© fachgebiet softwaretechnik, heinz nixdorf institut, universität paderborn wilhelm schäfer...
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Wilhelm Schäfer
Christopher Gerking, Anas Anis
Software(technik)praktikumSS 2014
09.04.2014Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
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Betreuung des Softwaretechnik- und Software-Praktikums 2013
Leitung Prof. Wilhelm Schäfer
Organisation Christopher Gerking, Anas Anis E-Mail: swtpra-org@lists.upb.de
Tutoren Sergio Martins Pereira, Ralph
Menne, Alexei Quapp, Roman Koppe, Sebastian Thiele
Programmierberatung Ingo Budde
2Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
Die Aufgabenstellung und Organisatorisches werden zum Ende der heutigen Vorlesung bekanntgegeben.
09.04.2014Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
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Einführung
1. Eigenschaften von Software
2. Herausforderungen der Softwareentwicklung
3. Ziele des Praktikums
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Programm vs. Software
Software >> Programm
Softwareentwicklung >>> Programmierung
4Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
Ist sehr viel mehr als
Ist sehr sehr viel mehr als
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Analogie bzgl. Programm vs. Software
5Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
ProgrammProgrammiererProgrammieren
SoftwareSoftwareentwicklerSoftwareentwicklungWenn jemand nur Hütten
bauen kann, würden wir ihn keinen Wolkenkratzer bauen lassen. Wenn jemand dagegen programmieren kann, lassen wir ihn oft bedenkenlos Software entwickeln.
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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
09.04.2014Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
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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 verstanden werden!
In vielen Projekten und Produkten ist die Entwicklung der Software ein maßgeblicher Kostenfaktor
Entwicklungsaufwände von 10 oder 100 Personenjahren (PJ) sind keine Seltenheit.
7Software(technik)praktikum: Vorlesung 1 09.04.2014
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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) Automatisches Beweisen (Model Checking)
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Charakteristika der Softwareentwicklung
Software unterliegt häufigen Änderungen Re-Engineering notwendig
Software unterliegt hohen Qualitätsmaßstäben (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. Subversion)• Änderungskontrolle (z.B. Trac)• (Code-) Reviews
Kosten-/Nutzen Analyse durch systematische Aufwandserfassung
10Software(technik)praktikum: Vorlesung 1 09.04.2014
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Software ist nie fertig
• Software lebt lange (Jahr-2000-Problem, Banksoftware > 40 Jahre) und muss permanent gewartet werden bei stets hoher Qualität
• Wissen über die ausgelieferte Software (& deren Technologien) sinkt
Problem
• Softwareprodukt: guter Programmcode + explizites Wissen• Entwicklungsprozesse sorgen für die systematische Persistenz
Idee
• Wartbarkeit bereits bei der Entwicklung beachten• Ausführliche Dokumentation (nachverfolgbare
Anforderungen, Systemkontext, Entwurfsentscheidungen, Architektur)
• Sauberer Code und Code-Kommentare• Testfälle
Konsequenz
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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)
09.04.2014Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
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Analogie bzgl. Erfahrung sammeln
13Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
Die Erfahrung eines großen, komplexen und verteilten Projektes kann nicht durch viele kleine Projekte erreicht werden.
SWTPra: Aufwand pro Teilnehmer• 10 ECTS = 300h Arbeit• 18h/Woche, ca. 3,5 Monate
SoPraGP1-, GP2-Aufgaben
SoPra: Aufwand pro Teilnehmer• 5 ECTS = 150h Arbeit• 9h/Woche, ca. 3,5 Monate
SWTPra09.04.2014
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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?
Erfahrung anderer nutzen
14Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
Bekannt aus der Vorlesung
Softwareentwurf
09.04.2014Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
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Prozessmodelle und Vorgaben
• Oft werden Prozesse und Modelle sehr schematisch und „geistlos“ eingesetzt
• Dokumente, Diagramme und Kommentare werden oft nur erstellt, weil es so verlangt wird
Problem
• Viel Arbeit ohne nachträglichen Effekt• Schlechte Dokumente helfen nicht weiter• Verlust des Überblicks aufgrund zu vieler Dokumente• Frust!
