Stundentafel und Stoffpläne Informatik Datentechnik

	TID/K/H Vollzeit			AID/K/H Teilzeit
Unterrichts­stunden pro Woche	34			15
Unterrichts­stunden gesamt
Fachüber­greifender Lernbereich	TID/K/H Vollzeit			AID/K/H Teilzeit
Betriebliche Kommunika­tion / Deutsch	80			80
Grundlagen der technischen Informatik	60			60
Mathematik	260			220
Rechtskunde	40			40
Technisches Englisch	120			100
Betriebswirtschafts­lehre und ERP-Software	80			80
Fachbezogener Lernbereich	TID/K/H Vollzeit			AID/K/H Teilzeit
Digitale Schaltungs­technik	160			120
Elektronik	60			40
Elektrotechnik und Messtechnik	240			220
Grundlagen Übertragungs­technik	40			40
Messdaten­verarbeitung	120			100
Programmierung	260			240
Tabellen­kalkulation und Makroprogrammierung	80			80
Fachbezogene Spezialisierung	TID/K/H Vollzeit			AID/K/H Teilzeit
Mikrocomputertechnik	200			200
Betriebs­systeme und Praktikum	200			160
Datensicherheit und Datenschutz	100			100
Netzwerktechnik und Praktikum	260			200
Differenzierungs­bereich	TID	TIK	TIH	AID	AIK	AIH
Datenbanken und komplexe Softwaresysteme	260			220
HF-Technik und EDA-Tools		180			140
Kommunikationstechnik		80			80
Projektarbeit	100			100

 

Übungsaufgaben

Übungsaufgaben zur eigenen Standortbestimmung im Fach Mathematik finden sie in 000-01_Matheaufgaben fuer Bewerber. Weiterhin empfehlen wir "Trainingskurs Mathematik", Cornelsen Verlag (ISBN 978-3-464-41230-5).

 

Betriebliche Kommunikation/Deutsch

Die Technikerausbildung ist eine so genannte "Aufstiegsweiterbildung". Je weiter man in einem Unternehmen aufsteigt, umso wichtiger wird es, erfolgreich und zielgerichtet zu kommunizieren, sei es schriftlich oder mündlich, mit Mitarbeitern, Geschäftspartnern oder Kunden. Wir bereiten Sie darauf vor und vermitteln alle notwendigen Kompetenzen für die Personalführung.

Im Verlauf ihres Unterricht im Fach BK lernen Sie, ansprechende und überzeugende Präsentationen durchzuführen und wir informieren Sie über aktuelle Bewerbungsverfahren.

Kompetenzorientierter Stoffplan BK:

• Deckblatt
• Kompetenzen

 

Grundlagen der Informatik

Zahlensysteme und Zahlendarstellung im Rechner: Zahlensysteme, Ganzzahldarstellung und Ganzzahlarithmetik. Gleitpunktzahlen und ihre Darstellung

Codierung und logische Operationen: numerische Binärcodes und alphanumerische Codes. Logische Bit- und Wortoperationen

Aufbau und Funktion des Rechenwerks eines Rechners

Funktionsweise eines Computers: Aufbau eines von-Neumann-Rechners

Abläufe im Rechner bei der Abarbeitung von Befehlen. Rechnersimulation

Kommandozeilenbefehle und Batch-Programmierung: Dateien und ihre Verwaltung

Das Arbeiten im Konsolenfenster. Einführung in die Stapelverarbeitung.

Kompetenzorientierter Stoffplan Grundlagen der Informatik:

• Deckblatt
• Kompetenzen

 

Mathematik

Arithmetik und Algebra im Bereich der reellen Zahlen: Rechenoperation 1., 2. und 3. Stufe bis zur Logarithmenrechnung, Lösung von linearen Gleichungen, Lösung von linearen Gleichungssystemen mit 2 Variablen, Lösung von quadratischen und speziellen nichtlinearen Gleichungen.

Grundlagen der Geometrie: Kreis, Winkel, Dreieck, Winkelfunktionen, Sinus- und Kosinus.

Reelle Funktionen: Lineare und quadratische Funktionen, spezielle Funktionen der Elektrotechnik, logarithmisch geteilte Achsen im Koordinatensystem.

Komplexe Zahlen: Rechnen mit komplexen Zahlen in algebraischer und Exponentialform, Darstellung in der GAUSSschen Zahlenebene, Arbeiten im Zeigerdiagramm.

Differentialrechnung: Folgen und Reihen, Grenzwerte von Folgen, Bedeutung des Differentialquotienten, Ableitungsregeln, Extremwertrechnung.

Integralrechnung: Unbestimmtes Integral, Grundintegral, Integrationsregeln, bestimmtes Integral, Flächenberechnung.

Kompetenzorientierter Stoffplan Mathematik:

• Deckblatt
• Kompetenzen

 

Rechtskunde

Einführung in die Rechtsordnung, Rechtsquellen und Rechtswege.

