4s Li-Ion mah Bis zu 200 h Bis zu 8 h Nokia Lumia 800 Li-Ion 1450 mah Bis zu 335 h Bis zu 9,5 h Samsung Galaxy S2 Li-Ion 1650 mah Bis zu 620 h Bis zu 9 h Tablet Computer Apple Ipad2 Li-Polymer mah Keine Angaben Bis zu 9 h Samsung Galaxy Tab Li-Polymer 7000 mah Bis zu 1840 h Bis zu 9 h Sony Tablet S Li-Ion 4400 mah Keine Angaben Bis zu 8 h Notebook MacBook Pro 73 Li-Polymer 7078 mah Keine Angaben Bis zu 8,3 h Dell Latitude E Li-Ionen 5240 mah Keine Angaben Bis zu 6,1 h Lenovo ThinkPad T Li-Ionen 4840 mah Keine Angaben Bis zu 6 h Tabelle 6 "Akku-Betriebszeit 71 (Li-Ionen Akku, 2012) 72 (Lithium Polymer, 2012) 73 (MacBook Pro, 2012) 74 (Dell Latitude E6420, 2012) 75 (Lenovo Thinkpad T520, 2012) Bachelorarbeit Didaktik App Seite 24 von 66

25 Der Li-Ionen Akku der Smartphones ist kleiner, als der der Tablet Computer, hat aber in der Handhabung keinen Nachteil, da die Smartphones einen geringeren Stromverbrauch als die Tablet Computer haben. Die Betriebszeit der beiden Gerätetypen ist, je nach Modell ungefähr gleich lange. Die höchsten Angaben der Hersteller sind hier neuneinhalb Stunden mit Benutzung der 3G-Internetfunktion. Die Notebooks einen höheren Stromverbrauch und deshalb bei gleicher Akkukapazität eine geringere Betriebszeit Abmessung und Gewicht: Wie handlich ist das Gerät und wie umständlich ist das Handling des Gerätes? Faktoren, die hier eine wichtige Rolle spielen sind die Größe des Gerätes und das Gewicht. Das Gerät soll beim Tragen und bei der Benutzung kaum auffallen. Es muss in die Hosentasche bzw. Rucksack/ Handtasche passen und müssen möglichst leicht sein. Abmessung Gewicht Smartphone Apple Iphone 4s 115 x 58 x 9,3 140 g Nokia Lumia x 61 x g Samsung Galaxy S2 125 x 66 x 8,5 116 g Tablet Computer Apple Ipad2 241 x 186 x 8,8 613 g Samsung Galaxy Tab 257 x 175 x 8,6 570 g Sony Tablet S 241 x 174 x 10,1 598 g Notebook MacBook Pro x 241 x g Dell Latitude E x 241 x g Lenovo ThinkPad T x 245 x g Tabelle 7 "Abmessung und Gewicht" Der Gerätetyp mit den geringsten Abmessungen und Gewicht ist das Smartphone. Es ist so ausgelegt, dass es in jede Hosentasche passt und vom Gewicht nicht besonders auffällt. Der Tablet Computer hingegen ist so groß wie ein kleines Notebook, aber trotz der umfangreichen integrierten Peripherie viel leichter als ein Notebook. 76 (MacBook Pro, 2012) 77 (Dell Latitude E6420, 2012) 78 (Lenovo Thinkpad T520, 2012) Bachelorarbeit Didaktik App Seite 25 von 66

