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% (C)opyright M. Heming, D. Spittank
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% letzte Aenderungen: Su 01. May 18:22:31 CEST 2012
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%
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% diese Datei: Mobile.tex
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%
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% Dieses Dokument steht unter der Creative Commons by-nc-sa-Lizenz.
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% Folglich darf es beliebig kopiert und bearbeitet werden,
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% sofern das Folgeprodukt wiederum unter dieser Lizenz vertrieben wird.
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|
% Eine kommerzielle Nutzung ist nicht erlaubt.
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%
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% Die detaillierten Lizenzbedingungen finden sich auf der Seite
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% http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/deed.de
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%
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% Details u.a. dazu, wie eine maschinenlesbare Lizenzdatei in das Dokument
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|
% eingebunden werden kann, finden sich in der Fachseminarzeitung:
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% http://humbert.in.hagen.de/iffase/Artikel/latex-2007-10-01.html
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%
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|
% Die zum Setzen notwendigen Dateien finden sich unter:
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%
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|
% vorspann-seminar.tex http://www.ham.nw.schule.de/bscw/bscw.cgi/1187088
|
|
% lizenz.xmp http://www.ham.nw.schule.de/bscw/bscw.cgi/1187088
|
|
% Komplett.bib https://haspe.homeip.net/projekte/ddi/browser/tex/BIB/ (wird regelmäßig erneuert)
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%Aufgrund der zahlreichen
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%Einsendungen haben wir die Ihre Vortragszeit (inkl. kurzer Diskussion)
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%auf 10 Minuten beschränkt. Die Pausenzeiten werden wir hingegen
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%großzügiger gestalten.
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\documentclass[10pt,ngerman]{beamer}
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\usepackage[T1]{fontenc}
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\usepackage[utf8]{inputenc}
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\usepackage{graphicx}
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|
\usepackage{rotating}
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\usepackage{multicol}
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\usepackage{tikz}
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% Tikz
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\usetikzlibrary{arrows,positioning}
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|
\tikzset{
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|
%Define standard arrow tip
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>=stealth',
|
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%Define style for boxes
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punkt/.style={
|
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rectangle,
|
|
rounded corners,
|
|
draw=black, very thick,
|
|
minimum height=0.8cm,
|
|
minimum width=2cm,
|
|
text centered},
|
|
punkt2/.style={
|
|
rectangle,
|
|
rounded corners,
|
|
draw=black, very thick,
|
|
minimum height=0.8cm,
|
|
minimum width=3.5cm,
|
|
text centered},
|
|
% Define arrow style
|
|
pil/.style={
|
|
<->,
|
|
thick,
|
|
>=stealth,},
|
|
pil2/.style={
|
|
->,
|
|
thick,
|
|
gray,
|
|
densely dashed,
|
|
>=stealth,}
|
|
}
|
|
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|
\usetheme{JuanLesPins}
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|
% Darstellung noch nicht angezeigter Elemente
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%\setbeamercovered{transparent=10}
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%Mobile Informatiksysteme in der Schule
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% Um was geht es?
