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Entwicklungsmethodiken zur kollaborativen Softwareerstellung – Stand der Technik
Die weltweit wachsende Nachfrage nach Unternehmenssoftware erfordert immer neue Methoden und Formen der Zusammenarbeit (Kollaboration) bei der Softwareerstellung. Zu diesem Zweck untersucht und vergleicht dieses Arbeitspapier existierende Vorgehensmodelle und deren Evolution. Zusätzlich werde erste Ansätze zur kollaborativen Softwareerstellung vorgestellt und ihre Eignung für ein kommerzielles Umfeld analysiert. Die Arbeit verwendet hierzu einen eigenen Vergleichsrahmen, der u.a. auch so genannte "Kollaborationspunkte“ in Betracht zieht, d.h. Aktivitäten im Prozess an denen das Einbinden mehrerer Entwickler und/oder Anwender vorteilhaft ist. Die Erkenntnisse aus der vergleichenden Analyse des Stands der Technik werden schließlich dazu verwendet, Defizite existierender Ansätze aufzuzeigen und Anforderungen für unterstützende Werkzeuge abzuleiten
Eine evolutionäre Methode zur Einführung von Prozessmodellen am Beispiel des V-Modell XT
Introducing a new process model in a company with existing software engineering
processes can be done either revolutionary or evolutionary.
The revolutionary introduction, even though it is recommended and described by
different authors, poses the problem of an abrupt change in the development
process which leads to a lack of acceptance between the affected software
engineers.
As no guide lines exist on the evolutionary introduction, the presented thesis
proposes a new meta process model, ePEM, which describes the process of
evolutionary introducing a new process model. It is developed based on the
principles of method engineering following an analysis of three major process
models and evaluated through the introduction of the V-Modell XT in a medium
sized german company with a large department for software development.In der vorliegenden Arbeit wurde eine evolutionäre Methode zur Einführung von Prozessmodellen bearbeitet, mit dem Ziel der Entwicklung einer wissenschaftlich fundierten Methode, die unabhängig vom Prozessmodell, praktisch anwendbar ist. Bei der Literaturrecherche bestehender Methoden hat sich gezeigt, dass ein umfassender Ansatz, der die in dieser Arbeit behandelte Problemstellung löst, noch nicht existiert. Daher wurde aufbauend auf dem Methoden-Engineering eine systematische Struktur für die
Konstruktion der Methode geschaffen und auf der Basis von definierten Grundprinzipien die Methode entwickelt. Bei der Entwicklung der ePEM orientierte sich diese Arbeit an den Grundsätzen der Ordnungsgemäßen Modellierung (GOM), wie sie in Abschnitt 4.3 zusammengefasst sind.
Des Weiteren wurde in einer Literaturrecherche eine Vielzahl von Prozessmodellen auf Gemeinsamkeiten untersucht. Daraus wurden drei signifikante Prozessmodelle ausgewählt und kurz vorgestellt. Auf der Grundlage der identifizierten Gemeinsamkeiten wurde die
ePEM entwickelt. Es kann gefolgert werden, dass die ePEM für alle Prozessmodelle, die die Strukturelemente Aktivität, Produkt und Rollen beinhalten - das sind nach dem jetzigen
Kenntnisstand alle - einsetzbar ist.Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 200
Ergebnisbericht des Jahres 2001 des Projektes MuSofT Multimedia in der SoftwareTechnik
Das Vorhaben MuSofT - Multimedia in der Softwaretechnik wird seit dem 1. März 2001 vom Bundesministerium für Buildung und Wissenschaft im Rahmen des Programms Neue Medien in der Bildung gefördert. An diesem Vorhaben nehmen die folgenden Hochschulen teil: Fachhochschule Lübeck, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Universität Paderborn, Universität Dortmund, Universität Siegen, Universität Stuttgart und die Universität der Bundeswehr in München. Wir haben uns in diesem Projekt vorgenommen, die Ausbildung in der Softwaretechnik an den Stellen, an denen es sinnvoll erscheint, durch den Einsatz Neuer Medien zu nterstützen. Das Vorhaben wird bis zum Ende des Jahres 2003 laufen. Mit dieser Sammlung wollen wir nach etwa einjähriger Laufzeit die ersten Projektergebnisse vorstellen. Wir haben uns im Zeitplan des Projekts vorgenommen, gründlich über die verwendeten Konzepte und Lehrinhalte nachzudenken, die Frage der Plattformen gerade am Anfang nicht auszuklammern, aber auch zu überlegen, wie wir die Nachhaltigkeit unserer Entwicklungen schon während der Projektarbeit sichern können. Das alles und noch viel mehr ist in den Beiträgen dieser Sammlung diskutiert. Um von der Struktur gleichförmige Beiträge zu bekommen, haben wir eine grobe Gliederung vorgegeben, um gleichförmige Qualität zu erreichen, haben wir die Beiträge intern begutachten lassen; die Ergebnisse der Begutachtung sind in die vorliegenden Darstellungen eingeflossen
