Motivation - Universität Passau
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SEP – Wintersemester 2019/2020
Leistungsverbuchungssystem für Studierende
Lastenheft
Christian Bachmaier, Christoph Frädrich, Armin Größlinger
1 Motivation
Die zentrale Verwaltung von Prüfungsleistungen, die dezentral von Studierenden er-
bracht werden, ist ein Kernanliegen einer Universität oder ähnlich strukturierten, d.h.
kursorientierten Bildungseinrichtungen. Das zu erstellende System soll zugleich ein-
heitliche Ankündigung von Prüfungen, Anmeldung zu Prüfungen, Erfassung von er-
brachten Prüfungsleistungen und Einsicht/Nachweis von Prüfungsleistungen bieten.
Von den Prüfern durchgeführte dezentrale und heterogene Verfahren ggf. noch mit
Listen und Leistungsnachweisen auf Papier sollen durch ein System mit webbasierten
Selbstbedienungsfunktionen ersetzt werden.
2 Aufgabenstellung
Ziel des Software-Engineering Praktikums im Wintersemester 2019/2020 ist es, eine
Webapplikation zur Verwaltung von Prüfungsleistungen zu erstellen. Um die Anwen-
dung einfach betreiben und verwalten zu können, sollte sie auf eigenem Webspace
ausgeführt werden können. Die Anwendung sollte für einen Betreiber leicht einzurich-
ten sein. Außerdem sollte dieser die Möglichkeit haben, gewisse Konfigurationen der
Anwendung vornehmen zu können, wie zum Beispiel das Festlegen des Logos, des Na-
mens des betreigenden Einrichtung, etc. Mehrere Mitarbeiter der Verwaltung bzw. desLeistungsverbuchungssystem für Studierende Lastenheft
Prüfungssekretariats der betreibenden Universität sollen als Administratoren die in-
haltliche Verwaltung des Systems übernehmen. Weiteren Zugang zum System haben
nur registrierte Nutzer, d.h. Prüfer und Studierende, nach entsprechender Authentifi-
zierung.
Die zu erstellende Web-Anwendung soll intuitiv zu bedienen sein, geringe Anwen-
dungshürden aufweisen, zugleich aber fortgeschrittenen Benutzern eine Vielzahl von
erweiterten Funktionen mit einfacher Bedienung bieten.
Beispiel für ähnliche und bereits existierendes Systeme sind das an der Universität
Passau eingesetzte His QISPOS/POS 1 oder Friedolin Studienverwaltung im Internet 2
der Friedrich-Schiller-Universität Jena Diese gehen jedoch teilweise deutlich über die
hier geforderte Funktionalitäten hinaus.
Die Anwendung muss mit Java und JavaServer Faces (JSF) entwickelt werden. Auf
Benutzerseite kann ein moderner Web-Browser vorausgesetzt werden.
3 Produkteinsatz
Zur Zielgruppe der zu entwickelnden Anwendung gehören als Betreiber verschiedenste
Arten von universitätsähnlichen Bildungseinrichtungen. Eine Instanz des System wird
einrichtungsintern für eine geschlossene Benutzergruppe betrieben.
Ziel ist kein universelles Campusmanagementsystem für Bildungseinrichtungen, mit
Fuktionaliäten wie z.B. Vorlesungsverzeichnis, Kursanmeldung, Bereitstellung von Stu-
dienordnungen, Verteilung von Vorlesungsunterlagen oder Onlinekurse. Allerdings wä-
re denkbar, das entstehende Produkt in Folgeprojekten dahingehend zu erweitern.
4 Produktfunktionen
4.1 Begriffsdefinitionen
Es gibt mehrere Gruppen von Benutzern (= Akteure) des Systems:
Mitarbeiter der Verwaltung/des Prüfungssektretariats Sind für die Konfiguration des
System verantwortlich. Können beispielsweise das Logo oder den Namen der We-
bapplikation festlegen. Wichtige Aufgaben eines Mitarbeiters des Prüfungssek-
tretariats ist z.B. die Überprüfung der Angaben die selbst registrierte Nutzer
machen bzw. die Userverwaltung. Das Prüfungssekretariat hat uneingeschränkte
Editierrechte auch an Prüfungen, Teilnahmelisten von Prüfungen und erreich-
ten Leistungen. Der Begriff “editieren” umfasst auch anlegen und löschen. Vom
Prüfungssekretariat dürfen Studienordnungen auch explizit verletzt werden, z.B.
