Technisches Gymnasium mit Profil Informationstechnik

Stoffverteilung

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Für wen es geeignet ist

Wer sich für Informationstechnik interessiert und selber bei der rasanten Entwicklung der sich heute bietenden Möglichkeiten aktiv mitmischen will, wird sich in diesem Profil wohl fühlen. Von den Grundlagen der Technologie und der Programmierung zum Überblick der aktuellen IT-Systeme bis zur Erstellung von eigenen Systemen -Computeranwendungen (u.a. Spiele) -Web-Seiten -Hardware erstreckt sich der Bildungsplan in dem TG-Profil Informationstechnik.

Technische Informatik

"Die Technische Informatik beschäftigt sich als eines der Hauptgebiete der Informatik mit der Architektur, dem Entwurf, der Realisierung, der Bewertung und dem Betrieb von Rechner-, Kommunikations- und eingebetteten Systemen sowohl auf der Ebene der Hardware als auch der systemnahen Software." [Wikipedia]

Grundlagen der Digitaltechnik

"Die Digitaltechnik beschäftigt sich mit der Verarbeitung wert- und zeitdiskreter Werte und Zahlenfolgen sowie der Verarbeitung digitaler Signale. Typische Bauelemente sind Logikgatter, Mikroprozessoren und Datenspeicher und keine Verstärker wie in der Analogtechnik." [Wikipedia]

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Digital Experimenter

Die Schüler sammeln praktische Erfahrungen am Digital Experimenter und in der Digitalschaltungssimulation LogiFlash [Beispiel Ampelsteuerung].

Mikrocontroller

"Als Mikrocontroller (auch µController, µC, MCU) werden Halbleiterchips bezeichnet, die mit dem Prozessor mindestens Peripheriefunktionen auf einem Chip vereinen. In vielen Fällen befindet sich der Arbeits- und Programmspeicher ebenfalls teilweise oder komplett auf dem gleichen Chip. Ein Mikrocontroller ist praktisch ein Ein-Chip-Computersystem." [Wikipedia]

Die Schüler lernen den Aufbau und die Funktionsweise eines Mikrocontrollers anhand der weit verbreiteten ATMEL-AVR-Systeme kennen. Sie entwickeln zunächst einfache Programme für Blink- und Lauflicht in Assembler-Maschinensprache. Die komplexeren Aufgabenstellungen werden dann mit der Programmiersprache C programmiert. Im Rahmen von Schülerprojekten wird das Wissen praktisch vertieft. 

Software

Die Schüler lernen die Programmiersprache Java mit der Entwicklungsumgebung BlueJ kennen, die gezielt für Ausbildungszwecke konzipiert wurde. Insbesondere das Vermitteln von Zusammenhängen in der objektorientierten Programmierung steht im Mittelpunkt des Bildungsplans.

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Schülerprojekt: Spiel 4 gewinnt

Netzwerktechnik

Vernetzung im LAN (local area network): Welche Grundlagen brauchen wir zur Vernetzung von Computern und anderen netzwerkfähigen Geräten? Welche Hardware wird für ein Netzwerk benötigt? Kabel, Buchsen, Switches, Patchfelder, Server, Router... Werden Kupferkabel oder Fiberoptikleitungen oder gar Funkstrecken eingesetzt? Welche Protokolle sind für einen reibungslosen Datenverkehr erforderlich? TCP/IP und verwandte Protokolle. Wie werden Teilnetze gebildet und wie kann zwischen Netzen geroutet werden?

Datenbanken

Grundlagen für die Datenbankgestaltung.
Das ER-Modell zum Entwurf von Datenbanken.
Die Abfragesprache SQL.
Mit welcher Software kann man Datenbanken realisieren? Access, MySQL, Base...

Bildungsplan im Detail

  1. Technische Informatik (Hardware)2. Software3. SystemeComputertechnik 2h
Eingangsklasse
(TG11)
Informaitionslogik 2h

Logik, Schaltnetze, einfache Schaltwerke

Grundlagen der Programmentwicklung 1h

Klasse, Objekt, Struktogramm

Java-Entwicklungsumgebung

Angewandte Informationstechnik 2h

Vertiefung und Praxis Grundlagen der Programmentwicklung

Systemgestaltung 1h Internet, Web-Seiten, Bildbearbeitung, Präsentieren, rechtssicheres Zitieren
Jahrgangsstufe 1
(TG12)
Informationsverarbeitende Systeme 2,5h

Schaltwerke, ALU, Mikrokontroller, Assembler

Objektorientierte Analyse und Design 1,5 h

Klassendiagramm, Vererbung, Sequenzdiagramm, Zustandsdiagramm

Datenbanksysteme 1h

Durchführung Projektarbeit 1h

 
Jahrgangsstufe 2/1
(TG13-1)
Komplexere Probleme mit µC lösen, Programmieren in C 1h Komplexere Programme 1h Betriebssysteme 2h

Vernetzte Systeme 2h

 
Jahrgangsstufe 2/2
(TG13-2)
Wahlthemen: Einrichten einer Workstation, Netzwerkprogrammierung, Einführung in die Kryptographie und Kryptoanalyse, Ausgewählte Themen der Informationstechnik  

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