Round-trip Engineering für Anwendungen der Virtuellen und Erweiterten Realität
Traditionelle 3D-Anwendungsentwicklung für VR/AR verläuft in heterogenen Entwicklerteams unstrukturiert, ad hoc und ist fehlerbehaftet. Der präsentierte Roundtrip3D Entwicklungsprozess ermöglicht die iterativ inkrementelle 3D-Anwendungsentwicklung, wechselseitig auf Softwaremodell- und Implementierungsebene. Modelle fördern das gemeinsame Verständnis unter Projektbeteiligten und sichern durch generierte Schnittstellen gleichzeitiges Programmieren und 3D-Modellieren zu. Das Roundtrip3D Werkzeug ermittelt Inkonsistenzen zwischen vervollständigten 3D-Inhalten und Quelltexten auch für verschiedene Plattformen und visualisiert sie auf abstrakter Modellebene. Die gesamte Implementierung wird nicht simultan, sondern nach codegetriebener Entwicklung kontrolliert mit Softwaremodellen abgeglichen. Inkremente aus aktualisierten Softwaremodellen fließen in dann wieder zueinander konsistente Quelltexte und 3D-Inhalte ein. Der Roundtrip3D Entwicklungsprozess vereint dauerhaft Vorteile codegetriebener mit modellgetriebener 3D-Anwendungsentwicklung und fördert strukturiertes Vorgehen im
agilen Umfeld
Evolution und Komposition von Softwaresystemen: Software-Produktlinien als Beitrag zu Flexibilität und Langlebigkeit
Software systems are today bigger, more complex and of higher importance for
products and services than a decade before. At the same time changes are
required many more frequently and of a larger size. Furthermore, they have to
be implemented faster. Additionally, the software must achieve a higher life
span, particularly because of the cost of its development. In the past,
Object-Oriented Programming and Reuse techniques did not provide the expected
success. The introduction of software product lines respectively system
families makes possible it to reach a degree of prefabrication similar to the
one of serial production. At the same time they facilitate the delivery of
product variants with a short time to market.
In this work methods of the methods of domain analysis are integrated with
Reuse approaches and techniques of Generative Programming, and a methodology
for product line development is presented. Feature models are used as means
expressing variability and product configurations, so that the prefabrication
be planned and the production of customer-specific products can be
controlled. By enforcing the formalization in terms of syntax and semantics,
feature models are made accessible to tools and automation. Object-oriented
design models and architecture are separated into fine-granular components in
such a way that new products can easily be developed as combinations of those
components. The implementation of such products is automated by the
composition of source code components. The composition of object models
separated similarly enables a uninterrupted automation for the product
development, which is controlled by a customer by means of a feature
selection. To facilitate such a composition, the Hyperspace approach is
applied to UML to Hyper/UML, which makes possible a feature-driven separation
and composition of object models. In this way slim products can be developed,
containing only the actually needed functionality. For the evolution of
product lines and for the integration of existing solutions and components
into the evolution, Reverse Engineering and Refactoring techniques are
integrated. Requirements, models and implementation are connected by
Traceability links to perform changes consistently. As a consequence, the
loss of architectural quality - so-called Architectural Decay - can be
avoided during the iterative development process. Measures for the
improvement of the project and quality management are regarded briefly, as
far as they are of importance for the effectiveness of the developed methods.
