Prof. Dr. Frank Bühler

• Projekt Systementwicklung (PSE): 30.7504
  
  SS21 - Projekt "KinderCampus - Lego Mindstorms EV3"
              Projektorganisation-/leitung: Prof. Dr. Frank Bühler
              KinderCampus -Grundkurs (für Einsteiger), Fortgeschrittenenkurs, Expertenkurs
             
  
  Im Rahmen des angebotenen Projekts geht es um die Vorbereitung/Konzeption sowie um die Durchführung des KinderCampus in den hessischen Sommerferien. In den angebotenen Kursen lernen Kinder im Alter von 10 bis 15 Jahren das Bauen und Programmieren von verschiedenen Lego-Modellen auf Basis der Lego Mindstorms EV3-Kästen. Als Programmiersprachen wird die EV3-Software und MicroPython verwendet.

           Folgende KinderCampus-Kurse sind für 2021 vorgesehen:   
           - EV3-Kurs (in Kooperation mit Autismus-Ambulanz, 1 Tag)
           - EV3-Grundkurs (für Einsteiger), EV3-Software (5 Tage)
           - EV3-Fortgeschrittenenkurs, EV3-Software (3 Tage)
           - EV3-Expertenkurs, MicroPython (2 Tage)

Belegvoraussetzung

Für die Belegung des Projekts ist es zwingend erforderlich, dass Sie vom 12.08.2021 bis 28.08.2021 (jeweils täglich von ca. 9 Uhr bis ca. 18:00 Uhr) für die Durchführung der Kurse Zeit haben. In diesem Zeitraum haben Sie ca. 6-7 Kurstage. Idealerweise haben Sie Spaß beim Umgang mit Kindern und sind teamfähig sowie zuverlässig. Auch wenn Sie kreative Ideen einbringen möchten oder an technischen Steuerungen (z. B. mit Arduino oder Rhasberry PI) Interesse haben, sind Sie bei dem Projekt richtig.

Projektüberblick
- Einarbeitung in den Lego-Baukasten EV3 und Ergänzungssets
- Einarbeitung in die Programmierung (Symbolbasierte EV3-Software EV3-G, MicroPython + VS Code)
- Evaluierung Robot Commander App (Smartphone), LEGO® MINDSTORMS® EV3 Home Edition
- Evaluierung neuer Modelle und Steuerungen
- Erstellung von Kursunterlagen + Lernvideos
- Bauen eines Holztisches + Erstellen von verschiedenen Untergründen
- Durchführung der Kurse (inkl. Aufbau und Abbau, Vorbereitung der Rechner, Betreuung der Kinder)
- Erstellen einer Projektdokumentation
- Werbemassnahmen
- Abstimmung eines Hygienekonzepts

Benotung der Projektmitarbeit
Die Projektnote setzt sich aus mehreren Teilen zusammen wie z. B.:
- Konzeption und Erstellung von Aufgabenhefte und Kursunterlagen
- Projektdokumentation
- Aktive Mitarbeit während Projektsitzungen
- Übernahme von Aufgaben
- Erstellen von Projektprotokollen

Start der VL: 15.04.2021
Start des Praktikums: 26.04.2021 

Termine für Praktika:  26.04.2021, 10.05.2021, 31.05.2021, 14.06.2021, 28.06.2021 
Abschlusspräsentationen: 05.07.2021

Sprachen
Die Lehrsprache ist Deutsch. Die Folien sind in englischer Sprache.
Die Klausurfragen werden auf Deutsch gestellt. Die Antworten können entweder in Englisch ODER in Deutsch verfasst werden.

