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Anwendungsentwicklung und Softwarequalität – Ein Softwareprojekt fachlich präsentieren

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Anwendungsentwicklung und Softwarequalität – Ein Softwareprojekt fachlich präsentieren

Einleitung

Zielgruppe: Ausbildung zum Fachinformatiker bzw. zur Fachinformatikerin, Fachrichtung Anwendungsentwicklung

Lernziel: Du kannst ein Softwareprojekt fachlich, verständlich und kritisch präsentieren. Dabei erklärst Du den Nutzen, die Architektur, die Testergebnisse und die offenen Risiken.

Praxisfall: Du entwickelst einen Prototyp für die Materialreservierung in einer fiktiven Ausbildungswerkstatt.

Lernformat: Sechs kurze Lerneinheiten, Visualisierungen, Videos, lokaler Python-Code, automatisierte Tests, interaktive Aufgaben und Präsentationstraining.

Vorkenntnisse: Grundkenntnisse in Python, Programmierung und Softwareentwicklung.

Sicherheit: Verwende ausschließlich fiktive Daten und eine lokale, ausdrücklich autorisierte Lernumgebung. Keine Produktivsysteme, fremden Netze, Zugangsdaten oder Kundendaten verwenden. Externe Lernmedien nur nach Freigabe öffnen. Dabei können Verbindungsdaten an die jeweiligen Anbieter übertragen werden.

Dein Lernpfad

n| 3

Einheit	Thema	Ergebnis
1	Projektnutzen	Problem und Mehrwert erklären
2	Anforderungen	Anwendungsfall darstellen
Architektur	Softwareaufbau visualisieren
4	Implementierung	Lokale Demo ausführen
5	Softwarequalität	Tests und Daten bewerten
6	Projektpräsentation	Risiken und Entscheidungen begründen

Lerneinheit 1: Projektnutzen verständlich machen

Leitfrage: Welches Problem löst Deine Software?

In der fiktiven Ausbildungswerkstatt werden elektronische Bauteile benötigt. Eine Reservierung soll verhindern, dass mehr Material eingeplant wird, als verfügbar ist.

Projektziel: Ein einfacher Prototyp überprüft eine Reservierungsmenge und berechnet den verbleibenden Bestand.

Nutzen: Die Reservierungsregeln lassen sich einheitlich anwenden. Fehlerhafte Mengen können früh erkannt werden.

Wichtig: Das ist ein erwarteter Nutzen. Eine tatsächliche Zeitersparnis müsste erst durch Messungen nachgewiesen werden.

Abbildung: Phasen der Softwareentwicklung. Quelle: Wikimedia Commons, Tazlavi, CC BY-SA 4.0.

Mini-Aufgabe: Der überzeugende Projektsatz

Basis: Formuliere den Projektnutzen in höchstens 25 Wörtern.

Hilfe 1: Wer verwendet die Software?

Hilfe 2: Welcher Fehler soll verhindert werden?

Hilfe 3: Beginne mit „Unsere Anwendung unterstützt ...“.

Musterfeedback: Eine Aussage wie „Unsere Anwendung prüft Reservierungsmengen und verhindert Buchungen über dem verfügbaren Bestand“ ist nachvollziehbar, weil sie eine konkrete Funktion und deren fachlichen Nutzen verbindet. „Unsere Software ist modern“ bleibt dagegen unbelegt.

Lerneinheit 2: Anforderungen und Anwendungsfälle

Leitfrage: Was muss die Anwendung leisten?

Die Anwendung soll eine Materialmenge reservieren, sofern genügend Bestand vorhanden ist.

Anforderung	Akzeptanzkriterium
Material reservieren	Der neue Bestand ist korrekt berechnet
Überbuchung vermeiden	Zu große Mengen werden abgewiesen
Eingaben prüfen	Null und negative Mengen werden abgewiesen
Unbekannte Artikel erkennen	Die Anwendung meldet einen unbekannten Artikel

Projektgrenze: Der Prototyp besitzt noch keine Benutzerverwaltung, grafische Oberfläche, Datenbank oder gleichzeitige Mehrbenutzerverarbeitung.