The applicability and suitability of the results of the work were examined in
several industrial projects.Softwaresysteme sind heute umfangreicher, komplexer und von entscheidenderer Bedeutung für Produkte und Dienstleistungen als eine Dekade zuvor. Gleichzeitig sind Änderungen viel häufiger und in größerem Umfang erforderlich. Sie müssen auch schneller realisierbar sein. Zudem muss die Software eine höhere Lebensdauer erreichen, vor allem wegen des Aufwandes zu ihrer Entwicklung. Objektorientierte Programmierung und Wiederverwendungstechniken haben dabei nicht den erwarteten Erfolg gebracht. Die Einführung von Software-Produktlinien beziehungsweise Systemfamilien ermöglichen es, einen der Serienfertigung ähnlichen Vorfertigungsgrad zu erreichen und erlauben es gleichzeitig, kurzfristig Produktvarianten zu erstellen.
In dieser Arbeit werden Methoden der Domänenanalyse mit Wiederverwendungsansätzen und Generativen Programmiertechniken verknüpft und eine Methodik zur Produktlinien-Entwicklung vorgestellt. Featuremodelle werden als Ausdrucksmittel für Variabilität und Produktkonfigurationen eingesetzt, damit die Vorfertigung geplant und die Erstellung von kundenspezifischen Produkten gesteuert werden kann. Durch Präzisierung ihrer Syntax und Erweiterung ihrer Semantik werden Featuremodelle einer Nutzung in Werkzeugen zugänglich gemacht. Objektorientierte Entwurfsmodelle und Architektur werden so in feingranulare Komponenten zerlegt, dass Varianten als neue Produkte mit geringem Aufwand erstellbar sind. Die Erstellung der Implementierung solcher Produkte wird durch die Komposition von Quelltext-Komponenten automatisiert. Die Komposition von ebenfalls zerlegten Objektmodellen ermöglicht eine durchgehende Automatisierung der Produkterstellung, die durch einen Kunden mittels der Feature-Auswahl gesteuert wird. Dafür wird mit Hyper/UML eine Umsetzung des Hyperspace-Ansatzes auf die Modellierungssprache UML entwickelt, die eine Feature-gesteuerte Zerlegung und Komposition von Objektmodellen ermöglicht. Damit lassen sich schlanke Produkte entwickeln, die nur die tatsächlich benötigte Funktionalität enthalten. Zur Evolution von Produktlinien und zur Einbindung existierender Lösungen und Komponenten in die Evolution werden Reverse-Engineering- und Refactoring-Techniken integriert. Anforderungen, Modelle und Implementierung werden durch Traceability-Links verbunden, damit Änderungen konsistent durchgeführt werden können. Diese Mittel tragen dazu bei, dass während einer iterativen Entwicklung der Verlust an Architektur-Qualität, das sogenannte Architectural Decay, vermieden werden kann. Maßnahmen zur Verbesserung des Projekt- und Qualitätsmanagements werden kurz betrachtet, soweit sie wichtige Randbedingungen für die Wirksamkeit der Methoden schaffen müssen. Die Anwendbarkeit und Eignung der Ergebnisse der Arbeiten wurde in mehreren industriellen Projekten überprüft.Ilmenau, Techn. Univ., Habil.-Schr., 200
Konzeption, Entwicklung und Organisation einer webbasierten Lernumgebung fĂĽr die ingenieur-technische Ausbildung am Beispiel Grundlagen der Elektrotechnik
In der vorliegenden Arbeit wird ein systematisches und durchgängiges
Prozess- und Vorgehensmodell zur Entwicklung von webbasierten
Lernumgebungen mit Fokus auf die Ingenieurwissenschaften beschrieben. In
diesem Rahmen werden die Konzeption, Erstellung, Verarbeitung und
Verwaltung von Lernobjekten mit einem Datenbankmanagementsystems nach dem
LOM-Standard eingebettet. Die Arbeit lässt sich dabei in die Reihe der
Forschungen am Fachgebiet Grundlagen der Elektrotechnik zu multimedialen
und webbasierten Lernumgebungen einordnen. Am Beispiel GETsoft werden
konkrete Problemstellungen bei der Umsetzung von Komponenten einer
Lernumgebung aufgezeigt und fachspezifische Lösungsmodelle angeboten. Die
Motivation und Zielsetzung, die Einordnung der Arbeit und die
Vorgehensweise sowie eine Analyse von geleisteten Vorarbeiten sind im
