Im Rahmen des Forschungsprojektes “Interaktive Lehre in virtuellen MINT-Laboren | MINT-VR-Labs" wurde an der Berliner Hochschule für Technik (BHT) die virtuelle Lernumgebung „Grundlagen der Programmierung in der Pizza-Fabrik“ entwickelt. In dieser können Studierende auf spielerische Art und Weise die wichtigsten Programmiergrundlagen erlernen. Dazu befinden sich die Studierenden in einer großen Pizza-Fabrik mit Glasfenstern und Fließbändern und in Spalten angeordenten Steckplätzen für Funktionswürfel. Diese Funktionsaufrufe in Würfelform können für die Zutaten der Pizzen stehen, aber auch für Bedingungen, Schleifen oder Verzweigungen. Neben den Fließbändern gibt es in der Halle einige Räume mit Informationen zu Algorithmen, um den Lernenden zu helfen, die Logik dahinter zu verstehen. Der Programmiercode wird auf einer separaten Tafel unmittelbar angezeigt, so dass der Transfer von den Funktionsaufrufen als Würfel hin zu einer (Pseudo- )Programmiersprache ermöglicht wird.
Für die Aufgaben kann es unter Umständen verschiedene Lösungen geben, gesucht ist natürlich die mit dem kürzesten Code.
Der Inhalt Moduls ist in verschiedene Level unterteilt. Jedes Level baut auf dem vorherigen auf und lehrt einen neuen Programmieraspekt.
Level 1: Die erste Stufe lehrt die Spieler die grundlegenden Interaktionen des Fließbands. Sie werden mit einem einzigen Fließband mit einer begrenzten Anzahl von Steckplätzen und ein paar Funktionswürfeln konfrontiert. Die Aufgabe der Studierenden besteht darin, die richtigen Würfel auszuwählen und sie in der korrekten Reihenfolge auf die Fließbandplätze zu legen, um eine bestimmte Pizza herzustellen (z.B. Salamipizza).
Level 2: Bedingungen
Die zweite Stufe führt die Bedingungswürfel ein. Die Spieler müssen nicht nur die richtigen Funktionswürfel auswählen und sie in der richtigen Reihenfolge in den Steckplätzen an dem Fließband anordnen, sondern auch mit Hilfe von Bedingungswürfeln steuern, unter welchen Bedingungen die Funktionswürfel ausgeführt werden sollen. So können sie zum Beispiel auf bestimmte Aufträge reagieren, die das Zurückhalten einzelner Zutaten (z.B. vegetarisch) verlangen.
Level 3: Schleifen
Das dritte Level führt Schleifenwürfel ein.
Diese ermöglichen komplexere Aufgaben.
Die Spieler könnten aufgefordert werden, ein Fließband zu erstellen, das Pizzen produziert, bei denen zusätzliche Portionen von Zutaten verlangt werden (z.B. 2x Käse).
Level 4: Verzweigungen
In der vierten und letzten Stufe haben die Spieler ein verzweigtes Fließband, das es ihnen ermöglicht, je nach Bestellung völlig unterschiedliche Pizzen zu produzieren. Die Aufgabe besteht darin, die richtigen Funktionswürfel auszuwählen und sie in der richtigen Reihenfolge auf dem Fließband vor und auf den Verzweigungen zu platzieren. Zusätzlich müssen sie Bedingungswürfel und Schleifenwürfel setzen, um spezielle Aufträge auf den Funktionswürfeln zu berücksichtigen.
Das Projekt wurde in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Heike Ripphausen-Lipa und Daniela Roth realisiert.