Prüfungsanmeldungen nach Sondergenehmigungen des Prüfungsausschuss hin-
sichtlich mehr Prüfungsversuchen, o.ä. Diese Gruppe (im Folgenden Administra-
toren genannt) haben allumfassende Rechte, z.B. auch die (irgendein) Prüfer
1 https://www.his.de/produkte/gx-campus/pruefungsverwaltung.html
2 https://friedolin.uni-jena.de/, https://www.fip.uni-jena.de/
2Leistungsverbuchungssystem für Studierende Lastenheft
hat. Die Zuordnung von Studiengängen und Prüfungsordnungen zu Studieren-
den kann editiert werden.
Prüfer Können Prüfungen anlegen, Teilnahmelisten von eigenen Prüfungen einsehen,
editieren und von Studierenden erbrachte Leistungen darin verbuchen.
Studierende Sind angemeldete Nutzer, die an Prüfungen ihrer jeweiligen Studiengänge
an der Bildungseinrichtung teilnehmen kann.
Anonyme Benutzer Haben die Möglichkeit sich im System zu registrieren nach Über-
prüfung der Validität der E-Mail-Adresse, die je nach systemweiter Konfiguration
zur Einrichtung gehören muss.
4.2 Minimale Anforderungen
Im Folgenden ist mit Erstellen, wenn nicht anders explizit erwähnt, gleichzeitig auch
nachträgliches Editieren und Löschen gemeint.
Studiengang Innerhalb der Bildungseinrichtung gibt es mehrere Studiengänge. Diese
werden von Administratoren eingerichtet.
Studienordnung Je Studiengang gibt es mehrere Studienordnungen (mindestens eine
aktive). Diese werden innerhalb des Studiengangs mit dem Datum des Inkrafttre-
tens identifiziert. Es kann auch außerkraft getretene Ordnungen (mit Datum der
Außerkraftsetzung) geben, die für Neueinschreibungen/Anmeldung als Benutzer
am System nicht mehr zur Verfügung stehen. Es gilt jedoch Bestandschutz. Stu-
dienordnungen können Klauseln zur Exmatrikulation enthalten, s.u. Studienord-
nungen werden von Administratoren eingerichtet. Eine Einteilung von Prüfungen
zu Gruppen, Wahlkurse, Vertiefungsgebiete, etc., sind optional umzusetzen, d.h.
die Mindestanforderung ist i.W. eine verpflichtende Liste an Kursen.
Semester Es gibt eine zeitliche Einteilung in Semester mit Namen und Datumsan-
gaben für Start und Ende. Semester müssen von Administratoren rechtzeitig
erstellt werden. Da Start und Ende (überlappungsfrei) bel. wählbar sind, sind
somit auch andere Zeiträume wie Trimester möglich. Der Einfachheit spricht
aber dieses Dokument immer von Semestern.
Registrierung Studierende können sich selbst am System registrieren mit ihrer be-
reits vorhandenen Matrikelnummer, mit ihren (ggf. mehreren) Studiengängen
(i.d.R. einer aber auch mindestens einer) und für jeden der Studiengänge mit
jeweils einem Studiumsstartsemester und der zum Studiumsstart aktiven Stu-
dienordnungen, d.h. ohne bereits verstrichenes Datum einer Außerkraftsetzung.
Bei Mehrdeutigkeiten soll jeweils eine Auswahl angeboten werden. Es kann auch
Studierende geben, die gleichzeitig Prüfer sind (meistens in unterschiedlichen
Studiengängen). Administratoren können die Richtigkeit der Angaben einsehen
und korrigieren.
Das System kann auch in einem (konfigurierbaren) Modus betrieben werden, in
dem Benutzerregistrierungen den Administratoren vorbehalten sind.
3Leistungsverbuchungssystem für Studierende Lastenheft
Ernennung Prüfer Die Administratoren können Benutzern Prüferrechte verleihen, die
es diesen ermöglichen Prüfungen zu erstellen und Leistungen (für eigene Prüfun-
gen) einzutragen.
