1. Ausgangssituation

Viele junge Personen besuchen Schulen, Universitäten oder andere Lehranstalten, in welchen sie sich für ihre Zukunft weiterbilden. Um ihr Wissen beweisen zu können, müssen sie zahlreiche Prüfungen bestehen.

2. Istzustand

Derzeit lernen die meisten Personen durch Zusammenfassungen, oder das Erstellen von eigenen Lernkarten. Ebenfalls lernen viele Personen mit Lernplattformen. Für viele Schüler ist lernen ein großer Aufwand, für den sie viel Zeit investieren müssen.

2.1. Marktübersicht

Aktuell gibt es eine große Anzahl an Apps welche Flashcards anbieten. Es wird auf folgende genauer eingegangen

  • Quizlet: Quizlet ist einer der größten Lernplattformen weltweit. Es wird von 60 Millionen Usern genutzt und stellt ungefähr 500 Millionen Lernsets zur Verfügung.

  • Anki: Anki ist ein Open-Source-Projekt, welches seit 15 Jahren betrieben wird. Genaue Nutzerdaten sind nicht bekannt, jedoch kann man auch hier von mehreren Millionen ausgehen.

Beide genannten Apps sind die Marktführer, die das Online Lernen mithilfe von Algorithmen oder schönem UI auf ein nächstes Level bringen.

3. Problemstellung

Analoge meist selbstgemachte Lernkarteikarten bringen einen großen Zeitaufwand als auch ein Verwaltungsproblem mit sich. Zudem sind die meisten Lernplattformen kostenpflichtig. Diese Plattformen haben meist auch einen Free-trail, aber dieser ist meistens sehr begrenzt und verfügt über nicht so viele Funktionen. Ein gutes Beispiel dafür ist Quizlet. Früher waren alle Funktionen dieser App kostenlos, aber jetzt verstecken sich sehr viele Funktionen aber hinter einen kostenpflichtigen Plan.

Hier eine kurze Auflistung der kostenpflichtigen Features:

  • Lern-Modus

  • Test-Modus (Test Simulation)

  • Q-Chat (KI-Chat, wo man Fragen stellen kann.)

  • KI-Übungstests (Test Simlutaion, aber die KI erstellt neue Frage, die nicht direkt auf den Lernkarten stehen.)

  • Eigene Bilder

  • Eigene Audio Aufnahmen

  • Formatierung von Text (Wörter mit Farbe markieren.)

  • Offline Lernen

  • Smart Grading

  • Werbefreiheit

4. Aufgabenstellung

Das Ziel des Projekts ist eine einfache App, mit der man digitale Lernkarten erstellen und verwalten kann. Man soll seine Karten in verschiedene Stapel (Decks) einsortieren können, zum Beispiel für verschiedene Schulfächer. Die App soll kostenlos sein und dabei helfen, schneller und organisierter zu lernen, ohne dass man einen riesigen Stapel aus Papier mit sich herumtragen muss.

4.1. Fragearten und Vergleich mit bestehenden Systemen

Ein wesentlicher Aspekt von Lernkartensystemen sind die unterstützten Fragearten. Gängige Systeme wie Quizlet und Anki bieten unterschiedliche Abfrageformate an:

Frageart Quizlet Anki

Klassische Karte (Vorder-/Rückseite)

✓ (Standard-Lernmodus)

✓ (Basic-Kartentyp)

Multiple Choice

✓ (automatisch aus dem Deck generiert)

✓ (über Add-ons)

Freitext

✓ (Schreib-Modus)

✓ (Tipp-Eingabe im Basic-Kartentyp)

Lückentext (Cloze Deletion)

✓ (Lückentext-Modus)

✓ (nativer Cloze-Kartentyp)

Zuordnung (Matching)

✓ (Match-Modus)

✗ (nur über Add-ons)

Unsere App unterstützt folgende Fragearten:

  • Klassische Karte: Vorderseite (Frage) und Rückseite (Antwort) – der Nutzer bewertet selbst, ob seine Antwort korrekt war.

  • Multiple Choice: Aus dem vorhandenen Deck werden automatisch falsche Antworten (Distraktoren) generiert; der Nutzer wählt die richtige Antwort aus vier Optionen aus.

  • Freitext: Der Nutzer tippt die Antwort selbst ein; die Eingabe wird case-insensitiv mit der hinterlegten Antwort verglichen.

  • Lückentext: Bestimmte Wörter in einem Satz werden ausgeblendet und müssen vom Nutzer ergänzt werden.