Abbildung: Allgemeines UML-Anwendungsfalldiagramm als Vergleichsbeispiel. Quelle: Slashme, Wikimedia Commons.

Deine Aufgabe: Zeichne ein eigenes Anwendungsfalldiagramm für die Materialreservierung. Stelle einen Azubi als Akteur und das Reservieren von Material als Anwendungsfall dar.

Lerneinheit 3: Die Softwarearchitektur präsentieren

Leitfrage: Welche Bausteine übernehmen welche Aufgaben?

Softwarearchitektur zeigt, wie ein System strukturiert ist und welche Verantwortlichkeiten seine Bausteine besitzen.

Das Beispiel besitzt eine einfache lokale Architektur:

       AZUBI
         |
         v
    CLI-DEMO
         |
         v
  reservieren()
  Geschäftslogik
         |
         v
  Python-Dictionary
  Bestand im RAM

CLI-Demo: Zeigt Eingaben und Ergebnisse im Terminal.

Geschäftslogik: Prüft Mengen und berechnet den neuen Bestand.

Datenhaltung: Verwendet ein Dictionary im Arbeitsspeicher. Der Bestand wird nicht dauerhaft gespeichert.

Abbildung: Model-View-Controller als weiterführendes Architekturbeispiel. Unser kleiner Prototyp implementiert dieses Muster nicht. Quelle: MovGP0, CC BY-SA 3.0.

Fachvideo: Simon Brown – The C4 Model for Visualising Software Architecture. Das Video erklärt die Darstellung von Softwarearchitektur auf verschiedenen Abstraktionsebenen.

Merke: Zeige in Deiner Präsentation zunächst das Gesamtsystem und danach nur die Architekturdetails, die Deine Entscheidungen erklären.

Mini-Aufgabe: Architekturentscheidung

Anwendung: Erkläre in zwei Sätzen, weshalb die Reservierungslogik als eigene Funktion umgesetzt wurde.

Hilfe 1: Denke an Wiederverwendbarkeit.

Hilfe 2: Die Funktion kann ohne Benutzeroberfläche getestet werden.

Hilfe 3: Vergleiche Geschäftslogik und Präsentationsschicht.

Musterfeedback: Die Trennung ist sinnvoll, weil dieselben fachlichen Regeln unabhängig von einer späteren Oberfläche geprüft werden können. Allerdings sind die Bausteine im Beispiel nur logisch getrennt und befinden sich noch in einer Python-Datei.

Lerneinheit 4: Ein lauffähiges Softwareprojekt demonstrieren

Leitfrage: Kannst Du die zentrale Funktion live nachweisen?

Die folgende Demonstration läuft mit Python 3 und benötigt keine zusätzlichen Pakete, Datenbanken oder Netzwerkdienste.

Vorbereitung: Erstelle auf Deinem lokalen Rechner einen neuen, leeren Lernordner. Speichere den folgenden, zuvor geprüften Quelltext als projekt.py. Verwende ausschließlich diese fiktiven Materialdaten.

import sys
import unittest


def reservieren(bestand, artikel, menge):
    """Berechnet neuen Bestand ohne Änderung der Eingabe."""
    if type(menge) is not int or menge <= 0:
        raise ValueError("Menge muss positiv sein")

    if artikel not in bestand:
        raise KeyError("Artikel unbekannt")

    if menge > bestand[artikel]:
        raise ValueError("Bestand reicht nicht aus")

    ergebnis = dict(bestand)
    ergebnis[artikel] -= menge
    return ergebnis


class TestReservierung(unittest.TestCase):

