https://github.com/entkenntnis/robot-karol-online
Der zeitlose Klassiker für den spielerischen Einstieg in die Programmierung.
https://github.com/entkenntnis/robot-karol-online
block-based-programming blockly education karol learning-environment robot-karol robotkarol
Last synced: about 1 month ago
JSON representation
Der zeitlose Klassiker für den spielerischen Einstieg in die Programmierung.
- Host: GitHub
- URL: https://github.com/entkenntnis/robot-karol-online
- Owner: Entkenntnis
- License: mit
- Created: 2021-07-11T08:27:07.000Z (almost 4 years ago)
- Default Branch: main
- Last Pushed: 2025-03-17T19:21:48.000Z (about 1 month ago)
- Last Synced: 2025-03-17T19:36:00.291Z (about 1 month ago)
- Topics: block-based-programming, blockly, education, karol, learning-environment, robot-karol, robotkarol
- Language: TypeScript
- Homepage: https://karol.arrrg.de/
- Size: 16.7 MB
- Stars: 22
- Watchers: 2
- Forks: 9
- Open Issues: 0
-
Metadata Files:
- Readme: README.md
- License: LICENSE
Awesome Lists containing this project
README
_Der zeitlose Klassiker für den spielerischen Einstieg in die Programmierung._
## Übersicht
**Robot Karol Online** ([karol.arrrg.de](https://karol.arrrg.de/)) ist eine Fortführung der [gleichnamigen Programmierumgebung](https://mebis.bycs.de/beitrag/robot-karol) von Ulli Freiberger. Ziel ist die spielerische Einführung in die Algorithmik, insbesondere von Sequenz, Wiederholung mit fester Anzahl, bedingte Wiederholung und bedingte Anweisungen. Diese Themen finden sich in vielen Lehrplänen der Unterstufe.
Robot Karol stellt einen visuellen (blockbasierten) Editor zur Verfügung.
Zur Unterstützung der Modellierung kann das Programm zusätzlich als Struktogramm angezeigt werden.
Eine Bearbeitung im Text-Modus ist ebenfalls möglich. Es kann durchgehend zwischen Text und Blöcken gewechselt werden.
Programme können in Python geschrieben werden,
... oder auch in Java.
Als Web-Anwendung entfällt die Installation. Einfach auf den Link https://karol.arrrg.de/ klicken und schon kann losgearbeitet werden.
## Aufgabensammlung
Robot Karol Online enthält eine Sammmlung interaktiver Aufgaben, die für die Übung und zum Selbstlernen geeignet sind. Die Aufgaben fangen mit einfachen Tutorials an und steigern sich bis zu komplexen Algorithmen mit verschachtelten Kontrollstrukturen.
Erhalte eine Übersicht über alle enthaltenen Aufgaben: https://karol.arrrg.de/#demo
Für einen maßgeschneiderten Unterricht können im [Aufgaben-Editor](https://karol.arrrg.de/#editor) eigene interaktive Aufgaben erstellt werden und über einen Link wie https://karol.arrrg.de/#3XHV an die Klasse verteilt werden. Die Datei werden dabei auf meinem Server gespeichert, du kannst aber auch die Dateien selber hosten: https://karol.arrrg.de/#open:https://raw.githubusercontent.com/Entkenntnis/robot-karol-online/refs/heads/main/material/quests/Quests_selber_hosten.json
## Sprache
### Anweisungen
`Schritt` - Karol geht einen Schritt nach vorne.
`Schritt(anzahl)` - Karol geht `anzahl` Schritte nach vorne.
`LinksDrehen` - Karol dreht sich um 90° nach links (optional mit Anzahl).
`RechtsDrehen` - Karol dreht sich um 90° nach rechts (optional mit Anzahl).
`Hinlegen` - Karol legt vor sich einen Ziegel.
`Hinlegen(anzahl)` - Karol legt vor sich `anzahl` Ziegel.
