Forschungsprojekte

Die Forschungsgruppe „Automated E-Assessment & Gameful E-Learning in Programming Education“ erforscht die Verbindung von E-Learning und E-Assessment und deren Implementierung in der didaktischen Hochschulpraxis.
Dazu gehören unter anderem folgende (Teil-)Gebiete: Zum einen werden Erkenntnisse und Methoden des Game-Designs, der Gamification, von Serious Games aber auch der Psychologie und didaktische Grundkonzepte mit dem Ziel kombiniert, die intrinsische Motivation der Studierenden und deren Engagement hinsichtlich der Lehrinhalte zu stärken.

Zum Anderen werden Domain-Engineering und Generative Softwareentwicklung eingesetzt, um Variablilität bei der Erstellung von Aufgaben zu analysieren, zu modellieren und zu implementieren. Auf diese Weise sollen - beruhend auf Schablonen - Familien von Prüfungs- und Übungsaufgaben automatisiert erzeugt werden, sodass diese ähnlichen Inhalt und einen vergleichbaren Schwierigkeitsgrad aufweisen. Damit soll es möglich sein, individualisierte, aber dennoch vergleichbare Assessments, gegebenenfalls auch auf individuelle Bedürfnisse angepasst, zielgerichtet zu erzeugen.

Die resultierenden Erkenntnisse sollen in der Programmierlehre angewendet werden, wobei Lernumgebungen entwerfen und prototypisch implementiert werden. Diese sollen sowohl automatisierbare Übungs- und Prüfungsaufgaben inklusive einer Überprüfung und Feedback zur Bearbeitung bereitstellen können. Die resultierenden Systeme sollen anschließend in Lern- und Prüfungssituationen erprobt und evaluiert werden, sodass sie hinsichtlich ihrer Akzeptanz und ihres Nutzen wissenschaftlich untersucht werden können.
Studierende sind herzlich dazu eingeladen, sich mit thematisch geeigneten Abschlussarbeiten an der Forschungsgruppe zu beteiligen und mitzuwirken.

Beteiligte: Nico Willert & Janik Eriksson

 

Die Forschungsgruppe  „Visual Software Analytics“ entwickelt und evaluiert Werkzeuge zur interaktiven Exploration komplexer Softwaresysteme in 2D, 3D und virtueller Realität. Wir kombinieren Erkenntnisse und Methoden aus den Bereichen Software-Analytik, Software-Visualisierung, Data Science und empirische Softwaretechnik, um softwarebezogene Daten zu extrahieren, zu analysieren und zu visualisieren. Alle im Rahmen der Forschung entwickelten Werkzeuge, wie zum Beispiel Getaviz oder das jQA-Dashboard, stehen unter einer Open-Source-Lizenz.
Weitere Informationen zur Forschungsgruppe sowie interaktive Beispiele, Videos und Veröffentlichungen finden Sie auf unserer Forschungswebsite.

Leitung: Dr. Richard Müller

Beteiligte: Pascal Kovacs, Dr. Jan Schilbach, David Baum, Studierende

Die Forschungsgruppe  Visual Software Analytics nahm am Google Summer of Code 2019 teil. Dabei handelt es sich um ein von Google finanziertes Programm zur Förderung von Open-Source-Software, in dem die Teilnehmer selbstständig ein angebotenes Thema bearbeitet haben. Die Teilnehmer erhielten ein Stipendium in Höhe von 5.000$ (ca. 4.700 €), für den Entwicklungszeitraum vom 27. Mai – 26. August 2019.
Für unsere Projekten rund um Getaviz und jQAssistant, die von klassischer Softwareentwicklung mit Java oder Ruby, über Webentwicklung mit JavaScript bis hin zum Entwerfen einer Virtual-Reality-Anwendung für die HTC Vive reichen, haben sich 30 Studierende aus vier verschiedenen Ländern beworben. Insgesamt haben wir zwei Slots beim Google Summer of Code 2019 erhalten, um unsere Projekte weiterzuentwickleln, wie ein Jira Parser Plugin für jQAssistant, welches jQAssistant ermöglicht Daten aus Jira zu scannen und zu analysieren.

Im Forschungsprojekt MoMaG werden makrobasierte Softwaregeneratoren modernisiert. Diese Generatoren entstanden teilweise in den 70er oder 80er Jahren und werden bis heute eingesetzt.

KOOPERATION

MoMaG ist eine Kooperation von Wirtschaft und Wissenschaft.

Beteiligte Projektpartner sind:

• Universität Leipzig, Professur für Softwareentwicklung für Wirtschaft und Verwaltung
• Delta Software Technology GmbH
• Christian Bucholdt, Freier IT-Berater und Doktorand

ZIELE

Im Projekt MoMaG soll eine Methode und zugehörige prototypische Implementierung zur Ablösung eines Software-Generators sein. Der neue Generator soll ein nutzbaren Zwischenschritt auf dem Weg zur einer Modernisierung der generierten Systeme bilden.

