Kurs 01697 – Einführung in Mensch-Computer-Interaktion

Zum zweiten Mal nach 2018 wurde dieser Kurs für das Studienjahr 2021 von der Fachschaft erneut für den Lehrpreis der FernUniversität nominiert. Dafür bedanken wir uns ganz herzlich bei allen Studierenden!

Gegenstand des Lehrpreis, der jährlich durch die Qualitätsverbesserungskommission der FernUniversität vergeben wird, ist die Umsetzung eines vorbildlichen Lehr-/Lernkonzepts. Das Vorschlagsrecht haben die Fachschaften.

In unseren Kursen kombinieren wir die zeitnahe und persönliche Betreuung unserer Studierenden mit didaktischen Möglichkeiten, die der Einzug der Digitalisierung in die Lehre bietet. Die Kurse folgen von der Gestaltung der Lehrtexte über die Bereitstellung einer umfangreichen Datenbank von Online-Selbsttestaufgaben und interaktivem Zusatzmaterial über die Lernplattform Moodle bis hin zur Prüfung einem abgestimmten Konzept. Dies bietet den Studierenden neben einer sinnvollen Prüfungsvorbereitung eine hohe Flexibilität beim Selbststudium und bei der Bearbeitung der obligatorischen Einsendeaufgaben.

* Gern würden wir auch die Freitextfeedbacks der Evaluation veröffentlichen. Dies ist jedoch aus Datenschutzgründen nicht möglich, da in diesen Kommentaren häufig direkte Vergleiche mit anderen, konkreten Lehrveranstaltungen gezogen werden.

Der gesamte Kurstext wird Ihnen zu Beginn des Semesters zur Verfügung gestellt. Daneben erfolgt weiterhin auch die Zusendung von Papierausdrucken.

• „Bis jetzt hatte ich noch kein so interessantes Skript wie dieses hier gelesen. Der Inhalt dient auch als Gesprächsstoff mit Kollegen und der Familie.“ - Beitrag im Moodle-Forum, WS 2013/2014
• „Der didaktische Aufbau, die in sich geschlossen wirkenden Zusammenhänge der Inhalte, der Sprach- und Darstellungsstil und letztlich auch die Betreuung im Portal Moodle sind in ihrer Gesamtheit einzigartig." - Evaluation WS 2014/2015
• "Das beste Skript welches ich in meiner kompletten akademischen Laufbahn hatte." - Evaluation, WS 2021/2022

Basierend auf den „Richtlinien für einen nicht-sexistischen Sprachgebrauch“ der UNESCO von 1993 und den Empfehlungen zur „Gleichbehandlung im Sprachgebrauch“ der Gesellschaft für Informatik von 1999 sind die Kurstexte durchgängig in geschlechtergerechter Sprache verfasst, bei der männliche und weibliche Sprachformen in einem ausgewogenen Verhältnis verwendet werden.

• "Die Verwendung der weiblichen Formen ist insbesondere für mich als Frau eine wohltuende Abwechslung, die deutlich mit dazu beiträgt, dass ich mich von einem Fachtext tatsächlich angesprochen fühle. Es wäre wünschenswert, wenn dieses Beispiel viele Nachahmer findet." - Beitrag im Moodle-Forum, WS 2013/2014
• "Die Sprachregelung ist eine großartige Sache, vielen Dank dafür!" - Evaluation, WS 2013/2014
• "Sogar die am Anfang zugegeben recht gewöhnungsbedürftige Nutzung auch weiblicher Substantivformen beginnt mir sehr zu gefallen." - Beitrag im Moodle-Forum, WS 2013/2014

Über die Lernplattform Moodle steht Ihnen eine umfangreiche und intensiv genutzte Datenbank von über 1000 Selbsttestaufgaben zur Verfügung, die es Ihnen rund um die Uhr ermöglicht, ein sofortiges Feedback zu Ihrem aktuellen Lernstand zu erhalten. Selbsttestaufgaben sind nach Kurseinheiten gruppierte, kurze Tests mit jeweils 10 zufällig ausgewählten Fragen oder Aufgaben, die Sie über das gesamte Semester hinweg zu allen Kurseinheiten beliebig häufig bearbeiten können.