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% Stand in der Schule
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% Ziel: Informatische Vernunft und mündiger Bürger
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% Verbreitung
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% Verbote
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% Idee: Besser Aufklärung
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% Stand in der Forschung
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% Voraussetzungen
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% Vorteile
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% Nachteile
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% Einsatzbeispiele
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% Informatik
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% Außerhalb der Informatik
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% Auswahlkriterien
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% Software
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% Hardware
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% Sonstige
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% Verbreitete Plattformen
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% Symbian S60, Meego, WebOS,
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% Windows Phone 7 und iOS
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% Android
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|
% Android
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% Umgebung
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% API
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\input{vorspann-seminar}
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\title{Mobile Informatiksysteme im Unterricht}
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\author{Matthias Heming \and Daniel Spittank}
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|
\institute{Bergische Universit\"at Wuppertal}
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\date{Montag, 07. Mai 2011}
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\usepackage{xmpincl}
|
|
\includexmp{lizenz}
|
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% Quelltexte
|
|
% Quelltexte
|
|
\RequirePackage{listings}
|
|
\lstset{showspaces=false,
|
|
showstringspaces=false
|
|
showtabs=false}
|
|
\lstset{tabsize=3}
|
|
\lstset{frame=single,
|
|
frameround=ffff}
|
|
\lstset{extendedchars=true}
|
|
\lstset{basicstyle=\ttfamily\scriptsize,
|
|
keywordstyle=\color{blue}\bfseries,
|
|
identifierstyle=\color{black}\bfseries,
|
|
commentstyle=\color{gray}}
|
|
\lstset{backgroundcolor=\color{white}}
|
|
\lstset{numbers=left,
|
|
numberstyle=\sffamily\tiny,
|
|
stepnumber=1,
|
|
numbersep=5pt}
|
|
\lstset{captionpos=b}
|
|
\lstset{breaklines=true}
|
|
|
|
\lstnewenvironment{lstpy}[1][]{\lstset{language={Python},caption={Quelltext},#1}}{}
|
|
\lstnewenvironment{lsthtml}[1][]{\lstset{language={HTML},caption={Quelltext},#1}}{}
|
|
% Zitate
|
|
\usepackage[german=quotes,threshold=30,thresholdtype=words]{csquotes}
|
|
\newcommand{\zitat}[4][]{\textquote[{\citealp[S.~#4]{#3}}]{#2}#1}
|
|
\newcommand{\zitatblock}[4][]{\singlespacing \small \blockquote[{\citealp[S.~#4]{#3}}]{\textcolor{gray}{#2}}#1 \normalsize \onehalfspacing}
|
|
\newcommand{\vgl}[3][vgl.]{\citep[#1][S.~#3]{#2}}
|
|
|
|
% Multi-Monitor-Unterstützung und Notizen
|
|
%\usepackage{pgfpages}
|
|
%\setbeameroption{show notes on second screen}
|
|
%\setbeameroption{show notes}
|
|
|
|
%\defbeamertemplate{note page}{mynotes}{\begin{center}
|
|
%\insertslideintonotes{0.70}\\\insertnote
|
|
%\end{center}}
|
|
%\setbeamertemplate{note page}[mynotes]
|
|
|
|
\begin{document}
|
|
\maketitle
|
|
|
|
\section{}
|
|
\begin{frame}{Inhalt}
|
|
%\setlength{\columnseprule}{0.1pt}
|
|
% \begin{multicols}{2}
|
|
% \begin{footnotesize}
|
|
\tableofcontents
|
|
% \end{footnotesize}
|
|
% \end{multicols}
|
|
\end{frame}
|
|
|
|
|
|
% \section{Stirbt der Desktop Computer?}
|
|
% \section{Anderes Informatiksystem -- andere Inhalte?}
|
|
% \subsection{Sek I}
|
|
% \subsection{Sek II}
|
|
% \section{Nutzungsperspektiven}
|
|
% \section{Unterrichtseinsatz}
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|
|
|
\section{Worum geht es?}
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|
\begin{frame}{Stirbt der Desktop Computer?}
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\begin{itemize}
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|
\item<1-> Informatik durchdringt den Alltag.
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|
\item<1-> Die moderne Welt ist ohne Informatik kaum vorstellbar.
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|
\item<1-> Informatiksysteme werden immer weiter entwickelt.
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|
\item<1-> Informatiksysteme werden mobiler (Handys, Smartphones, Tablets)
|
|
\item<1-> Mobile Informatiksysteme sind allgegenwärtig
|
|
\item<1-> Klassische, stationäre Informatiksysteme verlieren an Bedeutung.
|
|
\end{itemize}
|
|
\end{frame}
|
|
\begin{frame}{Stirbt der Desktop Computer?}
|
|
\begin{itemize}
|
|
\item<1-> \alert<2>{Trotzdem wird Informatik mit Computertechnik gleichgesetzt.}
|
|
\item<1-> Dieses Bild haben insbesondere auch Schüler.
