Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage

• Programmieraufgaben, die in natürlicher Sprache formuliert sind, in ausführbare Java-Programme umzusetzen,
• systematische Vorgehensweisen beim Programmieren (zum Erstellen und Verwenden abstrakter Datentypen einschließlich Abstraktionshierarchien sowie zum Durchlaufen und Modifizieren rekursiver Datenstrukturen) zu beschreiben,
• ausgewählte Algorithmen (wie Einfügen, Löschen, Suchen, Vergleichen, Sortieren, Iterieren), Datenstrukturen (Varianten von Listen, Bäumen und Hashtabellen) und abstrakte Datentypen (wie Datensätze, Queues, Stacks, Collections, Listen, Maps und Hierarchien davon) zu beschreiben,
• vorgegebene Datenabstraktionen, Algorithmen und Datenstrukturen zu implementieren und zu verwenden,
• Sprachelemente und Techniken zur Datenabstraktion, zum Durchlaufen und Modifizieren rekursiver Datenstrukturen, zur Ein- und Ausgabe über Dateien sowie zur Qualitätssicherung anzuwenden,
• häufige Fehlerquellen sowie Techniken zur Qualitätssicherung (Verifikation von Eingabedaten, Exception-Handling, Testen, Dokumentation, Code-Review) zu beschreiben,
• beim Lösen von Programmieraufgaben selbständig vorzugehen sowie in Zweierteams zusammenzuarbeiten und dabei Eigenschaften von Programmen zu kommunizieren.

• Konzept der Datenabstraktion und Sprachelemente zur Datenabstraktion
• Implementierung und wesentliche Eigenschaften rekursiver Datenstrukturen (wie Listen und Bäume)
• Implementierung und wesentliche Eigenschaften von Algorithmen (etwa zum Einfügen, Löschen, Suchen, Sortieren, Vergleichen, Konvertieren, Iterieren) für verschiedene Datenstrukturen
• Abstraktion über Datenstrukturen mit vergleichbaren Zugriffsfunktionen
• Exception-Handling
• Ein- und Ausgabe über Dateien, Überprüfung von Eingaben
• einfache Testmethoden und Code-Review
• Ansätze zur Programmoptimierung und damit verbundene Fehlerquellen
• Programmierstile und Programmdokumentation