Konsequenz
• Vorher nachdenken, welche Prozesse und Modelle für das Projekt passend sind• Lernen, welche Informationen für die Dokumentation wichtig sind
Lösung
Software(technik)praktikum: Vorlesung 1 09.04.2014
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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
Software(technik)praktikum: Vorlesung 1 09.04.2014
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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
Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
Hard-Skills haben Sie zum Teil bereits in GP1, GP2, GP, DuA und SE erlernt. Im Praktikum werden Sie diese vertiefen.
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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
Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
Soft-Skills wollen wir im Praktikum trainieren.
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Softwareentwicklung ist Teamarbeit
• Software kann nicht Personen entwickelt werden, die Experte für alles• Einzelnen Personen können die Gesamtheit der Software nicht mehr
verstehen
Problem
• Aufgabenaufteilung auf mehrere Personen (Rollen)• Jede Person muss nur Experte für ihre Aufgabe sein
Idee
• Komplexität wird handhabbar & Produkt ist schneller entwickelt
Vorteil
• Missverständnisse, Soft-Skills, Unvollständiges Wissen, ...
Herausforderung
• Software-Management (Zeit und Qualität) und Entwicklungsprozesse einführen
Konsequenz
Software(technik)praktikum: Vorlesung 1 09.04.2014
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Einige beteiligte Rollen
Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
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
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Kommunikation zwischen den Rollen ist wichtig
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22
Mögliche Rollenverteilung im V-Modell
Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
Domänenanalyst
Softwarearchitekt
Softwareentwickler
Tester
Plattformexperte
Domänenanalyst
Im Praktikum sollen Sie möglichst viele Rollen trainieren.
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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, GP, 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
23Software(technik)praktikum: Vorlesung 1 09.04.2014
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Organisatorisches & Aufgabenstellung
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Aufgabenstellung
Umsetzung einer verteilten Scrabble-Variante
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• Ähnlich zum Original• Ziel des Spiels
• Maximalpunktzahl mit gültigen Wörter an Bord.
• Unsere Variante• Konfigurierbare
Spielsprache (Englisch, Deutsch, …)
• Konfigurierbare Board.• Plattformen: Smartphone & PC• Spieler sind Menschen oder
künstliche Intelligenz (KI)
09.04.2014Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
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Server
Clients
SmartphonePlayer
Configuration Manager
Network
Game Engine
PC Observer
PC Player AI Player Smartphone Observer
Aufgabenstellung
Realisierung unterschiedlicher Komponenten
09.04.2014
Zur Erstellung der Spielkonfigurationen
• Mensch spielt via PC oder Smartphone
• Künstliche Intelligenz spielt vollautomatisch
Spielverlauf lässt sich via PC & Smartphone beobachten
• Leitet das Spiel• Verwaltet Clients• Überwacht
Regel-einhaltung
09.04.2014Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
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Aufgabenstellung
Komponentenentwicklung findet verteilt statt Schnittstellen werden gemeinsam definiert
09.04.2014
Komitee bestimmt die Interfaces
09.04.2014Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
Server
Clients
SmartphonePlayer
Configuration Manager
SWTPra SoPra Interface Committee
Network
Game Engine
Optional
PC Observer
PC Player AI Player Smartphone Observer
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Vorgaben bzgl. Technologien und Entwicklungswerkzeuge
Software(technik)praktikum: Vorlesung 1 09.04.2014
Server
Clients
AI Player
GameEngine
Smartphone Player PC Observer
Configuration Manager
NetworkIViewer
IPlayer
IServer
Config(ecore)
PC Player Smartphone Observer
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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
Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
Messe
TurnierAbschlusspräsentation
Angebot
Pflichtenheft
Lastenheft
Analyse- & Entwurfsdokumentinkl. Interfacedefinition
ImplementierungsabgabeAbschlussdokumentation
Erhalten Sie diese Woche.
