Software(technik)praktikum SS 2017 - Heinz Nixdorf …...Software(technik)praktikum: Vorlesung 1 Betreuungdes Softwaretechnik-und Softwarepraktikums2017 Leitung Prof. Dr. Eric Bodden,

Software(technik)praktikum: Vorlesung 1

Eric Bodden, Ben HermannAndreas Dann, Christopher Gerking, Johannes Geismann, Philipp Schubert

Software(technik)praktikumSS 2017


Betreuung des Softwaretechnik- und Softwarepraktikums 2017

■ Leitung■ Prof. Dr. Eric Bodden, Dr. Ben Hermann

■ Organisation■ Andreas Dann, Christopher Gerking, Johannes Geismann, Philipp Schubert

■ E-Mail: [email protected]

■ Tutoren■ Christin Löer, Ewald Neufeld, Johannes Schürmeyer

■ Programmierberatung■ Mario Treiber

2Software(technik)praktikum: Vorlesung 1

Die Aufgabenstellung und Organisatorisches werden zum Ende der heutigen Vorlesung bekanntgegeben.


1. Eigenschaften von Software2. Herausforderungen der Softwareentwicklung3. Ziele des Praktikums

Einführung

Wie unterscheiden sich Softwareentwicklung und Programmieren?

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Programm Software

löst eine Aufgabe löst eine Vielzahl von Aufgaben

besteht aus dem Programmcode besteht aus vielen Einzelteilen

kann von einer Personerstellt werden

wird von einemTeam erstellt

Überschaubar Potentiell nicht mehr überschaubar

Programmieren Entwickeln


Die Größe des Systems entscheidet…

5 Software(technik)praktikum: Vorlesung 1

Kleine AutomatisierungsaufgabeSmartphone-App

Internet ServiceEnterprise Application

Das richtige Werkzeug für die richtige Aufgabe

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Softwareentwicklung ist …

■ … deutlich mehr als Programmierung

■ … analytische und konzeptuelle Arbeit

■ … ein sozialer Prozess

■ … eine Disziplin mit bewährten Konzepten, Methoden, Notationen und Werkzeugen

■ … und immer wieder neuen Technologien

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Software ist komplex!

■ Software kann heute nicht mehr von einer einzelnen Person „programmiert“ werden

■ Software kann nicht mehr nur von einer einzelnen Person in ihrer Gesamtheit verstandenwerden!

■ In vielen Projekten und Produkten ist die Entwicklung der Software ein maßgeblicher Kostenfaktor

■ Entwicklungsaufwände von 10 oder 100 Personenjahren (PJ) sind keine Seltenheit.

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Software ist komplex!■ Softwaresysteme müssen mehr und mehr Aufgaben erfüllen

■ aufgrund von Kundenwünschen bzw. Marktanforderungen

■ Software ist heute oft maßgeblicher Innovationstreiber

■ Software-Systeme sind miteinander vernetzt■ Plattform-Interoperabilität (z.B. Smartphone & PC) notwendig

■ Softwaresysteme bestehen typischerweise aus einer Vielzahl von Komponenten■ Komponenten sind oft verteilt

■ Kommunizieren über komplexe Protokolle

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Software ist komplex!■ Softwareprojekte sind heute meist interdisziplinär

■ Eingebettete Systeme / Mechatronik

■ Betriebliche Informationssysteme (Bank, Produktion, Logistik)

■ Software muss oft sicherheitskritische Aufgaben erfüllen

■ in Transportsystemen

■ in medizinischen Geräten

■ im Finanzbereich

■ Ausführliche Analysen werden wichtiger & zugleich aufwändiger

■ Manuelles Testen

■ Automatisches Testen (JUnit)

■ Automatische Schwachstellenanalysen

■ Automatisches Beweisen (Model Checking)



Charakteristika der Softwareentwicklung

■ Software unterliegt häufigen Änderungen

■ Re-Engineering notwendig

■ Software unterliegt hohen Qualitätsmaßstäben (Angriffssicherheit, Korrektheit, Robustheit, Wartbarkeit, Interoperabilität, ...)