Prüfungen Prüfer können Prüfungen für Veranstaltungen bestimmter Zielstudiengän-
ge anlegen. Prüfungen können für ein Semester angegeben werden, z.B. Erst- und
Zweitklausur für das WS 19/20. Beim Anlegen ist der Titel, das Datum/Uhrzeit/Dauer,
der Anmeldezeitraum der Prüfung, eine eindeutige Prüfungsnummer (z.B. ID
anhand Veranstaltungsnummer), ein Freitext und die ECTS-Credits zu spezifi-
zieren. Etwa bei mündlichen Prüfungen kann Datum/Uhrzeit/Dauer auch offen
gelassen werden und erst mit der Leistungsverbuchung für die Teilnehmenden
individuell verbucht werden. Zur einfachen Bedienung sollen eigene Prüfungen
(vom Prüfungssekretariat auch anderer Prüfer) kopiert werden können, d.h. aus
alten Prüfungen die Metadaten übernommen werden.
Anmeldungen Studierende können sich an Prüfungen innerhalb deren Anmeldezeiträu-
me anmelden, wenn die maximale Anzahl an Versuchen nicht überschritten ist
und mindestens einer ihrer Studiengänge mit den Zielstudiengängen der Prüfung
übereinstimmt. Stimmen mehrere überein, erfolgt die Anmeldung automatisch
mehrfach für alle diese Studiengänge.
Eine freie Anmeldung zur Prüfung kann auch deaktiviert werden. Als Folge kann
nur der Prüfer oder das Prüfungssekretariat Anmeldungen eintragen.
Abmeldung Sofern der Anmeldezeitraum einer Prüfung nicht verstrichen ist, können
sich selbst angemeldete Studierende auch wieder (und ohne Konsequenzen) ab-
melden.
Teilnehmermeldung Der jeweilige Prüfer und das Prüfungssekretariat kann jederzeit
Teilnehmer zu Prüfungen auch erreichte Leistungen eintragen, z.B. wegen Aner-
kennung einer Leistung an einer anderen Bildungseinrichtung.
Anmeldungsliste Zu jedem Zeitpunkt können Prüfer die Liste der Anmeldungen inkl.
Anzahl Versuche und Fachsemester der Teilnehmer einsehen und downloaden.
Leistungsverbuchung Prüfer und das Prüfungssekretariat können Prüfungsleistungen
von Teilnehmern ihrer Prüfungen erfassen. Dies ist jederzeit möglich und auch
nachträglich änderbar. Optional kann die Verwaltung ein Änderungsprotokoll
einsehen. Bewertungen sind die Noten 1,0, 1,3, 1,7, 2,0, 2,3, 2,7, 3,0, 3,3, 3,7,
4,0, 4,3, 4,7 oder 5,0 und Spezialeinträge NAN für nicht anwesend, BE als ohne
weitere Wertung bestanden, NBE als ohne weitere Wertung nicht bestanden oder
ATT für berechtigten Rücktritt mittels vorgelegtem Krankheitsattest. Bei ATT
wird der Versuch nicht von der maximalen Anzahl an Versuchen laut Prüfungs-
ordnung abgezogen. Pro Eintrag gibt es auch ein Freitextfeld und das individuelle
Prüfungsdatum (ggf. vorausgefüllt).
Prüfungsübersicht Jeder Benutzer (Studierende und Prüfer) haben eine Übersicht
über alle Prüfungen pro Semester an denen sie beteiligt sind.
4Leistungsverbuchungssystem für Studierende Lastenheft
Prüfungsstatistik Prüfer können für jede ihrer Prüfungen eine Aufbereitung und Aus-
wertung von Prüfungenergebnissen anzeigen.
Leistungsnachweis Jeder (angemeldete) Studierende kann sich seine Leistungen in
Form eines Leistungsnachweises als Liste über alle Prüfungen ansehen und aus-
drucken.
Fachsemester Das aktuelle Fachsemesters eines Studierenden seit Beginn des Stu-
diums in einem Studiengang. Wird bei Teilnahmelisten mit angezeigt. Bei der
Berechnung sind von der Verwaltung eingegebene Urlaubssemster abzuziehen.