• In Vorlesungen (Vorträgen) werden die inhaltlichen Themen der Lehrveranstaltung überblicksmäßig erklärt. Es wird empfohlen, im durch die Vorlesungen vorgegebenen Takt mitzuarbeiten. Die Vorlesungen finden montags von 12 bis 14 Uhr (c.t.) im Audi.Max. statt (sofern eine Abhaltung in Präsenz möglich ist) und können auch in einem über TUWEL zugänglichen Live-Stream verfolgt werden. Aufzeichnungen werden in TUWEL bereitgestellt. Ein Teil der ersten Vorlesung am 6.3. dient zur Vorbesprechung.
• Das Skriptum steht in TISS (unter "Unterlagen") und TUWEL zum Download bereit. Es dient als begleitendes Lehrbuch, enthält aber auch Informationen, die Studierende schon vor der Teilnahme an dieser Lehrveranstaltung haben sollten. Idealerweise machen sich Studierende daher bereits vor Beginn der Lehrveranstaltung mit dem Skriptum vertraut.
• Programmieraufgaben auf insgesamt 7 über das Semester verteilt herausgegebenen Aufgabenblättern sind innerhalb von je einer knappen Woche als Hausübungen bei freier Zeiteinteilung zu lösen. Lösungen sind vor der jeweiligen Deadline als IntelliJ-IDEA-Projekte über ein für die Lehrveranstaltung pro Teilnehmer_in eingerichtetes Git-Repository abzugeben. Tutor_innen geben einigen Studierenden (keine vollständige Abdeckung garantiert) kurzes Feedback zu abgegebenen Lösungen. Es wird erwartet, dass Lösungen aufgrund des Feedbacks nachgebessert werden.
• Jede Übungsgruppe besteht aus bis zu etwa 25 Personen. Sieben der acht pro Übungsgruppe stattfindenden geleiteten Übungseinheiten zu je 45 Minuten haben ein Aufgabenblatt zum Thema. In geleiteten Übungseinheiten finden folgende Lernaktivitäten statt:
• Diskussion: Zufällig gewählte Teilnehmer_innen präsentieren ihre Lösung. Nebenbei werden verschiedene Ansätze zur Lösung der Aufgaben besprochen und miteinander verglichen.
• Übungstest: Programmieraufgaben, die vom aktuellen Aufgabenblatt abhängen und Erweiterungen oder Änderungen vorhandener eigener Lösungen verlangen, sind unter Zeitdruck zu lösen. Die Übungstests der Übungseinheiten 1-3 und 5-6 erfolgen in Zweierteams (oder Dreierteams in Ausnahmefällen), der Übungstest in Übungseinheit 8 erfolgt alleine.
• Testvorbereitung: In den Übungseinheiten 4 und 7 werden in einer Umgebung, die jener der regulären Tests ähnelt (siehe weiter unten), Programmieraufgaben gelöst, um auf die regulären Tests vorzubereiten. Anschließend werden die Aufgaben gemeinsam besprochen (in Übungseinheit 4 zusammen mit Aufgabenblatt 4). Bei der Testvorbereitung erstellte Programme werden nicht beurteilt.
• Das Programmier-Café ist ein regelmäßig stattfindender Termin, zu dem sich Studierende freiwillig zu einem zwanglosen Erfahrungsaustausch in einem Zoom-Meeting (bei Bedarf untergliedert in Breakout-Sessions) treffen, auch um gemeinsam zu programmieren. Ein Lehrender ist anwesend um Fragen zu beantworten.
• Zwei reguläre Tests (im Mai und Ende Juni) sind mit einer Arbeitszeit von je 75 Minuten an Computern (als zu bearbeitende IntelliJ IDEA-Projekte) zu absolvieren und enthalten neben Multiple-Choice-Aufgaben vor allem Programmieraufgaben. Die Aufgaben sind ohne Hilfsmittel (abgesehen von der IDE) und ohne fremde Hilfe selbständig zu lösen.
• Zu jedem regulären Test wird ein Nachtragstest stattfinden, dessen Ergebnis als Ersatz für den entsprechenden regulären Test angesehen wird. Die Teilnahme an einem Nachtragstest setzt voraus, dass im Übungsteil mindestens 50% der erreichbaren Leistungen erbracht wurden und der entsprechende reguläre Test negativ beurteilt, versäumt, oder so beurteilt wurde, als ob keine Teilnahme erfolgt wäre. Der Nachtragstest zum ersten regulären Test findet kurz vor oder nach Beginn der Sommerferien und jener zum zweiten regulären Test kurz vor oder nach Ende der Sommerferien statt.

Wer soll an der Lehrveranstaltung teilnehmen?

• Studierenden, die "Einführung in die Programmierung 1" erfolgreich absolviert haben, wird empfohlen, "Einführung in die Programmierung 2" in kurzem Abstand danach zu absolvieren.
• Studierenden, die in "Einführung in die Programmierung 1" nicht positiv beurteilt wurden, wird dringend davon abgeraten, an "Einführung in die Programmierung 2" teilzunehmen, bevor sie die erste Lehrveranstaltung mit Erfolg wiederholt haben.
• Studierenden, die im Sommersemester in das Studium einsteigen, wird empfohlen, nur dann an "Einführung in die Programmierung 2" teilzunehmen, wenn schon umfangreiche Programmiererfahrungen in Java vorhanden sind.

Anmeldung

Um an der Lehrveranstaltung teilnehmen zu können, müssen Sie sich zur Lehrveranstaltung anmelden, siehe "LVA-Anmeldung". Zusätzlich ist eine Anmeldung für eine Übungsgruppe notwendig, siehe "Gruppen-Anmeldung". Bitte halten Sie die Anmeldefristen ein.