■ Softwareproduktion ist ein industrieller Prozess

■ Kosten/Nutzen-Abschätzung sehr wichtig

■ Eingesetzte Techniken

■ Objektorientierter Entwurf

■ Qualitätssicherung durch

■ Standardisierten Prozess und zugehörige Dokumente

■ Versions-/Konfigurationsverwaltung (z.B. Git)

■ Änderungskontrolle (z.B. Trac)

■ (Code-) Reviews

■ Kosten-/Nutzen Analyse durch systematische Aufwandserfassung

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Software erfordert Erfahrung

■ Softwareentwicklung erfordert viel Erfahrung!

■ Diese Erfahrung■ ... muss man selbst machen!■ ... wird im Software(technik)praktikum vermittelt!

■ Unser Praktikum ist eine Kombination aus:■ Projektorientiertem Lernen■ Unterstützt durch Vorlesung(en)

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Ihre bisherigen Erfahrungen

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GP1/GP2 Aufgaben

Ihre neue Aufgabe

Achtung! Sie erlernen diese Kenntnisse erst!


Erfahrung anderer nutzen

■ Prozess- bzw. Vorgehensmodelle ■ sind die „zusammengeronnenen“

Erfahrungen erfolgreicher Softwareprojekte

■ Beispiel: V-Modell■ Beschreiben zweckmäßiges Vorgehen

& passende Dokumente■ Ermöglichen Wiederholbarkeit und

Kontrollierbarkeit■ Wann ist ■ was■ wie zu tun?


Bekannt aus der Vorlesung

Softwareentwurf


Fähigkeiten von Softwareentwicklern

■ Heutige Entwickler müssen sehr gut ausgebildet sein und viele Fähigkeiten besitzen

■ Wir unterscheiden in

■ Hard-Skills

■ Fachkompetenzen

■ Benötigt um selbstständig und eigenverantwortlich zu arbeiten

■ Soft-Skills

■ Soziale Kompetenzen

■ Wichtig zur Interaktion mit dem Team und dem Kunden

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Notwendige Hard-Skills

Programmieren Abstrahieren & Modellieren

Konzepte erarbeiten & anwenden, Alternativen

bewerten

Lösungen dokumentieren und

Notationen einsetzen

Technologien kennen und schnell in

neue Technologie einarbeiten

Kosten und Aufwände

abschätzen

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Hard-Skills haben Sie zum Teil bereits in GP1, GP2, GPS, DuA und SE erlernt. Im Praktikum werden Sie diese vertiefen.


Notwendige Soft-Skills zur Interaktion mit Kollegen & Kunden

Zuhören und Probleme verstehen

Probleme/Lösungen kommunizieren

(auch in Form von Dokumenten)

Argumentieren und Kompromisse finden

Eigeninitiative ergreifen &

Verantwortung übernehmen

Eigene Stärken kennen, einsetzen

und reflektieren

Stärken von anderen erkennen und nutzen

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Soft-Skills wollen wir im Praktikum trainieren.


Softwareentwicklung ist Teamarbeit

Problem• Software kann nicht von Personen entwickelt werden, die

Experte für alles sind• Einzelne Personen können die Gesamtheit der Software nicht

mehr verstehen

Idee• Aufgabenaufteilung auf mehrere Personen (Rollen)• Jede Person muss nur Experte für ihre Aufgabe sein

Vorteil• Komplexität wird handhabbar & Produkt ist schneller entwickelt

Herausforderung• Missverständnisse, Soft-Skills, Unvollständiges Wissen, ...

Konsequenz• Software-Management (Zeit und Qualität) und

Entwicklungsprozesse einführen

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Einige beteiligte Rollen

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Projektmanagerverfolgt und leitet Projektverlauf

Domänen-analyst

nimmt Kunden-anforderungen auf und verfolgt deren Ein-haltung

Software-architekt

konzipiert das Gesamt-system

Software-entwickler

programmiert einzelne Komponenten der Software

Tester

erstellt Testfälle und führt diese aus

Plattform-experte

konfiguriert die Software für die jeweilige Plattform

Kundestellt (sich wechselnde ☺) Anforderungen und nimmt das fertige Produkt ab


Kommunikation zwischen den Rollen ist wichtig

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Mögliche Rollenverteilung im V-Modell

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Domänenanalyst

Softwarearchitekt

Softwareentwickler

Tester

Plattformexperte

Domänenanalyst

Im Praktikum sollen Sie möglichst viele Rollen trainieren.