26 Display: Bei mobilen Geräten ist darauf zu achten, dass das Display an hellen Orten und bei Bewegungen ohne große Anstrengung gut lesbar ist. Es wird untersucht, wie groß das jeweilige Display ist, wie hoch die Auflösung eingestellt werden kann, wie hoch der Kontrast ist und der maximale Helligkeitswert ist. Die Auflösung gibt die Anzahl der Pixel über die Bildschirmfläche wieder. Eine hohe Auflösung erzeugt ein schärferes Bild als bei geringerer Auflösung. Das Kontrastverhältnis gibt den maximalen Helligkeitsunterschied zwischen zwei Bildpunkten wieder, deshalb ist ein hohes Kontrastverhältnis besser lesbar. Der Helligkeitswert ist besonders an lichten Standorten oder bei Sonneneinstrahlung wichtig. Größe Auflösung Kontrast Helligkeit Smartphone Apple Iphone 4s 3,5 960 x 640 Pixel bei 330 ppi :1 505 cd/m2 Nokia Lumia 800 3,7 800 x 480 Pixel bei 252 ppi 361 cd/m² Samsung Galaxy S2 4, x 480 Pixel bei 217 ppi 350 cd/m² Tablet Computer Apple Ipad2 9, x 768Pixel bei 132 ppi 800:1 364 cd/m² Samsung Galaxy Tab 10, x 800 Pixel bei 149 ppi 598:1 319 cd/m² Sony Tablet S 9, x 800 bei 978:1 345 cd/m² Notebook MacBook Pro 80 15" 1440 x 900 Pixel bei 110 dpi :1 288 cd/m² Dell Latitude E ,6" 1600 x 900 Pixel bei 131 dpi 655:1 237 cd/m² Lenovo ThinkPad T " 1600 x 900 Pixel bei 118 dpi 885:1 276 cd/m² Tabelle 8 "Display" Alle Displays lassen sich gut ablesen und haben bei kürzeren Texten keine Vorteile. Für Anwendungen mit Graphen oder mit viel Text sind die Geräte mit einer Displaygröße ab 7 Zoll vorteilhaft, da hier die Zeichen besser erkennbar sind, als bei den kleineren Displays und das Lesen strengt die Augen nicht so sehr an. Mit diesen größeren Displays kann man auch ohne Augenschmerzen längere Texte gut lesen. Bei glatten Displayoberflächen kommt es häufig zu Reflektionen, die das Lesen 79 (dpi, ppi, 2012) 80 (MacBook Pro, 2012) 81 (dpi, ppi, 2012) 82 (Dell Latitude E6420, 2012) 83 (Lenovo Thinkpad T520, 2012) Bachelorarbeit Didaktik App Seite 26 von 66

27 deutlich erschweren. Für alle Geräte gibt es aber Folien zum Bekleben der Displayoberfläche, um diesen Effekt zu reduzieren Zusammenfassung Mobilität: Der Gerätetyp mit der höchsten Mobilität ist das Smartphone. Dieses Gerät hat alle aktuellen technischen Gadgets integriert - es ist leicht, klein und die Betriebslaufzeit des Akkus ist mit bis zu 9 Stunden auch für länger andauernde Anwendungen sehr gut. Die Leistung der Geräte ist auch für anspruchsvollere Anwendungen ausreichend und wird in Kap. 3.6 "Leistung der Geräte" näher erläutert. Es gibt sogar grafisch aufwendige Spiele für Smartphones mit hohen Hardwareanforderungen, die ohne Verzögerung laufen. Der Tablet Computer hat nicht alle technischen Peripheriegeräte integriert, z.b. fehlt die Mobiltelefonfunktion. Somit benötigt man, um mobil zu sein ein zusätzliches Gerät zum Telefonieren. Das Display des Tablet Computer ist größer als bei Smartphones, daher ist es besser ablesbar und eignet sich mehr zum Lesen von Texten oder Grafikarbeiten, als der Bildschirm des Smartphones. Die Notebooks haben weniger Peripherie integriert, sind aber wesentlich leistungsfähiger als Tablet Computer oder Smartphones. Applikationen mit hohen Hardwareanforderungen, vor allem im grafischen Bereich, benötigen diese Art der Hardware Benutzerfreundlichkeit Um die Verbreitung und Benutzung der Applikation sicher zu stellen, ist es für den User wichtig, das Programm schnell und leicht anwenden zu können. Softwarebenutzer neigen dazu, bei komplizierten Programmen auf Alternativen umzusteigen oder das Programm einfach nicht zu verwenden. Um eine häufige Anwendung der Applikation sicher zu stellen, ist es daher wichtig eine intuitive Programmoberfläche und Menüführung zu schaffen und eine schnelle Applikation zu erstellen. Die Benutzerfreundlichkeit ist abhängig von der vom Betriebssystem bereitgestellten grafischen Oberfläche, der davon abhängigen programmierten Applikationsoberfläche und der Bedienungsmöglichkeit des Gerätes. Bachelorarbeit Didaktik App Seite 27 von 66