09.04.2014
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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- & Entwurfsdok. 2.0: für Änderungen während der Implementierungsphase
• Endabgabe und Turnier halten sich an Version 2.0
Software(technik)praktikum: Vorlesung 1 09.04.2014
Server
Clients
AI Player
GameEngine
Smartphone Player PC Observer
Configuration Manager
NetworkIViewer
IPlayer
IServer
Config(ecore)
PC Player Smartphone Observer
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Ereignis: Messe
SWTPra- und SoPra-Gruppen tauschen kostenlos Komponenten SWTPra-Gruppen geben ihren Spielkonfiguration und den
Smartphone-Spieler ab SoPra-Gruppen geben ihren Smartphone-Beobachter ab
32Software(technik)praktikum: Vorlesung 1 09.04.2014
Vor der Messe
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Ereignis: Messe
SWTPra- und SoPra-Gruppen tauschen kostenlos Komponenten SWTPras geben Spielkonfiguration und Smartphone-Spieler ab SoPras geben ihren Smartphone-Beobachter ab Termin: 23. Juni, 14:00 – 16:00, ZM1
33Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
Nach der Messe
09.04.2014
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Ereignis: Turnier
SWTPra- und SoPra-Gruppen haben KI-Spieler erstellt SWTPra- und SoPra-Gruppen haben (optional) PC-Spieler und
-Beobachter erstellt KI-Spieler der Teams treten gegeneinander an
34Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
ZumTurnier
SWTPra SoPra
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35
Wöchentliche Meetings
Jedes Team hat ein wöchentliches, zweistündiges Meeting Es besteht Anwesenheitspflicht
09.04.2014Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
Mo Di Mi Do Fr
7:00 - 9:00
So3Ralph
E 2 310ab 17.4.
SWT6SergioE 2 310ab 25.4.
9:00 -11:00
So1RomanO 1 252ab 14.4.
SWT7Christopher
N 3 211ab 14.4.
So2 RomanN 4 232ab 15.4.
14:00-16:00
SWT2Sebastian
N 3 211ab 16.4.
SWT8SergioN 2 228ab 16.4.
So4Ralph
E 2 310ab 25.4.
16:00-18:00
SWT1SebastianNW 1 701ab 15.4.
SWT3SergioN 2 228ab 16.4.
SWT4Alexei
N 1 101ab 17.4.
18:00-20:00
SWT5Alexei
O 1 252ab 17.4.
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Aufgabe der Tutoren
Jedes Team hat einen Tutor, der bei den wöchentlichen Meetings dabei ist und per Mail erreichbar ist
Sie werden im Laufe der Woche erfahren, wer ihr Tutor 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
09.04.2014Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
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Entwicklerrollen der Teams
Projektmanager Koordiniert Aufgabenverteilung, Projektplan, Agenda
Domänenanalyst & Architekturmanager
Koordiniert Pflichtenheft sowie Analyse und Entwurf (bei 11-er Teams: 2 Rollen)
Modellierungsexperte Experte für Metamodellierung, EMF, OCL, Entwurfsmuster, Architekturmuster
Technologieexperte Experte für Eclipse PDE, GEF/Graphiti, 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
CASE-Tools-Experte Experte im Umgang mit Eclipse, Latex, SVN, Trac
Dokumentationsmanager Koordiniert Endabgabe, Javadoc, Handbuch
Software(technik)praktikum: Vorlesung 1 09.04.2014
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Programmierberater und bereitgestellte Technik
Neben den Tutoren gibt es einen Programmierberater Dieses Jahr: Ingo Budde Berät Sie bei Programmierproblemen Hat eine wöchentliche Sprechstunde Sonst nur über das Kommunikations-Forum Koala erreichbar Bitte immer konkrete Fragen stellen Bei Problemen bitte immer den problematischen Code und ggf.
Fehlermeldungen und Stacktraces angeben
Jedes Team bekommt folgende Technik bereitgestellt eigenes Versionsverwaltungssystem (SVN) eigenen Bug- & Feature-Tracker (Trac) eigenen Mailverteiler
38Software(technik)praktikum: Vorlesung 1 09.04.2014Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
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39
Praxis-Tutorials
Unsere Tutoren werden mind. fünf Tutorials anbieten Eclipse GEF SVN Testen Latex
Jedes Team kann maximal ein Mitglied zu den Tutorials entsenden
Dieses Mitglied vermittelt das erlernte Wissen seinem Team.