|
|
\item<1-> Schüler werden noch häufig mit Computerkursen konfrontiert.
|
|
\item<1-> Der Informatikunterricht findet im Computerraum statt.
|
|
\item<2-> Mobile Geräte als Ausweg?
|
|
\end{itemize}
|
|
\end{frame}
|
|
|
|
% \subsection{Alltagsbezug?}
|
|
% \begin{frame}{Gerätebesitz}
|
|
% Gerätebesitz nach JIM-Studie 2010 \cite{jim2010}
|
|
% \begin{itemize}
|
|
% \item 97\% aller 12- bis 19-jährigen Schüler besitzen ein Handy
|
|
% \item (96\% bei Jungen und 98\% bei Mädchen)
|
|
% \item<2-> Einen Computer hingegen besitzen nur 79\%
|
|
% \item<2-> (77\% bei Mädchen und 80\% bei Jungen)
|
|
% \item<3-> Außerdem sind Handys gleichermaßen bei allen Altersgruppen zu finden.
|
|
% \item<4-> SmartPhones weniger weit verbreitet (etwa 20\%)
|
|
% \end{itemize}
|
|
% \end{frame}
|
|
|
|
\section{Aktueller Stand (Schule)}
|
|
|
|
\subsection{Gesellschaftliche Reaktionen}
|
|
\begin{frame}{Gesellschaftliche Reaktionen}
|
|
\begin{itemize}
|
|
\item Handys werden häufig mit der Verbreitung von Gewaltvideos, Pornografie oder illegalem Filmen und Fotografieren in Verbindung gebracht.
|
|
\item<1-> Verbote sind an Schulen üblich
|
|
\item<1-> Teilweise sogar gesetzliche Handyverbote an Schulen (Bayern, seit 2006)
|
|
\item<1-> Passt das zu unseren Zielen?
|
|
\item<2-> Besser: Sinnvoll in den Unterricht integrieren und verantwortungsvollen Umgang vermitteln.
|
|
\end{itemize}
|
|
\end{frame}
|
|
%
|
|
\subsection{Verfügbarkeit von Geräten}
|
|
\begin{frame}{Verfügbarkeit von Geräten}
|
|
\begin{itemize}
|
|
\item<1-> Persönliche Geräte der Schülerinnen und Schüler sind vorhanden
|
|
\item<1-> Telefone der Schülerinnen und Schüler werden immer \enquote{smarter}
|
|
\item<1-> Hersteller drängen mit ihren Angeboten in die Schulen (allen voran Apple mit seinen iPads)
|
|
\item<1-> Schulbuchverlage arbeiten an eigener Plattform
|
|
\item<2-> Mobile Informatiksysteme werden also mittelfristig den Weg in die Schulen finden oder sind bereits da.
|
|
\item<2-> Diese Einführung sollte didaktisch sinnvoll gestaltet werden!
|
|
\end{itemize}
|
|
\end{frame}
|
|
%
|
|
% \section{Aktueller Stand (Forschung)}
|
|
% \subsection{Forschung}
|
|
% \begin{frame}{Forschung}
|
|
% Verschiedene Beiträge von
|
|
% \begin{itemize}
|
|
% \item Ralph Carrie (vgl. \cite{Carrie2006} u. a.)
|
|
% \item Ludger Humbert (vgl. \cite{HumbertGINW2006} u. a.)
|
|
% \item Matthias Heming (vgl. \cite{Heming2009} u. a.)
|
|
% \item Daniel Spittank (vgl. \cite{Spittank2011} u. a.)
