Technische Informatik Berufsbegleitend

Lehrziele

• Beherrschung grundlegender Methoden aus der Analysis und linearen Algebra zur Lösung technischer Probleme und zum Verständnis darauf aufbauender Vorlesungen
• Fähigkeit Mathematik als Sprache zur präzisen Formulierung technischer/informatischer Problemstellungen einzusetzen

Inhalte

(1) Mathematische Grundlagen: Mengen, Relationen, Funktionen, Aussagen, Logik, Definitionen, Sätze, Beweise

(2) Analysis: Körper der reellen und komplexen Zahlen, Funktionen und Funktionsklassen (Polynome, rationale Funktionen, Potenz-/Wurzel-/Exponential-/Logarithmus- und trigonometrische Funktionen), Grenzwerte von Folgen, Reihen und Funktionen, Stetigkeit, Differenzialrechnung, Ableitungen, Satz von Taylor Integralrechnung und Integrationstechniken , partielle Differentiation

(3) Lineare Algebra und Analytische Geometrie: Geraden und Ebenen; Vektorrechnung, Lineare Gleichungssysteme, Determinanten, Lineare Abbildungen, Matrizen, Koordinatentransformation, Projektionen, Eigenwerte, Eigenvektoren

Lehrziele

Kenntnisse

• Die Studierenden kennen die Grundprinzipien des Aufbaus eines Rechners
• Sie kennen die in der Informatik verwendeten Zahlensysteme und Zeichentabellen und können diese den elementaren Datentypen von C zuordnen
• Sie kennen die wichtigsten Adressierungssysteme und Grundprinzipien von Rechnernetzen
• Sie kennen die wichtigsten Shellbefehle einer ausgewählten Linux-Shell, sowie reguläre Ausdrücke und Umgebungsvariablen
• Sie kennen die wichtigsten Sprachelemente zum Aufbau von Shell-Skripten.
• Sie kennen die Unterschiede zwischen interpretierten und compilierten Programmiersprachen.

Fertigkeiten

• Die Studierenden können Zahlensysteme ineinander umrechnen.
• Die Studierenden können mit MAC- und IP-Adressen umgehen und einfache Netzwerkbefehle von der Shell aus ausführen.
• Die Studierenden können ein Linux-Betriebssystem von der Shell aus bedienen, sowie einfache Shell-Skripte schreiben.
• Sie können interpretierte Programme starten, beispielsweise Bash-Skripte oder Python-Skripte.
• Sie können einfache Programme einer compilierten Sprache übersetzen und zum Laufen bringen (beispielsweise C-Programme oder Java-Programme)

Kompetenzen

Das Modul trägt zum Erreichen der folgenden Lernergebnisse (Kompetenzen) bei:

• Die Studierenden haben ein fundiertes Methoden- und Fachwissen aus der Informatik und Software-Entwicklung, um betriebliche Anwendungssysteme neu zu entwickeln, zu modifizieren und in eine bestehende Anwendungsum-gebung zu integrieren. 
• Die Studierenden lernen durch Einführung in praktische Teilgebiete der Informatik in dieser Veranstaltung die Denkweise von Informatikern.
• Sie sind in der Lage, das Zusammenspiel von Hardware, Betriebssystem und Software einzuordnen.
• Sie sind in der Lage, informatische Probleme und Aufgabenstellungen zu erfassen, in Teilprobleme zu zerlegen und eigenständig zu lösen.

Inhalte

Vorlesung

• Prinzipien Rechneraufbau
• Zahlendarstellung, Zeichendarstellung (ASCII-/Unicode-Tabellen)
• Prinzipien Rechnernetze, Schichtenmodelle, MAC-Adressen, IP-Adressen
• Benutzung eines Betriebssystems am Beispiel Linux: Dateisysteme, Nutzerberechtigungen, Prozesse, einfache Shell-Kommandos, Umgebungsvariablen, reguläre Ausdrücke mit dem grep-Kommando benutzen, Einführung in die Shell-Programmierung mit Variablen und Kontrollstrukturen, Automatisierung einfacher Aufgaben über Shell-Skripte
• Unterschied interpretierte Sprachen vs. compilierte Sprachen

Praktikum

• Umgang mit Zahlensystemen, Adress-Darstellungen,
• Interpretation von Dateiinhalten
• Umgang mit dem Betriebssystem Linux
• Shell-Programmierung
• Benutzung eines Compilers und eines Interpreters

Lehrziele

Den Studierenden ist die Syntax der vorgestellten Progammiersprache klar, ihnen ist bewusst, in welchen Situationen man welche der vorgestellten Programmierkonstrukte am sinnvollsten einsetzt und sie haben die Bedeutung aller Befehle und Progammierkonstrukte verstanden.

Die Studierenden können imperative, objektorientierte und funktionale Aspekte der Programmiersprache Python zur Lösung von Problemstellungen selbstständig einsetzen und können daraus selbstständig lauffähige wohlstrukturierte Programme entwickeln. 

Die Studierenden sind in der Lage die erworbenen Kenntnisse auch auf völlig neue Problemstellungen sinnvoll anzuwenden und sind in der Lage von den in der Vorlesung und im Praktikum behandelten Beispielen zu abstrahieren. 

Inhalte

Verwendet wird die Programmiersprache Python.

Grundlagen der Imperativen Programmierung: Ausdrücke, Zuweisungen, Schleifen, Bedingungen, Variablen, Funktionen, Einfache Datentypen, Zusammengesetzte Datentypen.

Grundlagen der Objekt-Orientierten Programmierung: Kapselung, Information Hiding, Klassen, Objekte, Methoden Überladung, Vererbung, Exceptions.

Grundlagen der Funktionalen Programmierung: Lambda-Ausdrücke, Funktionen höherer Ordnung, map-Funktion, filter-Funktion, reduce-Funktion, enumerate, zip, List Comprehensions, Numerical Python

Sonstiges: Entwicklungsumgebungen (Verschiedene Editoren wie emacs, vi, eclipse),  Pythonnterpreter-Umgebungen,   IPython   Notebooks, Versionsmanagement-Systeme (git). 

Lehrziele

Kenntnisse

Die Studierenden

• kennen die wichtigsten Konzepte und Technologien aus dem Bereich sicheres Informationsmanagement  und -Austausch zwischen vernetzten betrieblichen  Anwendungen
• kennen die Grundprinzi pien der digitalen  Verschlüsselung
• Kennen Bedrohungen und Risiken für IT Systeme  Beispiele für Sicherheitszwi schenfälle in der jüngeren  Vergangenheit 

Fertigkeiten 

Die Studierenden können 

• Sicherheitsrisiken ein schätzen und bewerten 
• Die Sicherheit von Verschlüsselungsverfahren einschätzen 
• Maßnahmen zum Schutz vor Viren und Würmern einschätzen und umsetzen 
• Einen Internet-fähigen Pe rsonal-Computer sicher konfigurieren und betreiben 
• Angriffe in der Praxis erkennen und einordnen

Kompetenzen

Die Studierenden

• sind in der Lage Gefahre n bzw. Bedrohungen für die  Vertraulichkeit und die Inte grität der Information zu  identifizieren und die Maßnahmen zu beschreiben,  welche den oben genannten Bedrohungen effektiv  entgegengesetzt werden
• sind in der Lage ein  bereits bestehendes IKT- Sicherheitskonzept zu vers tehen, zu testen und zu  verbessern
• sind in der Lage Sicherheitsrisiken, sowie die  Wirkungsweise von Angriffen und Schutzmaßnahmen  zu verstehen und sind zu r Auswahl von  geeigneten  Sicherheitstechniken befähigt
• sind in der Lage Systeme zu analysieren und auf die  heutigen Maßstäbe an die Sicherheit zu untersuchen
• sind sich ihrer Verantwort ung gegenüber Individuen  und der Gesellschaft beim Umgang mit  Sicherheitsrelevanten Informationen und  Sicherheitsmethoden bewusst 

Das Modul trägt zum Erreichen  der folgenden Lernergebnisse  (Kompetenzen) bei: 

Die Studierenden 

• haben ein fundiertes Methoden- und Fachwissen aus  der Informatik und Software-Entwicklung, um  betriebliche Anwendungssysteme neu zu entwickeln,  zu modifizieren und  in eine bestehende  Anwendungsumgebung zu integrieren 
• können die Komplexität,  die Machbarkeit, die  Sicherheit und den Innovationsgrad von angestrebten  Problemlösungen erkenn en bzw. miteinander  vergleichen 
• können sich und die Wirkung  ihrer Person auf andere  einschätzen und beweisen sich durch ihre adäquaten  Mitarbeiterqualifikationen; beherrschen eine  kooperative Teamarbeit in der sie Verantwortung  tragen können und auch in widersprüchlichen  Situationen tragfähige Ents cheidungen treffen können

Inhalte

Ziele und Begriffe der Informationssicherheit

• Grundlegende Begriffe der Informationssicherheit
• Schutzziele, Schwachstell en, Bedrohungen, Angriffe
• Angriffs- und Angreifertypen

Einschätzung und Behandlung von Risiken

• Aktuelle Entwicklungen Bedrohungslage
• Risikobetrachtung,  Risikobewertung und  Handlungsalternativen
• Incident Taxonomie un d Incident Response 

IT Sicherheit als Prozess 

• Grundlagen Sicherheit als Prozess  
• Sicherheitsinfrastruktur, Sicherheitsrichtlinien  
• Sicherheitsstandards und  Vorgehensmodelle

Lehrziele

Vermittlung von Kenntnissen  bzgl. der Darstellung und  Verarbeitung von Information in  digitalen Rechnersystemen,  der mathematischen Grundlagen zur Beschreibung und  Optimierung von Verarbeitungsschritten in digitalen  Rechnersystemen, sowie de r schaltungstechnischen  Realisierung von Verarbeitungsabläufen.

Inhalte

Teil-1: Einführung in Digitale Rechnersysteme

• Einleitung
• Vom Abakus zum Supercomputer 

Teil-2: Grundlagen der Digitalen Datenverarbeitung

• Grundlagen der Digitaltechnik  
• Zahlendarstellung und Codes 
• Boolesche Algebra 

Teil-3: Digitale Schaltungstechnik 

• Kombinatorische Schaltungen 
• Sequentielle Schaltungen  
• Entwurf digitaler Schaltungen heute

Lehrziele

Kennenlernen verschiedener Ei nsatzgebiete von Verfahren  und Lösungsansätzen der Technischen Informatik.  Verständnis für die spezif ischen Anforderungen und  Randbedingungen, welche durch die konkreten Einsatzgebiete  definiert werden und so de n jeweiligen Lösungsansatz  maßgeblich beeinflussen. 

