Theoretische Konzeption und praktische Implementierung von Lernsoftware für ausgewählte Bereiche des Operations Research: Transportalgorithmen

Nach der Analyse des IST-Zustandes, der Darstellung von Systemspezifika einer Lernsoftware und der Analyse der Zielgruppenerwartung erfolgt die Zusammenfassung der Erkenntnisse als SOLL-Zustand. Der SOLL-Zustand bildet damit eine verbale Beschreibung dessen, was zu Implementieren ist. Geteilt werden sollen die Anforderungen an die Lernsoftware in zwei Teile. Der erste Teil beschreibt kurz die allgemeinen Anforderungen an die Software. Der zweite Teil geht auf die spezifischen Anforderungen, die Merkmalsdimensionen87 einer Lernsoftware ein. (1) Allgemeine Anforderungen an die Software: Implementiert werden soll eine Software die Transportalgorithmen berechnet. Sie muss über eine grafische Oberfläche verfügen. Ausgehend von dieser zentralen Forderung waren keine weiteren Anforderungen gestellt wurden. Die bedeutende Restriktion für eine grafische Oberfläche ist die Bildschirmauflösung. Aus der Umfrage ergab sich, dass die Software für eine Auflösung von 1024x768 Bildpunkten konzipiert werden soll. Der Beschluss eine Lernsoftware zu implementieren kommt durch den Fakt zustande, das Software für lineare Programmierung meist nur Solver sind. Ein Nachvollziehen des Rechenweges ist nicht möglich, zusätzliche Erklärungen werden nicht gegeben. Als die zu verwendende Programmiersprache wird Java festgelegt. Eine Restriktion durch ein fest vorgeschriebenes Betriebssystem existiert nicht. [...]

ab. 42% der Befragten äußert sich positiv auf diese Frage. Die Bereitschaft für die Verwendung einer Lernsoftware sollte unter den Befragten gegeben sein. Das Haupteinsatzgebiet der Lernsoftware liegt laut Umfrageergebnis in der Prüfungsvorbereitung. 93% der befragten Studenten wollen die Software dazu nutzten. Nur 50% wünschen eine Vorlesungsergänzung oder eine theoretische Prüfungsvorbereitung durch die Lernsoftware. Ein Vorlesungsersatz wird abgelehnt, nur 6% würde die Software als Vorlesungsersatz nutzen wollen. Zusätzlich zu den vorgegebenen Antworten wurde die Verwendung in Poolübungen, als mögliches Einsatzgebiet der Lernsoftware, vorgeschlagen. Frage 3.4 dient der Erfassung der Liste von unverzichtbaren Funktionen einer Lernsoftware. Obwohl in Frage 3.1 nur 40% eine Korrektur erwarten, wollen nun 83% der Befragten eine Korrektur und Fehleranzeige. Mit diesem Wert kann nur der Schluss gezogen werden, dass wenige der Studenten wissen, was genau eine Lernsoftware charakterisiert. Mit Bezug auf das Ergebnis von Frage 3.3, dem Einsatz als Prüfungsvorbereitung, der von 93% angegeben wurde, ist es nicht verwunderlich, dass 83% der Befragten eine Erläuterung der einzelnen Rechenschritte wünschen. Interpretiert werden kann dieser Wert folgendermaßen: Für das Bestehen der Diplomprüfung ist nach Meinung der befragten Studenten nicht das Verstehen des Wissensgebietes notwendig, es ist nur notwendig zu wissen, wie gerechnet werden muss. Diese Interpretation kann durch den Wert für den Wunsch nach einer Erläuterung der Theorie von nur 47% unterstützt werden. Wichtig ist den Befragten auch eine grafische Erläuterung, sowie eine intuitive Bedienung. Interaktivität, ebenso wie die Kontrollinstanz ein bedeutendes Merkmal einer Lernsoftware, wird nur von 42% erwartet. Im Zusammenhang mit dem Wunsch nach der Erläuterung der einzelnen Rechenschritte, ist die Bereitschaft der Studenten, selber Berechnungen durchzuführen, bedenklich gering. Übungsaufgaben und Kontrollen in Tests werden von nur knapp 50% gewünscht. Auf die Frage 3.5 nach grafischer- oder textorientierter Lernsoftware antworten 100% mit einer grafisch orientierten Lernsoftware. 4% der Befragten würden auch eine textorientierte Lernsoftware akzeptieren. Merkwürdig ist das Ergebnis zu Frage 3.6. Obwohl 100% der Befragten über einen Zugang zum Internet verfügen, 34 [...]

Zuspruch bei den Studenten findet. Der Grund liegt in der schlechten Unterstützung des Lernprozesses durch fehlende Erklärungen zu Lösungswegen und in der für die Studenten zu komplizierten Bedienbarkeit und Handhabung. Die Note 3,75 für die Bedienbarkeit und Handhabung ist nicht nachvollziehbar, da die Eingabe der linearen Programme sehr einfach und leicht gestaltet ist. Wahrscheinlich ist der Grund für die schlechte Bewertung die Textbasiertheit von "Lindo" und der damit verbundene Aufwand bei der Arbeit mit dem Solver. Als positiv empfanden die Befragten in Frage 2.4 die hohe Ausführungsgeschwindigkeit, die Möglichkeit der Berechnung der Sensitivitätsanalyse und die Ausgabestruktur der Ergebnisse. Diese als positiv empfundenen Eigenschaften soll auch die zu erstellende Lernsoftware erfüllen können. Um die Gründe für die Ablehnung der Studenten in Erfahrung zu bringen, wurde Frage 2.5 in den Fragenkatalog aufgenommen. Die schlechte Bedienbarkeit, die einfache Oberfläche und das Fehlen einer grafischen Unterstützung wird als besonders benutzerunfreundlich angesehen. Zur Verteidigung von "Lindo" muss angemerkt werden, dass die Software aus dem Jahr 1996 stammt. Die Meinung der Studenten bestätigt die Entwicklungsrichtung hin zu grafischen Benutzeroberflächen. (3) Auswertung Fragebogen Block 3 – Lernsoftware: Im dritten Block wurden Fragen über die Erwartung an eine Lernsoftware gestellt. Zur Frage 3.1 verstehen nur 85% der Befragten unter einer Lernsoftware, dass Wissen vermittelt werden sollte. Der selbe Anteil erwartet eine Übungssoftware. Warum nur 40% eine Korrektur erwarten, ist unverständlich. Die Kontrollinstanz ist eine der Systemspezifikationen, die eine Software als Lernsoftware kennzeichnet86. Die Frage, ob bereits mit einer Lernsoftware gearbeitet wurde, die mathematische Algorithmen vermittelt, zielt auf die Akzeptanz für die Arbeit mit einer Lernsoftware [...]