28 Betriebssystem Bei den Smartphones und Tablet Computern handelt es sich im "embedded system", was bedeutet, dass das Betriebssystem und das Gerät aufeinander abgestimmt sind und zusammen eine Einheit bilden. Deshalb hängt die Bedienung der Geräte nicht nur von der Hardware, sondern auch vom jeweiligen Betriebssystem ab. Die Betriebssysteme der Smartphones oder Tablet Computer sind auf eine intuitive Bedienung ausgelegt. Deshalb sind sie einfach zu bedienen, unterscheiden sich jedoch von der weitverbreiteten und altbekannten Windowsoberfläche. Die Zielgruppe der Applikation sind Studenten, also Personen einer meist jüngeren Altersgruppe, die generell kein Problem mit neuer Technik hat bzw. mit dieser Art der intuitiven Bedienung und Menüführung bereits vertraut ist. Ein weiterer Vorteil ist die Selbstverwaltung der Festplatte durch das Betriebssystem, wodurch Bedienungsfehler durch den Benutzer reduziert werden, z.b. Abspeichern der Applikation an einer falschen Stelle. Eine Liste der verbreitetesten Betriebssysteme unter den verwendeten Geräten. 84 Smartphone/ Tablet Computer Notebook Windows Phone 7 85 Microsoft Windows 86 Apple ios 87 Linux 88 Google Android 89 Apple Mac OS 90 RIM BlackBerry OS 91 HP Web OS 92 Tabelle 9 "Betriebssysteme" Notebooks können mit demselben Betriebssystem wie die Desktop Computer ausgestattet werden. Diese Benutzeroberfläche und Menüführung ist den Benutzern vertraut. Bei diesen Systemen hat der Benutzer mehr Konfigurationsmöglichkeit und mehr Rechte als bei den "Embedded Systems" des Smartphones oder Tablet Computers. 84 (Liste Betriebssysteme, 2012) 85 (Windows Phone 7, 2012) 86 (Microsoft Windows, 2012) 87 (Apple IOS, 2012) 88 (Linux, 2012) 89 (Google Android, 2012) 90 (Apple Mac OS X, 2012) 91 (BleckBerry 7 OS, 2012) 92 (HP webos, 2012) Bachelorarbeit Didaktik App Seite 28 von 66

29 Bedienungsmöglichkeit Die Art der Bedienung des Gerätes und deren Folgen werden erläutert. Smartphone Tablet Computer Multi Touch Display 93, Spracherkennung, Stift Multi Touch Display, Spracherkennung, Stift Notebook Tabelle 10 "Bedienungsmöglichkeit" Tastatur, Spracherkennung, Maus Bei der Bedienung ist der Tablet Computer und das Smartphone am benutzerfreundlichsten. Mit Hilfe des Touchscreens können problemlos kürzere Texte geschrieben oder grobe Skizzen angefertigt werden. Mit Hilfe eines speziellen Stifts können auch genauere Graphen und Zeichnungen erstellt werden. Die Bedienung der Geräte mit Finger und Touchscreen und somit ohne zusätzliche Peripherie erfolgt schnell und unkompliziert. Einen ergonomischen Vorteil hat die Tastatur des Notebooks beim Erstellen längeren Texte. Denn bei den zwei Touchscreen Systemen tippen die Finger ohne Dämpfung direkt auf die Glasscheibe des Displays. Die Kräfte der Finger beim Tippen werden beim Auftreffen auf der Glasscheibe nur von der Fingerkuppe absorbiert. Dies führt bei längerer Bedienung oder schnellem Schreiben zu Schmerzen im Finger. Ein weiterer Vorteil bei längerem Bedienen der Geräte bietet die Maus, die ergonomisch an die Geometrie der Hand angepasst ist Zubehör Ein weiterer Vorteil des Notebooks gegenüber den Smartphones und Tablet Computern ist die voll einsetzbare USB Schnittstelle. Durch diese Technik kann zusätzliche Peripherie, wie z.b. Maus, GPS Empfänger, Zeichenbrett und vieles mehr, an das Notebook angeschlossen werden. Die USB-Geräte müssen zusätzlich erworben und mitgeführt werden, hiermit kann der Funktionsumfang des Notebook erweitert werden, die Mobilität jedoch wird dabei aber stark eingeschränkt. Bei der Anbindung externer Geräte an die Smartphones und Tablet Computer gibt es wesentliche Unterschiede. Die zwei größten Konkurrenten für Betriebssysteme "Apple - ios" und "Google - Android" verfolgen zwei vollkommen verschiedene technische Konzepte. In das von Google vertriebene Betriebssystem "Android" ist seit 10.Mai 2011 (Version 3.x) auch ein USB-Host- Modus integriert. Hierüber können externe Geräte wie Festplatte, Tastatur, Fotoapparat und viele weitere Geräte mit USB-Schnittstelle angeschlossen werden. Über die USB-Schnittstelle können Daten vom USB-Gerät, dem USB- 93 (Multi Touch Display, 2012) Bachelorarbeit Didaktik App Seite 29 von 66