"Hardware" mit Java steuern? Blinkende Würfel?

Diskutiere "Hardware" mit Java steuern? Blinkende Würfel? im Allgemeine Java-Themen Forum; Hey zusammen, da ich unterrichte möchte ich meinen Studierenden etwas bieten, was Java mal lebendiger und cooler macht. Was sind da eure Ideen?...

  1. MaikHSW
    MaikHSW Mitglied
    Hey zusammen,
    da ich unterrichte möchte ich meinen Studierenden etwas bieten, was Java mal lebendiger und cooler macht. Was sind da eure Ideen?
    Derzeit suche ich eine Art LED Würfel, auf den die Studierende etwas ausgeben können in Form von Texten oder dergleichen. Es geht einfach darum, Grundkonstrukte wie Schleifen, Verzweigungen und Entscheidungen zu proben.

    Sind euch da Hardwarekomponenten bekannt, die mit Java programmierbar sind?
    Falls ja, welche? Habt ihr damit Erfahrung?

    Habt vielen Dank.


    gruß



    Maik
     
  2. Java online lernen
  3. Javinner
    Javinner Bekanntes Mitglied
    Ansatz?
     
  4. Robat
    Robat Bekanntes Mitglied
    Raspberry Pi finde ich als Ansatz gar nicht schlecht. Der kostet nicht viel und man kann mit wenig weiteren Hardwarekomponenten schöne Dinge zaubern. Es muss ja nicht gleich ein blinkender Würfel sein. Ein Breadboard mit ein paar LEDs sind auch schon was wert.
    Auch mit Pi4J kann man die GPIO Pins des Raspberry Pis ansteuern.
     
  5. mihe7
    mihe7 Bekanntes Mitglied
    @MaikHSW Bitte nicht falsch verstehen und vielleicht geht es nur mir so, aber ein LED-Würfel für z. B. Textausgabe würde mich nicht vom Hocker reißen. Da fände ich andere Dinge - die nicht unbedingt Hardware voraussetzen - wesentlich interessanter, zumal man diese in eine Art Wettbewerb einbauen kann.

    Zum Beispiel: Steuerung eines Roboter-Staubsaugers. Der bekommt als Eingabe unter anderem einen rechteckigen Ausschnitt seiner Umwelt mit Wänden und Schmutzpartikeln (also eine geschönte Eingabe seiner Sensoren). Als Ausgabe liefert er einen Steuerungsbefehl. Die Lage des Roboters ist dabei durch die Mitte der Karte gegeben (er hat also den Rundumblick). Das Ziel ist in jedem Fall, sämtlichen Schmutz einzusaugen. Keinesfalls darf der Roboter gegen die Wand fahren.

    Der Spaß lässt sich in Teams organisieren. Die Teams spielen gegeneinander etc. Beste Lösung ist die, die zur Lösung der Gesamtaufgabe (Erweiterungen kommen gleich) am wenigsten Schritte benötigt.

    Das Prinzip lässt sich nun beliebig ausbauen: der Steuerungsbefehl kann z. B. eine Änderung des Geschwindigkeitsvektors sein. Die Änderung kann auf Maximalwerte begrenzt werden, so dass man rechtzeitig abbremsen muss. Die Größe des gegebenen Kartenausschnitts kann von der Geschwindigkeit des Roboters abhängig sein. Damit der Roboter nicht ewig rumfahren darf, kann man ihm eine "Akkukapazität" mitgeben. Wenn man will, baut man noch eine Ladestation ein. Das Aufladen kann negativ bewertet werden usw. Der Fantasie sind da kaum Grenzen gesetzt.
     
  6. MaikHSW
    MaikHSW Mitglied
    Hey zusammen.
    Zunächst danke für die Antworten.
    @Javinner : Vielen Dank. Nur da fehlt mir halt die Hardwarekomponente. Also nur Java auf RP zu bewegen ist für technikferne Personen etwas unspektakulär.
    @Robat : Das sieht echt spannend aus. Leider ist das Breadbord für dich und mich schon eine Errungenschaft, für technikferne Studenten leider eher nein. Da muss es entweder eine Wow-Effekt sein, Licht an / Licht aus geht maximal 5 Minuten gut, danach kommt die Langeweile. Und die Bords dürfte ohnehin ich stecken :p

    @mihe7 :
    Fairerweise muss ich dich ehrlich sagen, dich und mich sprich vermutlich etwas sinnvolleres und geistig forderndes an. Viele Studierende, die ich unterrichte, bekommen aber nicht mal zwei Schleifen ineinander sinnvoll in den Kopf rein. Es klingt gemein, aber die Damen und Herren sind fachfremd, Programmierung ist da notwendiges Übel.
    Das muss man sich immer wieder klar machen. Aufgaben, die kämpfen erfordern, werden kategorisch abgelehnt oder, wenn sie Hausaufgaben sind, an Freunde weitergegeben plus als Beschwerde eingereicht.
    Selbst ein Array anzusprechen funktioniert null. Ich habe das 100x gezeigt, erklärt, mit Code-Snippets..... Sie müssten es also nur aus den eigenen (!) Unterlagen abschreiben, selbst das wird bei 90 % nichts und führt zu Verweigerung. Wenn du da nicht mit "Wow" Effekten kommst verlierst du hart....