Mail

Senden Sie Fragen zur Lehrveranstaltung bitte von Ihrer TU-Mailadresse aus an folgende Mailadresse:

ep2@complang.tuwien.ac.at

ECTS-Breakdown

4 ECTS entsprechen 100 Arbeitsstunden:

• 21 h Teilnahme an Vorlesungen
• 06 h Teilnahme an 8 geleiteten Übungseinheiten zu je 45 Minuten
• 04 h Teilnahme an 2 regulären Tests zu je 75 Minuten (und anteilsmäßig an Nachtragstests)
• 44 h Lösung der 7 Aufgabenblätter (5-8 h pro Aufgabenblatt)
• 25 h Selbststudium, Programmier-Café, Testvorbereitung

Präsenz

Die Lehrveranstaltung ist großteils in Präsenz geplant. Vorlesungen können im Audi.Max. besucht werden. Geleitete Übungseinheiten werden in den Räumen des InfLab (Frogger und Q*bert) abgehalten, Tests in vielen Computer-Räumen gleichzeitig. Es muss mit der Möglichkeit gerechnet werden, dass die Abhaltung in Präsenz kurz vor oder während des Semesters unvorhersehbar ganz oder teilweise verboten oder mit Auflagen versehen wird. Wenn es nicht anders geht, müssen betroffene Teile der Lehrveranstaltung in Fernlehre abgehalten werden. Wenn gültige Regeln die Abhaltung in Präsenz ermöglichen, werden die entsprechenden Teile der Lehrveranstaltung auch in Präsenz abgehalten. Das ist speziell bei den geleiteten Übungen und Tests zu berücksichtigen, bei denen Anwesenheitspflicht besteht. Wenn eine Übungseinheit oder ein Test aufgrund einer individuellen Situation nicht besucht werden kann, stellt dies keine Ausnahme von der Anwesenheitspflicht dar, sondern es gelten die Bestimmungen, die unter "Leistungsnachweis" zu finden sind.

Sollten die Richtlinien eine Abhaltung in Präsenz für eine bestimmte Zeit oder auf die Dauer des Semesters unmöglich machen, wird der Abhaltemodus für den entsprechenden Zeitraum (wenn notwendig auch sehr kurzfristig) und für betroffene Lehrveranstaltungsteile auf Fernlehre umgestellt. Sie werden über TUWEL-News oder per e-Mail darüber informiert.

Sollten die Richtlinien den Betrieb (etwa durch verringerte maximale Raumbelegungen) derart einschränken, dass eine Abhaltung in Präsenz in den verfügbaren Räumen mit den vorhandenen Mitteln nicht möglich ist, kann die LVA-Leitung den Abhaltemodus für einen bestimmten Zeitraum oder auf Dauer ganz oder teilweise (nur Übungseinheiten oder nur Tests bzw. für bestimmte Übungsgruppen alternierend) auf Fernlehre umstellen. Die für Tests vorgesehenen Termine können (auch kurzfristig) verschoben oder ausgeweitet werden, um eine Testdurchführung in Präsenz unter Einhaltung der Richtlinien zu ermöglichen. Sie werden über TUWEL-News oder per e-Mail über Änderungen informiert.

In jedem Fall gilt für jede Übungseinheit (pro Übungsgruppe) und für jeden Test, dass die Abhaltung entweder vollständig in Präsenz oder vollständig durch Fernlehre erfolgt, nicht im Mischbetrieb. Studierende können nicht frei wählen, ob sie an einer Übungseinheit oder einem Test in Präsenz oder online teilnehmen.

Fernlehre

Manche Teile der Lehrveranstaltung sind von vorne herein für Distance-Learning ausgelegt. Vorlesungen können online verfolgt werden. Das "Programmier-Cafe" wird online abgehalten.

Bei Bedarf (siehe oben) werden alle Teile der Lehrveranstaltung auf Online-Betrieb umgestellt. Übungseinheiten werden in der Fernlehre über Zoom-Meetings organisiert. Online-Tests sind an eigenen Computern durchzuführen, wobei die Aufsicht über ein Zoom-Meeting erfolgt. Informationen zum Ablauf und zur Beurteilung von Online-Tests sind unter "Leistungsnachweis" zu finden, genaue Details zum Ablauf werden im Bedarfsfall rechtzeitig über TUWEL-News oder per e-Mail verlautbart. Zugang zu entsprechenden Zoom-Meetings wird über TUWEL ermöglicht, sofern Zugangsdaten nicht individualisiert per e-Mail verschickt werden. Falls der Besuch von Vorlesungen im Audi.Max. nicht möglich ist, werden Vorlesungen nicht mehr über LectureTube live verfolgbar sein, sondern zwecks Interaktion über ein Zoom-Meeting; der Zugang erfolgt jedenfalls über TUWEL.