Bürgerliches Recht: Eigenschaften der Rechtssubjekte; Arten, Abschluss, Auslegung, Nichtigkeit und Anfechtbarkeit von Rechtsgeschäften; Schadenersatz und Haftungsrecht, Recht der Schuldverhältnisse, Mahnverfahren, Sachenrecht.

Arbeitsrecht: Recht des Arbeitsvertrages, Pflichten des Arbeitnehmers und Arbeitgebers, Kündigungsrecht, Arbeitsschutz, Arbeitsverbände und Tarifrecht, Mitbestimmung und Betriebsverfassungsgesetz, Arbeitsgerichtsbarkeit.

 

Technisches Englisch

Heutzutage werden bei der Arbeit in international operierenden Unternehmen englische Sprachkenntnisse vorausgesetzt. Deshalb vermittelt der Englischunterricht an der Staatlichen Technikerschule neben grundlegenden sprachlichen Fertigkeiten, die nötigen Kompetenzen, um unterschiedliche, berufliche Situationen in der Zielsprache erfolgreich zu meistern. Zudem werden je nach Fachbereich und Spezialisierung Kenntnisse vermittelt, die eine fachbezogene Kommunikation ermöglichen.

Zur Vertiefung werden in Zusammenarbeit mit den technischen Fächern fachübergreifende Projekte durchgeführt.

Wenn möglich bieten wir Anfängerkurse an.

Kompetenzorientierter Stoffplan Technisches Englisch:

• Deckblatt
• Kompetenzen

 

Betriebswirtschaftslehre und SAP

Lernziele und Kompetenzen

Dieses Modul vermittelt eine Einführung in die wesentlichen Grundlagen der Allgemeinen Betriebswirtschaftslehre und basiert auf der Annahme, dass die Studierenden keine oder nur geringe Vorkenntnisse hinsichtlich betriebswirtschaftlicher Sachverhalte haben.

Nach dem erfolgreichen Besuch der Veranstaltung kennen die Studierenden die wichtigsten Grundbegriffe und wesentlichen Zusammenhänge der modernen Betriebswirtschaftslehre und sind in der Lage, die wichtigsten Geschäftsprozesse im SAP-System abzubilden.

Lerninhalte

Unternehmensgründung

Die wichtigsten Rechtsformen: Freiberufliche Tätigkeit, Einzelunternehmen, GbR, GmbH

Grundlagen der Besteuerung, Insolvenz

Investition und Finanzierung: Berechnung des notwendigen Kapitalbedarfs, statische Verfahren der Investitionsrechnung, Kosten-Nutzen-Analyse, Kapitalquellen, Finanzierungsarten mit Schwerpunkt Fremdfinanzierung

Unternehmensführung

Kostenrechung und Kalkulation: Die wichtigsten Kostenarten, Abschreibungen, Gewinnschwellen Zuschlagskalkulationen, Deckungsbeitragsrechung, Kalkulation von Zusatzaufträgen

Buchführung und Jahresabschluss: Einnahme-Überschussrechnung, Bilanz und Gewinn- und Verlustrechnung

Grundlagen der Materialwirtschaft: ABC-Analyse, Verbrauchsstrukturen, verbrauchs- und programmorientierte Materialbedarfsplanung

Grundlagen der Produktionswirtschaft: Produktionsverfahren, Auftragsreihenfolge, Prioritätsregeln, Maschinenbelegungen, Fertigungs-Losgrößen

Grundzüge des Marketing: Marktforschung, Produktpolitik, Preispolitik, Vertrieb

Geschäftsprozesse im SAP-System

Einführung: System-Grundlagen und Navigation im IDES-System

Fallstudie Produktionsplanung: Stammdatenpflege (Materialstämme, Stücklisten, Arbeitspläne), Erzeugniskalkulation, Fertigungsauftrag und -rückmeldung, Lagerbestandsbuchungen

Fallstudie Logistik-Integration: Stammdatenpflege (Debitoren, Konditionssätze, Kreditoren, Einkaufsinfosätze, Order-buch), Kundenauftrag, MRP-Lauf, Überprüfen der Dispositionssituation, Fertigungsauftrag, BANF, Wareneingänge, Fertigung, Komponenten- Entnahme, Rückmeldung, Lieferung, Kommissionierung und Warenausgang, Fakturierung, Zahlungseingang

Kompetenzorientierter Stoffplan BWL und SAP:

• Deckblatt
• Kompetenzen

  

Digitale Schaltungstechnik

Grundlagen der digitalen Schaltungstechnik

Elementare Schaltfunktionen (Grundfunktionen, abgeleitete Funktionen), Rechenregeln (Kommutativ-, Assoziativ- und Distributivgesetz, De Morgansches Gesetz), systematische Bearbeitung von Verknüpfungsschaltungen (Normalformen, Minimierung).

