Entwurf und prototypische Implementierung eines webbasierten Classroom-Response-Systems für die Programmierlehre

Abstract

Sogenannte Classroom-Response-Systeme (CRS) werden inzwischen an vielen Universitäten eingesetzt. Studierende können damit während einer Veranstaltung mit ihrem Smartphone oder anderen internetfähigen Geräten Fragen zum Inhalt der Veranstaltung beantworten. Im Kontext der Programmierlehre sind bisherige CRS-Lösungen allerdings häufig nicht geeignet. Im Rahmen dieser Arbeit sollen bestehende CRS auf ihre Eignung für den Einsatz in der Programmierlehre bewertet werden. Anschließend wird eine Software konzipiert und als Prototyp implementiert, die sich von bestehenden CRS in vier Kern-Aspekten unterscheidet: Sie ist vollständig webbasiert und läuft als JavaScript-Anwendung im Browser. Der Download von Software oder die Installation von Plugins ist nicht erforderlich.Die Verbindung zwischen Studenten und Dozent wird direkt zwischen den beteiligten Browsern hergestellt. Ein dediziertes Server-System ist nicht notwendig. Die Anwendung ist optimiert auf die Darstellung und Einbettung von Java-Quelltexten (zum Beispiel durch Monospace-Formatierung und Syntax-Highlighting). Außerdem können Java-Quelltexte, die in die Fragestellungen eingebettet werden, unmittelbar im Browser ausgeführt werden. Dazu wird eine Java-Virtual-Machine (implementiert in JavaScript) im Browser ausgeführt.

So-called classroom response systems (CRS) are being used in many universities. Students can use their smartphone or other connected devices to answer questions about the class’ contents. However many CRS are not ideally suited for computer science education. Within this thesis, existing CRS will be compared in regards to their compatibility with programming education. After that, a new software will be devised and implemented as a prototype, which sets itself apart from other CRS in four main aspects: It is completely web based and runs as a JavaScript application within the browser. Downloading software or installing plugins is not necessary. The connection between the students and the instructor will be created directly between the browsers. A dedicated server system will not be used. The application is optimised to display and embed Java source code by using syntax highlighting and monospace fonts. Additionally, Java source code which is embedded in the content of a question will be able to run right in the browser. To achieve this, a Java Virtual Machine (implemented in JavaScript) will be run in the browser.