    Der Staubsauger ist sicher spannend, leider ist es halt rein virtuell. Und einem Studenten, der Eclipse für total unnötig hält, zu erklären, dass er rein virtuell denken soll und nichts anfassen kann, klappt null.
    Zumal selbst Klassen- und Objekte nahezu unmöglich sind, wird nicht so recht verstanden. Eine GUI ist daher in Java viel zu komplex. Zumal dann eine gesamte GUI so zu bauen, dass Studierende sie nicht verwüsten können und zugleich noch darin programmieren können klingt für mich nicht machbar.

    Wenn du dann noch Komplexitäten mit Bremsen und so weiter einbauen willst.... Sehe ich keine Chance.
    Was ein Student leidlich kann:
    - Schleifen
    - If / Then Verknüpfungen
    - Switch Anweisungen
    - Funktionen / Prozeduren (eher schlecht)
    - Arrays (maximal 10 %)
    - Objekte erzeugen und damit arbeiten (maximal 20 %)

    Das waren die wesentlichen Themen, mehr ist da nicht....
    Damit geht ehrlicherweise nichts komplexes, wir reden da vom Inhalt eines Semesters.
    Wenn die dann mit Schleifen ihren Namen auf eine LED Wand schreiben ist das schon großes Kino, für alle Seiten.

    Gerne bin ich natürlich für andere Ideen offen um etwas Edutainment rein zu bringen und nicht nur stumpf durchzukämpfen....


    Gruß
     
  7. Robat
    Robat Bekanntes Mitglied
    Wie du schon selber sagtest ... da geht nicht viel. Und ich muss auch folgendes sagen:
    Wenn einen die Programmierung interessiert, dann brauch man Basics wie Schleifen oder andere Kontrollstrukturen auch nicht mit "Klicki-Bunti" lernen. Dazu müssten die Studenten, mEn, viel zu viele Dinge einfach als Gegeben annehmen - würde mich persönlich stören. Es gehört nun mal dazu sich hinzusetzen und diese Basics in den Kopf zu prügeln. Die schönen bunten Dinge kommen später noch zuhauf .. zumal man mit der Konsole auch schöne Dinge machen kann (ASCII-Figuren zeichnen zB). Ich weiß selber, dass viele, gerade junge, Studenten das anders sehen. Da müssen sie aber mEn durch. Wir haben es ja schließlich auch alle geschafft ;)

    Ansonsten: Für das Breadboard/Den PI gibt es natürlich auch andere Dinge. Von kleinen Push-Buttons, über Motoren bis hin zu kleinen TFT-Displays ... kommt am Ende aufs Budget an.
     
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  8. MaikHSW
    MaikHSW Mitglied
    Hey @Robat ,
    ich glaube, es ist so eine Mischung ehrlicherweise.
    Wenn ich mich mal als Student fühle:
    ich habe einen Studiengang gewählt, der mit Informatik bewusst (!) nichts am Hut hat, nur marginal.
    Auf einmal steht da so ein Vogel vor mir und kommt mit Schleifen und so weiter....
    Das würde mich auch nur begrenzt erfreuen. Demnach verstehe ich es.

    Programmierung bzw. Algorithmen sind aus meiner Sicht die Zukunft und daher etwas, was jeder grundsätzlich verstehen sollte. Nur ich fürchte, bei so einer Gruppe muss es deutlich eher in den Edutainment Bereich gehen und es muss bunt und knallig sein. Es muss halt massiv motiviert werden um überhaupt mal einen kleinen Effekt zu erzielen....
    Was zum Beispiel viele wirklich glücklich gemacht hat war der Moment, als etwas "ging".
    Je komplexer umso cooler für die Leute. Nur es ist halt einfach begrenzt. Daher war meine Idee, da etwas mehr Output rein zu bringen und das lernen von Algorithmen an den Rand zu schieben (zumindest in die Aufmerksamkeit) und daher nebensächlich geschehen zu lassen.
    Denn wo lernen wir Menschen am besten? Wenn uns etwas interessiert und wir was wissen wollen.