• Eine positive Beurteilung der Lehrveranstaltung setzt voraus, dass in jedem der folgenden drei Teile mindestens 50% der erreichbaren Leistungen erbracht wurden:
• Übungsteil
• 1. Test (1. regulärer Test oder ersatzweise entsprechender Nachtragstest)
• 2. Test (2. regulärer Test oder ersatzweise entsprechender Nachtragstest)
• Bei positiver Beurteilung der Lehrveranstaltung ergibt sich die Note aus dem Durchschnitt der prozentuell in jedem dieser drei Teile erbrachten Leistungen:
  
  1. :  87.5% bis 100% (sehr gut)
  2. :  75% bis unter 87.5% (gut)
  3. :  62.5% bis unter 75% (befriedigend)
  4. :  50% bis unter 62.5% (genügend)

• Der Prozentsatz erbrachter Leistungen des Übungsteils ist die Summe der auf folgenden Gebieten erreichten Punkte (insgesamt maximal 100 Punkte):
• Bis zu 52 Punkte: Summe der Beurteilungen der 7 Aufgabenblätter (maximal 7-8 Punkte pro Aufgabenblatt, nur ganze Punkte), die pro Aufgabenblatt so ermittelt werden:
• Die erste Beurteilung ergibt sich anhand des Feedbacks der Tutor_innen und drückt aus, zu welchem Anteil die Aufgaben des Aufgabenblatts richtig gelöst wurden. Geben Tutor_innen kein Feedback zu einem Aufgabenblatt, wird die maximal erreichbare Punkteanzahl angenommen.
• Übungsgruppenleiter überschreiben Beurteilungen durch Tutor_innen, wenn sich neue Erkenntnisse bezüglich der Qualität oder des Zustandekommens von Lösungen ergeben.
• Studierende präsentieren auf Aufforderung in der entsprechenden Übungseinheit eine (bis zum am Aufgabenblatt dafür genannten Termin hochgeladene) möglicherweise nachgebesserte Lösung. Übungsgruppenleiter beurteilen nur die nachgebesserte Lösung, nicht die, auf die sich das Feedback der Tutor_innen (falls vorhanden) bezogen hat. Wenn eine Präsentation nur einen Teil der Aufgaben des Aufgabenblatts betrachtet, wird die Qualität dieses Teils auf das gesamte Aufgabenblatt hochgerechnet.
• Gewinnen Übungsgruppenleiter aus der Diskussion sowie dem Ergebnis des Übungstests den Eindruck, dass vorgeblich eigene Lösungen nicht verstanden werden und unmöglich selbst entwickelt worden sein können, wird das gesamte Aufgabenblatt mit 0 Punkten beurteilt.
• Bei Nichtteilnahme an der Diskussion in einer Übungseinheit (Abwesenheit) erfolgt die Beurteilung des entsprechenden Aufgabenblatts mit 0 Punkten. Wird nur ein Teil der Diskussion versäumt, kommt es zu einer anteilsmäßigen Kürzung der Punkte.
• Bis zu 48 Punkte: Summe der Beurteilungen der 6 Übungstests (maximal 8 Punkte pro Übungstest) durch den Übungsgruppenleiter mit Unterstützung durch Tutor_innen.
• Extrapunkte: Einige Aufgabenblätter können als solche ausgewiesene Zusatzaufgaben enthalten, die nicht zu den verpflichtend zu lösenden Aufgaben zählen. Für die korrekte Lösung solcher Zusatzaufgaben können Extrapunkte vergeben werden. Die Extrapunkte tragen zur Punktesumme für die Beurteilung des Übungsteils bei. Wenn die Punktesumme jedoch mehr als 100 Punkte ergeben würde, wird sie auf 100 Punkte gekürzt (Maximum bleibt auch mit Extrapunkten bei 100 Punkten).