|
|
% \item Versuchskurse an der Willy-Brandt-Gesamtschule in Bergkamen
|
|
% \end{itemize}
|
|
% \end{frame}
|
|
% \subsection{Vorteile und Hoffnungen}
|
|
% \begin{frame}{Vorteile und Hoffnungen}
|
|
% \begin{itemize}
|
|
% \item Stärker Alltagsbezug
|
|
% \item Nutzung eigener Geräte
|
|
% \item Genderaspekt
|
|
% \item Flexiblere Unterrichtsgestaltung
|
|
% \item Mehr sachbezogene Kommunikation und Interaktion
|
|
% \item Verringerter Wartungsaufwand
|
|
% \item Höhere Motivation
|
|
% \item Geringere Kosten
|
|
% \end{itemize}
|
|
% \end{frame}
|
|
% \subsection{Nachteile und Befürchtungen}
|
|
% \begin{frame}{Nachteile und Befürchtungen}
|
|
% \begin{itemize}
|
|
% \item Erschwerte Bedienung
|
|
% \item Verringerte Geschwindigkeit
|
|
% \item Frustration?
|
|
% \item Exlusive Nutzung der Geräte
|
|
% \end{itemize}
|
|
% \end{frame}
|
|
%
|
|
|
|
\section{Einsatzmöglichkeiten}
|
|
|
|
\subsection{Im Informatikunterricht}
|
|
\begin{frame}{Einsatz im Informatikunterricht}
|
|
\begin{itemize}
|
|
\item Mobilgeräte sind vollständige Informatiksysteme
|
|
\item Lehrpläne sind damit grundsätzlich umsetzbar (vgl. \cite{heming2009})
|
|
\item<2-> Informatikunterricht dynamischer gestalten
|
|
\item<2-> Einige Zugänge eröffnen sich mit Mobilgeräten leichter, z.B.:
|
|
\begin{itemize}
|
|
\item Datenschutz
|
|
\item Kommunikation(-sprotokolle)
|
|
\item Nutzung von Audio (TTS, SR, Mikrofon) und Video (Kamera)
|
|
\item Objektkarten $\leftrightarrow$ QR-Codes
|
|
\end{itemize}
|
|
%\item<2-> Außerdem etwa: Modellierung und Simulation von Automaten
|
|
\end{itemize}
|
|
\end{frame}
|
|
%
|
|
\subsection{Allgemein}
|
|
\begin{frame}{Fächerübergreifender Einsatz}
|
|
\begin{multicols}{2}
|
|
\begin{itemize}
|
|
\item Allgemein
|
|
\begin{itemize}
|
|
\item Recherche
|
|
\item Audiovisuelle Dokumentation
|
|
\item Quiz
|
|
\item Wissensnetze
|
|
\item Notizen
|
|
\item (Präsentation)
|
|
\end{itemize}
|
|
\item<2-> Sozialwissenschaften
|
|
\begin{itemize}
|
|
\item Interviews und Umfragen
|
|
\item Statistiken
|
|
\item Umgang mit Medien (als Informationsquellen)
|
|
\end{itemize}
|
|
\item<2-> Mathematik und NW
|
|
\begin{itemize}
|
|
\item Ersatz für GTR
|
|
\item Mathematikprogramme
|
|
\item Simulationen
|
|
\item GPS
|
|
\end{itemize}
|
|
\item<2-> Sprachen
|
|
\begin{itemize}
|
|
\item SMS-Stil
|
|
\item Vokabeln
|
|
\item Aussprache
|
|
\end{itemize}
|
|
\item<2-> Erdkunde
|
|
\begin{itemize}
|
|
\item GPS
|
|
\item Kartenmaterial
|
|
\end{itemize}
|
|
\end{itemize}
|
|
\end{multicols}
|
|
\end{frame}
|
|
%
|
|
%
|
|
\section{Umsetzung}
|
|
|
|
%\subsection{Gerätetypen}
|
|
%\begin{frame}{Gerätetypen}
|
|
|
|
%\begin{tabular}{l|cccc}
|
|
%Merkmal & Handys & Smartphones & Hybride & Tablets\\
|
|
%\hline
|
|
%Progammierbarkeit & $\ominus$ & $\oplus$ & $\oplus$ & $\oplus$ \\