    def setUp(self):
        self.daten = {"Arduino": 8, "Sensor": 5}

    def test_erfolgreiche_reservierung(self):
        neu = reservieren(self.daten, "Arduino", 3)
        self.assertEqual(neu["Arduino"], 5)

    def test_original_bleibt_unveraendert(self):
        reservieren(self.daten, "Arduino", 3)
        self.assertEqual(self.daten["Arduino"], 8)

    def test_ueberbuchung(self):
        with self.assertRaises(ValueError):
            reservieren(self.daten, "Sensor", 6)

    def test_ungueltige_menge(self):
        with self.assertRaises(ValueError):
            reservieren(self.daten, "Sensor", 0)

    def test_unbekannter_artikel(self):
        with self.assertRaises(KeyError):
            reservieren(self.daten, "Motor", 1)


if __name__ == "__main__":
    if sys.argv[1:] == ["--test"]:
        unittest.main(argv=[sys.argv[0]], verbosity=2)

    elif not sys.argv[1:]:
        vorher = {"Arduino": 8, "Sensor": 5}
        nachher = reservieren(vorher, "Arduino", 3)
        print("Vorher:", vorher)
        print("Nachher:", nachher)

    else:
        print("Aufruf: python projekt.py [--test]")
        sys.exit(2)

Lokale Demo starten

Öffne ein Terminal im Lernordner.

Demonstration:

python -I -B projekt.py

Erwartete Ausgabe:

Vorher: {'Arduino': 8, 'Sensor': 5}
Nachher: {'Arduino': 5, 'Sensor': 5}

Automatisierte Tests:

python -I -B projekt.py --test

Bei unverändertem Programm sollten fünf Tests mit „OK“ abschließen.

Hinweis: Die Option -I aktiviert den isolierten Python-Modus, -B unterdrückt das Schreiben von Bytecode-Dateien. Dieser Modus ist keine vollständige Betriebssystem-Sandbox. Führe ausschließlich vertrauenswürdigen lokalen Beispielcode aus.

Abbildung: Beispiel zur Darstellung eines Programmablaufs. Quelle: Erik Streb, CC BY-SA 3.0.

Mini-Aufgabe: Beschreibe den Ablauf Deiner Funktion als eigenes Flussdiagramm mit Eingabeprüfung, Bestandsprüfung und Ergebnis.

Lerneinheit 5: Softwarequalität durch Tests belegen

Leitfrage: Was beweisen Deine Tests tatsächlich?

Softwarequalität umfasst unter anderem korrekte Funktionen, Zuverlässigkeit, Wartbarkeit und Sicherheit.

Ein erfolgreicher Test zeigt, dass das getestete Verhalten unter den jeweiligen Bedingungen dem erwarteten Ergebnis entspricht. Er beweist nicht die allgemeine Fehlerfreiheit.

Abbildung: Testpyramide mit Unit-, Integrations- und End-to-End-Tests. Quelle: Abbe98, CC BY-SA 4.0.

Fachvideo: Corey Schafer – Python Tutorial: Unit Testing Your Code with the unittest Module.

Testfälle als Qualitätsnachweis

Test	Erwartetes Verhalten	Ebene
Gültige Reservierung	Bestand wird korrekt reduziert	Unit-Test
Unveränderter Eingabebestand	Originaldaten bleiben erhalten	Unit-Test
Überbuchung	ValueError wird ausgelöst	Unit-Test
Ungültige Menge	Null wird abgewiesen	Unit-Test
Unbekannter Artikel	KeyError wird ausgelöst	Unit-Test

Wichtig: Die fünf Tests prüfen nur einzelne Aspekte der lokalen Geschäftslogik. Integrationstests, Oberflächentests, Lasttests und Sicherheitstests fehlen.

Daten visualisieren

Die folgende Visualisierung verwendet ausschließlich fiktive Werte aus dem Programmbeispiel.