Schaltungen mit integrierten Digitalbausteinen

Schaltkreisfamilien in TTL- und CMOS-Technik, Schaltungsentwurf, technische Merkmale digitaler Bausteine (statische und dynamische Daten, Schmitt-Trigger-Verhalten, Totem-Pole-, Open-Collector- und Tri-State-Ausgang). Funktionsbausteine (Multiplexer, Demultiplexer, Dekoder, Vergleicher, Halb- und Volladdierer). Flipflops (Speicherverhalten, Zustands- und Flankensteuerung, Flipflop-Typen).

Sequentielle Logikschaltungen

Latches, Register und Schieberegister mit typischen Anwendungen, Teiler und Zähler (Asynchron- und Synchronzähler, Modulo-m-Zähler, Teilerschaltungen), Bausteine zur Steuerung von Zeitvorgängen (Monoflops, Taktgeneratoren).

Programmierbare Bausteine

Programmierbare Strukturen, Entwicklungswerkzeuge (Entwurfsschritte, Eingabemöglichkeiten, Simulation, Implementierung, Programmierung und Test), Logikentwurf mit VHDL (Entwurfseinheit, Datentypen, Architektur-Beschreibungsstile, unbedingte und bedingte Signalzuweisungen, Verhaltensbeschreibung über Prozesse und sequentielle Anweisungen, Strukturbeschreibung mittels Komponenten; hierarchische Entwürfe).

Kompetenzorientierter Stoffplan Digitale Schaltungstechnik I:

• Deckblatt
• Kompetenzen

Kompetenzorientierter Stoffplan Digitale Schaltungstechnik II:

• Deckblatt
• Kompetenzen

 

Elektronik und EDA-Tools

Grundlagen der Halbleitertechnik; Anwendung von bipolaren Transistoren, Dioden in Schaltungen; Messungen, Rechnungen und Simulation der Schaltungen.

Anwendung des idealen Operationsverstärkers: Differenzierer, aktiver Hoch- und Tiefpass 1. Ordnung; Wechselspannungsverstärker mit nur einer Betriebsspannung, Instrumentenverstärker mit industriellen Anwendungen.

Realer Operationsverstärker: Daten: Slew Rate, Schwingspannung, Kleinsignalfrequenz, Frequenzgang, Kompensation; Fehler durch Ruhe-ströme und Offset und deren Kompensation.

Endverstärker: A-, AB-, B- Verstärker, Eintakt- und Gegentaktverstärker; Wirkungsweise und Betriebsverhalten.

Arbeitspunkteinstellung; Vermeidung von Übernahmeverzerrungen; Verstärker mit bipolarer Stromversorgung und mit nur einer Versorgungsspannung; Hinweis auf laufzeitbedingte Verzerrungen (TIM) bei Gesamtgegenkopplungen. FET in Schaltungen.

Gleichrichterschaltungen und Netzgeräte: Begriffe - Arithmetischer Mittelwert AV, Effektivwert RMS, Scheitelwert, Welligkeit, Formfaktor, Mischgrößen, Messinstrumente zur Messung der typischen Größen; Wechsel- und Drehstromschaltungen mit Gleichrichtern ohne und mit Gegenspannung; Spitzenwertgleichrichtung; Brückenschaltung und Doppelspannungsnetzgeräte mit kapazitiver Glättung; Stabilisierungsschaltungen, Glättungsfaktor, Stabilisierungsfaktor, Festspannungsregler, Schaltnetzteile.

EDA-Tools (siehe EDA)

 

Elektrotechnik und Messtechnik

Grundlagen der Elektrotechnik und Messtechnik

Einheitensystem, elektrische Größen, Atommodell, Leitermodell, temperaturabhängiger Widerstand.

Gleichstromkreis, Ladung, Strom, Potenzial, Spannung, Messungen am Gleichstromkreis, Kennlinien, Messprotokolle, Messgenauigkeit, Fehlerfortpflanzung.

Ohmsches Gesetz, Spannungsquelle, Stromquelle, kirchhoffsche Gesetze, elektrische Netzwerke (Analyse, Berechnung, Messung, Simulation), Superposition, Zweipoltheorie, belasteter Spannungsteiler, elektrische Leistung, elektrische Energie, Wirkungsgrad.

Elektrisches Feld, elektrische Feldlinien, elektrische Feldstärke, Kraftwirkung des elektrischen Feldes, Äquipotenzialfläche, Energie im elektrischen Feld, Kapazität, Kondensatorgesetz.

Magnetisches Feld, magnetische Feldlinien, magnetische Feldstärke, Kraftwirkung des magnetischen Feldes, magnetischer Kreis, Induktionsgesetz (Induktion der Ruhe, Induktion der Bewegung), Energie im magnetischen Feld, Induktivität, Spulengesetz.

Wechselgrößen, Gleichwert, Effektivwert, Kennwerte, Mischgrößen, Darstellung von Wechselgrößen mithilfe des Oszilloskopes.

Addition von Sinusgrößen (Liniendiagramm, Momentanwertgleichung, Zeigerbild, komplexe Rechnung), Impedanzen (Widerstand, Kapazität, Induktivität), Resonanz, Hochpass, Tiefpass, Ortskurve, Bodediagramm.