• "Gut durchdachte Konzeption und Strukturierung der Materialien und der begleitenden regelmäßigen Mulitple-Choice-Tests" - Evaluation, SS 2014
• "Sehr gute Möglichkeit der Prüfungsvorbereitung" - Evaluation, WS 2013/2014
• "Besonders möchte ich das Online-Fragen-System hervorheben. Die Fragen haben sehr gut klargemacht, worauf es in dem Kurs ankommt, also was gelernt werden sollte. Die Art der Fragen sind m.E. beispielhaft dafür, wie sich Lernende auch selbst Fragen stellen können, um Lerninhalte zügig und beständig zu lernen." - Evaluation, WS 2012/2013

Sie haben die Möglichkeit, die obligatorischen Einsendeaufgaben zu allen Kurseinheiten zu einem von Ihnen frei gewählten Zeitpunkt einzureichen und sind nicht an den üblichen 2-wöchigen Bearbeitungsrhythmus gebunden.

• "Gut fand ich, dass die Einsendeaufgaben während der gesamten Kursdauer zur Einsendung bereitstehen und nicht an enge Bearbeitungszeiten gebunden sind. Das kommt dem Arbeitsrhythmus eines Berufstätigen sehr entgegen." - Evaluation, SS 2015
• "Auch sehr gut, dass man sich bei der Bearbeitung der Einsendeaufgaben nicht an den 2-Wochen-Rhythmus halten musste. Außerdem war die Bearbeitung der Einsendeaufgaben immer ein besonderes Ereignis - wie ein kleines Online-Spiel. Das hat Spaß gemacht und motiviert." - Evaluation, WS 2011/2012
• "Keine Fristen bei den Einsendeaufgaben zu haben, hat mir meinen Lebens- und Arbeitsalltag, sowie das gesamte Fach zehnmal erleichert." - Evaluation, WS 2013/2014

Neben dem sofortigen Feedback, das Sie zu Ihren bearbeiteten Aufgaben erhalten, können Sie auch ein Feeback an uns geben. Über die Moodle-Plattform haben Sie die Möglichkeit, die Verständlichkeit und Eindeutigkeit einer jeden gestellten Aufgaben zu bewerten und uns einen Kommentar zukommen zu lassen. Als ein für uns wertvolles Element der Qualitätssicherung werten wir Ihre Rückmeldungen (bisher über 10.000) kontinuierlich aus und können dadurch sowohl die Aufgaben als auch den Lehrtext stetig verbessern.

• "Gut fand ich, dass man direkt Feedback zu den Einsendeaufgaben geben kann." - Evaluation, WS 2014/2015

Wer über den Lehrtext hinaus das eine oder andere Teilgebiet der Mensch-Computer-Interaktion vertiefen möchte, findet im Moodle-Portal dieses Kurses zusätzliche, begleitende Materialien wie etwa Videos, Demos, Vorträge, Artikel oder Fernsehberichte.

• "Die Einbindung von multimedialen Inhalten in das Kursskript lockerten das Thema angenehm auf und verschafften einen Praxisbezug. Die Lernmotivation wurde dadurch deutlich gesteigert." - Evaluation, SS 2011
• "Ebenfalls eine gute Unterstützung waren die Videos im ergänzenden Kursmateri

Über das Diskussionsforum der Moodle-Umgebung können Sie sowohl untereinander als auch mit uns in Kontakt treten. Sie werden das gesamte Semester über in Fragen zu allen Kurseinheiten und zur Kursorganisation zeitnah und persönlich betreut. Selbstverständlich können Sie auch über die "klassischen" Kanäle per E-Mail oder Telefon mit uns in Kontakt treten.

• "Die Kursbetreuung in Moodle verdient ein besonderes Kompliment. Viele Informationen und direkter Kontakt im Forum zu den Betreuern." - Evaluation, WS 2011/2012
• "Die Kursbetreuung antwortet stets freundlich und zeitnah auf alle Fragen." - Evaluation, WS 2011/2012
• "Hervorragende Betreuung, u.a. schnelle und gute Beantwortung von Fragen" - Evaluation, WS 2012/2013

Zum Ende eines jeden Semesters wird eine Prüfung in Form einer Klausur angeboten, die regelmäßig zeitnah korrigiert wird.