Bestand in Stück

Arduino vorher   ████████  8
Arduino nachher   █████     5

Sensor vorher    █████      5
Sensor nachher   █████      5

Reserviert: 3 Arduino

Interpretation: Der Arduino-Bestand sinkt um drei Stück. Der Sensor-Bestand bleibt unverändert.

Präsentationstipp: Zeige zu jeder Grafik die Ausgangsdaten, die Veränderung und die fachliche Bedeutung.

Mini-Aufgabe: Fehler gezielt erzeugen

Anwendung: Ändere in einer lokalen Kopie der Funktion die Berechnung von

ergebnis[artikel] -= menge

zu

ergebnis[artikel] += menge

Führe die Tests erneut aus und stelle anschließend die richtige Berechnung wieder her.

Hilfe 1: Welcher Test prüft den Bestand nach einer gültigen Reservierung?

Hilfe 2: Vergleiche das erwartete Ergebnis mit dem tatsächlich berechneten Wert.

Hilfe 3: Der Wert muss nach einer Reservierung kleiner werden.

Begründetes Feedback: Wenn der Erfolgstest jetzt fehlschlägt, hat die Testsuite den eingebauten Rechenfehler erkannt. Die übrigen Tests können trotzdem bestehen, weil sie andere Eigenschaften prüfen. Genau deshalb sind gezielt ausgewählte Testfälle wichtig.

Lerneinheit 6: Offene Risiken fachlich darstellen

Leitfrage: Was kann die Anwendung noch nicht zuverlässig?

Ein professioneller Projektabschluss verschweigt keine Grenzen.

Abbildung: Risikomatrix. Quelle: Josef Kolerus, CC BY-SA 4.0.

Offenes Risiko	Auswirkung	Nächste Maßnahme
Gleichzeitige Reservierungen	Mögliche widersprüchliche Bestände	Zentrale Speicherung mit geeigneter Transaktionskontrolle
Fehlende dauerhafte Speicherung	Bestand geht nach Programmende verloren	Persistenz und Wiederherstellung konzipieren
Fehlende Rollenverwaltung	Keine geregelten Berechtigungen	Authentifizierung und Autorisierung planen
Unvollständige Testabdeckung	Unentdeckte Fehler sind möglich	Weitere Grenz-, Integrations- und Systemtests

Risikobewertung: Priorisiere Risiken nach ihrer geschätzten Eintrittswahrscheinlichkeit und Auswirkung. Die Priorität ist eine begründete Einschätzung, kein bereits gemessener Wert.

Transferaufgabe: Der gleichzeitige Zugriff

Zwei Azubis möchten gleichzeitig die letzten verfügbaren Sensoren reservieren.

Aufgabe: Erkläre, warum die bisherige Dictionary-Lösung für einen Mehrbenutzerbetrieb nicht ausreicht.

Hilfe 1: Wo befinden sich die Daten?

Hilfe 2: Was geschieht, wenn zwei Vorgänge denselben Ausgangsbestand verwenden?

Hilfe 3: Denke an gemeinsame Speicherung und atomare Buchungen.

Begründetes Feedback: Eine überzeugende Lösung benennt das Risiko widersprüchlicher Buchungen und schlägt Transaktionen oder eine vergleichbare Synchronisierung vor. Zusätzliche Unit-Tests allein lösen das Problem nicht, weil auch die Architektur des Mehrbenutzerbetriebs angepasst werden muss.

Ein Softwareprojekt überzeugend präsentieren

Deine Leitstruktur: Problem – Nutzen – Architektur – Nachweis – Risiko – Ausblick

Die folgende Zeiteinteilung ist eine siebenminütige Übungspräsentation, keine verbindliche Prüfungszeit.