Inhalte

Im Rahmen der Ringvorlesung werden beispielhaft verschiedene Anwendungsfelder der Technischen Informatik vorgestellt, etwa aus den Bereichen 

• Mobilkommunikation
• Automobilelektronik
• Internettechnologien
• Automatisierungstechnik
• Robotik
• Neuronale Netze
• Bildverarbeitung
• Echtzeitsysteme
• Chipdesign

Lehrziele

Kenntnisse

Die Studierenden können 

• Grundlagen der Mathematik für Informatiker 

Fertigkeiten

Die Studierenden können 

• mathematische Sachverh alte formalisieren 
• Zähl-Probleme systemati sch angehen und lösen 

Kompetenzen 

Das Modul trägt zum Erreichen der folgenden Lernergebnisse bei:

Die Studierenden sind fähig, 

• komplexe Sachverhalte zu abstrahieren und können  sie formal, logisch korrekt und präzise in der Sprache  der Mathematik beschreiben.

Inhalte

Fundamentales

• Natürliche Zahlen 
• Funktionen 
• Relationen 

Mengen 

• Operationen 
• Endliche Mengen 
• Abzählbarkeit und Überabzählbarkeit

Kombinatorik 

• Grundlegende Zähl-Techniken 
• Ein-/Ausschluss 
• Rekurrenz-Relation 
• Fakultät, Permutation 
• Binomialkoeffizient, Bi nom.-Satz, Kombination 
• Permutations-Koeffizient, Variation  o Stirling-Zahlen 1. und 2. Art, Bell-Zahlen  

Zahlen-Theorie

• modulare Arithmetik 
• Primfaktor-Zerlegung 

Stochastik 

• Wahrscheinlichkeits-Rechnung (allgemein,  bedingt)  
• Statistik (Dichte, Verteilung, Erwartungswert,  Varianz)

Lehrziele

Kenntnisse

Die Studierenden kennen

• die prozeduralen und objekt-orientierte Programmiertechniken oder vertiefen bereits bestehende Kenntnisse aus vorangegangenen Veranstaltungen auf Basis der Programmiersprache Java,
• die prozeduralen und funktionalen Programmiertechniken oder vertiefen bereits bestehende Kenntnisse aus vorangegangenen Veranstaltungen auf Basis der Programmiersprache Java,

Fertigkeiten und Kompetenzen

Die Studierenden sind in der Lage

• Kleinere Aufgabenstellungen selbstständig in Python und Java zu implementieren.
• Kleinere Aufgabenstellungen selbstständig im Paradigma der Objekt-orientierten zu implementieren.
• Kleinere Aufgabenstellungen selbstständig im Paradigma der funktionalen Programmierung implementieren.

Kompetenzen

Die Studierenden sind fähig

• komplexe Zusammenhänge der Aufgabenstellung in einem objektorientierten Entwurf abzubilden
• komplexe Java- und Python-Programme zu implementieren
• objektorientierte Entwürfe zu gegebenen Aufgabenstellungen zu erstellen
• komplexe Programmsysteme zu entwerfen und als Java- oder Python-Programme zu implementieren
• die unterschiedlichen objektorientierten Eigenschaften der Programmiersprachen C++, Java und Python zu bewerten und anzuwenden

Inhalte

Objekt-orientierte Programmierung in Java

• Der Kompilationsprozess in Java
• Referenztypen in Java (Call-by-value vs. Call-by-Reference)
• Klassen und Objekte, Methoden und Konstruktoren
• Kontrollfluss-Kommandos (if, while, for).
• Datentypen
• Parameterübergabe
• Container-Datentypen (Arrays, Listen, Sets, Maps)
• Das Vererbungskonzept in Java
• Overloading
• Exception Handling (Einführung)
• Interfaces
• Generics

Programmierung in Python

• Typsystem
• Grundlegende Datentypen
• Kontroll-Fluss-Parameter
• Strings und Zusammengesetzte Datentypen
• Indizierung, Slicing, Extended Slicing
• Listenkomprehensionen
• Higher-Order-Functions map, filter, reduce
• Dateioperationen
• Programmieren mit regulären Ausdrücken

Lehrziele

Kenntnisse
Die Studierenden kennen

• Architektur, Konzepte und Mechanismen in Betriebssystemen
• Sicherheitskonzepte in Betriebssystemen
• Konzepte der Systemprogrammierung in Unix und Windows
• Aufbau von I/O-Geräten
• Die wichtigsten Dateisysteme

Fertigkeiten
Die Studierenden können

• Einfache Analyse von Arbeitsplatzrechnern
• Administration von Windows-Rechnern
• Administration von Unix-Rechnern
• Einfache Sicherheits-Policies umsetzen
• Systemprogramm zum Umgang mit Dateien und Prozessen entwerfen und erstellen
• Systemprogramm für Client-Server-Anwendungen
• entwerfen und erstellen
• Einige Eigenschaften von Dateisystemen analysieren

Kompetenzen 
Die Studierenden sind fähig

• sind fähig die Begriffe im Bereich Betriebssysteme zu verstehen und aktiv anzuwenden
• sind fähig Betriebssysteme anhand wichtiger Merkmale zu beurteilen
• sind in der Lage die Betriebssysteme Unix und Windows mit Mitteln der Systemprogrammierung nutzen
• sind dazu fähig, Mechanismen zur Prozess-, Speicher- I/O-Verwaltung verstehen
• sind in der Lage Sicherheitsrisiken, sowie die Wirkungsweise von Angriffen und Schutzmaßnahmen zu verstehen und sind zur Auswahl und Anwendung von geeigneten Sicherheitstechniken befähigt
• sind in der Lage Systeme sowie Anwendungen zu analysieren, entwerfen, entwickeln und pflegen, sodass sie den heutigen Maßstäben an die Sicherheit gerecht werden
• sind in der Lage das erforderliche IT-Sicherheitsniveau für unterschiedliche Bereiche eines Unternehmens festzustellen, die einschlägigen Sicherheitsstrategien zu bestimmen und die daraus resultierenden Sicherheitsmaßnahmen einzuleiten
• besitzen eine ingenieurmäßige Fach- und Methodenkompetenz mit tiefgehendem Informatikwissen (Algorithmen, Programmierung, Softwareentwicklung, Betriebssysteme und Netzwerke, verteilte Systeme, IT Security etc.) ergänzt mit ingenieur- und wirtschaftswissenschaftlichem Grundlagenwissen
• können wesentliche Beiträge zur Realisierung der digitalen Fabrik (Industrie 4.0) und der Automatisierung liefern. Sie konzipieren, entwickeln und implementieren dazu komplexe Informatiklösungen unter Beachtung von Wirtschaftlichkeit und Sicherheit. Sie arbeiten verantwortlich in interdisziplinären Teams

Das Modul trägt zum Erreichen der folgenden Lernergebnisse (Kompetenzen) bei:
Die Studierenden

• verfügen über die zur Erfüllung von Anforderungen der Berufspraxis notwendigen persönlichen Kompetenzen: eigen-verantwortliches Handeln, Zeitmanagement, Selbstorganisation
• sind fähig, komplexe Sachverhalte zu abstrahieren und können sie formal, logisch korrekt und präzise in der Sprache der Mathematik beschreiben
• sind dazu befähigt, Daten und Prozessmodelle mit Mitteln des Betriebssystems zu entwerfen, zu analysieren und zu optimieren
• können die Komplexität, die Machbarkeit, die Sicherheit und den Innovationsgrad von angestrebten Problemlösungen erkennen bzw. miteinander vergleichen

Inhalte

• Begriffe und Konzepte
  • Begriffe und Konzepte von Betriebssystemen
  • Strukturen von Betriebssystemen
  • Unix/Linux: Benutzerverwaltung, Dateien, Verzeichnisse und das Dateisystem, Zugriffsrechte, Zugriffskontrolle,
  • Logdateien, Kommandozeileninterpreter (Shell)
• MS Windows Betriebssystem
  • Grundlegende Konzepte und Begriffe, Zugang zu Windows mit „Bordwerkzeugen“, Leistungsüberwachung,
  • System Architektur, wichtige Komponenten der Windows Architektur,
  • Sicherheits-Komponenten, Integritätsstufen und mandatorische Zugriffsregeln, Sicherheitsdeskriptoren und diskrete Zugriffskontrolllisten (DACL), Zugriffskontrolle auf Objekte, Benutzerrechte und Privilegien
• Systemprogrammierung in PowerShell
  • Sprachkonzept
  • Zugriff auf Systemressourcen
  • Systemprogrammierung in Beispielen
• System und Systemprogrammierung in Unix:
  • Dateien, Prozesse, Signale, Message Queues, Semaphore, Sockets.
  • Verallgemeinerung und Vertiefung zu Prozessen;
• Implementierungen von Prozessen und Scheduling bei Unix und MS Windows;
• Speicherverwaltung: Verallgemeinerung und Vertiefung zu Speicherverwaltung; Implementierungen der Speicherverwaltung bei Unix und MS Windows
• Eingabe und Ausgabe (IO): Geräte, Konzepte und Architektur für IO, Festplatte als Beispiel
• Dateisysteme: Konzepte der Datenträgerverwaltung; Implementierungen in FAT, NTFS und Ext

Lehrziele

Kenntnisse
Die Studierenden kennen

• typische Merkmale von Web-Basierten Anwendungen
• die Basistechnologien, wie CGI und Servlets
• die Grundlage der XML
• die wichtigsten Aspekte der Servlets und JSP-Spezifikation
• das Model-View-Controller–Modell und mindestens ein darauf basierende Framework, z.B. Struts
• die wichtigsten Techniken der Sicherheit von Web-Basierten Anwendungen

Fertigkeiten
Die Studierenden sind in der Lage

• Konzeption und Design einer Web-Anwendung durchzuführen
• Web-Anwendungen mithilfe der JEE-Technologie zu Entwickeln
• Web-Projekte mit Hilfe von Standard-IDE, wie Eclipse oder Netbeans zu verwalten
• die Frameworks wie Struts, Spring oder JSF für die Entwicklung von Web-basierten Anwendungen zu verwenden

