Motivation. Entscheidend sind die Qualifikationen, die man neben dem reinen Fachwissen mitbringt.

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1 Universität Stuttgart Institut für Automatisierungs- und Softwaretechnik Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. P. Göhner Softwaretechnik live - Im Praktikum zur Projekterfahrung P. Göhner, F. Bitsch, H. Mubarak 9. Workshop SEUH 24. Februar 2005, Aachen

2 Motivation Soziale Kompetenz wird in den Unternehmen großgeschrieben, aber der Studienplan ist fast ausschließlich auf die Technik ausgerichtet. Wolfgang Kordes, Siemens AG Oft sind Berufseinsteiger überfordert, wenn sie Aufgaben nicht mehr nur lösen, sondern auch präsentieren müssen. Hochschulanzeiger Nr. 68, 2003 Entscheidend sind die Qualifikationen, die man neben dem reinen Fachwissen mitbringt. Hiltrud Brocke, Geschäftsführerin VDE Niedersachsen Notwendigkeit zur Vermittlung von Projekterfahrung im Studium Projektarbeit Teamfähigkeit Konfliktfähigkeit Multikulturelle Zusammenarbeit 2

3 Gliederung Softwaretechnik im Ingenieurstudium Fahrrobotersteuerung als Aufgabenstellung Praktikumsdurchführung in Projektform Erfahrungen mit dem Fachpraktikum & Fazit 3

4 Softwaretechnik im Ingenieurstudium Vermittlung von Lehrinhalten in Form von Vorlesungen und Übungen Ziel: Vermittlung von Verfahren und Vorgehensweisen für die ingenieurmäßige Entwicklung und Wartung von Softwaresystemen und der damit verbundenen Prozesse. Zielgruppe: Studierende in Ingenieurstudiengänge Kaum Vorerfahrung mit Softwareentwicklung Softwareentwicklung als Programmierung Softwaretechnik als Nebenaspekt im Studium Diskrepanz der Sichtweisen von Lehrenden und Lernenden Software produkt Entwurfsdokumentation Lastenheft System- Systemprototypeentwurf Projektmanagement Konfigurations- Testumgebung management System- Produkt beschreibung Support Bedienungshandbücher 4

5 Softwaretechnik im Ingenieurstudium Problematik bei der Vermittlung der Fachkompetenz Theoretische Stoffvermittlung Keine praktische Anwendung Kein Bezug zur Praxis Mangelnde Akzeptanz und Nachvollziehbarkeit Zusätzliche Forderung nach Sozial- und Methodenkompetenz Team- und Projektarbeit Konfliktfähigkeit Industrielles Vorgehen In Vorlesung und Übung nicht vermittelbar Software produkt Entwurfsdokumentation Lastenheft System- Systemprototypeentwurf Projektmanagement Konfigurations- Testumgebung management System- Produkt beschreibung Support Bedienungshandbücher Ergänzung und Vertiefung des Lernangebots durch Praktikum Projektarbeit Teamarbeit Anwendung des Gelernten Industrienahes Vorgehen 5

6 Gliederung Softwaretechnik im Ingenieurstudium Fahrrobotersteuerung als Aufgabenstellung Praktikumsdurchführung in Projektform Erfahrungen mit dem Fachpraktikum & Fazit 6

7 Aufgabenstellung Entwicklung einer Steuerungssoftware für einen Fahrroboter: Wegfindung in unbekanntem Hindernisparcours Kartografierung des Parcours Visualisierung der erkannten Hindernisse und des geplanten Weges Erreichung des Zieles vor gegnerischem Roboter Ziel Start 1 Ziellinie Start 2 7

8 Fahrroboter PC-basierte Steuerung Kommunikation mit PC über DECT-Funk 12 taktile Sensoren Mögliche Bewegungen: Drehen im Stand Vorwärts- und Rückwärtsfahren 1 12 Client A Client B 3 taktile Sensoren Server 4 Räder Stoßstange 8

9 Entwicklungsumgebung Simulator für Parcours und Roboter Demo-Steuerung per Tastaturbefehle Kommunikationsbibliothek mit Befehlen zum Steuern der Fahrbewegungen und Abfragen der Sensorik Visualisierungsbibliothek mit Befehlen zur grafischen Anzeige der zurückgelegten Strecke Simulationsumgebung Demo-Steuerung Visualisierung 9

10 Gliederung Softwaretechnik im Ingenieurstudium Fahrrobotersteuerung als Aufgabenstellung Praktikumsdurchführung in Projektform Erfahrungen mit dem Fachpraktikum & Fazit 10

11 Organisation des Projektpraktikums Bildung von Studententeams, die ein Softwareprojekt selbstständig bearbeiten Team als kleine Firma (Auftragnehmer) Wissenschaftlicher Mitarbeiter als Kunde (Auftraggeber) Anforderungsermittlung mit Kunden Angebotserstellung und Präsentation Geschäftsessen Termingerechte Fertigstellung eines Softwaresystems (10 Wochen) Höherer Aufwand gegenüber Versuchspraktikum (8-10 h/woche) Projektpraktikum statt Versuchspraktikum! Jedes Team wird von einem wissenschaftlichen Mitarbeiter betreut Vermittlung von Hintergrundinformationen und Grundlagen durch regelmäßig stattfindende Seminare Hoher Organisations- und Betreuungsaufwand Höhepunkt des Fachpraktikums: Roboterwettrennen als öffentliche Veranstaltung mit Preisverleihung 11