`Aufheben` - Karol hebt einen Ziegel vor sich auf.
`Aufheben(anzahl)` - Karol hebt `anzahl` Ziegel vor sich auf.
`MarkeSetzen` - Karol setzt unter sich eine Marke.
`MarkeLöschen` - Karol löscht Marke unter sich.
`Beenden` - Karol beendet an dieser Stelle die Ausführung des Programms.
### Hauptprogramm
Wenn es im Block-Modus mehrere Teilprogramme gibt, dann wird nur das Programm des Hauptprogramm-Blocks ausgeführt. Alle anderen Blöcke sind inaktiv. Wird der Hauptprogramm-Block nicht verwenden und ist das Programm zusammenhängend, dann wird dieses Programm automatisch ausgeführt.
### Steuerung
`wiederhole {n} mal {Anweisungen} endewiederhole` - Wiederholung mit fester Anzahl
`wiederhole solange {Bedingung} {Anweisungen} endewiederhole` - Wiederholung mit Bedingung
`wiederhole immer {Anweisungen} endewiederhole` - Wiederholung bis zum Programmabbruch
`wenn {Bedingung} dann {Anweisungen} endewenn` - Einseitig bedingte Anweisung
`wenn {Bedingung} dann {Anweisungen A} sonst {Anweisungen B} endewenn` - Zweiseitig bedingte Anweisung
### Bedingungen
`IstWand` / `NichtIstWand` - Karol testet, ob vor ihr eine Wand (oder ein Quader) ist oder nicht.
`IstZiegel` / `NichtIstZiegel` - Karol testet, ob vor ihr Ziegel liegen oder nicht.
`IstMarke` / `NichtIstMarke` - Karol testet, ob sie auf einer Marke steht oder nicht.
`IstZiegel(anzahl)` / `NichtIstZiegel(anzahl)` - Karol testet, ob vor ihr genau `anzahl` Ziegel liegen oder nicht.
`IstNorden` / `NichtIstNorden` / `IstOsten` / `NichtIstOsten` / `IstSüden` / `NichtIstSüden` / `IstWesten` / `NichtIstWesten` - Karol testet, ob sie in diese Richtung schaut oder nicht. (Norden = oben)
### Eigene Anweisungen
`` - Führe eigene Anweisung aus
`Anweisung {...} endeAnweisung` - Definiere eine eigene Anweisung
### Kommentare
`// Kommentar` - Nutze Kommentare, um den Code zu gliedern und die Struktur zu erklären.
## Textmodus
Im textbasierten Editor werden alle obigen Anweisungen und Kontrollstrukturen unterstützt, außerdem gibt es noch folgende Möglichkeiten:
- Die meisten Befehle erlauben eine objektorientiere Schreibweise der Form `karol.Schritt(4)` oder ohne Parameter in der Form `karol.LinksDrehen()`.
- Die alte Syntax mit `*wiederhole`, `*wenn` und `*Anweisung` wird weiterhin unterstützt.
- Außerdem können weiterhin Kommentare mit `{ Kommentar }` geschrieben werden. Alternative Syntax für mehrzeilige Kommentare ist `/* Kommentar */`.
- Zur Abgrenzung von Befehlen kann ein Semikolon verwendet werden: `Hinlegen; Schritt; LinksDrehen`. Das Semikolon wird beim Parsen ignoriert.
## Umfangreiche Beispiele
### Dijkstra-Algorithmus
In https://karol.arrrg.de/#U528 durchsucht Karol einen Graph aus Ziegeln nach dem Algorithmus von Dijkstra und markiert den kürzesten Pfad. Alle Datenstrukturen werden innerhalb des Felds visualisiert. Das Beispiel deckt viele algorithmische Elemente ab: Ziegel zählen, Knoten im Graph markieren, Zahlen addieren/subtrahieren, Zahlen vergleichen, Minimum finden, etc. - Für mich war es interessant auszuloten, inwiefern das theoretische Limit (Robot Karol ist turing-vollständig, jeder Algorithmus ist in der Theorie umsetzbar) auch praktisch umgesetzt werden kann. Bei Programme dieser Größe sind Kommentare und klare Methoden unverzichtbar, aber auch eine [saubere Vorbereitung](https://github.com/Entkenntnis/robot-karol-online/blob/main/material/Robot-Karol_Dijkstra-Vorbereitung.pdf) mit Stift und Papier und einem Kontrollflussdiagramm. Breakpoints und der Debugger sind überlebenswichtig bei der Fehlerbehebung.