ersten Kapitel dargestellt. Neben einer umfassenden Analyse von
Lernumgebungen in ingenieur-wissenschaftlichen Disziplinen ist die
Konzeption eines adaptierbaren Prozess- und Vorgehensmodells zur Erstellung
einer Lernumgebung bestehend aus Lernobjekten und Komponenten die
Aufgabenstellung dieser Arbeit.Mit den Grundlagen von webbasierten
Lernumgebungen im ingenieur-wissenschaftlichen Bereich,
E-Learning-Standards, Softwareentwicklungsprozessen und
Datenbanktechnologien beschäftigt sich das zweite Kapitel. Bereits im
Grundlagen¬kapitel wird die Idee eines Ebenenmodells für Lernumgebungen in
Kombination mit einem speziellen Modell von Lernobjekten entwickelt.Das
dritte Kapitel analysiert anhand eines Kriterienkataloges den Stand der
Technik auf dem Gebiet webbasierter Lernumgebungen in einigen
ingenieur-wissenschaftlichen Grund¬lagenfächern. Detailliert wird die
aktuelle Situation in den Fächern Physik, Mathematik, Maschinenbau und
Elektrotechnik analysiert. Daneben wird kurz auf Chemie und Medizin sowie
den internationalen Sprachraum eingegangen. Die medientechnische Analyse
und Konzeption eines adaptierbaren Prozess- und Vorgehensmodells fĂĽr die
Entwicklung webbasierter Lernumgebungen wird im vierten Kapitel
beschrieben. Evolutionäres Prototyping und objektorientierter Entwurf
stehen hier im Mittelpunkt eines Vorgehensmodells zur ebenenbasierten
System- und Lern¬objektentwicklung.Das fünfte Kapitel schildert konkrete
Umsetzungen der allgemeinen Konzeption an Beispielen aus GETsoft.
Anschauliche Umsetzungen der Mediengestaltungskonzepte über¬führen die
Theorie in die Praxis. Die Funktionalitäten und Schnittstellen der
GETsoft-Datenbank fĂĽr standardisierte wiederverwendbare Lernobjekte und
ihre Meta¬daten stellen hier einen Schwerpunkt dar.Im Kapitel sechs werden
Beispiele und Ansätze zum Transfer, der Vernetzung sowie zur Verbreiterung
von GETsoft vorgestellt. Das letzte Kapitel stellt Ăśberlegungen zu
Erfolgsfaktoren von Lernumgebungen an, diskutiert kurz offene
Wissensressourcen als Zukunftsmodell und bettet darĂĽber Ideen zur
Weiterentwicklung von GETsoft ein
Systemintegration: eine qualitative Erhebung aus der Sicht von Integrationsdienstleistern
Systemintegration hat auf Grund des Einsatzes heterogener Systeme eine fortlaufende Bedeutung für viele Unternehmen und vor allem für Integrationsdienstleister. Die Praxis der Integration stimmt nicht immer mit den aktuellen Forschungsthemen überein. Diese qualitative Erhebung liefert einen Zustandsbericht über Herausforderungen und Probleme denen Integrationsdienstleister täglich begegnen und dient der Identifikation von praxisrelevanten Forschungsfragen
Lernpotenziale Scrum-basierter Projekte als agilitätsorientierte Lernform in der betrieblichen Ausbildung
Der Wandel der Arbeitsformen sowie zunehmend verbreitete Managementkonzepte wie Agilität verändern die Anforderungen an Mitarbeiter und somit auch die Anforderungen an Auszubildende. In der betrieblichen Aus- und Weiterbildung wird dieser Wandel durch neue Lerninhalte und methodische Ansätze aufgegriffen. Im Bereich der Berufs- und Wirtschaftspädagogik fehlt bislang eine kritische Auseinandersetzung mit der Frage, inwiefern Agilität die Lernprozesse in der betrieblichen Bildung tatsächlich um neue theoretische Aspekte und Lernpoteziale bereichern kann. In dieser Arbeit werden die Sinnhaftigkeit, die Ausgestaltung und die Auswirkungen dieser konzeptionellen Übertragung analysiert und kritisch reflektiert. Es wird untersucht, ob und inwiefern agile Arbeitsformen auch Lernpo-tenziale bieten und welche Gestaltungsprinzipien für deren Anwendung in der betrieblichen Ausbildung gelten können. Die vorliegende Arbeit leistet einen Beitrag hierzu über eine theoretische Analyse sowie eine empirische Untersuchung der Lernpotenziale und Gestaltungsmerkmale einer agilitätsorientierten Lernform in einem betrieblichen Ausbildungssetting
Entwicklung und Erprobung eines Instruments zur Messung informatischer Modellierungskompetenz im fachdidaktischen Kontext