Leistung im Wechselstromkreis, Scheinleistung, Wirkleistung, Blindleistung, Leistungsfaktor, Blindleistungskompensation.

Schalten von kapazitiven und induktiven Verbrauchern.

 

Kommunikationstechnik

Grundbegriffe der Kommunikationstechnik

Prinzip eines Nachrichtenübertragungssystems, Grundkomponenten (Filter und Verstärker), Anpassungsfälle, Pegel (Logarithmische Größenverhältnisse, Pegeldefinitionen, relative und absolute Pegel, Pegelplan), Fourierdarstellung (Spektren nicht sinusförmiger Signale, Signalbandbreite, Folgerungen für die Signalübertragung)

Übertragungsmedien

Elektrische Leitungen (Leitungsbauformen, Wellenausbreitung, Leitungsmodell, Wellenwiderstand, Ausbreitungskoeffizient, Reflexionsfaktor), Lichtwellenleiter (Prinzip eines optischen Übertragungssystems, Aufbau und Eigenschaften von Lichtwellenleitern, optische Steckverbinder, Auslegung einer Lichtwellenleiter-Übertragungsstrecke), Freier Raum (Prinzip der Abstrahlung elektromagnetischer Wellen, Bauformen und Eigenschaften von Antennen, Ausbreitungseigenschaften in den einzelnen Frequenzbereichen)

Übertragungsverfahren

Basisbandübertragung (Zweck und Möglichkeiten der Kanalkodierung, Taktrückgewinnung, Fehlererkennung), Modulation und Demodulation (Analoge und digitale Modulation mit harmonischem Träger, Pulsmodulationsverfahren, PCM-Technik), Multiplexverfahren (Mehrfachausnutzung von Übertragungsstrecken, Frequenz-, Zeit-, Wellenlängen-, Raum- und Codemultiplex, Multiplexhierarchien).

 

Messdatenverarbeitung

Messung nichtelektrischer Größen: Übersicht über Sensoren und Sensorsysteme, spezielle Messfühler (ohmsch, induktiv, kapazitiv) und Auswerteschaltungen.

Digitale Zähler: Grundlagen und Schaltungen zur Frequenz-, Zeit- und Phasenmessung.

AD- und DA-Umsetzung: Grundlagen, Verfahren und Bausteine der AD-und DA-Umsetzung, Fehlercharakteristiken, Abtasttheorem, Rekonstruktion analoger Signale, Aufbau von Messwerterfassungssystemen, Störeffekte.

Digitaloszilloskop, Logikanalysator: Aufbau, Abtastverfahren, Datenaufbereitung, Betriebsarten und Triggerung, Leistungsmerkmale.

PC-Messtechnik: Hardware-Schnittstellen (seriell, parallel, IEC-Bus, VXI-Bus, Messkarten); Software zur PC-Messtechnik (Standardsoftware, grafische Programmierung), Programmierübungen.

Digitale Messtechnik und Signalverarbeitung, Bauelemente der digitalen Messtechnik, digitale Messverfahren: Frequenzmessung, Drehzahlmessung, Zeitintervallmessung, Periodendauermessung, digitales Speicheroszilloskop, Logik-Analysator, Digital-Analog-Umsetzer, Kennlinie und Fehler, unipolare und bipolare DAU-Umsetzer, Übersicht über die gebräuchlichsten Analog-Digital-Umsetzer, Quantisierungsfehler, Quantisierungsrauschen, Sample/Hold-Baustein, Abtasttheorem, Mehrkanal-Messwerterfassung. Grundelemente der digitalen Signalverarbeitung: Standardfolgen, lineare DSV im Zeit- und Frequenzverhalten, Entwurf digitaler Filter mittels bilinearer Transformation, Arbeiten mit Signalprozessoren.

 

Mikrocomputertechnik

Mikrocomputersystem, Mikroprozessor, Hauptspeicher, Tastatur, Monitor, parallele und serielle Schnittstelle angeschlossen am Daten-, Adress- und Steuerbus, Rechnersystems nach v. Neumann, Begriffsdefinitionen in der Mikroprozessortechnik, Registerorganisation, Datenzugriff und -ablage für Motorolaprozessor MC-68000 und Intelprozessor 80X86, digitalelektronischer Aufbau einer arithmetisch/logischen Einheit, Erweiterung der ALU zum Rechenwerk mit Operandenregister, Statusregister, Mikrocode-ROM, Steuerwerk, Adresswerk und internen Datenbus, Adressraumverwaltung im Intel-Mikroprozessor 80X86, Beispiele am realen System: Statusregister, Registersatz und internes Blockschaltbild für MC-68000 und Intel 80X86 (Pentium), Signale am MC 68000, Halbleiterspeicher, Speicherorganisation, Methoden der Adressdekodierung zur Bausteinauswahl, Systemkonfiguration mit Adressplan, allgemeine Darstellung von Zeitdiagrammen der Signale im Mikroprozessorsystem.