FÖRDERUNG

Das Forschungsprojekt MoMaG wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Förderprogramms KMU-innovativ gefördert.

Es werden unterschiedliche Technologiefelder gefördert, wobei sich MoMaG in den Bereich Informations- und Kommunikationstechnologien einordnet.

Ziel dieses Förderprogramms ist es, kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) Forschung zu ermöglichen, mit denen langfristig ein technologischer Vorsprung gehalten werden kann. Im Gegensatz zu einer Entwicklung von Produkten, ist Forschung wesentlich risikoreicher und zahlt sich erst nach mehreren Jahren aus.

LAUFZEIT

• März 2015 bis Februar 2017
• Leitung: Prof. Dr. Ulrich Eisenecker
• Beteiligte: Max Lillack, Delta Software Technolgy GmbH, Christian Bucholdt

Im Forschungsprojekt AmAVaG werden makrobasierte Softwaregeneratoren analysiert. Diese Generatoren entstanden teilweise in den 70er oder 80er Jahren und werden bis heute eingesetzt. Ein Verständnis über diese Alt-Systeme ist eine wichtige Voraussetzung für ihre Modernisierung.

ABLAUF DES PROJEKTES

17. November 2014 Unser Projekt wurde von Daniela Schilling und Max Lillack auf der BMBF-Fachtagung kmu-Innovativ vertreten.

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31. Dezember 2014 Nach zwei Jahren Projektlaufzeit wurde das Projekt erfolgreich abgeschlossen.

12. November 2014 Der aktuelle Stand vom AmAVaG-Prototyp zur automatischen Analyse von makro-basierten Software-Generatoren wurde im Rahmen eines Projekttreffens bei Delta erstmalig evaluiert. Zusammen mit Mitarbeitern von Delta, darunter Experten für ADS-Generatoren und Software-Analyse, haben die Ergebnisse begutachtet. Auf dieser Basis wurden letzte Änderungen entwickelt, die jetzt noch im Rahmen des Projekts umgesetzt werden.

Juli 2014 Mit der Fertigstellung des Lösungskonzepts wurde ein weiterer Meilenstein im Projekt AmAVaG erreicht. Die erwarteten theoretischen Lösungen gilt es nun im Prototyp zu implementieren und zu evaluieren. Das Projektteam traf sich bei der DSTG in Schmallenberg. Zu diesem Treffen auch der aktuelle Stand des Prototyps begutachtet und die weiteren Schritte im Projekt besprochen.

Februar 2014 AmAVaG ist zwar ein Forschungsprojekt, doch es wird nicht nur Papier produziert. Wie im Projektplan vorgesehen, wird nun immer intensiver am Prototypen für die Analyse von makrobasierten Generatoren gearbeitet.

20. Dezember 2013 Kurz vor Jahresende traf sich das Projektteam zusammen mit einem Vertreter des Projektträger in Leipzig zum Meilensteintreffen.

26. Oktober 2013 Mit einer Publikation über die Anwendung von Program Slicing auf Software-Generatoren war AmAVaG auf dem diesjährigen Workshop on Feature-Oriented Software Development (FOSD) vertreten. Die Publikation findet sich in der ACM DIGITAL LIBRARY.

26. Juli 2013 Nach reichlich einem halben Jahr Arbeitszeit erreicht AmAVaG den ersten Meilenstein.
Der Meilenstein legt die Grundlagen für die weitere Arbeit am Konzept und den ersten Arbeiten am Prototyp.

Dieser  „kleine“ Meilenstein ist noch kein Grund zu feiern, da im Projekt noch viele Herausforderungen stehen.
Das Meilensteintreffen des Projektteams war daher ein Arbeitstreffen, bei dem die Ergebnisse zusammengefasst und die nächsten Schritte besprochen wurden.

Mai 2013 Mit einem Lösungskonzept werden definierte Anforderungen zunächst theoretisch bearbeitet. Dieses Konzept bildet die Voraussetzung für eine prototypische Implementierung.

Am 11. April 2013 beim Kooperationspartner DSTG in Schmallenberg die Schulung zum Analyse-Werkzeug AMELIO statt. Die Projektmitglieder evaluieren dieses Werkzeug als mögliche Basis für eine Analyse von makrobasierten Generatorsystemen.

Am 16. Januar 2013 fand das Kick-Off-Meeting von AmAVaG statt. In Leipzig trafen sich alle Projektbeteiligten und ein Vertreter des Projektträgers, um die Schritte des ersten Arbeitspakets zu besprechen.

01. Januar 2013 Mit dem neuen Jahr begann das Projekt AmAVaG.

KOOPERATION

AmAVaG ist eine Kooperation von Wirtschaft und Wissenschaft.

