Hinweise zur Automatischen Überprüfung der T1-Übungsaufgaben
Die Grundidee des interaktiven Skripts ist der spielerische,
explorative Zugang zum Lehrstoff mit ständiger Unterstützung durch
geeignete Software.
Im WS'04/05 wird dieses Konzept erstmals auch auf die Übungen ausgedehnt.
Dazu stellen wir Software bereit, die teilweise als Applets und
teilweise im Rahmen des interaktiven Skripts selbst realisiert ist.
In beiden Fällen ist es möglich, die (mit Papier und Bleistift oder
dem interaktiven Skript) erarbeiteten Lösungen zu den Übungsaufgaben
interaktiv zu überprüfen.
Damit können nicht nur kleinere Flüchtigkeitsfehler weitgehend
vermieden werden, sondern auch falsche Lösungsansätze bereits
während der Bearbeitung der Übungsaufgaben - und nicht erst zwei
Wochen später während der Übungsgruppe - verbessert werden.
Nicht zuletzt sollte das beruhigende Gefühl vermittelt werden,
dass die erarbeiteten Lösungen zu den Aufgaben korrekt sind.
Natürlich kann es trotzdem passieren, dass Sie von Ihrer Lösung
vollkommen überzeugt sind, während das zugehörige Applet diese
Lösung pauschal als falsch bewertet.
Zum einen wird die Software zur Überprüfung das erste Mal praktisch
eingesetzt, und sowohl die Software selbst als auch die Musterlösungen
können Fehler enthalten.
Zum anderen sind bei einigen Aufgaben mehrere Lösungsansätze möglich,
die nicht unbedingt alle bereits von vornherein in den Musterlösungen
vorgesehen sind.
Bedienung der Applets
Die für die ersten Übungsblätter eingesetzten, 'einfachen' Applets
verfügen lediglich über einige Buttons und ein Textfeld.
Bitte geben Sie Ihre Lösung in dieses Textfeld ein und klicken
Sie dann den Überprüfen-Knopf.
Es erscheint ein Dialogfeld mit dem Status der Überprüfung.
Falls die Antwort noch nicht korrekt ist, also z.B. noch nicht
mit der voreingestellten Musterlösung übereinstimmt,
wird eine entsprechende Meldung ausgegeben.
Soweit möglich, enthalten diese Meldungen auch Tipps und Hilfestellungen.
Einige (aber nicht alle) Applets zählen intern die Anzahl der
Überprüfen-Aufrufe mit und erzeugen zunächst grobe, später aber
zunehmend detaillierte und informativere Meldungen.
Natürlich ist es nicht sinnvoll, einfach durch dutzendfaches
Anklicken die korrekte Lösung schrittweise aus den Applets auszulesen
und dann abzuschreiben.
Die Idee ist vielmehr, die zusätzlichen Informationen als Anregung
bei der Suche nach dem korrekten Lösungsansatz zu nehmen und die
eigene Lösung zu korrigieren bzw. zu ändern.
Als Beispiel gibt das 'CheckStringsApplet' angefangen mit dem sechsten
Versuch der Überprüfung jeweils ein zufällig ausgewähltes Zeichen aus
der erwarteten korrekten Lösung aus (unabhängig davon, ob das Zeichen
in der aktuell eingegebenen Lösung bereits korrekt ist).
Durch entsprechend häufiges Anklicken kann also mit der Zeit
der komplette Lösungstext rekonstruiert werden.
Der Hilfe-Knopf der Applets liefert übrigens nur einen kurzen Hilfetext
zum jeweiligen Applet selbst, aber keine kontextsensitiven Informationen
zur Aufgabe oder gar zu den bisherigen Lösungsversuchen.
Die Funktionen zum Einschicken der Lösungen an den Übungsgruppenleiter
sind zwar im Code bereits vorgesehen, aber aus organisatorischen
und technischen Gründen noch nicht aktiviert.
Einige Applets erwartet die Lösungen in einem bestimmten Format
(um zum Beispiel das Parsen der Lösung zu erleichtern).
In solchen Fällen wird in dem erläuternden Text bzw. der Aufgabenstellung
zu dem jeweiligen Applet auf das notwendige Eingabeformat hingewiesen.