Zeitfenster	Inhalt	Geeignetes Medium
0:00–0:45	Ausgangslage und Ziel	Problem-Nutzen-Folie
0:45–2:00	Anforderungen	Anwendungsfalldiagramm
2:00–3:15	Architektur und Entscheidung	Bausteindiagramm
3:15–4:45	Lokale Demo und Tests	Terminal und Testtabelle
4:45–6:00	Offene Risiken	Risikomatrix
6:00–7:00	Ergebnis und nächste Schritte	Zusammenfassung

Fachvideo: Mark Richards – Lesson 31: Presenting Architecture.

Präsentationsregel: Zeige keine langen Quelltextseiten. Erkläre eine zentrale Funktion, führe einen Test vor und begründe Deine technischen Entscheidungen.

Die IHK betont für die Projektpräsentation insbesondere die adressatengerechte Darstellung von Arbeitsergebnissen und die Begründung des Vorgehens. Beachte immer die aktuell geltenden Vorgaben Deiner zuständigen IHK.

Beispiel für Deinen Einstieg

„In unserer fiktiven Ausbildungswerkstatt sollen elektronische Bauteile zuverlässig reserviert werden. Ich habe dafür einen Python-Prototyp entwickelt, der gültige Reservierungen verarbeitet und unzulässige Mengen abweist. Ich erläutere Ihnen den Aufbau, die automatisierten Tests und die noch offenen Risiken.“

Checkliste für die Präsentation

Zielgruppenanalyse: Ist klar, für wen Du präsentierst?
Anforderungsanalyse: Ist das Ausgangsproblem verständlich?
Softwarearchitektur: Werden wichtige Bausteine und Entscheidungen erklärt?
Softwaretest: Zeigst Du nachvollziehbare Testnachweise?
Risikomanagement: Benennst Du Grenzen und konkrete Maßnahmen?
Präsentationstechnik: Sind Grafiken lesbar, Aussagen präzise und Medien rechtlich geklärt?

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Welche Aussage beschreibt den fachlichen Nutzen des Projekts am besten? (Reservierungen werden auf verfügbaren Bestand geprüft) (!Das Projekt verwendet eine Programmiersprache) (!Das Programm enthält mehrere Funktionen) (!Die Anwendung startet im Terminal)

Welche Funktion gehört zur Geschäftslogik? (Prüfung und Berechnung einer Reservierung) (!Anzeige eines Firmenlogos) (!Gestaltung einer Präsentationsfolie) (!Auswahl der Hintergrundfarbe)

Was beschreibt eine Projektgrenze? (Die Anwendung unterstützt noch keinen Mehrbenutzerbetrieb) (!Die Anwendung besitzt alle denkbaren Funktionen) (!Das Projekt hat grundsätzlich keine Risiken) (!Die Software benötigt niemals Wartung)

Was ist ein Ziel eines Architekturdiagramms? (Bausteine und ihre Beziehungen verständlich darstellen) (!Jede Quelltextzeile vollständig abbilden) (!Sämtliche Testergebnisse ersetzen) (!Alle Risiken automatisch beseitigen)

Warum erstellt die Funktion eine Kopie des Bestands? (Die ursprünglichen Eingabedaten bleiben unverändert) (!Das Programm benötigt dadurch eine Datenbank) (!Alle Reservierungen werden dauerhaft gespeichert) (!Die Anwendung wird automatisch mehrbenutzerfähig)

Welcher Aufruf startet die fünf lokalen Unit-Tests? (python -I -B projekt.py --test) (!python -I -B projekt.py --server) (!python -I -B projekt.py --deploy) (!python -I -B projekt.py --network)

Was erwartet der Test bei einer Reservierung über dem verfügbaren Bestand? (Einen ValueError) (!Eine erfolgreiche Reservierung) (!Eine automatische Bestandserhöhung) (!Eine Verbindung zu einem Webserver)

Was lässt sich aus fünf erfolgreichen Unit-Tests schließen? (Die fünf geprüften Verhaltensweisen entsprachen den Erwartungen) (!Die Software ist vollständig fehlerfrei) (!Alle Sicherheitsrisiken wurden beseitigt) (!Die Software ist für den Produktivbetrieb freigegeben)

