„LED there be light!“

Lighthouse-Projekt bringt studentische Programmierarbeiten zum Leuchten

Ein Praktikum der anderen Art erwartet Informatikstudierende der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) im ersten und dritten Semester. Im Team programmieren sie interaktive Spiele, die sich dank 57.000 einzelner LEDs auf der Fassade des Uni-Hochhauses spielen lassen.

Text: Mirjam Michel (Studentin/PerLe)

Lighthouse: Junge Spielerinnen und Spieler testen Tetris auf der Hochhausfassade. Foto: Raissa Nickel, Uni Kiel

 

Es ist ein regnerischer Donnerstagabend. Im Audimax haben sich Studierende der Informatik versammelt und schauen gespannt auf das Unihochhaus. Normalerweise eher unauffällig ist das Hochhaus heute hell erleuchtet. Blaue, gelbe, grüne und rote Lichter wandern durch die Fenster. Sie sind Teil des sogenannten „Schimmler-Spiels“, welches Informatikstudierende für die heutige Präsentation auf dem Hochhaus programmiert haben. Das Grundprinzip des Spiels gleicht einer Art Puzzle bei dem durch strategisches Verschieben von Figuren am Ende ein Quadrat entstehen soll. Wie sie das Ganze interaktiv programmieren und welche speziellen Features sie dabei einbauen, war den Studierenden überlassen.

Zwei Wochen lang haben sich die Erst- und Drittsemester der Informatik auf ihren großen Tag vorbereitet. Nun ist es endlich soweit. „Wir sind gestern und heute durch das Gebäude gegangen, um die Jalousien zu öffnen und die Vorhänge zu schließen. So soll sichergestellt werden, dass in jedem Fenster nur eine Farbe zu sehen ist und sich die Farben nicht vermischen.“, erzählt Gavin Lüdemann, der zusammen mit anderen Studierenden für die technische Koordinierung des „Lighthouse-Projektes“ zuständig ist. Damit der Ablauf reibungslos funktioniert, hat das Studierendenteam die Lampen in den Büros gewartet und defekte Lampen ausgewechselt.

Grundlagenwissen praxisnah festigen

Entstanden ist das Lighthouse-Projekt anlässlich des 350-jährigen CAU-Jubiläums im Jahre 2015 durch eine Idee von Informatik- und Wirtschaftsinformatikstudierenden. Im selben Jahr fand die erste Auflage der Vorlesung statt, in der die Grundlagen der Programmierung unterrichtet wurden.  „Ich dachte mir, dass es ein cooles Abschlussprojekt wäre, wenn die Studierenden ihre Ergebnisse im Rahmen des Lighthouse-Projektes auf dem Unihochhaus präsentieren können. So können sie Freunden und Familie zeigen, woran sie ein Semester lang hart gearbeitet haben“, sagt Prof. Dr. Reinhard von Hanxleden, der den Lehrstuhl für Echtzeitsysteme und Eingebettete Systeme innehat und für die Vorlesung verantwortlich ist. Mit an Bord sind auch das Präsidium und die Pressestelle der Universität, die das Projekt unterstützen.

Zusätzlich zur Vorlesung geben die Studierenden jede Woche Hausaufgaben ab, die das Wissen vertiefen. Zum Großteil sind das Programmierungsaufgaben. Während der wöchentlich stattfindenden Übung haben sie die Gelegenheit, diese zu besprechen. Christoph Daniel Schulze ist leitender Doktorand, erstellt die Übungsaufgaben und betreut die Studierenden an dem Übungstermin. Er hebt die Wichtigkeit von Grundlagenwissen für das Lighthouse-Projekt hervor: „Viele Studierende fangen bei Null an. Deshalb bringen wir sie mithilfe der praktischen Aufgaben erstmal auf den Stand, so ein Projekt wuppen zu können. Ein Architekt wird ja auch nicht gleich damit betraut, ein Hochhaus zu bauen. Bevor sie das Abschlussprojekt bauen, müssen sie Grundkenntnisse erwerben.“

Am Ende der Vorlesungszeit erhalten die Studierenden dann im Rahmen eines Projektes – auch Praktikum genannt – die Aufgabe, in Zweierteams ein Spiel zu programmieren. Dafür haben die Studierenden zwei Wochen Zeit und ihnen steht ein Grundausbildungspool mit knapp 50 Arbeitsplätzen an der Universität zur Verfügung. In der Vergangenheit wurde dafür häufig das Spiel „Breakout“ gewählt, welches eines der ersten Computerspiele war. In dem Klassiker geht darum, eine Reihe von bunten Steinen, die am oberen Bildschirm angeordnet sind, mit einem Ball wegzuschießen. Solange der Ball im Spielfeld bleibt, können einzelne Bausteine nach oben geschossen werden. Sobald der Ball nach unten entkommt, ist das Spiel zu Ende. „Das Ziel ist, Spiele zu nehmen, die mit wenig Auflösung auskommen. Denn das Hochhaus hat auch nur eine geringe Auflösung“, erklärt Schulze.