• "Die Klausur war, fand ich, sehr fair gestellt." - Beitrag im Moodle-Forum, WS 2011/2012
• "Nur Einsendeaufgaben auswendig lernen führt allerhöchstens zum knappen Bestehen. Aber wenn man die Kurseinheiten wirklich gelesen hat, ist die Klausur machbar!" - Beitrag in einem Internet-Forum, WS 2013/2014
• "Sinnvoll gestellte Klausur" - Evaluation, SS 2013

Der Kurs führt in die grundlegenden Konzepte und Techniken des Gebiets Mensch-Computer-Interaktion (MCI) ein. Er beginnt mit einer Übersicht über die bisherige Entwicklung dieses Teilgebiets der Informatik sowie einer Klärung und Definition seiner Grundbegriffe. Im Anschluss werden die möglichen technischen Schnittstellen einer Interaktion zwischen Mensch und Computer (haptische, auditive und visuelle) beschrieben und hinsichtlich ihrer charakteristischen Eigenschaften untersucht. Dieser Betrachtung der technischen Seite der MCI folgt eine Einführung in die neurobiologischen Grundlagen der menschlichen Wahrnehmung am Beispiel der visuellen Informationsverarbeitung. Ausgewählte wahrnehmungspsychologische Phänomene werden beschrieben, aus denen sich schließlich grundlegende Prinzipien für die Gestaltung von Interaktion herleiten lassen. Die letzten drei Kurseinheiten wenden sich dem Entwicklungsprozess interaktiver Systeme zu. Dieser beginnt mit der empirischen Datenerhebung zur Anforderungsanalyse, der Verfeinerung der Anforderungen etwa über Prototypen und der textuellen sowie grafischen Formulierung der Konzepte. Anschließend folgt die Implementierung auf Basis von Programmparadigmen, die unter Verwendung grafischer SDKs wie etwa QT konkretisiert werden. Die abschließende Kurseinheit befasst sich mit der Evaluation von Funktionalität und Bedienbarkeit von Benutzungsschnittstellen mithilfe statistischer Methoden.

Kurseinheit 1 - Grundlagen der Interaktion

Die Kurseinheit beschreibt zunächst die geschichtliche Entwicklung der Mensch-Computer-Interaktion - von den Anfängen der ersten "programmierbaren" Webautomaten, über die ersten funktionsfähigen, Turing-vollständigen Computer zur Mitte des 20. Jahrhunderts, bis hin zur rasanten Entwicklung der Mensch-Computer-Interaktion innerhalb der letzten Jahrzehnte. Daran anschließend wird die Mensch-Computer-Interaktion im Kontext der Informatik und der Mensch-Maschine-Interaktion definiert und eingeordnet. Im weiteren Verlauf werden die grundlegenden Zusammenhänge von "Interaktion" im Rahmen der MCI diskutiert und anhand einer beispielhaften Analyse eines einfachen interaktiven Systems illustriert. Die Kurseinheit schließt mit einer Betrachtung, welche grundsätzlichen Möglichkeiten der Gestaltung eines interaktiven Systems bestehen, und welche Aspekte diesbezüglich in den nachfolgenden Kurseinheiten näher untersucht und erläutert werden.

Kurseinheit 2 - Zwei Richtungen der Informationsübertragung

Die Auswahl und Gestaltung der Schnittstellen einer Interaktion bestimmt auf grundlegende Weise, wie Informationen zwischen den Entitäten der Interaktion transferiert werden können. Die Wahl der Schnittstellen legt die Rahmenbedingungen fest, innerhalb derer sich die weiteren, in den folgenden Kurseinheiten beschriebenen Gestaltungsebenen bewegen können. Die Kurseinheit stellt zunächst die grundlegenden Interaktionsmechanismen und ihre Umsetzung in bekannten Standardschnittstellen dar. Im Anschluss werden mögliche Auswahlkriterien erläutert, anhand derer die Schnittstellen für ein interaktives System ausgewählt bzw. entworfen werden können.

Kurseinheit 3 - Wahrnehmung des Menschen am Beispiel des visuellen Systems

Diese Kurseinheit vermittelt Ihnen zunächst physiologische Grundlagen unserer Wahrnehmung wie etwa den Ablauf der Informationsübermittlung zwischen Nervenzellen. Im Hauptteil lernen Sie wichtige Prinzipien der Informationsverarbeitung in biologischen Systemen am Beispiel unseres visuellen Systems kennen, von denen gängige Methoden der Informatik inspiriert wurden. Sie erhalten dabei einen Überblick über den Informationstransfer von Lichtsignalen aus der Umwelt, die von der Netzhaut in zunehmend komplexeren Verarbeitungsschritten in unsere Großhirnrinde transferiert werden und dort in eine koherente Wahrnehmung von Objekten münden. Da jeweils Bezüge zu informatikrelevanten Themen gezogen werden, bildet diese Kurseinheit die Grundlage zum Verständnis der für die Gestaltung von Schnittstellen wichtigen Wahrnehmungsphänomene, die in der nächsten Kurseinheit vorgestellt werden.