Welches Risiko besteht bei gleichzeitigen Reservierungen? (Widersprüchliche Bestände durch konkurrierende Zugriffe) (!Automatisch vollständige Datensicherung) (!Grundsätzlich fehlerfreie Buchungen) (!Garantiert bessere Systemleistung)

Wie gehst Du bei einer professionellen Projektpräsentation mit offenen Risiken um? (Du erläuterst Auswirkungen und geeignete nächste Maßnahmen) (!Du verschweigst alle noch vorhandenen Probleme) (!Du ersetzt fehlende Tests durch Werbeaussagen) (!Du erklärst den Prototyp ungeprüft zum fertigen Produkt)

Memory

Ordne die Begriffe ihren fachlich passenden Bedeutungen zu.

Projektnutzen	Mehrwert für die Zielgruppe
Anwendungsfall	Ablauf aus Sicht eines Nutzers
Geschäftslogik	Fachliche Regeln einer Anwendung
Unit-Test	Einzelprüfung einer Softwareeinheit
Grenzfall	Eingabe am Rand eines gültigen Bereichs
Restrisiko	Nach Maßnahmen verbleibende Gefährdung

Drag and Drop

Ordne die Projektbegriffe den richtigen Beschreibungen zu.

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Thema
Bedarfsanalyse	Problem der Ausbildungswerkstatt
Softwareentwurf	Verantwortlichkeiten der Bausteine
Implementierung	Entwicklung einer lauffähigen Funktion
Verifikation	Abgleich mit erwarteten Testergebnissen
Risikobewertung	Untersuchung möglicher negativer Auswirkungen

Kreuzworträtsel

Nutzen	Wie heißt der fachliche Mehrwert eines Projekts?
Architektur	Wie heißt die grundlegende Struktur eines Softwaresystems?
Unittest	Wie nennt man die automatisierte Prüfung einer einzelnen Softwareeinheit?
Risiko	Welcher Begriff bezeichnet die Möglichkeit eines unerwünschten Ereignisses?
Prototyp	Wie heißt eine vorläufige Ausführung zur Erprobung einer Lösung?
Bestand	Wie heißt die verfügbare Menge von Material?

LearningApps

Nutze die thematische Suche nach weiteren Lernübungen. Externe Angebote nur mit Freigabe öffnen und dort keine persönlichen oder betrieblichen Daten eingeben.

Lückentext

Im Ausbildungsbeispiel wird eine einfache

entwickelt.

Der fachliche

beschreibt den Mehrwert des Softwareprojekts.

Ein

verdeutlicht eine Funktion aus Nutzersicht.

Die

beschreibt den grundlegenden Aufbau des Systems.

Eine eigene Funktion verarbeitet die

der Reservierung.

Das Python-Programm speichert seinen aktuellen Datenbestand im

.

Automatisierte Einzeltests heißen auch

.

Die fünf Beispieltests werden mit dem Framework

ausgeführt.

Eine erfolgreiche Testsuite beweist nicht die vollständige

einer Anwendung.

Gleichzeitige Zugriffe können zu widersprüchlichen

führen.

Die Bewertung offener Risiken berücksichtigt deren mögliche

.

Eine überzeugende Projektpräsentation begründet technische

.

Offene Aufgaben

Bearbeite die Aufgaben in aufsteigender Schwierigkeit. Verwende für praktische Versuche ausschließlich lokale Kopien und fiktive Daten.

Leicht – Basisaufgaben

Projektnutzen: Gestalte eine Folie, die Ausgangslage, Zielgruppe und erwarteten Nutzen der Materialreservierung erklärt.
Anwendungsfall: Zeichne ein einfaches Anwendungsfalldiagramm mit einem Akteur und einer Reservierungsfunktion.
Softwarearchitektur: Erstelle ein eigenes Bausteindiagramm aus CLI, Geschäftslogik und Datenhaltung.
Softwaretest: Führe die fünf lokalen Tests aus und erstelle einen kurzen Testbericht mit erwarteten und tatsächlichen Ergebnissen.