Vorausschau für Lehrveranstaltung

Digitalisierung ist in aller Munde. Deutschlandweit arbeiten Unternehmen daran, Ihre IT zu modernisieren, um den stetig wachsenden Anforderungen des Marktes agiler begegnen zu können. Cloud-Technologien spielen dabei genauso eine wichtige Rolle wie asynchrone Kommunikation, Messaging und Skalierung & Verteilung von Anwendungen. Und fachlich? Fachlich ist noch immer jede IT eines jeden Unternehmens ein Abbild der Prozesse eben dieses Unternehmens. Auch diese sollen immer flexibler und agiler werden, wohlgemerkt ohne dabei die Übersicht zu verlieren. Weshalb BPM (Business Process Management) und Workflow-Engine‘s im Rahmen der Digitalisierung nicht wegzudenken sind.

Moderne leichtgewichtige Workflow-Engine‘s wie Camunda BPM bieten dabei die Möglichkeit, prozessorientierte Lösungen in gewohnter Entwicklungs-, Test- und Deployment-Umgebung zu entwickeln. Und das auch mit bekannten Java-Frameworks wie Spring-Boot. Immer mit dem Ziel, Technik im Code und Fachlichkeit im Prozess zu haben.

Folgende Themen sind geplant:
- Einführung/Überblick BPM
- Überblick Camunda BPM / Spring Boot
- Überblick OMG-Standards im Bereich BPM
- Modellierung mittels BPMN, DMN und CMMN
- Statische Analyse und Simulation
- Process Intelligence (KPI, Alerts)
- Process Mining
- Business Process Improvement, Value Chain Analyse, Value Stream Mapping
- Petri Netze, Workflow Patterns

Vorlesungsbegleitendes Praktikum

In dem Praktikum/Assignment wird anhand eines anwendungsnahen Beispiels ein Geschäftsprozess mit der Java-basierten Workflow Engine von Camunda BPM automatisiert. Dabei werden verschiedene Stufen des Business Process Engineering durchlaufen:

• Modellierung eines Geschäftsprozesses in der Notation BPMN 2.0
• Integration von Decision-Tables in DMN 1.1
• Ableitung eines ausführbaren Prozessmodells
• Programmierung von Service Tasks und Design von Formularen für Human Tasks
• Integration externer Services
• Asynchrone Nachrichtenverarbeitung
• Erstellung von Unittests
• Monitoring der Prozesse im Camunda Cockpit
• Analyse und KPIs

Darüber hinaus werden einfache, aber wirkungsvolle BPM-Pattern wie Event-Handling, Messaging, Timer und Compensation angewendet. Am Ende des Praktikums wird der Teilnehmer, aufbauend auf seinem bisherigen Entwicklungs- & Architektur-Wissen, einen Einblick in die Grundlagen der Entwicklung moderner Prozessapplikationen bekommen haben.

Zur Vorbereitung des Praktikums sollte der Teilnehmer vertraut sein mit

• Grundlagen der Java- und Web-Entwicklung (HTML 5, CSS, Bootstrap, Vue.js, REST)
• Basis-Wissen zum Spring-Framework (eine kurzer Überblick wird in der Vorlesung gegeben)
• Benutzung einer Java-Entwicklungsumgebung: Eclipse oder IntelliJ
• Kenntnisse bezüglich der Nutzung von Git/Gitlab, Maven 3.6.x

Das Praktikum wird in 2er-Gruppen durchgeführt. Jede Gruppe sollte einen Laptop mit folgender installierter Software besitzen:
- OpenJDK 11
- Maven 3.6.3
- Eclipse IDE (mit Plug-In „Spring Tools 4 – for Spring Boot“)  oder
  IntelliJ IDEA Ultimate 2020.3.2 (Studentenlizenz wird benötigt)
- Camunda Modeler (siehe https://camunda.com/download/modeler/)
- Git-Client

Zur Einarbeitung in die BPM-Entwicklung mit Camunda gibt es hier wertvolle Informationen:

• Camunda Video Tutorials
• Camunda BPM Überblick Webinar

Wer schon vor dem Praktikum anfangen möchte:

• Download Community-Version und Modeler
• Camunda-Forum

Wir freuen uns auf Euch. Das Praktikum wird von der Firma Accso unterstützt.