Einrichtung und Bedienung der Entwicklungsumgebung zur Assemblerprogrammierung des MC 68000 bzw. 80X86, Ein- und Ausgabeprozeduren, strukturiertes Assemblerprogramm, linkfähige modulare Assemblerprogramme, Adressierungsarten, problemorientierte Assemblerprogrammierung an ausgewählten Beispielen.

Angewandte Mikroprozessortechnik in kleinen Projektgruppen mit 2 bis max. 4 Studierenden an ausgewählten Projekten mit Erstellung eines Berichtes zum Projektverlauf sowie Vortrag der Projektergebnisse.

oder

Mikroprozessor, Mikrocomputer und Mikrocontroller (Definition, Entwicklung, Architektur, Bauformen), Mikrocomputersystem mit Bus, Speicher- und Peripherie-Bausteinen.

Aufbau und Funktion des Prozessors, Befehlsaufbau und Befehlsausführung.

Mikrocontroller 68HC11, Betriebsarten, Bus-Timing, Adressierung der Spreicher- und Peripherie-Bausteine, Registermodell, Befehle und Adressierungsarten.

Assemblersprache 68HC11, Entwicklungssoftware (Editor, Assembler, Linker, Upload),

Programmiertechnik, Programmierübungen.

Interrupttechnik mit Vektoren, Registerbank mit Steuerbytes für Ports und Timer.

Funktion und Programmierung der Parallelports, der seriellen Ports (synchron und asynchron), der Analogports und des Timers mit Input Capture, Output Compare und Pulse Akkumulator.

Externe Portbausteine: Parallelport VIA 6522 und serieller Port ACIA 6551.

Anwendung des 68HC11 zur Spannungsmessung und Temperaturerfassung (Analogports),

Zeitmessung, Frequenzmessung, Impulslängenmessung und Drehzahlmessung (Timer).

 

Programmierung

Aufbau und Elemente eines C–Programms, Compiler-Schlüsselworte und Laufzeitbibliothek, elementare Datentypen, Konstanten und Variablen, Wertzuweisungen, Speicherklassen; Standardein– und ausgabe, zeichenorientierte und formatierte Ein– und Ausgaben; Ausdrücke, Operatoren und mathematische Laufzeitbibliotheksfunktionen, Maskierungsoperationen; Programmflusssteuernde Anweisungen: Bedingte Anweisungen, Verzweigungen, Einsprung- bzw. Verteileranweisungen, Schleifen; Zusammengesetzte Datentypen: Ein– und mehrdimensionale Arrays; Stringbearbeitung, Konvertierungsfunktionen; Benutzerdefinierte Funktionen: Prototyp, Implementierung und Aufruf, Aufrufschnittstelle: Parameter und Rückgabewert, die Einstrittsfunktion main: Kommandozeilenargumente, Modularisierung: Quellcodemodule, statische Bibliotheken und DLLs; Zeiger: Direkte Speicher– und Portzugriffe, dynamische Speicherverwaltung, Call by Reference, Funktionszeiger; Benutzerdefinierte Datentypen (Strukturen)

Kompetenzorientierter Stoffplan Programmierung:

• Deckblatt
• Kompetenzen

 

Tabellenkalkulation

Aufgaben einer Tabellenkalkulationsanwendung am Beispiel MS Excel: Die Arbeitsoberfläche, grundlegende Techniken, Menü- und Dialogfensterbedienung; Zellinhalte, Dateneingabe, Autoausfüllmethode; Datum- und Zeitangaben, Standard- und benutzerdefinierte Formatierungen; Operatoren, Funktionen und Formeln, absolute, relative und gemischte Zellbezüge, externe Bezüge, spezielle Funktionen: WENN, SVERWEIS, MITTELWERT, Streuungsmaße; Gültigkeit von Zelleinträgen, bedingte Formatierung und Schreibschutz; Diagramme: Diagrammtypen, Erstellung und Formatierung von Diagrammen, Trendlinien; Listen: Verwendung von Datenmasken, Suchen in Listen, Listen sortieren und filtern; VBA-Programmierung unter MS-Excel: Aufzeichnung und Programmierung von Makros; die VBA-Entwicklungsumgebung; VBA-Sprachelemente, Datentypen, Konstanten und Variablen; Programmstrukturen: Fallauswahl und Wiederholung; Objekte, Eigenschaften und Methoden, Ereignisse; Steuerelemente auf Tabellen; Benutzerdefinierte Dialoge: Erstellung und Programmierung von UserForms; Entwicklung und Präsentation eines Excel/VBA-Projekts.

 

Betriebssysteme und Praktikum

Die Absolventen verstehen grundlegende Prinzipien, Konzepte und Funktionsweisen moderner Betriebssysteme. Dazu gehören Prozesse, Dateisysteme, Speicherverwaltung und die Behandlung von Deadlocks. Sie können Betriebssysteme bewerten und gezielt für einen Anwendungsfall auswählen. Aspekte der Datensicherheit und des Datenschutzes sind ihnen vertraut und sie können Datei- und Verzeichnisberechtigungen in den aktuellen Desktop-Betriebssystemen bedarfsgerecht vergeben.

