Prozessorientierte Software-Entwicklung. Dr. Hanno Schauer Mons-Tabor-Gymnasium Montabaur

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1 Prozessorientierte Software-Entwicklung Dr. Hanno Schauer Mons-Tabor-Gymnasium Montabaur

2 Unterrichtsthema Software-Entwicklung Hoher Bildungswert (Vermittlung von Kernkompetenzen): Technologien im Team gestalten Systematische Projektarbeit ( Ingenieursarbeit ) Authentische Anwendung von Modellierungsmethoden 2

3 1. Software-Entwicklung: Herausforderungen in Praxis und Unterricht

4 Eine Kapitänsaufgabe als Problemaufriss Ein Schüler benötigt 45 Minuten, um eine Ampelschaltung zu programmieren. Wie lange benötigen 100 Schüler, um das Verkehrsleitsystem einer Stadt mit 80 Ampeln zu planen und zu implementieren?! Große Projekte erfordern ein anderes Vorgehen zur Planung und Durchführung als kleine. 4

5 Herausforderungen: Softwareprojekte betreffen die IT und die (Anwendungs-) Domäne Beteiligte mit unterschiedlichem Hintergrund: Auftraggeber, Anwender, Entwickler, (Zentrale) Erfolgsfaktoren: sorgfältige Analyse des Problemgegenstands methodengestützte Softwareplanung dediziertes Projektmanagement Große Softwareprojekte! Das Programmieren von Software wird in der Praxis häufig nicht als Herausforderung begriffen. 5

6 Herausforderungen für den Unterricht: Komplexität realer Projekte erlebbar machen Betonung früher Phasen (Analyse + Entwurf) Überforderung von Schüler(inne)n vorbauen (insb. bei Schwächen in Programmierung) Zeitliches Zerfransen der Reihe vermeiden ! Es bedarf wohl überlegter Dr. Hanno Schauer Unterrichtskonzepte 6

7 2. Fallstudie Häck-Eck (Ausschnitt) Prozessorientierte Software- Entwicklung an einem Beispiel

8 Fallstudie Häck-Eck : Ausgangssituation: Der Computerladen Häck-Eck vertreibt u. a. kundenspezifisch konfigurierte Computersysteme über zwei Ladengeschäfte und einen Online-Shop. Seit der Vergrößerung der Belegschaft (auf 20 Personen) häufen sich Reklamationen bezüglich zu langer Lieferzeiten und Falschlieferungen bei konfigurierten Systemen. Der Geschäftsführer bittet die Computer-AG! des örtlichen Gymnasiums um Hilfe. Die Computer AG modelliert den Geschäfts-! Prozess der Bestellabwicklung als BPMN 8

9 Ist-Prozess (in BPMN) Bestellabwicklung konfigurierter PC! Prozessmodelle sind für Nicht-Informatiker intuitiv verständlich: Kommunikationsinstrument. 9

10 Prozessmodellierungssprache Business Process Modelling Notation (BPMN) Aktivität / Aufgabe Kontrollfluss Gateway (Verzweigung) Sprechende Piktogramme (z.b. händischer Prozess) Ereignis 10

11 ? Aktivität / Aufgabe Prozessmodellierungssprache Business Process Modelling Notation (BPMN) Was unterscheidet die BPMN von Ablauf- oder Interaktionsbeschreibungssprachen der Informatik?! Modellierung automatisierter Kontrollfluss und menschlicher Tätigkeiten Möglichkeit, Gateway unscharf bzw. unvollständig zu (Verzweigung) modellieren Sprechende Piktogramme (z.b. händischer Prozess) zurück zu unserem Beispiel Ereignis 11

12 Lieferzeiten können nicht zugesagt werden Viele händische Tätigkeiten Analyse-Phase: Analyse des Ist-Prozesses Papiergebundene Datenhaltung und -übermittlung Keine Information über Teileverfügbarkeit. Fertigungsplanung erst bei Teileverfügbarkeit 12

13 Die Produktidee? Was bedeutet dies für die Organisation Häck-Eck? 13

14 Technologiefolgen Software verändert die Domäne, in der sie eingesetzt wird. Bspw. im betrieblichen Umfeld: Arbeitsabläufe und (Geschäfts-) prozesse Anzahl Arbeitskräfte Benötigte Fertigkeiten und Fähigkeiten der Mitarbeiter Neu- / andersartige Dienstleistungen und Produkte Sogar: Neue Branchen! Technologiefolgen müssen (mit-) geplant werden. 14

15 Entwurfs-Phase 1 Prozessorganisation: Reorganisierter (Geschäfts-) Prozess! Es gibt viele denkbare Lösungen! (Tipp: Schülerlösungen diskursiv vergleichen!) 15

16 Entwurfs-Phase 2 Domänenmodell: BPMN erweitert um ein Klassendiagramm Benötigte Informationen (i. W. Attribute) und Services (Methoden) ableiten: 16

17 Entwurfs-Phase 2 Implementierungsmodell: Dr. Hanno Schauer Ergänzung weiterer Konzepte (Klassen / Module), die für den Betrieb der Software notwendig sind.

18 3. ProKlaMation : Prozesse Klassen Automation Eine Software-Entwicklungsmethode für den Unterricht

19 ProKlaMation: Modelle der Analyse- und Design-Phase! Modellgetriebene Softwareentwicklung Klar abgegrenzte Meilensteine Tipp: Debugging- Aufgaben 19

20 Fazit 1: Prozesse als Unterrichtsgegenstand Zentrale Sichtweise in Technik und Organisation (Berufsleben) Fokus auf Analyse und Entwurf Gut verständlich (auch für Schüler(innen) mit Schwächen in der Programmierung) Alleinstellungsmerkmal der (Schul-) Informatik (Bildungskanon) 20

21 Fazit 2: Die Methode ProKlaMation Authentisch Orientierung an Informatik-Praxis Prototypisch auch für Methoden anderer Ingenieursberufe Gestaltungsorientiert Planung und Modellierung im Vordergrund Explizite Berücksichtigung organisationaler Veränderungen Systematisch: Klar abgegrenzte Phasen und Meilenstein-Ergebnisse Unterrichtsreihen gut strukturierbar Keine durchgängigen Beispiele erforderlich 21

22 Vielen Dank! Fragen?

23 Unterrichtsmaterialien Bildungsserver Rheinland-Pfalz bildung-rp.de/ Suchbegriff: Prozessorientierte Softwareentwicklung infodaktik.de (ab Herbst 2015)

24 Modellierungswerkzeuge Microsoft Visio (BPMN, Klassendiagramme) yed (BPMN, Klassendiagramme) Tools für Analyse und Design Modellierungswerkzeuge +Entwicklungsumgebung (nur Klassendiagramme) BlueJ JavaEditor Violet UML Editor (Klassendiagramme) AmaterasUML/Eclipse 24

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