Kompetenzen
Die Studierenden sind in der Lage

• eigenständig oder im Team Web-Basierte-Anwendungen, wie die E-Commerce, Soziale Netzwerke oder Informationssysteme konzipieren und entwickeln
• Research , Analyse und zielgerichtete Präsentation im Bezug auf die Suche nach neunen Technologien auszuführen Das Modul trägt zum Erreichen der folgenden Lernergebnisse (Kompetenzen) bei: Die Studierenden
• sind dazu befähigt, Geschäftsprozesse eines Unternehmens / einer Verwaltungseinheit zu analysieren, zu modellieren und durch Auswahl, Anpassung und Integration und Administration bestehender (Standard-) Softwaresysteme zu unterstützen
• haben ein fundiertes Methoden- und Fachwissen aus der Informatik und Software-Entwicklung, um betriebliche Anwendungssysteme neu zu entwickeln, zu modifizieren und in eine bestehende Anwendungsumgebung zu integrieren
• können die Komplexität, die Machbarkeit, die Sicherheit und den Innovationsgrad von angestrebten Problemlösungen erkennen bzw. miteinander vergleichen
• sind in der Lage, die Trends in der Entwicklung moderner Informationstechnologien in Bezug auf einen bestimmten Anwendungsbedarf zu verfolgen
• beherrschen lebenslanges Lernen, können sich selbst motivieren, setzen sich persönliche Ziele, die sie mit ihrer Leistungswillen und mit hoher eigener Flexibilität zielgerichtet anstreben; können sich selbst kritisch einschätzen, denken über sich nach und arbeiten an der Verbesserung ihrer Charaktereigenschaften; handeln persönlich und in ihrer Arbeit kompetent in einem Vernunft bedingten ethischem Verhalten auf der Basis gesellschaftlich anerkannter moralischen Werte

Inhalte

Vorlesung

• Typische Merkmale von Web-Basierten Anwendungen
• HTTP-Protokoll
• Grundlagen von Servlets
• Grundlagen von JSP
• Grundlagen von XML
• Grundlagen von PHP
• MVC
• Konfiguration und Deployment von Web-basierten Anwendung
• Servlets und JSP-Spezifikation (u.a. HTTP-Request, HTTP-Session, Servlet-Context)
• Grundlagen PHP
• Sicherheit von Web-Basierten Anwendungen
• Frameworks für die Entwicklung von Web-basierten Anwendungen

Praktikum

• Entwicklung von Web-basierten Anwendung mithilfe der JEE-Technologie und Frameworks, u.a. Struts, JSF und Ajax

Lehrziele

Kenntnisse
Die Studierenden kennen:

• Das Basiswissen der Elektrotechnik, das für alle Ingenieure vorausgesetzt werden muss.
• Die Grundkenntnisse der Mechanik zum Verständnis typischer Ingenieurprobleme unter Einwirkung statischer und dynamischer Kräfte.

Fertigkeiten
Die Studierenden können:

• Einfache elektronische Bauteile dimensionieren und nach der geeigneten Bauform auswählen
• Einfache elektronische Schaltungen analysieren
• Prinzipien einfacher Sensoren und Aktoren anwenden
• Kraftwirkungen erkennen und deren Auswirkungen auf technische Systeme abschätzen und berechnen.
• Dynamische Vorgänge in bewegten Systemen analysieren, Schlussfolgerungen ziehen und geeignete Lösungen erarbeiten.

Kompetenzen
Studierende sind fähig:

• Logisch und abstrakt zu denken
• Grundlagen des Verständnisses technischer Vorgänge insbesondere im Rechnerumfeld.
• Auswahl geeigneter Lösungsmethoden.
• Die Praxisrelevanz mechanischer Prinzipien zu erkennen und diese zielgerichtet zur Lösung von Ingenieurproblemen sicher anzuwenden.

Das Modul trägt zum Erreichen der folgenden Lernergebnisse bei:

• Vertiefen und festigen der Grundkenntnisse der Elektrotechnik und der Mechanik.
• Bewusstseinsbildung für die ökologische Wirkung des Energieverbrauchs und das Bestreben energieeffiziente Methoden zu entwickeln und einzusetzen
• Sachverhalte zu abstrahieren und diese in Modelle fassen.
• Studierende haben die Bereitschaft zum lebenslangen Lernen, zur Selbstmotivation, sie können sich persönliche Ziele setzen die sie mit Leistungswillen und mit hoher eigener Flexibilität zielgerichtet anstreben. Sie können sich selbst kritisch einschätzen, denken über sich nach und arbeiten an der Verbesserung ihrer Charaktereigenschaften. Sie handeln persönlich und in ihrer Arbeit kompetent in einem Vernunft bedingten ethischen Verhalten auf der Basis gesellschaftlich anerkannter moralischer Werte.

Inhalte

• Elektrische Modelle, Elektrische Schaltungen und Analysemethoden, Schutz vor elektrischen Spannungen, Elektrische Anlagen
• Thermische und mechanische Wirkungen des elektrischen Stromes, Verluste und Wirkungsgrad, Energiebilanz
• Ohmscher Widerstand, Elektrisches Feld, Kapazität, Magnetisches Feld, Kraftwirkungen im Magnetfeld, Induktionsgesetz, Wirkungen elektromagnetischer Felder auf den Menschen
• Stromkreis, Spannungsquelle und Stromquelle, Leistungsanpassung, Kirchhoffsche Gesetze, Aufstellen des Gleichungssystems eines elektrischen Netzwerks, Lösung der Netzwerkgleichungen
• Zusammensetzen und Zerlegen von Kräften, Kraftwirkungen erkennen.
• Gleichgewichtsbedingungen für Einzelkörper u. Körpersysteme. Reibung, Schwerpunkt, Widerstandsmomente, Massenmomente
• Einführung zur Dynamik an ausgewählten Beispielen.
• Kinetische Grundgleichungen: Schwerpunktsatz, Momentensatz, Drallsatz, Relativbewegungen.
• Arbeit, Energie, Leistung, Energieerhaltungssatz.

Lehrziele

Vorlesung

• Verständnis elektrotechnischer Bauteile und Schaltungen
• Beherrschung der komplexen Wechselstrom-Rechnung
• Kenntnisse der Beschreibung sinusförmiger Signale und deren komplexe Darstellung
• Kenntnisse der Grundlagen der Netzwerktheorie
• Nutzungsfähigkeit von Matlab und Simulink zur mathematischen Beschreibung und Darstellung

Praktikum

• Praktischer Umgang mit Gleich- und Wechselstrom- Bauelementen und Netzwerken, digitalen Bausteinen und Schaltungen.
• Vertrautmachen mit den praktischen Grundlagen der elektronischen Messtechnik (analog-, digitale Messgeräte u. Oszillographen).
• Umgang mit Stromversorgungsschaltungen u. deren Berechnung.

Inhalte

Vorlesung

• Beschreibung elektrotechnischer Bauteile u. Schaltungen: Ohm'scher Widerstand, Induktivität, Kapazität, Spannungsquellen
• Analyse elektrotechnischer Schaltungen: Ohm’sches Gesetz, Kirchhoff'sche Gesetze, Teilerschaltungen, Maschenstromverfahren
• Verhalten nichtlinearer Bauteile (Diode, Transistor) und Schaltungen (Verstärker- und Kippschaltungen, Konstant-stromquelle, Differenzenverstärker, Operationsverstärker, Analoge Addierer)
•  Komplexe Wechselstromrechnung: Netzwerkberechnung mit sinusförmigen Signalen, Komplexe Widerstände, Komplexe Leistung, Zeigerdiagramme, Verhalten der Grundzweipole sowie deren Reihen- und Parallelschaltung, RLC-Schwingkreise
• Einführung in Matlab zur Darstellung und Netzwerkberechnung

Praktikum

• Gleichstromnetzwerke: Spannungsteiler, Ersatzspannungsquelle, Leistungsanpassung, Kennlinien Z- Diode Sperr/Durchlassrichtung, Interpretieren der aufgenommenen Kennlinien, Zusammenschaltung, linearer und nichtlinearer Netzwerke.
• Grundlagen Messtechnik: Ohmsches Gesetz, Messreihe für I = f (U) und R konstant, Messen, Beeinflussung des Messgerätes durch den Innenwiderstand, Analog-/ Digitalmessgeräte, Messbereichserweiterung. Oszillograph, Zweistrahl- Ablenkung, “Splitbeam“ - Verfahren, Triggerung.
• Wechselstromnetzwerke: Kennwerte harmonischer Wechselgrößen, Speisen eines ohm-schen-/ kapazitiven Verbrauchers mit einer Sinusspannung, Erläuterung der Begriffe Schein-, Blind- und Wirkleistung anhand der gemessenen Werte. Berechnung eines Kondensators anhand der Auf- und Entladekuve.
• Digitaltechnik: Darstellung von Binärziffern, Logische Spannungsbereiche, Kenn-größen verschiedener Logikfamilien, Übertragungskennlinie eines TTL- Gatters, Belastung logischer Schaltungen, Schaltzeiten von TTL- Gatter, Flip- Flop Speicher.
• Stromversorgungsschaltungen: Einweggleichrichter und Brückengleichrichtung ohne und mit Glättungskondensator, Berechnung des Glättungsfaktors G, Dimensionierung von Stromversorgungsschaltungen, Längsgeregelter DC/DC- Wandler, Verlustleistung Regeltransistor.

