Loppuraportti. Matematiikan oppifoorumi. Carl Johansson Jukka Kariola Outi Marttila Helena Venäläinen Sampsa Virtanen. Ohjaaja.

Transkriptio

1 Matematiikan oppifoorumi Loppuraportti Carl Johansson Jukka Kariola Outi Marttila Helena Venäläinen Sampsa Virtanen Ohjaaja Jukka Eskola Ohjelmistotuotantoprojekti HELSINGIN YLIOPISTO Tietojenkäsittelytieteen laitos

2 Sisällys 1 Johdanto Tausta Erikoissanasto ja käytetyt lyhenteet 2 3 Projektiorganisaatio 5 4 Projektin eteneminen Ensimmäinen hyväksytty versio projektisuunnitelmasta Viimeinen versio projektisuunnitelmasta Tuotetut dokumentit 5 5 Projektin hallinta Kokouspöytäkirjat Tarkastuspöytäkirjat Työmäärät 6 6 Jälkianalyysin yhteenveto 6 Liitteet Liite A Liite B Tarkastuspöytäkirjat Työpäiväkirjat

3 1 1 Johdanto (JK) 1.1 Tausta Tietokoneavusteisessa matematiikan opetuksessa suurin osa ohjelmistoista on kehitetty kouluikäisten lasten opetukseen ja toistaiseksi vain harvoja on suunnattu korkeakouluopiskelijoille. Internet-tekniikka tarjoaa hyvät mahdollisuudet rakentaa tietyn asian ympärille keskittyvän keskustelufoorumin, jonka kautta kuka tahansa voi yrittää etsiä vastausta ongelmaansa tai vastata muiden kysymyksiin. Harvoissa opetusjärjestelmissä on vielä hyödynnetty palautetta mahdollisuutena kehittää oppimateriaalia. Toinen Internetissä laajasti käytössä oleva etäopetusmuoto on toimittaa verkkoon oppimateriaalia WWW-selaimilla katseltavaan muotoon. Matemaattisten kaavojen tuottaminen selaimen ymmärtämään muotoon on ollut kohtuullisen vaikeaa, mutta nyt on olemassa jo joitakin selaintuotteita (IceBrowser, WebEq, TechExplorer), jotka pystyvät tulkkaamaan HTML-tekstiin upotettuja MathML-kaavoja. Matematiikan oppifoorumi (MatWO) on järjestelmä, jossa hyödynnetään Internetin mahdollistamaa oppimateriaalin levitystapaa ja yhdistetään siihen materiaalin kehittyminen kysymysten ja niihin tulevien vastausten perusteella. Järjestelmä sisältää helppokäyttöisiä välineitä oppimateriaalin ja varsinkin matemaattisten kaavojen tuottamiseen. Järjestelmän tavoitteena on kehittää matematiikan opiskelua helpottamalla avun saamista vaikeiksi koettuihin asioihin toisaalta kysymysten ja vastausten ja toisaalta materiaaliin kohdistuvan kommentoinnin kautta. Oppifoorumi on tarkoitettu käytettäväksi selaimilla, jotka mahdollistavat Java-applettien käsittelyn. Asiakkaana toimi Mikko Mäkelä.

4 2 1.2 Erikoissanasto ja käytetyt lyhenteet Applet on asiakkaassa (clientissa) suoritettava sovelma. HTML, Hypertext Markup Language on Internetissä käytetty tiedon esitystapa, jota client-pään selaajat osaavat tulkata. JSP, Java Server Page on tekniikka, joka helpottaa palvelinsovellusten ohjelmointia ja ylläpitoa. JDBC-ajuri, Java DataBase Connect - ajuri mahdollistaa tietokantakutsut palvelinsovelmista. MathML, Matematical Markup Language mahdollistaa matemaattisen kaavan esittämisen HTML-sivulla. Servlet on Javalla koodattu ohjelmamoduuli, joka suoritetaan palvelimella, palvelinsovelma. XML, Extensible Markup Language on tiedonkuvauskieli. WWW-palvelin on keskitetty palvelintietokone, joka sisältää Internet-verkkoon toimitettavia HTML/JSP-sivuja, tietokannan sivuille dynaamisesti ladattavista tiedoista sekä aineiston käsittelyyn tarvittavan ohjelmiston. 2 Yleiskuvaus ohjelmistosta(jk) 2.1 Tehtävä MatWO tarjoaa kouluttajalle, opiskelijalle ja ylläpitäjälle välineet matematiikan oppifoorumin käyttöön Internet- tai intranet-ympäristössä.