12 Abschluss des Projektpraktikums: Roboterwettrennen Moderation Live-Übertragung im Internet Live-Ticker im Internet Videoaufzeichnung Wettbüro für Zuschauer Rennen Mensch vs. Maschine Siegerehrung/Preisverleihung 12

13 Lernziele des Projektpraktikums Vorbereitung der Studierenden auf die industrielle Praxis Fachkenntnisse vertiefen Praktische Erfahrungen sammeln in: 1. Teamarbeit / Zusammenarbeit in multikulturellen Teams 2. Methodische Softwareentwicklung 3. Projektmanagement 4. Konfigurationsmanagement 5. Qualitätssicherung 6. Industrienahes Vorgehen 13

14 Lernziele Teamarbeit und Softwareentwicklung Teamarbeit Softwareentwicklung Zusammenarbeit im Teamarbeit Erlernen und Erleben von Teamarbeit im Studium Treffen gemeinsamer Entscheidungen Umgang mit Kritik /Konflikten Objektorientierte Softwareentwicklung Analyse (OOA) und Entwurf (OOD) in UML-Notation Implementierung (OOP) erfolgt wahlweise in C++ oder Java Selbstständige Teamorganisation Projektmanager Entwickler Qualitätssicherer Konfigurationsmanager Multikulturelle Teams Kommunikation im Team Unterschiedlicher Kenntnisstand der Teammitglieder Unterschiedliche Arbeitsweisen Prototyping Vorgehensmodell Basis: V-Modell Vorbereitung auf die Prozessmodelle der Industrie anhand eines einfachen Beispiels Umgang mit komplexen Entwicklungsprozessen 14

15 Lernziele: Projekt- und Konfigurationsmanagement Projektmanagement Konfigurationsmanagement Verantwortlich für Projektdurchführung Verantwortlich für Versionsverwaltung Projektplanung Finanzplanung Projektkontrolle Präsentation von Arbeitsergebnissen Zwischenergebnisse Abschlusspräsentation Erarbeitung von Richtlinien zum Konfigurationsmanagement Einrichten von Hilfsmitteln zur Code- Versionsverwaltung Einweisung der Teammitglieder Schnittstellenverwaltung 15

16 Lernziele: Qualitätssicherung und industrienahes Vorgehen Qualitätssicherung Industrienahes Vorgehen Analytische Qualitätssicherungsmaßnahmen Keine präzise Aufgabenbeschreibung Reviews Komponenten- und Systemprüfungen Kunde ändert Anforderungen Planung Durchführung Wiederverwendung vorgefertigter Softwarekomponenten Auswertung leicht fehlerbehaftet Dokumentation nicht optimal dokumentiert Konstruktive Qualitätssicherungsmaßnahmen Vorgehensmodell Simulationsumgebung Roboter verhalten sich ideal Abweichung zur realen Umgebung 16

17 Gliederung Softwaretechnik im Ingenieurstudium Fahrrobotersteuerung als Aufgabenstellung Praktikumsdurchführung in Projektform Erfahrungen mit dem Fachpraktikum & Fazit 17

18 Erfahrungen Durchführung des Praktikums seit 9 Jahren Höherer Stellenwert der Softwaretechnik in der Lehre Technische Probleme beherrschbar Trend zu immer besseren Lösungen Immer neue Lösungen Soziale Kompetenz als entscheidender Faktor Gruppen mit Teamgeist erfolgreicher Kommunikationsprobleme Unterschiedliche Arbeitsweisen Multikulturelle Teams Bewältigung des Zeitmanagements Motivation als größte Herausforderung Konkurrenz und Wettbewerb Anspruchsvolle und ingenieurgerechte Aufgabenstellung Teamidentität (Name, Logo, Trikot) Geschäftsessen zur sozialen Bindung 18

19 Fazit Der Aufwand lohnt sich! Für alle Beteiligten Erfahrungen hinsichtlich Projekt- und Teamarbeit Praktisches Verständnis für die Lerninhalte der Vorlesung Softwaretechnik Entwicklung von Teamgeist trägt dazu bei, dass die Arbeit Freude bereitet die Qualität der Arbeit gefördert wird Multikulturelle Zusammenarbeit Unmittelbarer Nutzen für die Studierenden Systematische und termingerechte Bearbeitung von Studien- und Diplomarbeiten Vereinfachter Einstieg in den Beruf Begleitende Evaluation bestätigt Erfahrungen... in this lab, we learned more than topics of software development. We learned how to cooperate with other students. Team work is an important factor in this lab, also in our future work. 19

20 Diskussion Vielen Dank für Ihr Interesse! Portal des Fachpraktikums Softwaretechnik Detailinformationen zu: Organisation Technik Aufgabenstellung Lehrmaterialien 20