Lehrziele

Kenntnisse
Die Studierenden kennen

• die grundlegende Arbeitsweise von Transaktionssystemen im Sinne des ACID-Paradigmas
• die grundlegenden Techniken der Datenmodellierung sowie den prinzipiellen Aufbau und die Arbeitsweise von Datenbanksystemen
• die Implementierungstechniken zur Formulierung komplexer Anfragen auf Basis eines (objekt-) relationalen Datenbanksystems in SQL
• die Verwendung von Metadaten beim Aufbau (komplexer) Datenbank-Anfragen
• Abstraktionstechniken und deren Anwendung bei der Implementierung von persistenten Anwendungsobjekten in JDBC
• das Paradigma des Objektrelationalen Mappings (ORM) durch die Java Persistence API (JPA)
• die grundlegenden Techniken zur Implementierung persistenter Model-Klassen als „Entity“ in JPA

Fertigkeiten
Die Studierenden sind in der Lage

• gegebene Aufgabenstellungen aus dem Bereich der Wirtschaftsinformatik, der Technischen Informatik und der IT-Security zu analysieren und als Datenmodell für den Einsatz von Datenbankanwendungen darzustellen
• ein Datenbankschema in SQL zu formulieren und auf der Basis eines gegeben Datenbanksystems zu realisieren
• repräsentative Anwendungsszenarien in SQL zu formulieren und darzustellen
• einfache und komplexe Datenbankanfragen auf Basis des (objekt-) relationalen Datenmodells zu formulieren
• Integritätsbedingungen zu formulieren und durch SQL auszudrücken
• Datenbankprozeduren und Trigger zu implementieren
• Datenbankprogramme auf der Basis der Programmiersprache Java (JDBC) zu implementieren
• (Java-) Entities auf der Basis der JPA zu konzipieren und zu implementieren

Kompetenzen
Die Studierenden sind fähig

• gegebene Aufgabenstellungen aus dem Bereich der Wirtschaftsinformatik, der Technischen Informatik und der IT-Security zu analysieren und als Datenmodell für den Einsatz von Datenbankanwendungen zu realisieren
• komplexe Anwendungssituationen zu erfassen und Daten vermittels SQL effektiv aufzubereiten und ggf. zu visualisieren
• ein konkretes Datenbanksystem professionell einzusetzen
• Anwendungen mit graphischer Benutzeroberfläche nach dem MVC-Paradigma zu implementieren

Das Modul trägt zum Erreichen der folgenden Lernergebnisse (Kompetenzen) bei:
Die Studierenden

• sind in der Lage, übergreifende Prozesse zwischen Wirtschaftseinheiten (Unternehmen, Verwaltungseinheiten) durch Anwendungssoftware zu unterstützen
• haben ein fundiertes Methoden- und Fachwissen aus der Informatik und Software-Entwicklung, um betriebliche Anwendungssysteme neu zu entwickeln, zu modifizieren und in eine bestehende Anwendungsumgebung zu integrieren
• haben einen Überblick der Gesamtheit geschäftlicher Abläufe, insbesondere in kleineren mittelständischen Unternehmen
• können Problemstellungen erkennen, nach Lösungen recherchieren, auf das Wesentliche abstrahieren und in einem gestalteten Prozess Aufgaben bezogen lösen; leben bewusst, nehmen Ereignisse wahr, können diese einschätzen und ihre Kenntnisse und Erfahrungen zur selbstständigen Lösung dieser Aufgaben transferieren; kennen die zwischenmenschlichen Umgangsformen und zeigen ein diesbezüglich diszipliniertes Verhalten; beherrschen Methoden der Präsentation und Dokumentation und können diM3ese zielgruppenorientiert einsetzen
• können die Komplexität, die Machbarkeit, die Sicherheit und den Innovationsgrad von angestrebten Problemlösungen erkennen bzw. miteinander vergleichen
• abstrahieren und können sie formal, logisch korrekt und präzise in der Sprache der Mathematik beschreiben

Inahlte

Vorlesung, Übungen und Praktikum

• der konzeptionelle Datenbankentwurf
• Referenzmodelle
• Begriffsbildung und Abstraktionskonzepte, Semantische Datenmodelle
• das Entity-Relationship-Modell
• das Objekttypenmodell
• das Generische Semantische Datenmodell
• Grenzen des ER-basierten Datenbank-Entwurfs
• Normalformenlehre
• Integritätsbedingungen als Maß für die Qualität der Daten und Transaktionen
• die Datenbanksprache SQL
• Nachteile des (flachen) Relationenmodells
• Objektorientierung in Datenbanksystemen
• Objektrelationale DBMS
• Schema- und Sichtendefinition
• Einführung in die Spracheinbettung von SQL in Java vermittels JDBC (Java Database Connectivity)
• Transaktionen aus Implementierungssicht
• Anwendungssituationen von Transaktionen unter verschiedenen Isolationsmodi
• Methoden zur Implementierung von Datensicherungs- und Recovery-Maßnahmen
• Spracheinbettung von SQL in Java vermittels JDBC
• die Java Persistence Architecture
• Implementierung von Entities und Session-Beans
• Implementierung von Transaktionen in JDBC und JPA

Lehrziele

Einführung in die praktischen Algorithmen. Vermittlung eines „Gespürs“ dafür, welche Probleme algorithmisch unlösbar, nur schwer lösbar und praktisch lösbar sind

Inhalte

• Laufzeitanalyse von Algorithmen
• Rekursive vs. Iterative Implementierungen von Algorithmen
• n-Place vs. Nicht-Destruktive Implementierungen von Algorithmen -Sortieralgorithmen (Insertsort, Quicksort, Mergesort)
• Heap (Heapsort, Prioritätsqueue)
• Suchalgorithmen und –datenstrukturen (Suchbäume, Hashing, Bloomfilter)
• Graphalgorithmen (Breiten-/Tiefensuche, Kürzeste Wege, Spannbäume)

Lehrziele

Kenntnisse
Die Studierenden  

• kennen das ISO/OSI-Modell und das TCP/IP Modell
• kennen die grundlegenden Geräte im Internet wie Switches und Router
• kennen die Funktionen und die Funktionsweise der gängigen Protokolle des TCP/IP Kommunikations-Stacks
• kennen den Aufbau von IP- und MAC-Adressen sowie DNS Namen und deren Adressraum
• Kennen die Funktion von CSMA/CD und CSMA/CA Netzwerken (Ethernet und WLAN)
• Kennen die Möglichkeiten zur physischen Übertragung von Daten
• Verstehen den Aufbau und die innere Funktion von E-Mail-Systemen und HTTP/1/1.1/2

Fertigkeiten
Die Studierenden können

• Netzwerke aufbauen und analysieren
• Router und Switches konfigurieren
• Netzwerkverkehr analysieren
• Limitierungen von Netzwerktechnologien einschätzen
• Netzwerkanwendungen entwickeln

Kompetenzen
Die Studierenden

• sind fähig die Begriffe im Bereich Netze zu verstehen und aktiv anzuwenden
• sind in der Lage Netzwerke zu entwerfen, zu implementieren und zu erweitern
• sind in der Lage Fehler in Netzwerken zu verstehen und zu beseitigen
• sind fähig die Entwurfsentscheidungen in Netzwerkprotokollen zu durchdringen und eigene Protokolle zu entwerfen
• sind in der Lage Netzwerk-Software mit der Socket Schnittstelle selbst zu entwerfen und umzusetzen

Das Modul trägt zum Erreichen der folgenden Lernergebnisse (Kompetenzen) bei:

Die Studierenden

• verfügen über die zur Erfüllung von Anforderungen der Berufspraxis notwendigen persönlichen Kompetenzen: eigen-verantwortliches Handeln, Zeitmanagement, Selbstorganisation  
• sind  fähig,  komplexe  Sachverhalte  zu  abstrahieren  und können sie formal, logisch korrekt und präzise in der Sprache der Mathematik beschreiben

Inhalte

Grundlagen der Netzwerkkommunikation

• Kommunikationsmodelle
• Netzwerktopologien und Schichtenmodelle (ISO/OSI und TCP/IP)
• Aufbau von Kommunikationsprotokollen und vernetzten Systemen

Kommunikationsprotokolle des TCP/IP Protokoll-Stacks

• Bitübertragungsschicht: Übertragungs- und Codierungsarten, Leitungscodes, Multiplexing
• Sicherungsschicht: Rahmenerkennung, Ethernet, Token Ring, Spanning Tree, WLAN, Leitungscodes und Modulation
• Netzwerkschicht: Routing, IP Funktionalität, ICMP, IPv6, ARP, RARP, DHCP, etc.
• Transportschicht: UDP und TCP, Stau- und Flusskontrolle, zuverlässige Kommunikation
• Anwendungsprotokolle, DNS, Socket Programmierung

Netzwerkpraxis und Socket Programmierung

• Konfiguration von Netzwerkprotokollen unter Linux
• Analyse  von  Netzwerkprotokollen  mit  tcpdump  und  Wireshark

Lehrziele

Vermittlung von Kenntnissen bzgl. des Aufbaus, der Programmierung und der Anwendung von Mikrorechnersystemen. Einführung in die Programmierung von Mikroprozessoren in Assembler und in C. Kenntnis der Architektur und Funktionsweise von Mikroprozessoren und Mikrorechnersystemen. Sicherheit von Mikrorechnersystemen, Schwachstellen und Angriffsszenarien auf Hardware-naher Ebene.

Inhalte

Vorlesung

• Geschichtliche Entwicklung der Mikroprozessortechnik

Teil I: Programmierung von Mikroprozessorsystemen

• Grundlagen der Assemblerprogrammieren
• Unterprogrammtechniken
• Synchronisation & Interrupt-Handling
• Hardware-nahe Programmierung in Assembler und C

Teil II: Technische Grundlagen

• Rechner: Prozessor, Bussysteme, Speicher, Peripherie
• Prozessoren: Architektur, Funktionsweise
• Pipelining: Funktionsprinzip, Aufbau, Pipelinekonflikte
• Speicher: Technologien, Haupt- und Cachespeicher

Praktikum

• Programmieren eines Mikroprozessors in Assembler auf Basis eines Befehlssatzemulators
• Programmieren eines Mikroprozessors in Assembler und Hardware-nahem C auf Basis eines Einplatinencomputers

Lehrziele

Kenntnisse

Die Studierenden kennen die Entwurfsgrundlagen prozeduraler und objektorientierter Systeme. Sie kennen Software-Patterns auf den verschiedenen Abstraktionsstufen.

Fertigkeiten

Die Vorlesung beinhaltet praktische Übungen am Rechner: Programmierung von Klassen in C++, Kompilieren und Testen. Die Studierenden setzen Idiome, Entwurfs- und Architekturmuster bei der Konstruktion von Software ein. Programmierung unter Verwendung von C++ Libraries

Kompetenzen

Das Modul trägt zum Erreichen der folgenden Lernergebnisse (Kompetenzen) bei: Die Studierenden sind nach dieser Vorlesung in der Lage, größere Softwaresysteme mit technischem Bezug zu konstruieren und zu testen.