Sie können eine angepasste Serverstruktur für heterogene Netze konzipieren, konfigurieren und administrieren. Dazu gehört die zentrale Benutzerverwaltung mit Profilen und Gruppenrichtlinien. Zur Vereinfachung administrativer Tätigkeiten können sie Skripte erstellen.

 

Datensicherheit und Datenschutz

Die Absolventen sind mit dem Bundesdatenschutzgesetz vertraut und kennen die Umsetzung mit Hilfe des Grundschutzhandbuchs des BSI. Aktuelle Themen aus den Jahresberichten der Datenschutzbauftragten der Länder und des Bundes werden von den Studenten behandelt. Typische Schädigungen von IT-Systemen und passende Abwehrmassnahmen sind ihnen bekannt. Sie kennen gängige kryptographische Verfahren zur Verschlüsselung und digitale Signaturen zur Authentifizierung. Sie können Konzepte zur Erhöhung der Ausfallsicherheit anwenden und kennen Strategien um Backups mit geeigneten Medien zu erstellen.

 

Netzwerktechnik und Praktikum

Die Absolventen können komplexe heterogene Netzwerke mit Produkten verschiedener Hersteller und Medien TP, LWL, WLAN, analysieren, projektieren, realisieren, konfigurieren und administrieren.

Sie können VLANs einrichten, Routingprotokolle konfigurieren sowie Fehleranalysen systematisch durchführen. Sie können sicherheitsrelevante Konfigurationen durchführen über Portsecurity, Firewalls, ACL, VPN u. ä. Sie sind mit WAN-Technologien vertraut.

Im Rahmen der Cisco Networking Academy werden die Absolventinnen und Absolventen auf Wunsch für die Zertifizierung zum "Cisco Certified Network Associate (CCNA)" vorbereitet.

 

Datenbanken und verteilte Anwendungen

Datenbanken und Datenbankprogrammierung

Allgemeine Begriffe: Datenbank, Datenbanksystem (DBS), Datenbankmanagementsystem (DBMS); Aufgaben und Einsatzgebiete eines Datenbanksystems; Datenbankentwurf: Entity-Relationship-Modell (ERM) mit den Begriffen: Objekt- und Beziehungstyp, Attribut, Schlüssel, Kardinalität von Beziehungen, Data Dictionary; Datenbankmodell: speziell das relationale Modell mit den Begriffen: Relation (Tabelle), Datensatz, Datenfeld, Primär- und Fremdschlüssel; Überführung eines ERM in ein relationales DB-Modell; Referentielle Integrität; Normalisierung: 1., 2. und 3. Normalform und die Begriffe: Redundanzen, Datenkonsistenz; Datenbankabfragesprache SQL: Data Definition Language (DDL): Erstellen, Ändern und Löschen von Tabellen; Data Manipulation Language (DML): Einfügen, Aktualisieren und Löschen von Daten; Data Query Language (DQL): Auswahlabfragen, Gruppieren, Sortieren, Berechnungen (virtuelle Spalten); Abfragen über mehrere Tabellen (JOIN): UNION-Abfragen, Unterabfragen; Datenbankpraxis: Entwicklung einer relationalen Datenbank mit MS Access und Datenbankprogrammierung mit VBA für Access; Erstellung von Formularen und Berichten; Datenimport aus Text- und Excel-Dateien sowie aus Access-Datenbanken, Datenexport in Word-Serienbriefe.

Verteilte Anwendungen

Kommunikationsprotokolle: Die Protokolle der Vermittlungsschicht (IP), der Transportschicht (TCP bzw. UDP) und der Anwendungsschicht (speziell HTTP, FTP); Das Client–Server–Prinzip, Sockets; Verteilte Systeme und verteilte Anwendungen, Zwei- und Mehrschichten-Architekturen; Installation und Konfiguration eines Web-Servers (Apache) und eines Datenbankservers (MySQL);. Auszeichnungssprachen (HTML/XHTML, CSS), Statische und dynamische (X)HTML-Dokumente, clientseitiges Scripting (JavaScript) und serverseitiges Scripting (PHP); (X)HTML-Formulare, Datenübermittlung an einen Web-Server: HTTP-Übertragungsmethoden GET und POST, Datenhaltung im verbindungslosen HTTP-Protokoll: Cookies und Session-Verwaltung; Spezielle Themen: Secure Socket Layer (SSL), Cross Site Scripting (XSS), SQL Injection, Content Management Systeme (CMS), Das Common Gateway Interface (CGI); Barrierefreie Web-Seiten; Praxis: Entwicklung einer datenbankbasierten Web-Anwendung: Datenbankentwurf (ERM), Überführung in eine relationale Datenbank (MySQL), Datenbankzugriffe mit PHP-Funktionen.