|
|
%Bedienung & $\ominus$ &$\odot$ & $\oplus$ & $\oplus$\\
|
|
%Alltagsbezug & $\oplus$ & $\oplus$ & $\odot$ & $\ominus$\\
|
|
%Mobilität & $\oplus$ & $\oplus$ & $\oplus$ & $\ominus$\\
|
|
%Ausstattung & $\ominus$ & $\odot$ & $\oplus$ & $\oplus$\\
|
|
%Kosten & $\oplus$ & $\odot$ & $\ominus$ & $\ominus$
|
|
%\end{tabular}
|
|
%\end{frame}
|
|
%
|
|
\subsection{Kriterien für Geräteauswahl}
|
|
\begin{frame}{Kriterien für Geräteauswahl}
|
|
\begin{exampleblock}{Einige Kriterien für die Geräteauswahl}
|
|
\begin{multicols}{2}
|
|
\textbf{Software}
|
|
\begin{itemize}
|
|
\item \alert{RAD möglich und verfügbare Werkzeuge}
|
|
\item Künstliche Einschränkungen
|
|
\item Frei installierbare Software
|
|
\item Kompatibilität
|
|
\end{itemize}
|
|
\textbf{Hardwareausstattung}
|
|
\begin{itemize}
|
|
\item Kamera
|
|
\item WLAN, Bluetooth
|
|
\item GPS, Sensoren
|
|
\item (Schnittstellen)
|
|
\end{itemize}
|
|
\textbf{Sonstiges}
|
|
\begin{itemize}
|
|
\item Rechtliche Aspekte
|
|
\item Kosten
|
|
\item Verbreitung
|
|
\item Systemupdates
|
|
\end{itemize}
|
|
\end{multicols}
|
|
\end{exampleblock}
|
|
\pause
|
|
\textbf{Fazit:} Von den relevanten Plattformen bleibt bisher nur Android übrig.
|
|
\end{frame}
|
|
%
|
|
% \subsection{Android}
|
|
%
|
|
% \subsubsection{RAD}
|
|
% \begin{frame}{RAD und Umgebung für Entwicklungen}
|
|
% \begin{itemize}
|
|
% \item ASE ermöglicht Python und weitere Scriptsprachen
|
|
% \item API verfügbar
|
|
% \item<2-> ermöglicht sowohl direkte Ausführung als auch Erstellung von Apps
|
|
% \item<2-> Ausführung direkt oder getriggert möglich
|
|
% \item<4-> leider teilweise schlecht dokumentiert
|
|
% \item<4-> API ist nicht objektorientiert
|
|
% \item<4-> API ist nicht intuitiv, nicht einheitlich und zu aufwendig
|
|
% \item<5-> Interaktiver Python-Shell fehlt Vervollständigung etc.
|
|
% \item<6-> Verschiedene Editoren verfügbar, aber keiner uneingeschränkt geeignet.
|
|
% \item<7-> Bildschirm-Tastaturen sind allesamt nicht für Programmierung geeignet.
|
|
% \item<8-> UI-Chaos
|
|
% \end{itemize}
|
|
% \end{frame}
|
|
%
|
|
% \begin{frame}{UI-Chaos}
|
|
% \begin{itemize}
|
|
% \item Es gibt drei verschiedene UI-Schnittstellen\begin{itemize}
|
|
% \item dialogFacade
|
|
% \item webViewFacade
|
|
% \item fullScreenFacade
|
|
% \end{itemize}
|
|
% \item<2-> dialog bietet nur Dialoge, keine \enquote{echte} App-UI
|
|
% \item<3-> webViewFacade basiert auf HTML und (zwingend) JavaScript
|
|
% \item<4-> fullScreenFacade ist in Entwicklung und verhält sich bei Tests unberechenbar und instabil.
|
|
% \end{itemize}
|
|
% \end{frame}
|
|
%
|
|
% \subsubsection{Problembehebung}
|
|
% \begin{frame}{Schaffung einer geeigneten Umgebung}
|
|
% Einige der benannten Probleme wären aufgrund der weitgehend offenen Struktur von Android behebbar.