Examtrikulation Die Studienordnungen speichern (ggf. mehrfach) Klauseln, nach de-
nen Studierende automatisch der Verwaltung zur Exmatrikulation aus dem je-
weiligen Studiengang vorgeschlagen werden.
1. Eine global pro Studienordnung einstellbare maximale Anzahl an Prüfungs-
versuchen pro Prüfung ist ohne Erfolg überschritten.
2. Eine (von gegeben mehreren) Mindestanzahlen an ECTS-Credits, die nach
einer bestimmten Anzahl an Fachsemestern erreicht werden muss, ist nicht
erreicht.
3. Fest vorgeschriebene Prüfungen wurden zu einem bestimmten Fachsemester
nicht bestanden (ggf. mehrere Veranstaltungen zu unterschiedlichen Seme-
stern).
4. Andere Klauseln in Studienordnungen sind optional umzusetzen.
Optional sollen Warnungen vom System ausgegeben werden, der Art, wenn im
kommenden Semester nicht Prüfung x bestanden wird, wird dies zur Exmatri-
kulation führen.
Customizing Die Anwendung sollte die Möglichkeit bieten die jeweilige betreibende
Einrichtung zu präsentieren (Name, Logo, Kontaktmöglichkeiten des Prüfungs-
sektretariats, etc.).
Benutzerverwaltung Im System gibt es i.W. drei verschiedene Benutzerrollen: Ad-
ministratoren, Prüfer und registrierte Nutzer. Der Admin kann alle Benutzer
und die damit verbundenen Rollen verwalten: Anlegen neuer Benutzer, vollstän-
diges Bearbeiten und Löschen existierender Benutzer, Zuordnen/Entziehen von
Admin- und Prüferrechten. Eine Funktion zum Suchen nach bestimmten Benut-
zern erleichtert für einen Admin die Verwaltung.
Login Ein Benutzer kann sich in ein Benutzerkonto einloggen und ist damit angemel-
det. Hierfür ist eine Authentifizierung notwendig.
Kontoverwaltung Ein angemeldeter Benutzer kann sein Benutzerkonto editieren, je-
doch nicht eigenmächtig löschen. Dies muss durch einen Administrator gesche-
hen. Jedoch Änderung von E-Mail (hier nach erneuter Verifizierung) oder Avat-
ar/Foto u.ä. sollen möglich sein.
5Leistungsverbuchungssystem für Studierende Lastenheft
Abmeldung Ein angemeldeter Benutzer kann sich abmelden.
Online-Hilfe Der Benutzer muss zu jedem Zeitpunkt schnellen Zugriff auf die für die
aktuelle Seite relevante Online-Hilfe haben.
5 Nicht-Funktionale Anforderungen
Folgend die Produktleistungen und Qualitätsanforderungen.
5.1 Usability
1. Einfache und intuitive Bedienbarkeit des Systems.
2. Die Benutzeroberfläche soll sich an allgemein geläufigen Bedienkonzepten und
den damit verbunden Funktionen orientieren; alle Tabellen sollen z.B. nach den
dargestellten Spalten sortierbar sein; Tabellen, die eine gewisse Größe überschrei-
ten, sollen, um kurze Seitenladezeiten zu ermöglichen, auf mehrere Seiten aufge-
teilt werden (Pagination).
3. Häufig wiederkehrende Aufgaben sind durch das System möglichst benutzer-
freundlich zu unterstützen; häufig genutzte Funktionen sind möglichst einfach
zugänglich zu machen.
4. Die Seiten der Applikation sind übersichtlich und einfach verständlich zu gestal-
ten.
5. Daten sollen nicht nur leicht auffindbar und gut lesbar sein, sondern auch leicht
einzugeben.
6. Bei Fehleingaben in ein HTML-Formular und der darauf folgenden Korrektur
sollen die zuvor eingetragenen Felder nicht erneut einzugeben sein, sondern schon
vorbesetzt sein. Außerdem sollte die Überprüfung der Eingaben nicht nach der
ersten fehlerhaften Eingabe abbrechen, sondern alle Eingaben überprüfen und
eine akkumulierte Fehlermeldung an den Benutzer zurückgeben.