Inhalte

• Entwurfsgrundlagen prozeduraler und objektorientierter Systeme
• Abstraktionsstufen beim Softwareentwurf: Idiom, Entwurfsmuster
• Entwurfsmuster: Singleton, Kompositum, Factory, Beobachter
• Schablonen
• Libraries

Lehrziele

Kennenlernen und Anwendung der mathematischen Beschreibung diskreter und kontinuierlicher Signale sowie diskreter Systeme im Zeitbereich und Frequenz- bzw. z-Bereich;

Inhalte

• Diskrete Signale: Energie, Leistung, Korrelation, Faltungsoperation
• z-Transformation: Definition, Eigenschaften, und Transformationen elementarer Signale, Inverse z-Transformation, Partialbruchzerlegung
• Diskrete lineare zeitinvariante Systeme: Zustandsraumbeschreibung, Differenzengleichungen, Blockdiagramme, Übertragungsfunktion, Impulsantwort, Stabilität, Verschaltungsregeln
• Kontinuierliche Signale: Energie, Leistung, Korrelation, Faltungsoperation, Dirac-Stoß, Sprung-Funktion, wichtige Signalformen
• Fourier-Analyse: Fourier-Reihenentwicklung periodischer Signale, Polarform, komplexe Fourier-Reihe, Fourier-Transformation, Eigenschaften der Fourier-Transformation
• Matlab Beispiele

Lehrziele

Kenntnisse
Die Studierenden  

• verstehen grundlegende betriebswirtschaftliche Zusammenhänge, gesetzte Ziele sowie die wesentlichen Schritte zur Umsetzung und Verfolgung dieser Ziele.
• erlangen ein grundlegendes Verständnis zu Aufgaben und wirtschaftlichen Fragestellungen der jeweiligen betrieblichen Funktionen in Unternehmen.
• verstehen die Bedeutung der Kundenorientierung des gesamten unternehmerischen Handelns und lernen das Unternehmen als Modell einer Ablauf- und Aufbauorganisation kennen.

Fertigkeiten
Die Studierenden

• arbeiten mit Methoden der Unternehmensführung und wenden Wissen an das Ihnen erlaubt interdisziplinäre Fragestellungen zu analysieren, adäquate Entscheidungskriterien herauszuarbeiten sowie Vorgehensweisen zur Beantwortung der aufgeworfenen Fragestellungen zu entwickeln.
• können Wirkungen operativer unternehmerischer Entscheidungen auf die Ergebnisse des Unternehmens und sein gesellschaftliches Umfeld aufzeigen.

Das Modul trägt zum Erreichen der folgenden Lernergebnisse (Kompetenzen) bei:
Die Studierenden

• haben praxisorientierte Kenntnisse der Betriebswirtschaftslehre und ein Grundverständnis für betriebliche Problemstellungen; kennen die Methoden für die Beschreibung / Spezifikation und Beurteilung der Problemstellungen und der angestrebten Lösungen
• haben einen Überblick der Gesamtheit geschäftlicher Abläufe, insbesondere in kleineren mittelständischen Unternehmen

Inhalte

Vorlesung

• Herkunft und wissenschaftlicher Ansatz der Betriebswirtschaftslehre
• Grundlagen betriebswirtschaftlicher Theorien
• Betriebliche Zielbildung und –systeme
• Das Unternehmen als ablauf- und aufbauorganisatorisches Konstrukt
• Betriebliche Strukturen und darin eingebettete Funktionen
• Kern-, Hilfs-, und Entscheidungsprozesse der betrieblichen Güter- und     Dienstleistungserstellung  
• Zusammenhänge und Wirkungen betriebswirtschaftlicher Entscheidungen auf den Unternehmenserfolg

Übungen
zu ausgewählten Themen aus der Vorlesung, teils in Gruppenarbeit

Lehrziele

Kenntnisse
Die Studierenden kennen

• typische Merkmale von Web-Basierten Anwendungen  
• die Basistechnologien, wie CGI und Servlets
• die Grundlage der XML
• die wichtigsten Aspekte der Servlets und JSP-Spezifikation
• das Model-View-Controller–Modell und mindestens ein darauf basierende Framework, z.B. Struts
• die wichtigsten Techniken der Sicherheit von Web-Basierten Anwendungen

Fertigkeiten
Die Studierenden sind in der Lage

• Konzeption und Design einer Web-Anwendung durchzuführen  
• Web-Anwendungen mithilfe der JEE-Technologie zu Entwickeln
• Web-Projekte mit Hilfe von Standard-IDE, wie Eclipse oder Netbeans zu verwalten
• die Frameworks wie Struts, Spring oder JSF für die Entwicklung von Web-basierten Anwendungen zu verwenden

Kompetenzen
Die Studierenden sind in der Lage

• eigenständig oder im Team Web-Basierte-Anwendungen, wie die E-Commerce, Soziale Netzwerke oder Informationssysteme konzipieren und entwickeln  
• Research , Analyse und zielgerichtete Präsentation im Bezug auf die Suche nach neunen Technologien auszuführen

Das Modul trägt zum Erreichen der folgenden Lernergebnisse (Kompetenzen) bei: 
Die Studierenden

• sind dazu befähigt, Geschäftsprozesse eines Unternehmens / einer Verwaltungseinheit zu analysieren, zu modellieren und durch Auswahl, Anpassung und Integration und Administration bestehender (Standard-) Softwaresysteme zu unterstützen
• haben ein fundiertes Methoden- und Fachwissen aus der Informatik und Software-Entwicklung, um betriebliche Anwendungssysteme neu zu entwickeln, zu modifizieren und in eine bestehende Anwendungsumgebung zu integrieren
• können die Komplexität, die Machbarkeit, die Sicherheit und den Innovationsgrad von angestrebten Problemlösungen erkennen bzw. miteinander vergleichen
• sind in der Lage, die Trends in der Entwicklung moderner Informationstechnologien in Bezug auf einen bestimmten Anwendungsbedarf  zu verfolgen
• beherrschen lebenslanges Lernen, können sich selbst motivieren, setzen sich persönliche Ziele, die sie mit ihrer Leistungswillen und mit hoher eigener Flexibilität zielgerichtet anstreben; können sich selbst kritisch einschätzen, denken über sich nach und arbeiten an der Verbesserung ihrer Charaktereigenschaften; handeln persönlich und in ihrer Arbeit kompetent in einem Vernunft bedingten ethischem Verhalten auf der Basis gesellschaftlich anerkannter moralischen Werte

Inhalte

Vorlesung

• Typische Merkmale von Web-Basierten Anwendungen
• HTTP-Protokoll
• Grundlagen von Servlets
• Grundlagen von JSP
• Grundlagen von XML
• Grundlagen von PHP
• MVC
• Konfiguration und Deployment von Web-basierten Anwendung
• Servlets und JSP-Spezifikation  (u.a. HTTP-Request, HTTP-Session, Servlet-Context)
• Grundlagen PHP
• Sicherheit von Web-Basierten Anwendungen
• Frameworks für die Entwicklung von Web-basierten Anwendungen 

Praktikum

• Entwicklung von Web-basierten Anwendung  mithilfe der JEE-Technologie und Frameworks, u.a.  Struts, JSF und Ajax

Lerziele

• Signale und Systeme: Kennenlernen und Anwendung der mathematischen Beschreibung kontinuierlicher und diskreter Signale und Systeme im Zeit- und Frequenzbereich;
• Numerik: Beherrschung der wichtigsten mathematischen Methoden aus Analysis und Algebra als Grundlage numerischer Lösungsverfahren

Inahlte

Signale und Systeme

• Fourier- und Laplace-Transformation kontinuierlicher Signale: Definition, Eigenschaften, und Transformationen elementarer Signale
• Kontinuierliche Systeme: Darstellung durch Differentialgleichungen, Blockdiagramme, Systemfunktion, Impulsantwort, Stabilität, Verschaltungsregeln, Netzwerktheorie
• Frequenzeigenschaften kontinuierlicher und diskreter Systeme: Komplexe Kreisfrequenz, Übertragungsfunktion, Siebschaltungen u. Filter, Pol-/Nullstellendiagramme, Amplituden- u. Phasengang, Bodediagramm, Ortskurve, Gruppenlaufzeit
• Zusammenhang zwischen kontinuierlichen und diskreten Systemen: Ideale und nichtideale Abtastung und Rekonstruktion, Abtasttheorem, Digitale Simulation kontinuierlicher Systeme
• Diskrete Fourier-Transformation und FFT-Algorithmus
• Matlab-Beispiele

Numerik:

• Gleitpunktarithmetik: Zahlenformat, Runden, Maschinenoperationen, Fehlerfortpflanzung
• Lösen linearer Gleichungssysteme, Lineare Ausgleichsrechnung, Pseudoinverse
• Interpolation u Integration: Interpolation mit Polynomen, Trapez-Regel, Simpson-Regel
• Iterative Verfahren: Fixpunkt-Iteration, Newton-Verfahren
• Gewöhnliche Differentialgleichungen: Euler-Verfahren

Lehrziele

Vermittlung von Kenntnissen bzgl. der Darstellung und Verarbeitung von Information in digitalen Rechnersystemen, der mathematischen Grundlagen zur Beschreibung und Optimierung von Verarbeitungsschritten in digitalen Rechnersystemen, sowie der schaltungstechnischen Realisierung von Verarbeitungsabläufen.

Inhalte

• Grundlagen: Fehler, Ausfälle, Risiko- und Zuverlässigkeits-analyse, Sicherheitsfunktion, Sicherheitsintegritätslevel (SIL)
• Modelle und Verfahren: Risikomatrix, Risikograph, Fehlerbaumanalyse, Ereignisbaumanalyse, Zuverlässigkeitsanalyse
• Lebenszyklus eines Steuer-/Regelsystems (s-r-9mit Sicherheitsfunktionen: Planung der funktionalen Sicherheit, Bestimmung von SIL, Anforderungen und Entwurf von Hardware und Software sicherheitsbezogener elektrischer S-/R-Systeme, Validierung des S-/R-Systems.
• Normen und Standards: IEC 61508, Teile 1-7, Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer/elektronischer/ programmierbarer elektronischer (E/E/PE) Systeme; IEC 62061 (Maschinenbereich), IEC 61511 (Prozessindustrie)
• Anwendungsbeispiele: SIL eines Prozessorsystems, einer Sicherheitsfunktion, eines Sicherheitsloops, Zuverlässigkeitsanalysen technischer Prozesse. - Begriffe und Definitionen: aus Sicherheit und Zuverlässigkeit

Lehrziele

Kenntnisse
Die Studierenden kennen:

• Die grundlegenden HW/SW-Komponenten der Bildverarbeitung,
• Bedeutung von Licht, Beleuchtung, Optik, CCD-Chip, Kamera
• Vorgehensweise bei der Bildakquisition,
• Klassifikation und Wirkungsweise der Bildverarbeitungsoperatoren, Ortsbereichs- und Frequenzbereichsoperatoren.
• Punktoperatoren und ihre wesentlichen Anwendungen, Kontrastverstärkung, Histogrammausgleich, Operationen mit zwei Bildern.  
• Lokale Operatoren, Grauwertglättung, Differentationsoperatoren, Faltungsoperatoren, Rangordnungsoperatoren,
• Globale Operationen, der 2-dimensionale Fall, Spektrale Experimente (Fourier Analyse),  
• Bereichssegmentierung, Kontursegmentierung, Konturapproximation.  
• Hough-Transformation, Morphologische Bildverarbeitung
• Szenenanalyse

Fertigkeiten
Die Studierenden können:

• Betriebs- und Prozessstrukturen analysieren und die Optimierung der Unternehmensabläufe planen und erarbeiten,
• Komponenten der digitalen Fabrik auswählen und zielgerichtet zur Produktivitätssteigerung einsetzen oder vorhandene Strukturen in diesem Sinne weiterentwickeln und optimieren,
• Beherrschung der Methoden um bei kürzeren Innovationszyklen, kleineren Stückzahlen, hohen Anforderungen an  Produktsicherheit/Produktqualität und Produktänderungen bis unmittelbar vor Fertigungsbeginn zu realisieren,
• Planung und Entwicklung geeigneter Infrastrukturen um optimierte Kommunikation und Datenaustausch zwischen den flexiblen Produktionskomponenten sicher zu realisieren.