Ansonsten gelten die üblichen Konventionen, insbesondere erwarten
die Applets Festkomma- und Gleitkomma-Zahlenwerte mit Dezimalpunkt
statt Dezimalkomma.
Systemvoraussetzungen
Für die meisten Übungsaufgaben wird die automatische Überprüfung
mit Java-Applets realisiert, so dass für die Selbstkontrolle der
Übungsaufgaben nur ein aktueller Web-Browser mit installierter
Java Runtime benötigt wird.
Viele Applets sollten mit jeder Java Runtime ab Version 1.3 funktionieren,
einige benötigten aber zwingend Version 1.4 oder höher.
Wegen diverser Bugfixes und Verbesserungen ist aber JDK/JRE Version
1.4.2 oder die aktuelle Version 5 in jedem Fall zu empfehlen.
Die Applets wurden mit mehreren Browsern getestet und sollten in den
meisten aktuellen Browsern funktionieren (Internet Explorer,
Mozilla und Varianten, Opera, Konqueror, ...).
- Jython:
Einige komplexere Funktionen wie die Überprüfung von Boole'schen
Ausdrücken sind derzeit mit Jython-Skripten realisiert,
da dies die dynamische Auswertung von zur Laufzeit erzeugten
Ausdrücken ermöglicht.
Eine zusätzliche Softwareinstallation ist auch in diesem Fall nicht
notwendig, da der Jython-Interpreter und die benötigten Skripte
automatisch vom Webserver heruntergeladen werden.
- Downloadzeiten:
Die 'einfachen' Applets umfassen nur wenig Kilobytes an Code und
sollten auch bei langsamen Internetzugang ausreichend schnell geladen werden.
Die Downloadgröße der JAR-Archive für die Java/Jython-Applets umfasst
dagegen bereits etwa 1.5 MBytes.
Im Netz des Fachbereichs Informatik bzw. der Uni Hamburg,
aber auch bei Zugriff über eine DSL-Verbindung,
sollte dies kein Problem darstellen, da die Downloadzeiten
im Bereich einiger Sekunden liegen
und der Download nur beim ersten Zugriff auf die Applets erfolgt.
Bei Modem- oder ISDN-Zugang bedeutet das aber Wartezeiten von einigen
Minuten beim ersten Zugriff auf die Applets.
- Digital signierte Applets:
Um trotz der für normale Java-Applets gültigen Einschränkungen
(Sandbox-Konzept) trotzdem auf lokale Dateien und andere Systemresourcen
(z.B. Audioausgabe, Drucken) zugreifen zu können,
setzen wir teilweise auf digital signierte Applets.
In diesem Fall erscheint vor Ausführung des Applets eine Sicherheitsnachfrage
von ihrem Browser ("Wollen Sie das Applet xyz übertragen von der
Uni Hamburg... ausführen?").
Bitte bestätigen Sie in diesem Fall die Ausführung des Applets.
- Matlab:
Einige Algorithmen verwenden aber auch direkt Funktionen aus unserem
interaktiven Matlab-Skript. Zum Ausführen dieser Funktionen ist also
eine Matlab-Installation mit gültiger Lizenz notwendig.
Im Zweifelsfall können Sie auf den Workstations am Fachbereich Informatik
auf die Campus/Classroom-Lizenzen der Uni Hamburg zugreifen.
Aus technischen Gründen (Symbolic Math Toolbox) werden sich leider
nicht alle dieser Funktionen als vorcompilierte, lizenzfreie
Matlab-Applikationen umsetzen lassen.
Hades-Simulator
Für die Aufgaben zum Entwurf digitaler Schaltungen stellen wir
eine speziell für die T1-Vorlesung angepasste Version
unserers
Hades Simulators
bereit.
Zum Download und für weitere Details bitte den Link anklicken.
Feedback
Da die Software erstmalig im praktischen Einsatz erprobt wird,
können Fehler nicht ausgeschlossen werden.
Wir sind über Kritik, insbesondere aber alle Verbesserungsvorschläge
und Anregungen zur technischen Umsetzung und zum didaktischen Konzept
dankbar.
Hinweise und Feedback bitte einfach per Mail direkt an
<hendrich/heide>@informatik.uni-hamburg.de schicken
oder mit den Übungsgruppenleitern diskutieren.