Kompetenzorientierter Stoffplan Datenbanken und verteilte Anwendungen:

• Deckblatt
• Kompetenzen

 

EDA-Tools

Simulation

Analode Simulation von Schaltungen der Elektrotechnik und Elektronik mit Widerständen, Kondensatoren, Dioden, Transistoren, Operationsverstärkern.
Simulation und praktischer Aufbau (im Labor) von diversen Schaltungen aus verschiedenen Fächern.
Digitale Simulation von Schaltungen der Mikrocomputertechnik und digitalen Schaltungstechnik.

Leiterplattenentwurf

Fertigen von Vorbereitungsunterlagen zur Leiterplattenherstellung:
Schaltungsentwurf, Bus-Strukturen, Hierarchien, einfach Prüfung und Simulation von Schaltungen, Erstellen von Netzlisten.

Berechnung der prinzipiellen Parameter und Leiterzüge: Materialien, Abmessungen von Leiterzügen, Isolation, Durchkontaktierung, Strombelastung, Frequenz-verhalten, Spannungsabfälle, Leitungswiderstände, mechanische Festigkeit, Aufbau und Technologie von ausgewählten Verfahren zur Leiterplattenherstellung.

Erarbeitung eines Layouts: Netzlistenverarbeitung, Routen der Leitungen durch Autorouting und Routen von Hand, Fertigung von Ein- und Mehrlagenplatten, Bestückungspläne, Bohrpläne, Produktionsvorbereitung und Kostenminderung.

Fehler und Besonderheiten von Leiterplatten: EMV-Einflüsse, Beachten der EU-Richtlinien, parasitäre Einflüsse, Leiterplatte als Bauelement (C, L, R); Fehler durch Hand- und Autorouting auf der Leiterplatte.

 

Embedded Systems

Hardware- und Softwareentwurf: Die Inbetriebnahme, Konfiguration und Erweiterung von Mikrocomputern decken die Aspekte des Hardwareentwurfs ab. Der Softwareentwurf wird an praktischen Anwendungen mit WEB-Oberfläche vertieft.

Vertiefung der Echtzeitsysteme: Aufgaben eines Real-Time-Kernels mit verschiedenen Mechanismen, wie Prozessumschaltung, Ressourcenverwaltung, Synchronisation und Zeitdienste. Programmierung von Applikationen unter Echtzeitbedingungen.

Implementierung von Embedded Systems in FPGAs: Architektur und interne Logikstruktur von FPGAs (Field Programmable Gate Arrays). Implementierung verschiedener Embedded System Applikationen auf einem Evaluierungsboard.

 

Hochfrequenztechnik und Hf-Messtechnik

Hochfrequenztechnik

Passive Bauelemente, HF-Eigenschaften: Eigenschaften und Bauformen von Widerständen, Kondensatoren und Induktivitäten, Temperatur- und Frequenzabhängigkeit, Skineffekt und Abschirmung; Ferrite. Gesichtspunkte beim Aufbau von Hochfrequenzschaltungen, Dickschicht- und Dünnschichtschaltungen, SMD-Technik.

Grundlagen frequenzabhängiger Schaltungen: Amplituden- und Phasengang, Bodediagramm und Ortskurven von einfachen Schaltungen; Eigenschaften von Parallel- und Reihenschwingreis, zweikreisige Bandfilter, Parallelschwingkreis mit Kapazitätsdiode.

Prinzipielle Anforderungen an Filter und die typischen Filtercharakteristiken; Dimensionierung von LC-Filtern und von aktiven Tiefpass-und Hochpassfiltern mit Operationsverstärkern.

Übersicht über typische Filterbauformen in den einzelnen Frequenzbereichen: Aktive RC-Filter, elektromechanische Filter, SC- und CCD-Filter, Aufbau und Eigenschaften von Quarzen, Quarzfilter, Keramische Filter, Oberflächenwellenfilter, Leitungskreise und Hohlraumresonatoren.

Empfängergrundschaltungen: Aufbau und Eigenschaften eines Geradeausempfängers;Blockschaltbild eines Überlagerungempfängers; Aufbau und Eigenschaften von Mischerschaltungen mit Dioden und Transistoren, Spiegelfrequenzempfang, Umsetzungsverlust, weitere Mischprodukte; Aufgaben und Eigenschaften der einzelnen Baugruppen eines Überlagerungsempfängers; Schaltungsbeispiele und Empfänger mit mehrfacher Überlagerung; Empfang digitaler Signale.

Rauschen und Übertragungsverzerrungen: Bedeutung in der Nachrichtentechnik, Rauschgrößen und Rauschquellen in elektronischen Schaltungen; Rauschzahl und Rauschtemperatur, Signal-Rausch-Verhältnis und Eingangsempfindlichkeit, C/N-Verhältnis; Messverfahren zur Messung der Rauschzahl; Maßnahmen zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses; Definition und Messung des Klirrfaktors, Differenztonfaktors, Intermodulationsfaktors. Beschreibung der Verzerrungen.