UCD

4.2. Funktionale Anforderungen

  • Stapelverwaltung: Benutzer können Decks anlegen, umbenennen und löschen. Jedes Deck erhält einen frei wählbaren Namen sowie eine optionale Beschreibung. Innerhalb eines Decks können Karten erstellt, bearbeitet, gelöscht und in andere Decks verschoben werden. Ein Deck kann bis zu 500 Karten enthalten.

  • Kartentypen: Beim Erstellen einer Karte wählt der Nutzer den Typ aus: Klassische Karte (Vorder-/Rückseite), Multiple Choice (bis zu 4 Antwortoptionen, wobei falsche Distraktoren automatisch aus anderen Karten des Decks generiert werden können), Freitext (freie Eingabe, case-insensitiver Vergleich) oder Lückentext (markierte Wörter werden ausgeblendet).

  • Lernmodus: Der Nutzer startet eine Lernsitzung für ein gewähltes Deck. Die App zeigt Karten nacheinander an, nimmt die Antwort des Nutzers entgegen und gibt sofortiges Feedback (richtig/falsch). Am Ende der Sitzung wird eine Zusammenfassung mit Trefferquote angezeigt.

  • Fortschritt speichern: Pro Karte wird lokal gespeichert, wie oft sie richtig bzw. falsch beantwortet wurde. Die App visualisiert den Fortschritt je Deck als prozentualen Fortschrittsbalken. Karten, die häufig falsch beantwortet werden, werden in der nächsten Sitzung bevorzugt angezeigt (einfaches Spaced-Repetition-Prinzip).

  • Filter/Suche: Die Suchfunktion ermöglicht eine Volltextsuche über Decknamen und Karteninhalte (Vorder- und Rückseite). Ergebnisse werden in Echtzeit während der Eingabe gefiltert und nach Relevanz sortiert dargestellt.

4.3. Nicht-funktionale Anforderungen (NFA)

  • Bedienbarkeit: Eine neue Karte soll in maximal 3 Interaktionsschritten (Klick/Tippen) erstellbar sein. Die Navigation zwischen Hauptbereichen (Decks, Lernen, Suche) erfolgt über eine jederzeit sichtbare Navigationsleiste. Die App soll ohne Handbuch oder Einführung intuitiv bedienbar sein; dies wird durch Nutzertests mit mindestens 3 Testpersonen validiert.

  • Kompatibilität & Responsivität: Die JavaFX-App läuft auf Windows 10/11, macOS 12+ und Linux (Ubuntu 22.04+). Die Oberfläche ist für Fenstergrößen ab 360 × 640 px (Smartphone-Hochformat) bis 1920 × 1080 px (Desktop) nutzbar und passt sich durch ein responsives Layout automatisch an die verfügbare Fenstergröße an.

  • Performance: Das Laden eines Decks mit bis zu 500 Karten dauert weniger als 1 Sekunde. Der Wechsel zwischen zwei Karten im Lernmodus erfolgt in unter 200 ms.

  • Datenspeicherung: Alle Daten (Decks, Karten, Fortschritt) werden lokal auf dem Gerät gespeichert. Es ist kein Nutzerkonto oder Internetzugang erforderlich.

4.3.1. GUI

gui

5. Ziele

  • Zeit sparen: Man muss keine Karten mehr per Hand basteln oder ausschneiden. Das Erstellen geht am Computer viel schneller.

  • Geld sparen: Alle wichtigen Funktionen sind komplett kostenlos. Man braucht kein teures Abo wie bei Quizlet.

  • Bessere Ordnung: Alle Lernkarten sind an einem Ort in der App gespeichert. Es fliegen keine Zettel mehr herum und man verliert keine Karten mehr.

  • Ehrliche Kontrolle: Die App zeigt nach dem Lernen sofort an, wie viel Prozent man richtig hatte. So weiß man genau, ob man den Stoff wirklich kann oder ihn nur glaubt zu wissen.

6. Mengengerüst

Ein Schüler an unserer Schule hat um die 15 Fächer, für die er lernen muss. Im Schnitt kann man mit 30 Flashcards pro Fach rechnen, wodurch ein Nutzer auf ca. 450 Flashcards pro Schuljahr kommt.

Datenbestände: Text, Bilder und Audio.

7. Rahmenbedingungen

7.1. Technisch

  • JavaFX App

7.2. Zeitlich

  • Abschluss des Projektes vor dem Ende des Schuljahres