Kompetenzen
Die Studierenden sind fähig:

• logisch und abstrakt zu denken,
• technisch/organisatorische Vorgänge im Umfeld der Computertechnologie zu erfassen, die Lösungsmethoden sicher auszuwählen und zu modellieren,
• die Praxisrelevanz der erlernten Methoden und Prinzipien zu erkennen und diese zielgerichtet zur Lösung von Ingenieurproblemen anzuwenden.

Das Modul trägt zum Erreichen der folgenden Lernergebnisse bei:

• Vertiefen  und  festigen  der  Grundkenntnisse  zur  Optimierung  von Unternehmensabläufen in der digitalen Fabrik,
• komplexe   Sachverhalte   erfassen   und   unter   Beachtung   übergeordneter   Randbedingungen   geeignete   Lösungswege   finden und bewerten,
• Studierende haben die Bereitschaft zum lebenslangen Lernen, zur Selbstmotivation, sie können sich persönliche Ziele setzen die  sie  mit  Leistungswillen  und  mit  hoher  eigener  Flexibilität  zielgerichtet   anstreben.   Sie   können   sich   selbst   kritisch   einschätzen,  denken  über  sich  nach  und  arbeiten  an  der  Verbesserung   ihrer   Charaktereigenschaften.   Sie   handeln   persönlich  und  in  ihrer  Arbeit  kompetent  in  einem  Vernunft  bedingten  ethischen  Verhalten  auf  der  Basis  gesellschaftlich  anerkannter moralischer Werte.

Die Hörer lernen grundlegende Methoden, Verfahren, Operatoren und Algorithmen der Bildverarbeitung kennen mit denen Bildinhalte analysiert, strukturiert, verbessert und komprimiert werden können. Die Theorie wird in Übungen an einem modularen Lernsystem vertieft, eigene Funktionen der Bildbearbeitung werden entwickelt und implementiert.

Inhalte

Licht, Beleuchtung, Bildakquisition, Optik, CCD-Chip, Kamera, Klassifikation der Operatoren, Ortsbereich, Frequenzbereich Punktoperatoren, Kontrastverstärkung, Operationen mit zwei Bildern, Lokale Operatoren, Grauwertglättung, Differentationsoperatoren, Globale Operationen, der 2-dimensionale Fall, Spektrale Experimente (Fourier Analyse), Bereichssegmentierung, Kontursegmentierung, Konturapproximation. Hough-Transformation, Morphologische Bildverarbeitung Szenenanalyse

Lehrziele

Kenntnisse
Die Studierenden kennen:

grundlegende pädagogische Verhaltensweisen für die Betreuung und Anleitung von studentischen Arbeitsgruppen.

Die inhaltlichen Schwerpunkte die für die zu betreuenden Gruppen wichtig sind,

Einfache didaktische Grundregeln zur Bereitstellung von Arbeitsmaterialien und Vorbereitung und Abhaltung von Tutorien

Fertigkeiten
Die Studierenden können:

Das Prinzip lernen durch lehren verstehen und zum Nutzen für sich und andere anwenden,

Sich in die Verständnisprobleme der betreuten Gruppe hineinversetzen und durch Anwendung geeigneter didaktische Maßnahmen Wissen vermitteln.

Sich in angemessener Zeit neue Inhalte aneignen und diese an andere Personen lehrend weitergeben.

Kompetenzen
Die Studierenden sind fähig:

• logisch und abstrakt zu denken,
• Lehrinhalte geeignet zu strukturieren, didaktisch aufzubereiten und vorzutragen,

Das Modul trägt zum Erreichen der folgenden Lernergebnisse bei:

• Festigung des eigenen Fachwissens, “lernen durch lehren“.
• Sozialkompetenz erwerben und festigen.
• Üben von Präsentationstechniken.
• Gruppenbetreuung.
• Studierende haben die Bereitschaft zum lebenslangen Lernen, zur Selbstmotivation, sie können sich persönliche Ziele setzen die sie mit Leistungswillen und mit hoher eigener Flexibilität zielgerichtet anstreben. Sie können sich selbst kritisch einschätzen, denken über sich nach und arbeiten an der Verbesserung ihrer Charaktereigenschaften. Sie handeln persönlich und in ihrer Arbeit kompetent in einem Vernunft bedingten ethischen Verhalten auf der Basis gesellschaftlich anerkannter moralischer Werte.

Inhalte

• Tutoren werden i.d.R. für solche Tutorien in solchen Fächern eingesetzt die sie selber mit gutem Ergebnis abgeschlossen haben.
• Jeder Tutor wird von dem Professor betreut der für die entsprechende Lehrveranstaltung zuständig ist.
• Betreuung, Beratung und Anleitung von Arbeitsgruppen,
• Ausarbeitung von Lösungsvorschlägen für Tutoriumsaufgaben,
• Korrektur von Übungs- und Tutoriumsaufgaben,
• Bereitstellung von Arbeitsmaterialien für Tutorien,
• Vorbereitung und Abhaltung von Tutorien.

Lehrziele

Befähigung zur/zum:

• Analyse und Synthese linearer, diskreter und ereignisorientierter Systeme;
• Erarbeitung und Test von Regel- und Steueralgorithmen.
• Graphischem Entwurf und Simulation von Prozesssteuerungen (Hardware-in-the-loop) mit Codegenerierung.
• System-Modellierung, -Simulation und -Optimierung unter MATLAB

Inhalte

• Diskretisierung kontinuierlicher Signale und Systeme: Abtastung, Abtasttheorem, Simulationstheorem, diskrete- (DFT) und fast (FFT) Fouriertransformation
• Lineare kontinuierliche Regelkreise: Kontinuierliche Übertragungsglieder, einschleifiger Regelkreis, Führungs-, Stör-, Stabilitätsverhalten, Dynamisches Verhalten
• Zeitdiskrete Regel-Systeme: Digitale Übertragungsglieder, Diskrete Regelalgorithmen u Regelkreise, Grundschaltungen, Testsignale, Übergangs- u Gewichtungsfunktion, Stabilität.
• MATLAB und Simulink: Einführung, Zeitkontinuierliche und zeitdiskrete LTI-Systeme, Control System Toolbox.
• Graphischer Entwurf, Modellierung und Simulation ereignisdiskreter Systeme mit Petri-Netzen, Statische und dynamische Komponenten, Modellierung , Steuer- und Funktionspläne aus Petri-Netzen; Ablaufsprache (Sequential Funktion Chart) nach IEC 1131, Einführung IEC 1131
• Statecharts: Einführung in Stateflow, Graphische Organisation, Stateflow-Objekte, Notation und Semantik, Tools, Modellbildung, Simulink u Stateflow, Code Generierung

Lehrziele

Kenntnisse
Die Studierenden kennen

• die wichtigsten Begriffe und Merkmale für einen professionellen Anforderungsanalyse
• Modellierungssprachen im Hinblick auf die Dokumentation der Anforderungsanalyse
• die Bedeutung und Wesensmerkmale einer qualitativ hochwertigen Software-Spezifikation

Fertigkeiten
Die Studierenden sind in der Lage,

• Anforderungsanalysen unter Anleitung zu konzipieren, zu organisieren und durchzuführen, Anforderungen an Software-System auch bei Kunden und Benutzern zu eruieren, zu formulieren und deren Umsetzung zu überprüfen

Kompetenzen
Die Studierenden können

• Anforderungen an Software-Systeme auch von Nichtinformatikern ermitteln und kunden- und anwenderorientiert modellieren

Das Modul trägt zum Erreichen der folgenden Lernergebnisse bei
Die Studierenden

• haben ein vertieftes Methoden- und Fachwissen aus der Informatik und Software-Entwicklung, um betriebliche Anwendungssysteme neu zu entwickeln, zu modifizieren und in eine bestehende Anwendungsumgebung zu integrieren

Inhalte

Vorlesung

• Definition, Methoden und Bestandteile von Anforderungsanalysen
• Interaktion und Integration von Beteiligten
  • Interaktionsmethoden
• Festlegung von Anforderungen
  • Datenhaltung
  • Funktionale Anforderungen
  • Nichtfunktionale Anforderungen
  • Schnittstellendefinitionen
  • Qualität
• Funktionale Detaillierung
• Risikoanalyse und Versionsselektionen
• Anforderungsvalidierung und -umsetzung

Übungen

• Durchführung von einfachen Anforderungsanalysen
• Fallstudien

Lehrziele

Kenntnisse
Die Studierenden kennen:

• Die grundlegenden Prinzipien des Projektmanagements,
• Projektorganisation, Projektstruktur,
• Projektablauf, Projektteams bilden, Kick Off, Gruppendynamik,
• Zieldefinition, Zielvereinbarung, Rangfolgen bilden,
• Ressourcenplanung, Zeit, Kosten, Qualität, Risiko, Machbarkeit,
• Projektkontrolle und –steuerung, Konfliktverhalten,
• Projektinformation u. -kommunikation, Projektbesprechungen,
• Gestaltung der Projektpräsentation, Zielgruppenbetrachtung, Medieneinsatz, Quellenangaben, Vortragstechniken.