Standard – Anwendungsaufgaben

Präsentationstechnik: Erstelle eine dreiminütige Projektpräsentation mit maximal vier inhaltsorientierten Folien.
Testfall: Ergänze im lokalen Programm einen Test für eine negative Reservierungsmenge und erkläre das erwartete Ergebnis.
Datenvisualisierung: Erstelle eine eigene Grafik zu den fiktiven Bestandsveränderungen und interpretiere sie fachlich.
Softwaredokumentation: Produziere ein kurzes Bildschirmvideo der lokalen Demo ohne persönliche Daten, Zugangsdaten oder externe Veröffentlichung.

Schwer – Transferaufgaben

Nebenläufigkeit: Entwirf eine Architektur für gleichzeitige Reservierungen und begründe den Einsatz geeigneter Transaktionsmechanismen.
Risikomanagement: Entwickle eine Risikomatrix für eine spätere Mehrbenutzerversion und priorisiere drei Verbesserungen.
Qualitätssicherung: Entwirf einen Testplan für eine zukünftige Version mit Datenbank, Benutzerverwaltung und Oberfläche.
Fachgespräch: Simuliere ein Prüfungsgespräch mit einer anderen Person, zeichne die Antworten nach Einwilligung lokal auf und verbessere Deine Argumentation.

Selbstkontrolle und begründetes Feedback

Niveau	Prüffrage	Begründetes Feedback
Basis	Wird ein konkreter Nutzen genannt?	Gut ist ein überprüfbarer Zusammenhang zwischen Problem und Lösung. Allgemeine Werbeaussagen sind kein fachlicher Nachweis.
Anwendung	Stimmen Demo, Grafik und Tests überein?	Gut ist eine konsistente Darstellung von Eingaben, erwarteten Ergebnissen und beobachtetem Verhalten. Widersprüche müssen untersucht werden.
Transfer	Werden Architekturentscheidung und Restrisiko begründet?	Gut ist eine Lösung, die Auswirkungen, Alternativen und technische Grenzen einbezieht. Eine bloße Aufzählung von Technologien genügt nicht.

Lernkontrolle

Die Lernkontrolle prüft vor allem Zusammenhänge, Begründungen und die Übertragung auf neue Situationen.

Wirtschaftlichkeit: Erkläre, wie Du den behaupteten Zeitgewinn einer Materialreservierung in einem späteren Pilotversuch fair messen würdest.
Softwarearchitektur: Begründe, weshalb die lokale Dictionary-Lösung für einen Prototyp ausreichen kann, für den dauerhaften Mehrbenutzerbetrieb jedoch nicht.
Teststrategie: Zeige anhand zweier zusätzlicher Tests, wie Du die bisherige Absicherung sinnvoll erweiterst, und erkläre die Grenzen dieser Tests.
Fehleranalyse: Untersuche die Folgen einer versehentlich addierten statt subtrahierten Reservierungsmenge und beschreibe, wie Tests den Fehler sichtbar machen.
Risikomanagement: Priorisiere fehlende Persistenz, fehlende Berechtigungen und konkurrierende Buchungen für einen geplanten Einsatz und begründe Deine Reihenfolge anhand eines konkreten Nutzungsszenarios.
Projektpräsentation: Erkläre die gleiche Architektur einmal gegenüber einem Ausbilder mit technischem Hintergrund und einmal gegenüber einer fachlichen Leitung ohne Programmierkenntnisse.