5 3 MatWO tarjoaa välineet käyttäjien rekisteröintiin ja ylläpitäjälle tavan kouluttajien käyttövaltuuksien hallintaan. Kouluttaja voi laatia ja muokata perustamiinsa kursseihin liittyvää oppimateriaalia, kirjoittaa tehtäviä ja suunnitella niihin liittyvät vastausvaihtoehdot vihjeineen. Kouluttaja voi seurata materiaaliin tullutta palautetta ja vastata aineistoon tai tehtäviin liittyviin kysymyksiin. Hän voi myös halutessaan poistaa aiheettomia kysymyksiä. Kouluttajan on mahdollista seurata, miten yksittäistä kurssia käydään seuraamalla luettuja sivuja ja kysymyksiin vastaamista. Opiskelija voi opiskelijaksi rekisteröidyttyään valita suoritettavakseen yhden tai useamman kurssin. Opiskelu tapahtuu lukemalla aineistoa kappale kerrallaan ja vastaamalla samalla kysymyksiin, joiden valintavaihtoehdoista muodostuu puumaisesti etenevä oikeiden vastausten polku. Oppimateriaalin kappaleiden ymmärrettävyydestä voi myös antaa helposti palautetta. Opiskelija voi jatkaa kurssin suorittamista edellisessä istunnossa lopettamastaan kohdasta. Opiskelija voi esittää kysymyksiä yleisesti vastattavaksi. Hän voi myös itse halutessaan vastata muiden kysymyksiin tai kommentoida niiden vastauksia. Opiskelija voi seurata edistymistään kysymällä tehtäviin käyttämäänsä vastausaikaa. Kouluttajilla ja opiskelijoilla on käytössä kaavojen kirjoittamista helpottava kaavaeditori. 2.2 Toimintaympäristö MatWO toimii client-server periaatteella Internetin tai intranetin kautta. Ohjelmisto ja tietokanta sijaitsevat palvelimella, johon opiskelijat ja kouluttajat ovat yhteydessä WWW-selainten avulla (kuva 2.1). Tuote vaatii JSP-yhteensopivan WWWpalvelimen, JDBC-yhteensopivan tietokannan sekä Java-yhteensopivan selaimen.

6 MatWO- toimintaympäristö 4 Internet/Intranet WWW-selain HTML-sivut JSP-sivut Tietokanta JSP-kääntäjä Kuva 2.1 MatWO-toimintaympäristö 2.3 Tuotteen käyttäjäkunta MatWOn käyttäjäkunnan on muodostavat korkeakoulutason opettajat ja opiskelijat (kuva 2.2). Opiskelijoiden ei tarvitse olla yliopiston kirjoilla. Järjestelmällä on myös ylläpitäjä, joka pitää huolta mahdollisten teknisten asioiden lisäksi kouluttajavaltuuksista. MatWo-sidosryhmät Ylläpitäjä MatWO Opiskelija Kouluttaja Kuva 2.2 Matwo-käyttäjäkunta

7 5 3 Projektiorganisaatio (JK) Projektipäällikkönä toimi Jukka Kariola. Sihteerinä toimi vähintään kahden viikon ajan kerralla jokainen muu ryhmän jäsen paitsi projektipäällikkö. Projektin wwwsivua ylläpiti Jukka Kariola. Muut tehtävät jaettiin tasaisesti projektiryhmän jäsenten kesken, kuitenkin jokaisen taitojen mukaan. Projektin ohjaajana toimi Jukka Eskola. 4 Projektin eteneminen (JK) 4.1 Ensimmäinen hyväksytty versio projektisuunnitelmasta Ensimmäinen projektisuunnitelmaversio 0.1 hyväksyttiin Viimeinen versio projektisuunnitelmasta Viimeisin projektisuunnitelmaversio 0.3 tuotettiin Tuotetut dokumentit MatWO-järjestelmän kaikki dokumentit (Projektisuunnitelma, vaatimusdokumentti, suunnitteludokumentti, toteutusdokumentti, käyttöohje, ylläpitodokumentti sekä loppuraportti) ja lähdekoodit poislukien kokouspöytäkirjat (kts. luku 5.1) - on koottu matwo.zip paketiksi. Paketti sijaitsee ryhmän kotihakemistossa Tietojenkäsittelytieteen laitoksen melkki-koneen /home/group/matwo/touteutus hakemistossa.

8 6 5 Projektin hallinta (JK) 5.1 Kokouspöytäkirjat Kokouspöytäkirjat löytyvät ryhmän kotihakemistosta Tietojenkäsittelytieteen laitoksen melkki-koneen /home/group/matwo/public_html/ -hakemistosta HTMLmuodossa. 5.2 Tarkastuspöytäkirjat Tarkastuspöytäkirjat ovat tämän dokumentin liittenä A. 5.3 Työmäärät Ryhmän jäsenten työpäiväkirjat ovat tämän dokumentin liittenä B. Ryhmäläisten kokonaistuntimäärät: Carl Johansson 236 tuntia Jukka Kariola 180 tuntia Outi Marttila 181,25 tuntia Helena Venäläinen 178,5 tuntia Sampsa Virtanen 135 tuntia Yhteensä 910,75 tuntia 6 Jälkianalyysin yhteenveto (kaikki) Hyvin meni: Pysyttiin aikataulussa, oltiin riittävän realistisia resurssien ja vaatimusten suhteen. Toteutettavaksi valittu osa saatiin tehtyä ja dokumentoitua. Tehtiin yhteistyötä ja yksilötöitä sopivasti lomittain. Hyödynnettiin jokaisen erikoisosaamisalueita parhaan mukaan. Autettiin toisia tarvittaessa.

9 7 Pieleen meni: Kurssin kokonaistyömäärät eivät täyttyneeta.syynä on sekä projektin hiukan hidas liikkeellelähtö ja tekijöiden käytettävissä olevan ajan rajallisuus että tekijöiden nopeus. Toisin olisi pitänyt tehdä: Kannan tietotyyppien suunnittelua olisi pitänyt tehdä enemmän ennen toteutustyön aloitusta, toteutus vaatii nyt turhan paljon levyresursseja. Mitä opittiin : Asiat on suunniteltava, ennemmin tai myöhemmin. Ja myöhemmin se maksaa enemmän.