Fazit: Ziele des SWTPra / SoPra■ Hard- und Soft-Skills in der Softwareentwicklung lernen und

verbessern

■ Entwicklung eines Softwaresystems im Team■ Anwendung des Gelernten aus GP1, GP2, GPS, SE und DuA■ Ausführung eines Softwareentwicklungsprozesses von der

Anforderungsdefinition bis zur Realisierung■ Projektmanagement ■ Sammeln von Programmiererfahrung■ Erstellen von sinnvollen Modellen und Dokumenten■ Einsatz von Technologien und Werkzeugen■ Qualitätssicherung

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Organisatorisches & Aufgabenstellung

Fragen

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Fragen bitte am Ende!

Besteht Anwesenheitspflicht?

Wird die Klausur schwer?WTF?



Aufgabenstellung

■ Entwicklung eines verteilten Tsuro-Brettspiels

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Aufgabenstellung


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■ Spielaufbau


Aufgabenstellung


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■ Spielvorbereitung


Aufgabenstellung


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■ Spielablauf


Aufgabenstellung


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■ Spielablauf


Aufgabenstellung


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■ Spielablauf & Spielgewinn


Aufgabenstellung


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■ „Erweiteres“ Tsuro-Spiel■ mehr Wegfelder■ komplexeres Spielfeld

■ Verteilte Anwendung■ Client-Server-Architektur

■ Konfigurationsmöglichkeiten■ Spielfeld■ Anzahl / Typ Wegfelder


Aufgabenstellung

Zur Erstellung der Spielkonfigurationen

• Mensch spielt via Smartphone

• Künstliche Intelligenz spielt vollautomatisch

Spielverlauf lässt sich via PC & Smartphone beobachten

• Leitet das Spiel• Verwaltet Clients• Überwacht Ein-haltung der Regeln

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Aufgabenstellung

Komitee bestimmt die Interfaces



Vorgaben bzgl. Technologien und Entwicklungswerkzeuge

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Entwicklungsprozess & Rollen§ Das System wird nach dem V-Modell entwickelt

§ Das Orga-Team ist der Kunde

§ Sie übernehmen alle weiteren Rollen

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Artefakte und Ereignisse während des Praktikums

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Messe

TurnierAbschlusspräsentation

Angebot

Pflichtenheft

Lastenheft

Analyse- & Entwurfsdokumentinkl. Interfacedefinition

ImplementierungsabgabeAbschlussdokumentation

Erhalten Sie diese Woche.


Interface-Komitee

■ Ziel■ Definition der Interfaces zwischen

■ Spielkonfigurator & Spiel-Engine■ Server & Clients

■ Teilnehmer■ je Team ein Mitglied

■ Mehrheitsentscheidung■ Vorsitzender (leitet Komitee, von Beauftragten gewählt)

■ Berater des Komitees: Programmierberater

■ Versionen■ 1.0: erste vorläufig finale Fassung für Analyse- & Entwurfsdokumente■ 2.0: für Änderungen während der Implementierungsphase

■ Endabgabe und Turnier halten sich an Version 2.0

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Ereignis: Messe

■ SWTPra- und SoPra-Gruppen tauschen kostenlos Komponenten

■ SWTPra-Gruppen geben ihren Spielkonfigurator und den PC-Beobachter ab

■ SoPra-Gruppen geben ihren Smartphone-Beobachter ab


Ereignis: Turnier

■ KI-Spieler der Teams treten gegeneinander an.

■ Dabei kommen auch Spiel-Engine und Beobachter zum Einsatz.



Wöchentliche Meetings

§ Jedes Team hat ein wöchentliches, zweistündiges Meeting.§ Es besteht Anwesenheitspflicht.§ Anfangszeitpunkte PAUL entnehmen

§ Achtung: Beim ersten Termin beginnen einige Gruppen später!