Hochfrequenzverstärker: Transistor bei höheren Frequenzen, Ersatzschaltbild und Folgerungen; Beschreibung der Schaltungseigenschaften durch Vierpol-Parameter: Y-Parameter, S-Parameter; Berechnung und Grenzfrequenzen von Breitbandverstärkern, Schaltungsmaßmahmen zur Erhöhung der oberen Grenzfrequenz, Schaltungsbeispiele, Verzerrung und Intermodulation,

Schmalbandverstärker: Aufbau und Berechnung von Schmalbandverstärkern mit Bipolar- und Feldeffekttransistoren, Verstärker mit integrierten Schaltkreisen, Rückwirkung und Verstärkungsregelung; Prinzip von schmalbandigen Leistungsverstärkern, Betriebsarten und Wirkungsgrad.

Oszillatorschaltungen: Prinzip der Rückkopplung und Berechnung von Oszillatorschaltungen; Schaltungsbeispiele der wichtigsten Oszillatorschaltungen in der Hochfrequenztechnik, Meißner- und Colpittsoszillator, Hartley- und Pierceschaltung; Quarzstabile Oszillatoren, Aufbau und Eigenschaften von Frequenzsynthesizern nach dem PLL-Prinzip und DDS-Prinzip, Oszillatoren im Mikrowellenbereich.

Leitungsbauformen und Leitungsbauelemente: Koaxialleitungen, Streifenleitungen, Bauelemente in Koaxial- und Streifenleitungstechnik; Hohlleiterbauformen, insbesondere Wellenausbreitung und Wellentypen im Rechteckhohlleiter; Bauelemente in Hohlleitertechnik, z. B. Richtkoppler, Richtungsleitungen und Zirkulatoren, Messköpfe.

Hochfrequenzmesstechnik

Strom- und Spannungsmessung in der HF-Technik: Aufbau und Eigenschaften von Stromwandlern, Stromzangen; Einfluss des Eingangswiderstandes der Messanordnung auf das Messergebnis, aktive und passive Spannungsteiler-Tastköpfe; Spannungsmessung durch Gleichrichtung, Breitbandvoltmeter, Aufbau und Eigenschaften von Mikrowellendetektoren; Impedanzmessung mit Strom- und Spannungsmessverfahren.

Leistungsmessung: Thermistormesskopf; Thermoumformer-Messkopf; Dioden-Messkopf.

Messung des Amplituden- und Phasenfrequenzgangs: Übersicht über Messschaltungen und typische Messfehler; Aufbau und Eigenschaften von skalaren Netzwerkanalysatoren; Aufbau und Eigenschaften von komplexen Netzwerkanalysatoren, typische Messschaltungen.

Signalanalyse: Aufbau und Eigenschaften von Spektrumanalysatoren; Prinzipielle Einstellung eines Spektrumanalysators und Fehler bei der Aufnahme von Spektren; Aufbau und Anwendungsbeispiele von Mitlaufgeneratoren; Spektrumanalysatoren für den Mikrowellenbereich

Einführung in die rechnergesteuerte Messtechnik: Möglichkeiten der Zusammenschaltung von Messerfassungsgeräten mit Rechnern; Praktisches Arbeiten mit entsprechender Software,

Versuche/Übungen: Mehrere selbständige Versuche, bei denen das Arbeiten mit den Messgeräten, die Auswahl und Anwendung der Messverfahren, die Diskussion der Messergebnisse und die Versuchsauswertung beurteilt werden.

Beispiele für Versuche:

• Messungen an Empfängerschaltungen in einer geschirmten Kabine
• Messungen mit Netzwerkanalysatoren
• Messungen mit Spektrumanalysatoren
• Wobbelmessungen
• Messungen an einem Antennenmessplatz
• Messungen mit Hohlleiterbauelementen
• Untersuchung von integrierten Analogschaltkreisen und Vergleich der Messwerte mit den Angaben in den entsprechenden Datenblättern.

 

Web-Design

Vergleich verschiedener Editoren und visueller Entwicklungsumgebungen, Website-Planung, Browserunterschiede, Browsereinstellungen, barrierefreies Design, Impressum

HTML mit HTML 4.0, XHTML, Grundstruktur einer HTML-Seite, Syntax, Images, Tabellen, Links, Formulare, Navigation

CSS mit Syntaxübersicht, interne und externe Definition, Formatklassen, allgemeine Klassendefinitionen, Pseudo-Formate, Positionierung von Seitenelementen

JavaScript mit Objekte, Variablen, mehrdimensionale Arrays, Operatoren, Auswahlstrukturen, Schleifen, Eventhandler, Einbinden von JavaScripts, Browser-, Bildschirm- und Pluginabfragen, Fenster- und Frameverwaltung, Navigation, Formularauswertung, einfache Animationen

XML, dynamische Seiten und Webserverkonfiguration

 

Projektarbeit

Die Projektarbeit ist eine selbständige, möglichst fächerübergreifende Arbeit jedes Studierenden mit theoretischen und praktischen Anteilen. Diese Abschlussarbeit wird in Gruppen zu 2 bis 3 Studierende angefertigt und als Prüfungsleistung präsentiert.