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Informatik 

Heutzutage werden nahezu alle modernen komplexeren technischen Systeme von Computern gesteuert, die in einem immer größeren Maße vernetzt sind. Es gibt in den Industrienationen keinen einzigen Teil des Lebens mehr, der nicht mehr oder weniger mit Computern in Verbindung steht. Somit ist die Informatik ein Bestandteil von so gut wie allen technischen Studiengängen. Grundkenntnisse in einer Programmiersprache, grundlegendes Wissen über den technischen Aufbau von Computersystemen sowie deren Vernetzung stellt somit eine essentielle Basis in diesem Bereich dar.

In diesem Wahlpflichtfach werden wir uns mit folgenden Lernfeldern beschäftigen:

  • Grundlagen der Softwareentwicklung
  • Prozedurale Programmierung
  • Objektorientierte Programmierung
  • Netzwerke realisieren
  • technischen Grundlagen

 

Grundlagen der Softwareentwicklung

In diesem Teil werden Sie die Grundlagen der Programmierung kennenlernen. Anhand der Programmiersprache Java, C oder C++ werden die essenziellen Konzepte erarbeitet und eigene Programme geschrieben. Folgende Inhalte werden konkret behandelt:

  • anwendungsbezogene Problemstellungen (z. B. eigenes Notenprogramm, Zinseszinsberechnung oder eigene kleine Spiele programmieren)
  • programmorientierte Darstellung (z. B. Struktogramm, Programmablaufplan)
  • Datentypen (Einfache Datentypen, Arten, Zuweisung)
  • Grundfunktionen (Operationen auf Datentypen, Ein- und Ausgabe)
  • Methoden (Funktionen)
  • Kontrollstrukturen (Ein-, Zwei- und Mehrfach-Verzweigung, Zähler- und bedingungsgesteuerte Schleifen)
  • Softwaretests (einfache Testfälle)

 

Prozedurale Programmierung

Aufbauend auf den Grundlagen der Softwareentwicklung werden wir uns mit folgenden Themen beschäftigen, um unsere Programme noch leistungsfähiger und übersichtlicher zu machen.

  • Paradigmen der prozeduralen Programmierung
  • Funktionen (bzw. auch Unterprogramme, Routinen oder Prozeduren)
  • lokale und globale Variablen

 

Objektorientierte Programmierung

Abschließen werden wir in das Paradigma der Objektorientierung einsteigen, das sich an den Grundstrukturen der Wirklichkeit ausrichten. Konkret werden wir uns mit folgendem beschäftigen:

  • Definition und Abgrenzung der Begriffe „Klasse“ und „Objekt
  • Aufbau von Objekten (Attribute, Methoden)
  • Paradigmen der objektorientierten Programmierung (insbesondere Kapselung und einfachere Abbildung der Realität)
  • UML Klassendiagramme
  • Vererbung (Einschränkung auf Basisklasse und abgeleitete Klassen)

Alle drei Programmierlernbereiche werden nicht nur theoretisch, sondern insbesondere auch praktisch mit Hilfe von Integrierten Entwicklungsumgebungen angewendet. Am Ende des Wahlpflichtfaches werden Sie die Grundzüge der Programmierung verstanden haben und fähig sein, eigene Programme zu schreiben und vorhandene abzuändern.

Je nach Lehrer werden dann neben den Programmierkenntnissen noch die Lernbereiche Netzwerke realisieren und/oder technische Grundlagen durchgenommen.

 

Netzwerke realisieren

Sie werden Sich mit den Grundlagen eines Lokalen Netzwerkes (LAN) auseinandersetzen. Folgende Inhalte werden konkret behandelt:

  • Verkabelung und Kabelarten (hauptsächlich Twistes Pair Kabel)
  • Überblick über verschiedene Netzwerk-Protokollarten
  • IP- Adressierung (inkl. Subnetzmasken)
  • Routing (inkl. NAT und PAT)
  • Server- und Clientanwendungen (z.B. DHCP, DNS, Webserver, etc.)
  • Firewall und Proxy
  • WLAN (Accesspoints einbinden)

Dies wird nicht nur theoretisch, sondern insbesondere auch praktisch umgesetzt. Es wird ein eigenes Netzwerk von Grund auf konfiguriert und mehrere Szenarien durchgespielt.

Am Ende des Wahlpflichtfachs werden Sie in der Lage sein ein eigenes Netzwerk sinnvoll aufzubauen, es abzusichern und Fehler zu beheben.

 

technischen Grundlagen

  • Entwicklungsgeschichte der Computertechnik
  • grundlegende Rechnerarchitekturen
  • Hardwarekomponenten
  • Systemsoftware (BIOS, Betriebssystem, Treibersoftware)
  • EVA-Prinzip

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