Kurseinheit 4 - Gestaltung der Informationsdarstellung

Diese Kurseinheit befasst sich mit der Gestaltung der Informationsdarstellung einzelner Elemente eines interaktiven Systems. Nach einer kurzen Einordnung der Gestaltung der Informationsdarstellung in den gesamten Prozess der Gestaltung eines interaktiven Systems und der Darstellung der Bezüge zu den vorhergehenden Kurseinheiten, konzentriert sich der Hauptteil dieser Kurseinheit darauf, Ihnen eine Auswahl wichtiger Leitlinien und Gestaltungsgrundsätze für die Informationsdarstellung vorzustellen. Die vorgestellten Gestaltungsgrundsätze haben hierbei häufig einen starken Bezug zu Phänomenen der menschlichen Wahrnehmung und der Informationsverarbeitung des menschlichen Gehirns. Die Kurseinheit schließt mit der Vorstellung zweier Regelsätze sogenannter "Goldener Regeln", die Ihnen als praktisch anwendbare Faustformeln bei der Gestaltung interaktiver Systeme dienen sollen und die die zuvor beschriebenen Leitlinien und Gestaltungsgrundsätze zusammenfassen.

Kurseinheit 5 - Entwurfsmethoden für interaktive Systeme

Diese Kurseinheit vermittelt eine Übersicht über Prinzipien und Methoden zur Anforderungsanalyse, zur Konzeption und zum Entwurf interaktiver Systeme. Der erste Teil der Kurseinheit befasst sich mit dem Gebiet der Anforderungsanalyse. Sie lernen zunächst, welche Daten für die empirische Erfassung von Anforderungen benötigt werden und mit welchen Methoden diese Daten u.a. erhoben werden können. Im Anschluss werden verschiedene nutzungsorientierte Techniken und der Einsatz verschiedener Formen von Prototypen zum Zwecke der Analyse und Verfeinerung bestehender Anforderungen vorgestellt. Der zweite Teil der Kurseinheit widmet sich schließlich der Vorstellung von Methoden für die Konzeption und den Entwurf interaktiver Systeme, wobei insbesondere Verfahren für die formale Beschreibung und Modellierung komplexer Interaktionen im Fokus stehen.

Kurseinheit 6 - Implementierung Interaktiver Systeme

In dieser Kurseinheit lernen Sie, wie die Vorgaben der Phase des Entwurfs grafischer Benutzungsschnittstellen während einer Implementierungsphase umgesetzt werden können. Nachdem Ihnen kurz der Begriff des Pflichtenhefts vorgestellt wird, erhalten Sie einen Überblick über verschiedenartige Architekturen und Eigenschaften von Fenster- und Grafiksystemen. Sie lernen grundlegende Programmierparadigmen grafischer Oberflächen kennen wie beispielsweise die Behandlung von Ereignissen, und wie diese im Rahmen der Entwicklung grafischer Oberflächen gehandhabt werden. Konkret werden Sie neben zahlreichen anderen Frameworks für die Entwicklung grafischer Benutzungsschnittstellen insbesondere das Qt-Framework im Detail kennenlernen. Schließlich lernen Sie im Abschnitt über deklarative Sprachen mit XAML und QML zwei moderne Ansätze kennen, mit denen sich eine Trennung von grafischer Gestaltung und Implementierung realisieren lässt.

Kurseinheit 7 - Evaluierung interaktiver Systeme

In dieser Kurseinheit lernen Sie Prinzipien und Methoden der Evaluation interaktiver Systeme kennen. Drei Hauptziele einer Evaluation bestehen in der Beurteilung der Funktionalität und der Bedienbarkeit eines Systems sowie in der Identifikation von Fehlern. Nachdem Sie Grundlagen der Stochastik (wie etwa die Normalverteilung) und des Testens von Hypothesen (wie etwa als konkretes Beispiel den t-Test) kennengelernt haben, wird Ihnen eine Reihe diverser Evaluationsmethoden vorgestellt. Unter ihnen sind analytische Methoden, die ohne Testpersonen angewendet werden können, wie etwa der Cognitive Walkthrough, aber auch Methoden, die mit Benutzenden arbeiten, wie etwa Beobachtungs- und Fragetechniken. Schließlich erfahren Sie, nach welchen Kriterien sich die vorgestellten Evaluationsmethoden klassifizieren lassen, so dass Sie in der Lage sein sollten, eine für eine gegebene Situation geeignete Methode auszuwählen.