|
|
% \begin{itemize}
|
|
% \item Editor $\rightarrow$ App entwickeln
|
|
% \item Tastatur $\rightarrow$ Tastatur entwickeln
|
|
% \item API $\rightarrow$ API-Wrapper entwickeln
|
|
% \end{itemize}
|
|
% Hierbei könnte man größtenteils vorhandene OpenSource-Projekte weiterentwickeln.
|
|
% \end{frame}
|
|
%
|
|
% \subsubsection{API}
|
|
% \begin{frame}[fragile]
|
|
% \frametitle{API-Beispiel I}
|
|
% \begin{lstpy}[caption={OK-Dialog}]
|
|
% import android
|
|
% droid = android.Android()
|
|
%
|
|
% droid.dialogCreateAlert("Test","Bitte OK druecken.")
|
|
% droid.dialogSetPositiveButtonText("OK")
|
|
% droid.dialogShow()
|
|
% result = droid.dialogGetResponse().result
|
|
% droid.dialogDismiss()
|
|
% \end{lstpy}
|
|
% \end{frame}
|
|
%
|
|
% \begin{frame}[fragile]
|
|
% \frametitle{API-Beispiel IIa}
|
|
% \begin{lstpy}[caption={webView-Beispiel, Python-Code}]
|
|
% import android
|
|
% import time
|
|
%
|
|
% droid = android.Android()
|
|
% droid.webViewShow('file:///sdcard/sl4a/scripts/DDI/ddi_ui.html')
|
|
% while True:
|
|
% e = droid.eventPoll(1)
|
|
% if e.result:
|
|
% droid.vibrate()
|
|
% if e.result[0]['name'] == 'say':
|
|
% droid.ttsSpeak(e.result[0]['data'])
|
|
%
|
|
% [...]
|
|
%
|
|
% \end{lstpy}
|
|
% \end{frame}
|
|
%
|
|
% \begin{frame}[fragile]
|
|
% \frametitle{API-Beispiel IIb}
|
|
% \begin{lsthtml}[caption={webView-Beispiel, UI-Code}]
|
|
% <html>
|
|
% <head>
|
|
% <script>
|
|
% var droid = new Android();
|
|
% var speak = function(){
|
|
% droid.eventPost("say",document.getElementById("say").value);
|
|
% }
|
|
% </script>
|
|
% [...]
|
|
% </head>
|
|
% <body>
|
|
% <form onsubmit="speak(); return false;">
|
|
% <input type="text" id="say" value="Test." />
|
|
% <input type="submit" value="Sprich!" />
|
|
% </form>
|
|
% </body>
|
|
% </html>
|
|
% \end{lsthtml}
|
|
% \end{frame}
|
|
%
|
|
\subsubsection{API-Wrapper}
|
|
\begin{frame}{API-Wrapper}
|
|
Ansatz 1: Klassenhierarchie
|
|
\begin{itemize}
|
|
\item Bezüge und Abhängigkeiten lassen sich gut darstellen
|
|
\item Klare Struktur, die das Gerät abbildet
|
|
\item Viel Tipparbeit
|
|
\item Weniger übersichtlich
|
|
\end{itemize}
|
|
Ansatz 2: Einzelmodule
|
|
\begin{itemize}
|
|
\item Bezüge und Abhängigkeiten unklar
|
|
\item Wenig Tipparbeit
|
|
\item Bessere Übersicht
|
|
\item Funktionale Gruppierung oder Gerätebezogene Gruppierung?
|
|
\end{itemize}
|
|
Hierbei könnte man größtenteils vorhandene OpenSource-Projekte weiterentwickeln.
|
|
\end{frame}
|
|
\begin{frame}{Schreibweisen}
|
|
\begin{itemize}
|
|
\item Müssen verschiedene Schreibweisen berücksichtigt werden?
|
|
\item Wie kann damit umgegangen werden?
|
|
\item Automatisierung möglich, aber \enquote{unschön}
|
|
\item Verschiedene Wrapper?
|
|
\end{itemize}
|
|
\end{frame}
|
|
%
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\nocite{jim2010,Carrie2006,HumbertGINW2006}
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%Literaturverzeichnis
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\begin{frame}[allowframebreaks]{Literatur}
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