• Tests werden von den LVA-Leitern danach beurteilt, zu welchem Anteil Aufgaben richtig gelöst wurden. Als Lösung wird die letzte innerhalb der Arbeitszeit am Computer gespeicherte (bei Tests in Präsenz) oder über Git von der/dem Studierenden hochgeladene (bei Online-Tests) Version betrachtet, sofern diese Version glaubhaft eine von der/dem Studierenden eigenständig (ohne fremde Hilfe und ohne Verwendung unerlaubter Hilfsmittel) erbrachte Leistung darstellt. Sollte die LVA-Leitung nach Ende der Arbeitszeit zur Überzeugung gelangen, dass unerlaubte Hilfsmittel verwendet wurden, Aufgaben mit fremder Hilfe gelöst wurden oder die abgegebene Lösung unmöglich der selbständigen Leistung der/des Studierenden entsprechen kann, wird der Test so beurteilt, als ob die/der Studierende nicht am Test teilgenommen hätte. Regelverletzungen werden bei Tests in Präsenz von der Testaufsicht so gut wie möglich unterbunden. Bei Online-Tests gelten folgende zusätzliche Regeln:
• Die Prüfungsaufsicht kann jederzeit (vor, während und nach der Arbeitszeit) verlangen, dass die Arbeitsumgebung durch Schwenken der Kamera und von Gegenständen (wiederholt) hergezeigt wird. Im gleichen Raum darf sich während des gesamten Tests keine andere Person aufhalten. Außer üblichen Einrichtungsgegenständen (z.B. auch Gegenstände wie Lampen, Wanduhren und Bilder, die keinen Bildschirm und keine Beschriftung mit lehrveranstaltungsrelevantem Inhalt aufweisen), den zur Testdurchführung verwendeten technischen Einrichtungen (benötigt wird ein Rechner mit einem Bildschirm, Tastatur, Maus, Kamera, Mikrofon und geeigneter Internetanbindung, aber kein Reservegerät; bei Verwendung eines Laptops ist eine Zusatztastatur, ein Zusatzbildschirm und eine Docking-Station erlaubt; bei fest montierter Kamera empfiehlt sich zur Überprüfung der Arbeitsumgebung die Verwendung eines einfachen Spiegels oder einer zweiten Kamera (Smart Phone), welche jedoch nach der Überprüfung außer Griffweite abzulegen ist) dürfen sich in Griffweite und direkter Sichtweite (die ein Ablesen vom Arbeitsplatz aus ermöglichen würde) keine elektronischen Geräte (auch keine Scanner, Drucker, Handys, Smart-Watches, etc.), Bücher, Skripten, beschriftetes Papier, etc. befinden. Auf dem Arbeitstisch sind Lichtbildausweise, wenige Blätter (vor Testbeginn unbeschriftetes) Papier, Schreibstifte und Trinkgefäße erlaubt. Geöffnete Anwendungen am Rechner sind beschränkt auf IntelliJ IDEA als IDE und die zur Video-Überwachung eingesetzte Meeting-Software (voraussichtlich Zoom). In der IDE darf nur ein einziges Projekt geöffnet sein, das (ab Beginn der Arbeitszeit) die Test-Aufgaben und (später) deren Lösungen enthält. Die Daten müssen am lokalen Rechner liegen und dürfen (außer zum vorgegebenen Git-Repository, das die Test-Aufgaben und -Lösungen enthält) nicht auf einen anderen Rechner übertragen werden. Die Meeting-Software muss so eingestellt sein, dass während des Tests stets eine Kamera (die zumindest das Gesicht des/der Studierenden zeigt und keinen virtuellen Hintergrund verwendet) sowie ein Mikrofon eingeschaltet bleibt und alle Bildschirminhalte über Screen-Sharing übertragen werden.
• Vor Beginn des Tests erfolgt per Video die Identitätsfeststellung (unterstützt durch ein zuvor in TUWEL hochgeladenes Foto des Studierendenausweises bzw. eines Lichtbildausweises, der auch am Arbeitsplatz bereit liegt um per Video hergezeigt werden zu können) und eine Überprüfung des Arbeitsplatzes. Eine Teilnahme am Test ist nicht möglich, wenn die Identität nicht zweifelsfrei festgestellt werden kann, der Arbeitsplatz nicht den geforderten Kriterien entspricht oder die Qualität der Netzwerkverbindung nicht ausreicht, um entsprechende Überprüfungen vorzunehmen.