Ort & Termin werden noch bekannt gegeben
Software(technik)praktikum: Vorlesung 1 09.04.2014
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40
Abgabeplan
Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
Abgabeplan definiert harte Deadlines Enthält Vorschläge für den Beginn der jeweiligen Aufgaben
Deadlines / Meilensteine09.04.2014
Task Name Start Ende Duration
Software(technik)praktikum Wed 09.04.14 Tue 22.07.14 75 dys
Beginn der Vorlesungszeit Wed 09.04.14 Wed 09.04.14 1 dy
Vorlesung (4 Termine) Wed 09.04.14 Thu 17.04.14 7 dys
Kick-Off der Teams Mon 14.04.14 Fri 18.04.14 5 dys
Angebot Mon 21.04.14 Fri 25.04.14 5 dys
Pflichtenheft erstellen Mon 28.04.14 Fri 09.05.14 10 dys
Interfaces im Komitee definieren Mon 28.04.14 Thu 15.05.14 14 dys
Analyse- & Entwurfsdokument erstellen Mon 12.05.14 Fri 23.05.14 10 dys
Produkt implementieren (Messeversion) Mon 26.05.14 Fri 13.06.14 15 dys
Messevorbereitung Mon 16.06.14 Fri 20.06.14 5 dys
Messe Mon 23.06.14 Mon 23.06.14 1 dy
Produkt implementieren (Turnierversion) Tue 24.06.14 Fri 04.07.14 9 dys
Endabgabe erstellen (Dokumentation & Präsentation) Mon 07.07.14 Fri 11.07.14 5 dys
Abschlusspräsentation halten Mon 14.07.14 Thu 17.07.14 4 dys
Turnier Fri 18.07.14 Fri 18.07.14 1 dy
Ende der Vorlesungszeit Fri 18.07.14 Fri 18.07.14 1 dy
Klausur ? ? 1 dy
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Bestehen der Veranstaltung
Der Veranstalter kann Zwischenprüfungen mit einzelnen Studenten durchzuführen, falls Zweifel an der erfolgreichen Teilnahme der Veranstaltung bestehen.
Voraussetzung für das Bestehen Aktive Teilnahme an der Projektarbeit Anwesenheitspflicht bei den Gruppenmeetings eingehalten Einhaltung der Abgabetermine Klausur bestanden
• TBA Ggf. bestandene Zwischenprüfung
Die Veranstaltung ist die Prüfung
Software(technik)praktikum: Vorlesung 1 09.04.2014
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Anmeldung
Alle Teilnehmer mussten sich in PAUL zur Veranstaltung anmelden Deadline ist Freitag
Prüfungsanmeldung muss im jeweiligen Prüfungssekretariat erfolgt sein Ausnahme: bei Wirtschaftsinformatikern ist die Anmeldung in
PAUL gleichzeitig die Prüfungsanmeldung
Gruppeneinteilung erfolgte über moreganize.ch Wer bisher ohne Gruppe ist: bitte nach der Vorlesung melden Ort der Meetings wird noch bekanntgegeben Tutor wird noch bekannt gegeben Ziel: Gleichmäßig große Gruppen
42Software(technik)praktikum: Vorlesung 1 09.04.2014Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
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GruppeneinteilungAktueller Stand
SWTPra Paul: 96 Teilnehmer Moreganize:
• 8 Gruppen á 12 Stud.
SoPra Paul: 48 Teilnehmer Moreganize:
• 4 Gruppen á 12 Stud.
Software(technik)praktikum: Vorlesung 1 09.04.2014
SWTPra 1: Di 16-18 ab 15.4. 12
SWTPra 2: Mi 14-16 ab 16.4. 12
SWTPra 3: Mi 16-18 ab 16.4. 12
SWTPra 4: Do 16-18 ab 17.4. 12
SWTPra 5: Do 18-20 ab 17.4. 12
SWTPra 6: Fr 7-9 ab 25.4. 12
SWTPra 7: Mo 9-11 ab 14.4. 12
SWTPra 8: Mi 14-16 ab 16.4. 12
SoPra 1: Mo 9-11 ab 14.4. 11
SoPra 2: Di 9-11 ab 15.4. 12
SoPra 3: Do 7-9 ab 17.4. 12
SoPra 4: Fr 14-16 ab 25.4. 13
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Webseite
44Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
http://www.hni.uni-paderborn.de/swt/lehre/softwaretechnik-software-praktikum-ss-2014/
• Regelmäßig besuchen• Regelmäßig E-Mails lesen
09.04.2014
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IMT-Einstellungen
45Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
Muss aktiviert sein, um Zugang zu den Repositories und Mailverteilern zu erhalten
09.04.2014
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Viel Spaß beim diesjährigen Software(technik)-Praktikum!
09.04.2014Software(technik)praktikum: Vorlesung 1
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Webseite ist aktualisiert Lastenheft, Vorlesungsfolien, Vorlagen, ... sind online
Software(technik)praktikum: Vorlesung 1 09.04.2014
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