Fertigkeiten
Die Studierenden können:

• Projektvorgaben analysieren, Aufgaben erkennen und Ziele definieren,
• den Teambildungsprozess gestalten u. die Projektstruktur festlegen,  
• Arbeitspakete definieren,
• den Ressourcenbedarf abschätzen und planen,
• die Projekte steuern und kontrollieren, Meilensteine definieren,
• mit Konfliktsituationen umgehen,
• Projektergebnisse aufbereiten u. zielgruppengerecht präsentieren.

Kompetenzen
Die Studierenden sind fähig

• logisch und abstrakt zu denken,
• technisch/organisatorische Projektaufgaben im Umfeld der Computertechnologie zu erfassen und die Methoden des Projektmanagements zur Lösung der Projektaufgabe sicher anzuwenden,

Das Modul trägt zum Erreichen der folgenden Lernergebnisse bei:

• Vertiefen und festigen der Grundkenntnisse zur Planung und Bearbeitung   von   Projekten   und   Einübung   anhand   von   Fallstudien,
• Theoretische      Vorbereitung      und      Begleitung      des      Projektstudiums,
• Studierende haben die Bereitschaft zum lebenslangen Lernen, zur Selbstmotivation, sie können sich persönliche Ziele setzen die sie mit Leistungswillen und mit hoher eigener Flexibilität zielgerichtet   anstreben.   Sie   können   sich   selbst   kritisch   einschätzen,  denken  über  sich  nach  und  arbeiten  an  der  Verbesserung   ihrer   Charaktereigenschaften.   Sie   handeln   persönlich  und  in  ihrer  Arbeit  kompetent  in  einem  Vernunft  bedingten  ethischen  Verhalten  auf  der  Basis  gesellschaftlich  anerkannter moralischer Werte.

Inhalte

• Grundbegriffe und Grundlagen des Projektmanagements.
• Organisationsformen, Strukturierung und Phasen von Projekten.
• Projektablauf, Projektteams bilden, Kick Off, Gruppendynamik
• Zieldefinition, Zielvereinbarung für Projekte.
• Ressourcenplanung, Zeit (Termine), Kosten, Qualität, Risiko- und Machbarkeitsanalysen,
• Projektkontrolle und –steuerung, Konfliktverhalten, Reviews, Rechtsgrundlagen,
• Projektdokumentation, Projektinformation u. -kommunikation, Projektbesprechungen,
• Projektabschluss, Gestaltung der Projektpräsentation, Zielgruppenbetrachtung, Medieneinsatz

Lehrziele

Kenntnisse
Die Studierenden kennen:

• Die grundlegenden Prinzipien der Betriebsorganisation und der Methoden zur Organisationsentwicklung,
• Industrielle Prozessstrukturen und deren Wechselwirkung mit den internen und externen Organisationsstrukturen,
• wichtige Komponenten der digitalen Fabrik, insbesondere die dafür relevanten IT-Komponenten und virtuellen Modelle.
• Methoden zur Entwicklung komplexer Simulationsmodelle. 

Fertigkeiten
Die Studierenden können:

• Betriebs- und Prozessstrukturen analysieren und darauf aufbauend optimierte Unternehmensabläufe planen und realisieren,
• Komponenten der digitalen Fabrik auswählen und zielgerichtet zur Produktivitätssteigerung einsetzen oder vorhandene Strukturen in diesem Sinne entwickeln und optimieren,
• Konzepte entwickeln um bei kürzeren Innovationszyklen, kleineren Stückzahlen, hohen Anforderungen an  Produktsicherheit und Produktqualität und häufigen Produktänderungen die Prozesse dennoch sicher zu beherrschen,
• die komplexe Interaktion, Kommunikation, Datenaustausch, etc.  zwischen den flexiblen Komponenten der digitalen Fabrik sicher planen und  realisieren.

Kompetenzen
Die Studierenden sind fähig:

• logisch und abstrakt zu denken
• die Praxisrelevanz der erlernten Methoden und Prinzipien zu erkennen und diese zielgerichtet zur Lösung von Ingenieurproblemen anzuwenden.
• technisch/organisatorische Systeme unter Anwendung der Computertechnologie zu erfassen, die Lösungsmethoden sicher auszuwählen und Systeme zu modellieren,

Das Modul trägt zum Erreichen der folgenden Lernergebnisse bei:

• Vertiefen und festigen der Grundkenntnisse zur Optimierung von Unternehmensabläufen in der digitalen Fabrik,
• komplexe Sachverhalte erfassen und unter Beachtung übergeordneter Randbedingungen geeignete Lösungswege finden und bewerten,
• Studierende haben die Bereitschaft zum lebenslangen Lernen, zur Selbstmotivation, sie können sich persönliche Ziele setzen die sie mit Leistungswillen und mit hoher eigener Flexibilität zielgerichtet anstreben. Sie können sich selbst kritisch einschätzen, denken über sich nach und arbeiten an der Verbesserung ihrer Charaktereigenschaften. Sie handeln persönlich und in ihrer Arbeit kompetent in einem Vernunft bedingten ethischen Verhalten auf der Basis gesellschaftlich anerkannter moralischer Werte

Inhalte

Veranstaltung vermittelt folgende Inhalte:

Steuerung der digitalen Fabrik

• Komponenten der digitalen Fabrik, u.a. Steuerungen für Maschinen und Anlagen, flexible Handhabungsgeräte, Sensoren und Aktoren, Netzwerke und Busse, Informations- und Kommunikationssysteme, Mensch-Maschine Schnittstellen, Autoidentifikation.

Unternehmenskonzepte

• Methoden um Planungsprozesse zu beschleunigen und Kosten zu senken,
• Vermeidung von Planungsfehlern und Prozesssicherung durch geeignete Simulationsverfahren,
• Beherrschung komplexer Produkt- und Prozessstrukturen,
• Standardisierung von Methoden und Prozessen,
• Schnittstellen zwischen virtuellen Modelle und realen Prozessen,
• Interaktion, Kommunikation und Datenaustausch zwischen den Produktionskomponenten und Produkten,
• Anpassung der Betriebsorganisation an die Erfordernisse der digitalen Fabrik, lernende und selbstoptimierende Organisation,
• Bedeutung der IT-Sicherheit in der digitalen Fabrik.

Lehrziele

Kenntnisse
Die Studierenden

• kennen Verteilte Systeme (Technik) mit Schwerpunkten in der Automatisierungstechnik und in den Fahrzeugen
• kennen die Architekturen, Botschaften und Zeitverhalten verteilter Systeme behandelt

Fertigkeiten
Die Studierenden

• können den Entwurfes und die Realisierung der verteilten Systeme

Kompetenzen
Die Studierenden

• sind in die Lage, vernetzte technische Systeme zu analysieren, entwerfen und aufzubauen.

Das Modul trägt zum Erreichen der folgenden Lernergebnisse (Kompetenzen) bei:
Die Studierenden

• können die Komplexität, die Machbarkeit, die Sicherheit und den Innovationsgrad von angestrebten Problemlösungen erkennen bzw. miteinander vergleichen
• sind in der Lage, die Trends in der Entwicklung moderner Informationstechnologien in Bezug auf einen bestimmten Anwendungsbedarf zu verfolgen
• beherrschen lebenslanges Lernen, können sich selbst motivieren, setzen sich persönliche Ziele, die sie mit ihrer Leistungswillen und mit hoher eigener Flexibilität zielgerichtet anstreben; können sich selbst kritisch einschätzen, denken über sich nach und arbeiten an der Verbesserung ihrer Charaktereigenschaften; handeln persönlich und in ihrer Arbeit kompetent in einem Vernunft bedingten ethischem Verhalten auf der Basis gesellschaftlich anerkannter moralischen Werte Sind fähig, komplexe Sachverhalte zu abstrahieren und können sie formal, logisch korrekt und präzise in der Sprache der Mathematik beschreiben

Inhalte

Vorlesung & Übungen

• Einführung: Technischer Prozess, Automatisierungsfunktionen, Sprachen und Notationen, Softwaremuster.
• Dienste: Namensdienst, Transaktionsdienst, Zeitdienst und Sicherheitsdienst
• Verteilte Software: Anwendungsorientierte Middleware, kommunikationsorientierte Middleware und nachrichtenorientierte Middleware
• Softwaremuster für verteilte Systeme: Einsatz, Struktur, Verhalten, Entwurf, Konstruktion, Varianten der Muster Client-Dispatcher-Server, Forward-Receiver, Proxy, Observer, Layers, Broker, Model-View-Controller.
• Vernetzte Systeme in Fahrzeugen: CAN: Protokoll, Kommunikationsmatrix, Botschaften, Signale; LIN: Protokoll, Architektur, Botschaften, Schedule

Praktikum

• Realisierung des Client-Dispatcher-Server Musters
• Ereignisbeobachtung über ein Netzwerk / Zeitsynchronisation

Lehrziele

• Verständnis von Grundlagen der Künstlichen Intelligenz, intelligenter Agenten, Neuronaler Netzen und Maschinellen Lernens
• Implementierung von Methoden des maschinellen Lernens mit Hilfe von Python/Numpy und/oder Matlab.
• Anwenden von Methoden des maschinellen Lernens für die Entwicklung intelligenter Systeme, insbesondere im Bereich Cyberphysical Systems und IT-Security

Inhalte

• Intelligente Steuerung und Planung: Methoden aus der Künstlichen Intelligenz, Modelle von Intelligenten Agenten, Diskrete Zustandsraumbeschreibung, A*-Algorithmus, Dynamisches Programmieren, Reinforcement Learning, Grundlagen des Autonomen Lernen von Zustandsräumen und Situationserkennern
• Methoden des Maschinellen Lernens: Lineare Modelle für Regression und Klassifikation, Neuronale Netze, Kernel Methoden, Graphical Models, Probabilistische Inferenz, K- means, Mixtures of Gaussians, Kalman Filter
• Kognitive Architekturen: Technische und biologische Systeme

Hier können Sie aus einem Angebot von verschiedenen Modulen zu aktuellen Themen wählen. Das Wahlpflicht-Angebot wird in regelmäßigen Abständen aktualisiert. Dadurch können Sie ein Modul nach Ihren individuelle Vorlieben wählen.