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Mo Di Mi Do Fr7:00 -9:00

SWTPra 3E2.310

Christin

SWTPra 9E2.316

Christin

SWTPra 7E2.310

Johannes

SWTPra 6E2.310Ewald

9:00-11:00

SWTPra 1N3.211Ewald

SoPra1E0.120

Johannes

SWTPra 8N4.232

JohannesSoPra 3E0.120

Christin

11:00-13:00

14:00-16:00

16:00-18:00

SWTPra 2E0.120Ewald

SoPra 2E0.120

Johannes

SWTPra 4N3.211Ewald

SWTPra 5N5.235

Christin

SWTPra 10E0.120

Christin


Aufgabe der Tutoren

■ Jedes Team hat einen Tutor, der für 45 Minuten bei den wöchentlichenMeetings dabei ist und per Mail erreichbar ist.

■ Nicht die Aufgabe des Tutors■ die Arbeit machen (das macht das Team)■ die Gruppe leiten, das Meeting vorbereiten & moderieren (das macht der

Projektleiter)■ der Kunde sein (das ist das Orga-Team)■ Technikprobleme lösen (hierfür berät Sie der Programmierberater)

■ Aufgabe des Tutors■ ein Berater und Coach sein (Consultant)■ Fragen klären■ ggf. auf Probleme hinweisen & Zwischenreviews durchführen

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Entwicklerrollen der Teams

Projektmanager Koordiniert Aufgabenverteilung, Projektplan, Agenda(bei 12er Teams: 2 Rollen)

Domänenanalyst & Architekturmanager

Koordiniert Pflichtenheft sowie Analyse und Entwurf (bei 11er/12er Teams: 2 Rollen)

Modellierungsexperte Experte für Metamodellierung, EMF, OCL, Entwurfsmuster, Architekturmuster

Technologieexperte Experte für Eclipse PDE, Android, JSON

Implementierungsmanager Koordiniert Teilproduktimplementierung & Integration zum Gesamtprodukt

Qualitätsmanager Koordiniert Dokument- & Code-Reviews, betreut Bugtracker

Testmanager Koordiniert Erstellung und Ausführung manueller und automatischer Tests

Produktmanager Koordiniert Abschlusspräsentation, Webseite, Messe

Werkzeugbeauftragter Experte im Umgang mit Eclipse, Latex, Git, Trac

Dokumentationsmanager Koordiniert Endabgabe, Javadoc, Handbuch

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Programmierberater und bereitgestellte Technik

■ Neben den Tutoren gibt es einen Programmierberater■ Dieses Jahr: Mario Treiber■ Berät Sie bei Technik- und Programmierproblemen■ Wöchentliche Sprechstunde: TBA■ Sonst nur über das Kommunikations-Forum in koaLA erreichbar■ Bitte immer konkrete Fragen stellen■ Bei Problemen bitte immer den problematischen Code und ggf.

Fehlermeldungen sowie Stacktraces angeben

■ Jedes Team bekommt folgende Technik bereitgestellt■ eigenes Versionsverwaltungssystem (Git)

■ inkl. Bug- & Feature-Tracker und Wiki■ eigenen Mailverteiler


■ Abgabeplan definiert harte Deadlines


Abgabeplan

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Deadlines / Meilensteine


Anmeldung

■ Alle Teilnehmer mussten sich in PAUL zur Veranstaltung anmelden■ Prüfungsanmeldung erfolgt in PAUL bzw. im jeweiligen

Prüfungssekretariat

■ Gruppeneinteilung erfolgte ebenfalls über PAUL■ Ort der Meetings ist in PAUL einzusehen■ Ziel: Gleichmäßig große Gruppen

■ Voraussetzung für die Teilnahme an der Veranstaltung sind vorhandene Prüfungsabschlüsse in■ Grundlagen der Programmierung 1■ Grundlagen der Programmierung 2■ Softwareentwurf



GruppeneinteilungAktueller Stand

■ SWTPra■ 113 Teilnehmer

■ SoPra■ 36 Teilnehmer

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Gruppe Termin TeilnehmerSWTPra 1 Mo, 9-11 11SWTPra 2 Mo, 16-18 10SWTPra 3 Di, 7-9 12SWTPra 4 Mi, 16-18 12SWTPra 5 Do, 16-18 12SWTPra 6 Fr, 7-9 12SWTPra 7 Mi, 7-9 10SWTPra 8 Mo, 9-11 11SWTPra 9 Di, 7-9 11SWTPra 10 Do, 16-18 12SoPra 1 Mo, 9-11 10SoPra 2 Di, 16-18 12SoPra 3 Fr, 9-11 12SoPra 4 Aufteilen 2


Bestehen der Veranstaltung

■ Der Veranstalter kann Zwischenprüfungen mit einzelnen Studentendurchzuführen, falls Zweifel an der erfolgreichen Teilnahme an der Veranstaltung bestehen.