 

Das Informatik-Team: Tim Weißenfelß, Christoph Daniel Schulze, Prof. Dr. Reinhard von Hanxleden, Gavin Lüdemann, Nico Biernat (v.l.n.r.). Foto: Mirjam Michel

 

Nico Biernat hat im letzten Jahr an der Programmierungsvorlesung teilgenommen und im Rahmen dieser auch beim Lighthouse-Projekt mitgemacht. Dann hat er die Möglichkeit erhalten, im Projektteam mitzuarbeiten. Er ist seit einem Semester dabei und hilft, das Projekt mit zu entwickeln, die Technik zu warten sowie die Software weiterzuentwickeln. Biernat hat aus dem Abschlussprojekt einiges mitgenommen: „Ich habe viel über Zusammenarbeit gelernt. Während des Semesters haben wir die Programmieraufgaben allein gelöst. Jetzt mussten wir zum ersten Mal mit einem Projektpartner zusammen etwas programmieren. Und da gab es teilweise ein paar Uneinigkeiten, wie wir gewisse Dinge am besten implementieren. Dabei haben wir gelernt, uns zu verständigen. Generell haben wir aus erster Hand erfahren, wie man etwas größere Projekte angeht. Wir haben auf jeden Fall Lust, das weiterzumachen und daran mitzuarbeiten.“

Masterstudent Tim Weißenfels hat im Wintersemester 2015/2016 ebenfalls an dem Projekt teilgenommen. Er war so begeistert von dem Projekt, dass er seitdem als wissenschaftliche Hilfskraft die Programmiervorlesung mitbetreut. „Für das Lighthouse-Projekt programmieren die Studierenden zum ersten Mal ein Spiel, welches auf Benutzereingaben in Echtzeit reagiert. In den Übungen gibt es häufig nur kleinere Aufgaben wie zum Beispiel Morsetext übersetzen. Ein Spiel ist dagegen schon ein etwas komplexeres Programm, das interaktiv gestaltet werden muss.“

Motivationskick durch Begeisterung

Ein Lernziel des Praktikums neben der Teamfähigkeit ist auch, ein Gefühl für Zeitmanagement zu entwickeln. „Viele Studierende nehmen sich am Anfang sehr viel vor. Häufig stellen sie dann fest ‚Moment, das schaffen wir ja alles gar nicht‘. Dann müssen sie sich überlegen, wie sie am Schluss dennoch ein abgeschlossenes Projekt abliefern können. Das sind wichtige Erfahrungen, die sie auch für das spätere Berufsleben gebrauchen können“, erklärt Prof. von Hanxleden. Aber es geht um mehr als das. Die Ergebnisse ihrer Arbeit live auf einer großen Fläche zu sehen und der Öffentlichkeit zu präsentieren soll vor allem auch motivieren, im Studium aufzugehen. „Meiner Erfahrung nach haben die meisten Studierenden das erste Semester mit viel Aufwand studiert und praktische Aufgaben bewältigt. In den zwei Wochen des Praktikums haben sie dann die Möglichkeit, alles, was sie gelernt haben, an einem Stück auszuprobieren und in das Projekt zu stecken. Das erfüllt viele mit einem riesigen Stolz“, sagt Lüdemann. Auch für Lüdemann persönlich war es ein Wendepunkt in seinem Studium: „Das Projekt hat in mir eine Begeisterung geweckt. Es war der Grund, weshalb ich das Lehramt verlassen und mich entschieden habe, mich voll der Informatik zu widmen“.

Biernat nickt zustimmend: „Mir hat es auch Riesenspaß gemacht mitzumachen. So ein großes Projekt auf die Beine zu stellen und das selbst auf dem Hochhaus spielen zu können, ist einfach toll.“ Auch die Gäste und Teilnehmenden am heutigen Abend sind zufrieden. Informatikstudent Skyler Mayfield stammt ursprünglich aus den USA und durfte an diesem Abend zum ersten Mal sein Spiel auf dem Lighthouse erleben. Zu diesem besonderen Anlass hat er auch seine Freundin eingeladen. Er zieht ein positives Fazit aus dem Projekt: „Ich fand die Praktikumsphase sehr spannend, und dass wir am Ende dieses Spiel auf dem Hochhaus zeigen konnten, fand ich auch cool. Es ist ein sehr gutes Gefühl, das geschafft und am Ende dieses ganz konkrete Ergebnis zu haben. Ich werde mich immer daran erinnern, wieviel Spaß das gemacht hat, auf diesem riesigen Bildschirm zu spielen.“

 

Informationen zum Projekt

 

Ausgewählte Youtube-Videos

 

 

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