Lernnachweis

Für einen aussagekräftigen Lernnachweis reichst Du folgende eigene Arbeitsergebnisse ein:

Eine Problem- und Nutzenbeschreibung mit prüfbarem Projektziel.
Ein Anwendungsfall- und ein vereinfachtes Architekturdiagramm.
Den lokal ausgeführten Python-Prototyp mit fiktiven Beispieldaten.
Ein dokumentiertes Testprotokoll einschließlich mindestens eines untersuchten Fehlers.
Eine selbst erstellte Datenvisualisierung mit fachlicher Interpretation.
Eine priorisierte Übersicht offener Risiken und geeigneter Maßnahmen.
Eine kurze, adressatengerechte Projektpräsentation mit begründeten Architekturentscheidungen.
Eine persönliche Reflexion zu Qualitätsnachweisen, Grenzen und weiteren Entwicklungsschritten.

Bewertungsmaßstab: Entscheidend sind fachliche Richtigkeit, Nachvollziehbarkeit, prüfbare Belege, Begründung technischer Entscheidungen und ehrlicher Umgang mit offenen Risiken.

OERs zum Thema

Wikipedia

Der folgende Artikel ergänzt die Grundlagen zur Softwarearchitektur.

Weitere geeignete Wikipedia-Themen: Softwarequalität, Softwaretest, Unit-Test, Anwendungsfalldiagramm, Softwarearchitektur und Risikomanagement.

Geprüfte Fachquellen

IHK Südlicher Oberrhein – Fachinformatiker/in: Anforderungen an Projektpräsentation, Fachgespräch und adressatengerechte Darstellung.
IHK Nord Westfalen – Betriebliche Projektarbeit: Hinweise zur Projektpräsentation in der Fachrichtung Anwendungsentwicklung.
Python-Dokumentation – unittest: Offizielle Beschreibung automatisierter Unit-Tests.
Python-Dokumentation – Kommandozeilenoptionen: Beschreibung des isolierten Python-Modus und weiterer Optionen.
C4 Model – Simon Brown: Architekturansichten und verständliche Visualisierung von Softwaresystemen.
Martin Fowler – The Practical Test Pyramid: Fachlicher Hintergrund zu unterschiedlichen Testebenen.
OWASP ASVS: Weiterführende Anforderungen zur Sicherheitsprüfung von Webanwendungen.

Bildquellen und Medienrechte

Die verwendeten Wikimedia-Commons-Dateien wurden anhand ihrer Dateibeschreibungsseiten ausgewählt. Beachte bei Weiterverwendung insbesondere Namensnennung, Lizenzlink und gegebenenfalls die Weitergabe unter gleichen Bedingungen.

Medium	Urheber	Lizenz
Software Development Life cycle.png	Tazlavi	CC BY-SA 4.0
UML Use Case diagram.svg	Slashme	Unter anderem CC BY-SA und GFDL
Model View Controller.svg	MovGP0	CC BY-SA 3.0
Flowchart de.svg	Erik Streb	CC BY-SA 3.0
Testing Pyramid.svg	Abbe98	CC BY-SA 4.0
Risikomatrix.svg	Josef Kolerus	CC BY-SA 4.0

Die jeweiligen Datei- und Lizenzseiten enthalten die vollständigen Nutzungsbedingungen. Bei der Verwendung außerhalb von Wikimedia-Projekten müssen die geltenden Lizenzpflichten eingehalten werden.

YouTube-Medien: Die drei eingebetteten Fachvideos stammen aus konkret recherchierten YouTube-Einträgen. Sie werden lediglich zur Ansicht eingebunden und nicht als offen lizenziert ausgewiesen. Einbettung und Wiedergabe setzen voraus, dass der jeweilige Anbieter dies erlaubt. Keine Videos ungeprüft herunterladen oder weiterverbreiten.

Datenschutz und Lernumgebung: Externe YouTube-, Wikipedia- und LearningApps-Angebote können Verbindungsdaten verarbeiten. Verwende diese nur nach entsprechender Freigabe. Der lokale Python-Prototyp benötigt selbst keine externe Datenübertragung. Er ist ein Lernbeispiel, kein produktionsreifes Reservierungssystem.