■ Voraussetzung für das Bestehen■ Aktive Teilnahme an der Projektarbeit■ Anwesenheitspflicht bei den Gruppenmeetings eingehalten■ Einhaltung der Abgabetermine■ Klausur bestanden

■ Termin TBA ■ Ggf. bestandene Zwischenprüfung

à Die Veranstaltung ist die Prüfung

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Häufige Missverständnisse

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§ Das Praktikum unterscheidet sich von den „üblichen“ Lehrveranstaltungen, die Sie bereits kennen.

§ Es erfordert daher eine andere Herangehensweise und Mentalität.

§ Legen Sie neue Maßstäbe an!


Häufige Missverständnisse (1)

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Das V-Modell ist nichtmehr zeitgemäß, da esbei Google nicht zurAnwendung kommt.

Google verfolgtein andersartigesGeschäftsmodell.

Das V-Modell ist industrieller Standard für die EntwicklungsicherheitskritischerSoftwaresysteme.



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Können wir nichteinfach Dropbox benutzen?

Der Umgang mit einemVersionsverwaltungs-system ist industriellerAlltag und daherLehrinhalt des Praktikums.



51

Warum gibt esSeitenlimits? Viel zu schreiben ist doch gut.

Seitenlimits gehörenzum Tagesgeschäft(z.B. bei der EinreichungwissenschaftlicherVeröffentlichungen).

Sich knapp und präzise auszudrückenist eine Kunst, die eszu lernen gilt.


52

Manuell zuprogrammieren ist doch viel einfacher,als Framework X zubenutzen.

Das Praktikum ist aucheine Lehrveranstaltung.

Es heißtSoftwaretechnikpraktikumund nichtProgrammierpraktikum.

SoftwaretechnikbedeutetingenieurmäßigesVorgehen bei der Softwareentwicklung.




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Wir müssen unbedingtdie neuartigeTechnologie X benutzen, denn die hat viele Vorteile.

Wissen wir in der Regel J

Für das Praktikumnutzen wir marktüblicheTechnologien.

Kundenwünscheschließen oft eineAbwärtskompatibilität ein.Mit gegebenen Mittelnzurecht zukommen ist industrieller Alltag.



54

Der Programmierberaterist unfähig, denn erkonnte unser Problem nicht lösen.

Nein.

Der Programmierberaterzeigt nurLösungsmöglichkeitenauf.

Lösungsmöglichkeitenmüssen selbstständigexploriert werden, ohneGarantie auf Erfolg.



55

Der Programmierberaterist unfair, denn er gibt die Musterlösung nichtheraus.

Nein.

Wir führen ein Projektdurch.

Es gibt in der Regel keine Musterlösung!



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In der Abschlusspräsentationzeigen wir unser wahresGesicht und geben der Orga zurück, was sieuns angetan hat!

Keine gute Idee.

Die Präsentation dientals Projektabschlussund wird entsprechendbewertet.



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In der Abschlusspräsentationweisen wir unsgegenseitig die Schuldzu.

Keine gute Idee.

Bitte als Team auftreten!

Selbstreflexion ist nur eineinzelner Bestandteil der Präsentation.



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Der Zeitaufwand ist viel höher als beiVorlesung X.

Ja. Siehe ECTS.

Der tatsächliche Aufwandist stark abhängig von der Selbstorganisationinnerhalb der Gruppe.


Webseite

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https://www.hni.uni-paderborn.de/swt/lehre/softwaretechnik-softwarepraktikum-ss-2017

• Fragen und Diskussionenim koaLA

• Regelmäßig besuchen• Regelmäßig E-Mails lesen



IMT-Einstellungen

60

Muss aktiviert sein, um Zugang zu den Repositories und Mailverteilern zu erhalten.

https://sp.upb.de

GitLab

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https://git.cs.uni-paderborn.de

Erstmaliger Login aktiviert Dienstnutzung


Viel Spaß beim diesjährigenSoftware(technik)-Praktikum! J

… und bis morgen um 18:00 Uhr!

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