Die Auswertung der Ergebnisse internationaler Vergleichsstudien haben Mängel am deutschen Bildungssystem aufgedeckt. In diesem Zusammenhang rückte die Vermittlung von Kompetenzen in das Zentrum bildungspolitischer Lösungsstrategien. Um die Qualität des deutschen Bildungssystems zu sichern, wird die Entwicklung nationaler Bildungsstandards gefordert, die verbindliche Anforderungen an das Lehren und Lernen in der Schule darstellen. Diese Bildungsstandards sollen sich nach Vorgaben des Bildungsministeriums für Bildung und Forschung auf wissenschaftlich fundierte Kompetenzmodelle stützen, die in Zusammenarbeit von Fachdidaktikern, Fachwissenschaftlern und Psychologen entwickelt werden. Ebenso wird hier explizit die Einbeziehung und Entwicklung entsprechender Verfahren zur Testentwicklung gefordert.In Anbetracht dieser bildungspolitischen Umstände, beschreibt die vorliegende Dissertationsschrift die Entwicklung eines wissenschaftlich fundierten Kompetenzstrukturmodells und eines Kompetenzmessinstruments für einen zentralen Teilbereich der informatischen Bildung, der objektorientierten Modellierung. Um die Bedeutung des Gegenstandsbereichs zu verdeutlichen, wird die Relevanz der Modellierung für die Informatik aus fachwissenschaftlicher und fachdidaktischer Perspektive erörtert. Im weiteren Verlauf wird dargestellt, wie die Gestaltung eines Kompetenzstrukturmodells in zwei Schritten erfolgen kann. Zunächst erfolgt eine normativ theoretische Ableitung von Kompetenzdimensionen und -komponenten anhand von einschlägiger Fachliteratur. In einem weiteren Schritt findet die empirische Verfeinerung des theoretischen Rahmenmodells durch eine Expertenbefragung (durchgeführt in 2009 und 2010), bei der Fachwissenschaftler, Fachdidaktiker und Fachleiter für das Fach Informatik befragt wurden, statt. Auf Grundlage des wissenschaftlich fundierten Kompetenzmodells wirdBased on the outcomes of international studies, which show the inadequateness of the German education system, fostering learners' competencies becomes increasingly relevant. In order to further improve the quality of the German education system, educational policy requires the education system to implement national educational standards. These standards delineate how learning and teaching in schools should take place. Teaching and learning should be based on empirically-grounded competence models that should be developed by domain experts and psychologists cooperatively. For the evaluation of these competence models, educational policy demands the development of appropriate instruments to measure relevant competencies as well. In order to fulfill these demands, the development of an empirically-grounded competence model and a respective instrument will be described for the domain of computer science modeling. First, the relevance of object-oriented modeling for computer science education will be shown. Hereafter, the development of an empirically-grounded competence model and an associated test instrument will be shown.The development of the competence model requires two intermediate steps: In the first step it will be shown how the dimensions and components of the model can be derived theoretically. In a second step, the competence model will be refined empirically by referring to the results of the qualitative content analysis of experts interviews conducted in 2009 and 2010. In the interviews, three groups of experts have been interviewed: (1) experts of computer science, (2) experts of computer science education and (3) expert computer science teachers.Based on the empirically-grounded competence model, the development of an instrument for measuring competencies will be described. Here, the creation of items to prove the respective competencies covered in the competence model will be illustrated.Tag der Verteidigung: 05.06.2013Paderborn, Univ., Diss., 201
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