7. Das System soll mit steigender Last skalieren.
5.2 Datensicherheit
1. Alle im System erfassten Daten sind persistent in einer Datenbank abzulegen; die
Konsistenz der Daten ist sicherzustellen (Mehrbenutzerbetrieb!). Speziell, wenn
Änderungen über mehrere Datenbanktabellen hinweg vorgenommen werden, sind
Transaktionen zu nutzen.
2. Für die persistente Speicherung der Daten soll eine Datenbank (PostgreSQL)
verwendet werden, die auf den Infosun-Rechnern zur Verfügung gestellt wird. Als
Referenzplattform für die Implementierung dienen die Rechner im CIP-Pool.
6Leistungsverbuchungssystem für Studierende Lastenheft
3. Beim Löschen von Daten sind die Abhängigkeiten zwischen Daten einzelner Ta-
bellen zu berücksichtigen; hat das Löschen eines Datensatzes das Löschen ande-
rer Datensätze zur Folge, muss der Benutzer vorher deutlich darauf hingewiesen
werden!
5.3 Datenschutz
1. Es muss sichergestellt werden, dass durch das System zu keinem Zeitpunkt sen-
sible Daten für unberechtigte Dritte zugänglich sind.
2. Es sollen möglichst wenige technische Informationen über das System nach außen
gegeben werden.
3. Alle personenbezogenen Daten, wie z.B. Login-Daten, sind sensibel und dürfen
daher nur per SSL-Verbindung übertragen werden.
4. Passwörter dürfen nicht im Klartext gespeichert werden.
5. Die Nutzerdaten sind so zu speichern, dass kein unautorisierter Zugriff durch
Dritte oder durch andere Nutzer im System stattfinden kann.
6. Das System darf nur im Rahmen der oben genannten oder vorgesehenen Funk-
tionalitäten verändert werden.
7. Änderungen durch Manipulationen mit bekannten Angriffsmethoden wie SQL-
Injection oder Cross-Site-Scripting müssen ausgeschlossen werden. Es müssen
außerdem Maßnahmen ergriffen werden, um die Sitzungen der einzelnen Nutzer
zu schützen (Session-Hijacking).
5.4 Internationalisierbarkeit
1. Für die Texte auf der Website ist die Zeichenkodierung UTF-8 zu wählen.
2. Die Sprache des Systems kann Deutsch oder Englisch sein; eine mehrsprachige
Implementierung ist optional.
5.5 Weiterentwickelbarkeit
Das zu erstellende System soll flexibel gegenüber zukünftigen Erweiterungen sein. Eine
einfache und kostengünstige Weiterentwickelbarkeit des Systems ist sicherzustellen.
5.6 Installation
Es soll eine komfortable Installation für Systembetreiber bereitgestellt werden. Die In-
stallation sollte einfach und schnell sein und automatisch das entsprechende Datenbank-
Setup vornehmen.
7Leistungsverbuchungssystem für Studierende Lastenheft
6 Ergänzungen
Die Benutzung des Systems sollte mit allen gängigen Web-Browsern möglich sein. Wir
raten allerdings davon ab, für jeden Browsertyp unterschiedlichen HTML-Code zu ge-
nerieren. Der HTML-Code soll logisches Markup darstellen und nicht dazu missbraucht
werden, eine bestimmte graphische Darstellung zu erzwingen. Deswegen dürfen Fea-
tures wie Frames nicht und explizites Javascript nur nach Absprache eingesetzt werden.
Der HTML-Code muss HTML-konform sein und z.B. durch http://validator.w3.org/
validierbar sein. Die Verwendung von Cascading Stylesheets (CSS) wird dringend an-
geraten.
Die Sessionverwaltung darf die Verwendung von Cookies nicht erzwingen.
Das System muss ein Log über alle Fehler führen, um das Debugging und den Betrieb
der Anwendung zu vereinfachen. Achten Sie darauf, dass die Fehlerbeschreibungen
detailliert genug sind, um auf einen Fehler bzw. dessen Ursache schließen zu können.
7 Leistungsnachweis
Mit der funktionalen Umsetzung o.g. Musskriterien kann die Note 1,0 erreicht werden.
Wunschkriterien sind (wie der Name sagt) wünschenswert, aber deren Umsetzung nicht
zwingend notwendig für das Erreichen der vollen Punktzahl.
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