    Mit Pi finde ich noch immer sehr cool, fürchte aber, dass Buttons in dergleichen für viele schon zu komplex wird wenn es wirklich optisch "nur" begrenzt bunt aussieht.
    Und sowas wie Musik nachspielen oder im Takt drücken ist nicht so trivial zu bauen, leider.

    Um dir mal ein konkretes Beispiel zu geben:
    Ich hatte mal die Idee, dass die Studierenden ein Kennwort, bestehend aus genau 8 Zahlen, "erraten" sollten.
    Sprich einfaches Bruteforce. Aus meiner Sicht einfache Schleife, vergleichen und wenn passt dann merken.
    Danach ausgeben und ab dafür. Entweder 2x 4 Zahlen oder halt 8x1. Keine Buchstaben nichts, nur Zahlen.
    Das hat mir ein ernstes Kritikgespräch gebracht, das war viel zu komplex zum durchdenken (zu dem Zeitpunkt kannten die Studierenden alle notwendigen Konstrukte bereits). Ich habe gelinde gesagt geschluckt und war zutiefst fasziniert.... Daher bin ich mittlerweile echt sehr langsam.... Was ich in einem Semester vermittel war bei uns Stoff von einem Tag.... Daher: es muss auch Nachsicht mit "Fachfremden" geben :)

    Momentan fände ich Mindstorms eine spannende Idee. 1-2 und dann mit Java für Wettkämpfe programmieren. Da könnte was gehen, wenig Hardware, viel Logik und Java als Trägermittel :).
    Meinungen dazu?



    Gruß
     
  9. Robat
    Robat Bekanntes Mitglied
    Ah. Das es dabei um keinen Informatik-Studiengang geht, hatte ich nicht mitgeschnitten. Da muss man mit Anforderungen natürlich etwas zurückgehen.
    Dennoch: Motivation ist das eine - das Lernen der Grundstrukturen bleibt dadurch allerdings nicht aus.

    Hab mir das "Mindstorms" gerade mal kurz angeschaut und muss sagen, dass es gar nicht mal so schlecht aussieht. Das müsste man allerdings ausprobieren und ist sicherlich immer abhängig von den Studenten. Für mich wäre es nichts aber wenn ein Brutforce-Algo schon zu solchen Problemen führt, sollte man so etwas vielleicht mal ausprobieren.

    Hast du dir schon mal Processing angeschaut? Wird wohl an einigen Unis / FHs gelehrt und finde ich für den Anfang vielleicht auch nicht schlecht.
     
  10. httpdigest
    httpdigest Bekanntes Mitglied
    Vielleicht wäre ja etwas in Richtung Computergrafik auch etwas. Das ist auch bunt und da blinkt's und kann schnell faszinieren. :)
    Häufig wird Einsteigern Processing empfohlen. Das läuft sogar im Browser, kann also überall ausprobiert werden.

    EDIT: Lol, @Robat hatte denselben Gedanken. :)
     
    Robat gefällt das.
  11. Meniskusschaden
    Meniskusschaden Bekanntes Mitglied
    Na ja, entweder es ist ein Pflichtkurs. Dann hat das Studium eben doch etwas mit Informatik zu tun. Oder es ist kein Pflichtkurs. Dann hätte man ja etwas anderes wählen können.
    Ich glaube, wenn solche Leute der Maßstab des Niveaus sein sollen, bist du auf dem besten Weg, die Qualität deiner Lehre in den Keller zu fahren. Letztendlich schadet das nur den Leuten, die wirklich etwas verstehen wollen. An denen würde ich mich orientieren. Wenn dann einige mangels Motivation auf der Strecke bleiben, finde ich das völlig in Ordnung. Beim Kunstunterricht in der achten Klasse kann ich ja noch nachvollziehen, wenn man auch die größten Stümper nachsichtig benotet. Aber im Studium? Dazu gehört doch auch die erfolgreiche Bearbeitung der Nebenfächer. Warum soll man als Dozent da so tun, als seien die nicht wichtig? Dadurch würde man sie doch erst als so belanglos deklarieren, wie manche Studenten sie offenbar sehen wollen. Dann kann man sie auch gleich ganz abschaffen.
    Wo soll denn noch Qualität herkommen, wenn es nicht einmal mehr an Universitäten und Hochschulen noch um grundlegendes Verständnis, sondern um Edutainment geht? Es ist eine schlimme Fehlsteuerung, wenn Unis für möglichst hohe Absolventenzahlen Gelder erhalten. Wenn überhaupt, dann müsste man eigentlich eher hohe Durchfallquoten belohnen. Das wäre ein besserer Anreiz, für hohe Absolventenqualität zu sorgen.
     
  12. Java online lernen
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