Lehrziele

Kenntnisse
Die Studierenden kennen:

• den Umgang mit den Prinzipien des Projektmanagements,
• die Findung einer geeigneten Projektorganisation und -struktur,
• die Bildung eines Projektteams mit Kick Off,
• die Vorgehensweise zur Zieldefinition, Zielvereinbarung,
• Ressourcenplanung, Zeit, Kosten, Qualität, Risiko, Machbarkeit,
• Projektkontrolle und –steuerung, Konfliktverhalten,
• Projektinformation u. -kommunikation, Projektbesprechungen,
• Gestaltung der Projektpräsentation, Zielgruppenbetrachtung, Medieneinsatz, Quellenangaben, Vortragstechniken.

Fertigkeiten
Die Studierenden können:

• eine konkrete Projektvorgabe sicher analysieren und realisierbare Ziele definieren,
• das Projektteam der konkreten Aufgabe angepasst zusammenstellen u. die Projektstruktur festlegen,
• Arbeitspakete definieren,
• den Ressourcenbedarf konkret abschätzen und planen,
• die Projekte steuern und kontrollieren, Meilensteine definieren,
• Konfliktsituationen beherrschen,
• Projektergebnisse entsprechend den Anforderungen der StuPO aufbereiten und präsentieren.

Kompetenzen
Die Studierenden sind fähig:

• logisch und abstrakt zu denken,
• eine konkrete Projektaufgaben aus dem Bereich der Computertechnologie zu erfassen und die Methoden des Projektmanagements zur Lösung der Projektaufgabe sicher anzuwenden.

Das Modul trägt zum Erreichen der folgenden Lernergebnisse bei:

• Vertiefen und festigen der Grundkenntnisse zur Planung und Bearbeitung von Projekten (s. Modul “Projektmanagement“) und deren Einübung anhand einer konkreten anspruchsvollen Projektaufgabe, “learning by doing“
• Studierende haben die Bereitschaft zum lebenslangen Lernen, zur Selbstmotivation, sie können sich persönliche Ziele setzen die sie mit Leistungswillen und mit hoher eigener Flexibilität zielgerichtet anstreben. Sie können sich selbst kritisch einschätzen, denken über sich nach und arbeiten an der Verbesserung ihrer Charaktereigenschaften. Sie handeln persönlich und in ihrer Arbeit kompetent in einem Vernunft bedingten ethischen Verhalten auf der Basis gesellschaftlich anerkannter moralischer Werte.

Inhalte

• Die Projektbearbeitung findet in Gruppen statt.
• Das Projektthema für eine Gruppe wird von einem Professor ausgegeben, fallweise ggf. auch in Zusammenarbeit mit einem Industrieunternehmen. Der Professoren ist der Betreuer für die Gruppe.
• Zu Projektbeginn erfolgt durch den Betreuer eine Unterweisung in die spezifischen Rahmenbedingungen des Projektes.
• Aufbauend auf den Kenntnissen aus dem Modul “Projektmanagement“ strukturieren die Studierenden das Projekt weitgehend eigenständig. Der Betreuer begleitet sie dabei beratend und unterstützend. Sie definieren dabei die zu bearbeitenden Aufgabenpakete und erstellen den Projektplan mit Planzeiten, Meilensteinen etc..
• In regelmäßigen Abständen, mindestens aber einmal pro Woche finden ausführliche Projektbesprechungen mit dem Betreuer statt. Die Organisation dazu übernimmt die Projektgruppe.

Lehrziele

Kenntnisse
Die Studierenden kennen:

• die Abläufe betrieblicher Projekt aus dem Bereich der Computertechnologie oder verwandter Gebiete aufgrund selbstständiger und/oder mitverantwortlicher Projektarbeit,
• die praktische Projektarbeit unter realen wirtschaftlichen, technischen, sicherheitstechnischen und ethischen Randbedingungen,
• Die Anwendbarkeit des theoretischen Wissens in einer konkreten Aufgabe aus der Praxis.

Fertigkeiten
Die Studierenden können:

• das theoretisches Wissen der Technischen Informatik, Wirtschaftsinformatik, IT Security und des Projektmanagements zur Lösung anspruchsvoller praktischer Aufgaben zur Entwicklung von Software, Hardware oder der Kommunikationstechnik anwenden,
• selbstständig und eigenverantwortlich komplexe Probleme aus einem betrieblichen Umfeld (Systemanalyse, Projektierung, Entwurf und Implementierung, Simulation, Test und Dokumentation) analysieren und im Team verwertbare Ergebnisse erarbeiten.
• die Erkenntnisse und Erfahrungen dieser Praxisausbildung in einem wissenschaftlichen Praxisbericht zusammenfassen und in einem Referat in der Hochschule präsentieren (siehe StuPO der Hochschule Albstadt-Sigmaringen).

Kompetenzen
Die Studierenden sind fähig:

• logisch und abstrakt zu denken,
• technisch/organisatorische Projektaufgaben im betrieblichen Umfeld der Computertechnologie weitgehend selbstständig zu lösen. Sie wenden dabei das bisher erworbene Wissen des Projektmanagements und der Projektarbeit an,

Das Modul trägt zum Erreichen der folgenden Lernergebnisse bei:

• Vertiefen und festigen der Kenntnisse zur Planung und Bearbeitung von Projekten im praktischen betrieblichen Umfeld,
• Erhalt einer Entscheidungshilfe zur Wahl des späteren Berufsfeldes und ggf. zur Ergänzung des bisherigen Studienablaufs mit ausgewählten Wahlpflichtveranstaltungen im letzten Semester,
• Studierende haben die Bereitschaft zum lebenslangen Lernen, zur Selbstmotivation, sie können sich persönliche Ziele setzen die sie mit Leistungswillen und mit hoher eigener Flexibilität zielgerichtet anstreben. Sie können sich selbst kritisch einschätzen, denken über sich nach und arbeiten an der Verbesserung ihrer Charaktereigenschaften. Sie handeln persönlich und in ihrer Arbeit kompetent in einem Vernunft bedingten ethischen Verhalten auf der Basis gesellschaftlich anerkannter moralischer Werte

Inhalte
Bearbeiten und lösen von Projektaufgaben durch Mitarbeit bei der Entwicklung von Software, Hardware oder der Kommunikationstechnik beispielsweise in:

• Systemanalyse und Projektierung;
• Entwurf und Implementierung;
• Simulation, Test und Dokumentation.

Ingenieurmäßige Bearbeitung von Aufgaben der Technischen Informatik in Entwicklung, Produktion, Qualitätssicherung, IT-Sicherheit oder dem technischen Vertrieb beispielsweise in:

• Planung und Management von Informations- und  Kommunikationssystemen, Rechnernetzen,  Netzwerkmanagement und Datensicherung; 
• Virtuell Reality Anwendungen,
• Produktionsplanung und -steuerung (PPS), Logistik.

Möglich ist auch die Bearbeitung einer umfassenden betrieblichen Projektarbeit. Die projektbezogene Tätigkeit kann sich über das gesamte praktische Studiensemester erstrecken, wenn es sich um ein Projekt auf dem Gebiet der Technischen Informatik handelt und die Studierenden in die Tätigkeits- und Verantwortungsbereiche des Gesamtprojekts eingebunden sind.

Lehrziele

Kenntnisse
Die Studierenden kennen:

• die Methoden und Prinzipien des Projektmanagements entsprechend den Inhalten der Module “Projektmanagement“ und “Projekt“ und festigen und vertiefen diese,
• die Grundlagen wissenschaftlichen Arbeitens und Dokumentation,
• Arten wissenschaftlicher Arbeiten, insbesondere Praxisbericht,
• Anforderungen an praktische wissenschaftliche Arbeit,
• Kriterien zur Gliederung wissenschaftlicher Arbeiten,
• Literaturarbeit, Recherche, Zitieren, Plagiate, etc.

Fertigkeiten
Die Studierenden können:

• Projekte organisatorisch und inhaltlich analysieren, strukturieren und bearbeiten,
• Projektergebnisse und -berichte nach den Standards für wissenschaftliche Arbeiten gliedern, strukturieren, ausarbeiten und dokumentieren,
• juristische und ethische Grundsätze für wissenschaftliche Arbeiten u.a. korrekte Quellenangaben etc. in der Praxis anwenden,
• wissenschaftliche Projektergebnisse unter Beachtung der erforderlichen Belange aufbereiten und präsentieren.
• wissenschaftliche Prinzipien zur Ausarbeitung des Praxisberichts und des Referates über das Praxissemester im Rahmen der nachbereitenden Blockveranstaltung anwenden.

Kompetenzen
Die Studierenden sind fähig:

• logisch und abstrakt zu denken,
• wissenschaftliche Prinzipien auf konkrete Projektaufgaben im Rahmen des Praxissemesters sicher anzuwenden.

Das Modul trägt zum Erreichen der folgenden Lernergebnisse bei:

• auf der Grundlage des Praxisberichtes über die Erfahrungen im IPS zu referieren und zu zeigen, dass sie erworbenes Wissen an Dritte vermitteln können, betriebliche Abläufe verstehen und sich mit den neuen Erfahrungen kritisch auseinandersetzen können,
• Studierende haben die Bereitschaft zum lebenslangen Lernen, zur Selbstmotivation, sie können sich persönliche Ziele setzen die sie mit Leistungswillen und mit hoher eigener Flexibilität zielgerichtet anstreben. Sie können sich selbst kritisch einschätzen, denken über sich nach und arbeiten an der Verbesserung ihrer Charaktereigenschaften. Sie handeln persönlich und in ihrer Arbeit kompetent in einem Vernunft bedingten ethischen Verhalten auf der Basis gesellschaftlich anerkannter moralischer Werte.

Inhalte

Vorbereitende Blockveranstaltung
Einführung in Themen zur Projektbearbeitung. Teambildung, Analyse einer gestellten Aufgabe, Strukturierung von Aufgaben, Definition von Arbeitspaketen Zeit- und Kostenschätzung, Verwendung von Tools. Einführung in die Grundsätze der wissenschaftlichen Arbeit und deren Dokumentation. Anwendung von Stilmitteln, Standardisierung, Literaturarbeit, etc. auf Technischen Dokumentation und Softwaredokumentation.

Nachbereitende Blockveranstaltung
Was bedeutet präsentieren, ordnen und strukturieren der eigenen Gedanken, Planung und Vorbereitung des Präsentationsablaufs, Visualisierung, Medieneinsatz, Rhetorik, Redestruktur, Körpersprache, Überzeugungsarbeit. Kritische Auseinandersetzung mit den gemachten Erfahrungen. Anwendung der Prinzipien wissenschaftlicher Arbeit.