MINT - Unterricht  mit  Arduino und anderen

Offline Coding

Die Mission des Calliope-Entwicklerteams, „jedem Schulkind ab der 3. Klasse einen spielerischen Zugang zur digitalen Welt zu ermöglichen“ trifft auf die unerfreuliche Realität, dass vielen Schulen über keine, zu langsame oder nicht störungssichere Internetanbindung verfügen.

Ist den Entwicklerinnen und Entwicklern dieses Problem verborgen geblieben oder ist es ihnen nicht bedeutsam genug? Auf der offiziellen Homepage wird es jedenfalls nicht thematisiert, obwohl Lösungen verfügbar sind.

Hier soll diesem Manko nun begegnet werden. Wer es sich zutraut und die Mehrarbeit nicht scheut, findet im folgenden gangbare Wege, um auch ohne Zugriff auf das Internet die benötigten Editoren zur Programmierung des Calliope mini vorhalten zu können.

Lösung 1:

Man braucht einen WLAN-Router und einen Raspberry Pi. Wird auf dem Pi ein vom Fraunhofer-Institut zur Verfügung gestelltes Betriebssystem installiert, erhält man Zugriff auf eine lokal ausführbare Version des Open Roberta Labs.

Beim Hochfahren des Raspberry Pis wird der Server automatisch gestartet. Durch Eingabe von Benutzerkennung und Passwort kann er dann mit dem WLAN-Router verbunden und für andere Rechner innerhalb des WLAN-Netzes verfügbar gemacht werden. Eine detaillierte Anleitung zum Einrichten eines Raspberry Pis findet sich hier. Spezielles für den Zugriff auf das Open Roberta Lab von Fremdrechnern aus kann in folgendem PDF-Dokument nachgelesen werden: Download.

Lösung 2:

Man lädt sich die Programmdateien des PXT-Eitors aus dem Internet herunter und führt sie lokal auf dem eigenen Rechner aus. Zu finden ist das Paket auf dieser Internetseite.

Zum Herunterladen auf das grüne Feld "Clone or download" und in dem sich öffnenden Dialog auf "Download ZIP" klicken.

Damit wird die gepackte Datei "pxt-calliope-static-master" in den Ordner  "Downloads" kopiert, aus dem sie danach an einen Ort der eigenen Wahl entpackt werden kann. Die zur Ausführung des Editors benötigten Dateien befinden sich in dem Ordner mit der Bezeichnung "release".

Um sie zur Anzeige zu bringen, können die "Internetinformationsdienste" des Betriebssystems benutzt werden, die unter Windows 10 wie folgt aktiviert werden:

  1. Windows-Taste drücken und über das "A" oder den "#" zum Buchstabenmenü gehen. Das "W" führt zum Ordner "Windows-System", in dem sich der Zugang zur "Systemsteuerung" befindet. Nach dem Start über "Programme" ⇒ "Programme und Features" die "Windows-Features aktivieren ..." und in dem sich öffnenden Fenster "Internetinformationsdienste" anwählen. 

  2. Nach dem Klick auf die OK-Taste und erfolgreicher Installation die Windows-Taste erneut drücken und wie bei 1. über das "A" bzw. den "#" und das "W" zum Ordner "Windows-Verwaltungsprogramme" navigieren. Den Ordner öffnen und die "Computerverwaltung" starten.

  3. In dem sich öffnenden Fenster über "Dienste und Anwendungen" die "Internetinformationsdienste ..." starten.

  4. Es öffnet sich ein weiteres Fenster, in dem links oben unter "Verbindungen" auf die ">" geklickt werden muss, um zur "DefaultWebSite" zu gelangen. Bei der Anwahl wird sie blau hinterlegt. Im Fenster rechts unter "Aktionen" muss dann durch einen Klick auf "Grundeinstellungen" ein weiteres Fenster (siehe unten) geöffnet werden, über das der Pfad zum Ordner "release" gelegt werden kann.

  5. Hinter "Verbinden als..." verbirgt sich ein Dialog, bei dem man sich mit seinen Microsoft-Benutzerdaten (Benutzername und Passwort) als autorisiert zu erkennen geben muss.

 

Der IIS-Manager wird nach einem Neustart des Computers aktiv. Der PXT-Editor kann danach ohne Internetverbindung von jedem Browser durch Eingabe von "http://localhost:80" in die Adresszeile gestartet werden.

Leider ist es nun so, dass zwar das Coden und die Simulation einwandfrei offline funktionieren, zur Kompilierung der Programmdaten (speichern als HEX-Datei) aber eine (einmalige) Internetanbindung nötig ist - es sei denn, man trifft gewisse Vorkehrungen mit Hilfe des Webbrowsers "Firefox" von "Mozilla":

Dieser Browser speichert die zur Kompilierung nötigen Informationen dauerhaft, wenn er die Prozedur einmal online durchlaufen hat. Danach kann die Internetverbindung unterbrochen und der Computer sogar ausgeschaltet werden, ohne dass die Fähigkeit verloren geht, den PXT-Editor offline voll umfänglich zu nutzen. 

Und so ist bei der Einrichtung vorzugehen:

  1. Firefox starten und nach einem Klick auf die 3 waagerechten Striche rechts oben über "Einstellungen" den Menüpunkt "Datenschutz & Sicherheit" aufrufen und unter "Chronik" die Einstellung vornehmen "Firefox wird eine Chronik anlegen".

  2. Etwas weiter unten auf der Seite findet sich der Eintrag "Websitedaten". Hier das Feld "Einstellungen anwählen und in dem sich öffnenden Fenster alle Einträge löschen.

  3. Bei funktionierender Internetanbindung nun in die Adresszeile des Firefox-Browsers "http://localhost:80" eintippen und in dem sich öffnenden Editor das Beispielprogramm speichern.

  4. Anschließend die Internetverbindung unterbrechen und mit einem erneuten Klick auf die 3 waagerechten Striche rechts oben erst zu "Einstellungen" und dann zum Menüpunkt "Datenschutz & Sicherheit" wechseln. Danach unter "Websitedaten" und "Einstellungen" prüfen, ob sich dort der Eintrag "localhost" zusammen mit einer Zahlenangabe in KB befindet.

  5. Wenn das so ist zur Überprüfung den Rechner ohne Netzwerk neu starten, Firefox aufrufen und in die Adresszeile "http://localhost:80" eintippen. Damit müsste der PXT-Editor starten und nun auch ohne Anbindung ans Internet voll funktionstüchtig sein, was bedeutet, dass neben dem Coden und der Simulation auch das Kompilieren der Daten funktionieren sollte.