Beteiligte Projektpartner sind:

• Universität Leipzig, Professur für Softwareentwicklung für Wirtschaft und Verwaltung
• DELTA SOFTWARE TECHNOLOGY GMBH
• CHRISTIAN BUCHOLDT, Freier IT-Berater und Doktorand

ZIELE

Im Rahmen vom AmAVaG wird ein Lösungskonzept mit einer prototypischen Implementierung für die Analyse von bestehenden makrobasierten Generatorsystemen entwickelt.

Die Herausforderung besteht dabei zum einen darin, Lösungen flexibel genug zu gestalten, um möglichst automatisiert die verschiedenen Generatorsysteme, die heute noch im Einsatz sind, abzudecken.

Zum anderen müssen die entwickelten Ansätze aber auch skalierbar sein. Es sind Generatorsysteme im Einsatz mit denen Millionen Zeilen von COBOL-Code generiert werden. Diese Generatoren haben eine Komplexität, die eine manuelle Analyse ökonomisch unmöglich macht und höchste Effizienz bei der automatischen Analyse erfordert.

FÖRDERUNG

Das Forschungsprojekt AmAVaG wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Förderprogramms KMU-innovativ gefördert.

Es werden unterschiedliche Technologiefelder gefördert, wobei sich AmAVaG in den Bereich Informations- und Kommunikationstechnologien einordnet.

Ziel dieses Förderprogramms ist es, kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) Forschung zu ermöglichen, mit denen langfristig ein technologischer Vorsprung gehalten werden kann. Im Gegensatz zu einer Entwicklung von Produkten, ist Forschung wesentlich risikoreicher und zahlt sich erst nach mehreren Jahren aus.

LAUFZEIT

Januar 2013 bis Dezember 2014

 

• Leitung: Prof. Dr. Ulrich Eisenecker
• Beteiligte: Max Lillack, Delta Software Technolgy GmbH, Christian Bucholdt

PILOTPROJEKT ZUM TRANSFER VON E-ASSESSMENT-ANWENDUNGEN IN DIE FACHGRUPPENSPEZIFISCHE HOCHSCHULPRAXIS

Das Projekt hat sich zur Aufgabe gestellt, mit der Erstellung repräsentativer Course-Assessments den Anforderungen des durch die Einführung der Bachelor- und Masterstudiengänge massiv gestiegenen Prüfungsvolumens zu begegnen. Ein gut funktionierendes Assessment bedeutet eine enorme Zeit- und Ressourcenersparnis in der Prüfungsverwaltung sowie in den Korrekturphasen. Dieser Umstand trägt langfristig zu einer Verbesserung der Qualität in der Lehre bei, da beispielsweise mehr Zeit für die Forschung oder die Beratung von Studierenden zur Verfügung steht, während die Studierenden ihrerseits in einem bestimmten Rahmen die Prüfungstermine selbst organisieren können (Examination-on-Demand) und somit auch die Vereinbarkeit von Familie, Beruf und Studium verbessert wird. In E-Assessments können weiterhin durch innovative Fragetypen erweiterte Kompetenzen geprüft werden, deren Abfrage in konventionellen Prüfungsformen nicht praktikabel wäre. Hinzu kommt eine verbesserte, zeitnahe Kommunikation erbrachter Prüfungsleistungen.
Ziel des Projektes ist somit die Schaffung einer breiteren Basis für E-Assessment in ausgewählten Instituten, welche bisher noch nicht darin involviert waren und elektronische Prüfungen in diesen zielgerichtet einzuführen. Im Projekt „iAssess.Sax“ (2009-2011) wurde bereits ein Rahmenwerk (elateXam) für E-Assessment erstellt. Dieses wird im Zuge des Projektes weiterentwickelt sowie eine zugehörige Fragepoolverwaltung zur Klausurerstellung umgesetzt. Die Erfahrungen und Ergebnisse der Arbeiten werden interuniversitär zur Verfügung gestellt um die Einführung von E-Assessment in der fachgruppenspezifischen Hochschulpraxis zu erleichtern.

LAUFZEIT

01.06.2012 - 30.12.2012

• Leitung: Prof. Dr. Ulrich Eisenecker
• Träger: Arbeitskreis E-Learning der LRK Sachsen, TU Dresden - Medienzentrum

„Virtual Reality“ kurz VR bedeutet „künstliche Realität“. In erster Linie ist damit eine computergenerierte, optisch wahrnehmbare dreidimensionale Welt gemeint, in die der Benutzer eintauchen und mit der ihr interagieren kann.

Virtual Reality-Systeme werden inzwischen vielfältig in verschiedenen Anwendungsgebieten eingesetzt wie zum Beispiel in der Fahrzeug-, Flugzeug- und Schiffsentwicklung, der Städteplanung, der Architektur, dem Anlagenbau und der Medizin.

AUSSTATTUNG

Information zur aktuellen Ausstattung des VR-Labors finden Sie auf „VISUAL SOFTWARE ANALYTICS“.