• Nach dem Ende der Arbeitszeit darf das Meeting erst nach entsprechender Anweisung durch die Prüfungsaufsicht verlassen werden. Davor ist auf Aufforderung (stichprobenartig) die Arbeitsumgebung nocheinmal herzuzeigen und es sind Fragen zum Test und Teststoff zu beantworten - siehe unten.
• Programme zur Identifikation von Plagiaten oder Textähnlichkeiten können zum Einsatz kommen.
• Die LVA-Leitung kann nach Ende der Arbeitszeit (unmittelbar danach stichprobenartig auch ohne Anlass, zu einem beliebigen späteren Zeitpunkt bei Verdacht auf Unregelmäßigkeiten oder Lücken in der Prüfungsaufsicht) verlangen, dass die/der Studierende Fragen zum Test und zum Teststoff in Form einer mündlichen Online-Prüfung beantwortet. Antworten auf diese Fragen wirken sich nur dann wie unten beschrieben auf die Beurteilung aus, wenn die LVA-Leitung zur Überzeugung gelangt, dass keine eigenständig erbrachte Leistung vorliegt oder die Prüfungsaufsicht nicht lückenlos war.
• Eine lückenlose Prüfungsaufsicht ist nur bei intakter Netzwerkverbindung möglich. Geht die Netzwerkverbindung verloren, ist die/der Studierende verpflichtet, die Verbindung so rasch wie möglich wieder aufzubauen und den aktuellen Zustand des Tests über Git hochzuladen. Nach dem Wiederaufbau der Verbindung ist eine neuerliche Überprüfung des Arbeitsplatzes nötig, bevor die Arbeit am Test fortgesetzt werden kann. Die LVA-Leitung entscheidet im Nachhinein (anhand der Dauer der Unterbrechung, der Konsistenz der ins Git-Repository hochgeladenen Versionen des Tests vor und nach der Unterbrechung, sonstigen Vorkommnissen, sowie eventuell aus einer Befragung der/des Studierenden) ob trotz der Unterbrechung eine lückenlose Aufsicht gegeben zu sein scheint. Andernfalls wird die zuletzt vor dem Abbrechen der Verbindung in Git hochgeladene Version des Tests beurteilt.
• Sollte die Prüfungsaufsicht während der Arbeitszeit erkennen, dass unerlaubte Hilfsmittel verwendet oder Aufgaben mit fremder Hilfe gelöst werden, so wird die/der Studierende unverzüglich darauf hingewiesen und ersucht, die Regelverletzung sofort einzustellen und den aktuellen Zustand des IntelliJ-IDEA-Projekts mit dem Test über Git auf den Initial-Zustand (das ist der Zustand zu Testbeginn) zurückzusetzen sowie diesen zurückgesetzten Zustand über Commit zu bestätigen und in Git hochzuladen; weiters wird die/der Studierende angewiesen, keinesfalls wieder auf einen älteren Programmzustand zurückzukehren. Wenn die/der Studierende diese Anweisungen nicht befolgt oder die Prüfungsaufsicht ein weiteres Mal erkennt, dass unerlaubte Hilfsmittel verwendet oder Aufgaben mit fremder Hilfe gelöst werden, so wird der Test so beurteilt, als ob die/der Studierende nicht am Test teilgenommen hätte.

Die beiden zum Download angebotenen Varianten des Skriptums unterscheiden sich nur im Format, nicht im Inhalt.

Studierende müssen bereits vor der Teilnahme an der Lehrveranstaltung in der Lage sein

• einfache Programme in Java zu erstellen, modifizieren, debuggen und dokumentieren sowie deren Abläufe nachzuzeichnen,
• grundlegende prozedurale Konzepte von Java zu beschreiben,
• grundlegende Such- und Sortier-Algorithmen auf Arrays zu beschreiben,
• Fehlerquellen in einfachen prozeduralen Programmen zu beschreiben,
• beim Lösen von einfachen Programmieraufgaben selbständig vorzugehen und einfache Programmeigenschaften zu kommunizieren.