Der elektronische Tutor aus dem Internet
Zusätzliche Möglichkeit, Erfahrungen in Programmierpraxis zu sammeln
Programmierkonzepte und Modellierung (PKM) ist eine Pflichtvorlesung für Studierende der Informatik, Wahlpflicht für Studierende der Computervisualistik, Wirtschaftsinformatik und Ingenieurinformatik und gehört auch zum Studienprogramm von Studierenden der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik. In dieser Lehrveranstaltung werden Studierende mit den verschiedenen so genannten Programmierparadigmen vertraut gemacht. Damit es dabei nicht nur bei theoretischen Einsichten bleibt, ist viel praktische Programmiererfahrung erforderlich. Schließlich sollen die Studierenden verschiedene funktionale und logische Programmiersprachen soweit beherrschen lernen, dass sie damit komplexe Probleme zu lösen in der Lage sind.
Ergänzung
Um die Präsenzlehre in Vorlesungen und Gruppenübungen in dieser Hinsicht zu ergänzen, wurde den Studierenden im Wintersemester wöchentlich eine Programmieraufgabe gestellt, die dann über das WWW elektronisch einzureichen war.
Der so genannte Checker, eine Art computerisierter Programmiertutor, überprüft eingereichte studentische Lösungen. Die erste Form der Prüfung ist, ob das Programm überhaupt nach den Regeln der Programmiersprache lauffähig ist. Ist dies nicht der Fall, wird der Student zur erneuten Einreichung aufgefordert. Ist ein Programm ablauffähig, wird es mit Testdaten eingesetzt. Dabei erzielte Ergebnisse werden mit den Ergebnissen einer Musterlösung abgeglichen. Erbringt ein studentisches Programm auf allen Testdaten die erwarteten Ergebnisse, wird es an den Assistenten zur Endabnahme weitergereicht. Gibt es hier Abweichungen, erhält der Studierende wieder eine informative Rückmeldung und kann seine Lösung verbessern und erneut einreichen.
All dies geschieht vollautomatisch und mit kurzen Reaktionszeiten. Der Vorteil für die Studierenden liegt auf der Hand – sie können ihre Fähigkeiten zur Lösung komplexer Probleme erproben und erhalten dazu quasi tutorielle Hilfe. Der Computertutor steht über das Netz rund um die Uhr zur Verfügung und kann dann genutzt werden, wenn es dem Studierenden in seinem Tagesablauf am besten passt. Für die Lehrenden ergibt sich eine unmittelbare Rückmeldung über mögliche Schwierigkeiten mit bestimmten Aufgabenstellungen oder Lösungstechniken. Auf diese kann in der Vorlesung oder in den Übungen wieder eingegangen werden.
Das Programm Checker ist im Rahmen des vom Land Sachsen-Anhalt geförderten Projekts "XML-Technologie zur Unterstützung der Entwicklung und Wiederverwendung von Lehr- und Lernmaterialien" am Lehrstuhl von Prof. Dr. Dietmar Rösner, Institut für Wissens- und Sprachverarbeitung der Fakultät für Informatik, entwickelt und implementiert worden.
Voller Einsatz
Prof. Rösner: "Im Wintersemester 2004/2005 haben wir den Checker zum ersten Mal während des ganzen Semesters einsetzen können. Im vorausgegangenen Winter waren Entwicklung und erster Testeinsatz Hand in Hand gegangen, so dass es damals das eine oder andere technische Problem gab. In der jetzt vorliegenden konsolidierten Programmversion lief der Betrieb mit über 60 aktiven Studierenden während des gesamten Semesters technisch problemlos. Die Rückmeldung der Studierenden zu dieser zusätzlichen Möglichkeit, Erfahrungen in Programmierpraxis zu sammeln, war durchweg positiv." Das Checkerprogramm ist derzeit verfügbar für die Programmiersprachen Haskell, Scheme und Commonlisp. Eine Erweiterung auf Programmieraufgaben in Java und in Prolog ist konzipiert. Weitere Informationen finden sich im Web.