### Levenshtein-Distanz
In https://karol.arrrg.de/#78T8 nutzt Karol einen Algorithmus aus der dynamischen Programmierung, um die Levenshtein-Distanz zu berechnen. Die Matrix, über die die Berechnung ausgeführt wird, lässt sich anschaulich in der Welt von Karol darstellen.
## Links
### Robot Karol 3.0 (Java Version)
Neue Technologien erlauben es, auch alte Software im Browser zu nutzen. So kannst du unter https://entkenntnis.github.io/rk3.0/ die unmodifizierte Original-Version von Robot Karol ausprobieren (ohne Garantie der Funktion). Für mich Nostalgie pur.
### Ähnliche Projekte
Es gibt neben diesem Repository noch weitere Projekte, die den Karol in das Web portieren:
- https://github.com/philer/karol: Textbasiert mit liebevoller 3D-Ansicht
- https://github.com/robotcoral: Textbasiert, 3D-Ansicht, schickes Design, Oberfläche sehr nah an Originalversion
- https://schmisev.github.io/RK4: textbasiert, an BASIC angelehnt, 3D-Ansicht und viele IDE-Funktionen
- https://github.com/vanmeegen/react-three-karol: Block- und text-basiert, 3D-Ansicht
- https://github.com/andipaetzold/robotkarol.dev: ordentliche Umsetzung, nur text-basiert, keine manuelle Steuerung, viele Beispiele
- https://github.com/timjb/robot-karel: Mehr als 10 Jahre alt, [Vorschau](http://web.archive.org/web/20110924025946/http://www.robot-karel.org/)
### Bildquellen
Hintergrundbild: [Bild von rawpixel.com](https://de.freepik.com/fotos-kostenlos/einfacher-strukturierter-hintergrund-des-glatten-gewebes_17593140.htm#query=leinen%20textur&position=0&from_view=keyword&track=ais) auf Freepik
Farbkleckse: [Bild von starline](https://de.freepik.com/vektoren-kostenlos/isolierter-aquarell-spritzerfleck-bunter-satz-von-acht_9728054.htm#query=klecks&position=4&from_view=keyword&track=sph) auf Freepik
Snake-Icon: [Snake icons created by apien - Flaticon](https://www.flaticon.com/free-icons/snake)
## Trivia
Karol verwendet sie/ihr-Pronomen.
## Entwicklung
Installiere node.js und git. Um das Repo dann zum Laufen zu bringen, benötigt es folgende Schritte:
```
git clone https://github.com/Entkenntnis/robot-karol-online.git
cd robot-karol-online
npm install
npm run dev
```
Danach ist die lokale Version auf `localhost:3000` verfügbar.
## Deployment
Das Projekt kann mit `npm run build` gebaut werden, das Ergebnis ist im Ordner `out` zu finden und kann über einen Webserver bereitgestellt werden. Damit der Python-Profi-Modus funktioniert, wird Cross-Origin-Isolation benötigt. Verwende zum Beispiel diese `.htaccess`-Datei:
```
Header set Cross-Origin-Embedder-Policy "require-corp"
Header set Cross-Origin-Opener-Policy "same-origin"
AddType text/javascript .mjs
```
Das Backend findet sich in https://github.com/Entkenntnis/stats-karol. Passe die Endpunkte in `backend.ts` an. Das Impressum kann in `impressum.ts` angepasst werden.