Anerkannte Lehrveranstaltungen |
GSP_Thieling
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Gültig ab |
Sommersemester 2021 |
Fachsemester |
2 |
Dauer |
1 Semester |
ECTS |
5 |
Zeugnistext (de) |
Grundlagen der Systemprogrammierung |
Zeugnistext (en) |
Fundamentals in System Programming |
Unterrichtssprache |
deutsch oder englisch |
abschließende Modulprüfung |
Ja |
Inhaltliche Voraussetzungen
Handlungsfelder
Systeme zur Verarbeitung, Übertragung und Speicherung von Informationen für technische Anwendungen planen, realisieren und integrieren
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Anforderungen, Konzepte und Systeme analysieren und bewerten |
Mit Auftraggebern, Anwendern, gesellschaftlichem Umfeld und Teammitgliedern interagieren |
Modulprüfung
Benotet |
Ja |
Konzept |
Die Studierenden sollen in einer schriftlichen Klausur folgende Kompetenzen nachweisen: 1.) Sicherer Umgang mit grundlegenden Begrifflichkeiten, Mechanismes und Konnzepten. 2.) Programmierung unter C. 3.) Entwicklung von einfachen Hardwaretreibern. 4.) Entwicklung von Problemlösungen aus dem Bereich Messen-Steuern-Regeln unter Verwendung eines Mikrocontrollers nebst Echtzeitbetriebssystem. |
Frequenz |
Jedes Semester |
Learning Outcomes
ID |
Learning Outcome |
LO1
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Was: Das Modul vermittelt die Kompetenzen zur Verwendung von Mikrocontrollersystemen (Hardware inkl. Echtzeitbetriebssystem) für die Erarbeitung von Problemlösungen aus dem Bereich Messen-Steuern-Regeln. Darüber hinaus werden die Studierenden in die Lage versetzt eigene Treiber für vom Betriebssystem nicht unterstütze Hardwarekomponenten zu entwicklen und zu nutzen. Alle Implementierungen erfolgen in der Programmiersprache C, wodurch die Einführung in diese Programmiersprache ein integraler Bestandteil dieses Moduls ist. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, fachspezifische Begriffe, Tools und Techniken im praktischen Umfeld sicher anzuwenden. Aufbauend auf den in der Vorlesung vermittelten Kenntnissen werden komplexere Problemstellungen analysiert, auf Teilsysteme heruntergebrochen und modelliert. Darauf aufbauend wird die Problemlösung mittels Entwurfswerkzeugen implementiert und am Zielsystem in Betrieb genommen. Womit: Der Dozent vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in einem Vorlesungs-/Übungsteil und betreut darauf aufbauend ein Praktikum. Im Praktikum erarbeiten die Studierenden in Kleingruppen Problemlösungen und verteidigen diese. Wozu: Kompetenzen in der Verwendung von Mikrocontrollern nebst Echzeitbetriebssystem sind essentiell für technische Informatiker, die im HF 1 arbeiten wollen. Durch die Entwicklung von Problemlösungen erwerben die Studierenden zudem Erfahrungen, die essentiell für das HF 2 sind. Eine projektorientierte Durchführung der Praktika in kleinen Teams mit dem Dozenten als "Auftraggeber" initiert die Interaktionsfähigkeit der Studierenden (HF 4).
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Kompetenzen
Kompetenz |
Ausprägung |
In Systemen denken
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diese Kompetenz wird vermittelt
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fachliche Probleme abstrahieren und formalisieren
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diese Kompetenz wird vermittelt
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Konzepte und Methoden der Informatik, Mathematik und Technik kennen und anwenden
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diese Kompetenz wird vermittelt
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Systeme analysieren
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diese Kompetenz wird vermittelt
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Systeme entwerfen
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diese Kompetenz wird vermittelt
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Systeme realisieren
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diese Kompetenz wird vermittelt
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Systeme prüfen
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diese Kompetenz wird vermittelt
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Informationen beschaffen und auswerten; Technische Zusammenhänge darstellen und erläutern
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Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
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Typische Werkzeuge, Standards und Best Practices der industriellen Praxis kennen und einsetzen
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Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
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In vorhandene Systeme einarbeiten und vorhandene Komponenten sinnvoll nutzen
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diese Kompetenz wird vermittelt
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Befähigung zum lebenslangen Lernen
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Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
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Kommunikative und interkulturelle Fähigkeiten anwenden
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Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
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Inhaltliche Voraussetzungen
Handlungsfelder
Systeme zur Verarbeitung, Übertragung und Speicherung von Informationen für technische Anwendungen planen, realisieren und integrieren
|
Anforderungen, Konzepte und Systeme analysieren und bewerten |
Mit Auftraggebern, Anwendern, gesellschaftlichem Umfeld und Teammitgliedern interagieren |
Learning Outcomes
ID |
Learning Outcome |
LO1
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Was: Das Modul vermittelt die Kompetenzen zur Verwendung von Mikrocontrollersystemen (Hardware inkl. Echtzeitbetriebssystem) für die Erarbeitung von Problemlösungen aus dem Bereich Messen-Steuern-Regeln. Darüber hinaus werden die Studierenden in die Lage versetzt eigene Treiber für vom Betriebssystem nicht unterstütze Hardwarekomponenten zu entwicklen und zu nutzen. Alle Implementierungen erfolgen in der Programmiersprache C, wodurch die Einführung in diese Programmiersprache ein integraler Bestandteil dieses Moduls ist. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, fachspezifische Begriffe, Tools und Techniken im praktischen Umfeld sicher anzuwenden. Aufbauend auf den in der Vorlesung vermittelten Kenntnissen werden komplexere Problemstellungen analysiert, auf Teilsysteme heruntergebrochen und modelliert. Darauf aufbauend wird die Problemlösung mittels Entwurfswerkzeugen implementiert und am Zielsystem in Betrieb genommen. Womit: Der Dozent vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in einem Vorlesungs-/Übungsteil und betreut darauf aufbauend ein Praktikum. Im Praktikum erarbeiten die Studierenden in Kleingruppen Problemlösungen und verteidigen diese. Wozu: Kompetenzen in der Verwendung von Mikrocontrollern nebst Echzeitbetriebssystem sind essentiell für technische Informatiker, die im HF 1 arbeiten wollen. Durch die Entwicklung von Problemlösungen erwerben die Studierenden zudem Erfahrungen, die essentiell für das HF 2 sind. Eine projektorientierte Durchführung der Praktika in kleinen Teams mit dem Dozenten als "Auftraggeber" initiert die Interaktionsfähigkeit der Studierenden (HF 4).
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Kompetenzen
Kompetenz |
Ausprägung |
In Systemen denken
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diese Kompetenz wird vermittelt
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fachliche Probleme abstrahieren und formalisieren
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diese Kompetenz wird vermittelt
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Konzepte und Methoden der Informatik, Mathematik und Technik kennen und anwenden
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diese Kompetenz wird vermittelt
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Systeme analysieren
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diese Kompetenz wird vermittelt
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Systeme entwerfen
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diese Kompetenz wird vermittelt
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Systeme realisieren
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diese Kompetenz wird vermittelt
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Systeme prüfen
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diese Kompetenz wird vermittelt
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Informationen beschaffen und auswerten; Technische Zusammenhänge darstellen und erläutern
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Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
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Typische Werkzeuge, Standards und Best Practices der industriellen Praxis kennen und einsetzen
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Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
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In vorhandene Systeme einarbeiten und vorhandene Komponenten sinnvoll nutzen
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diese Kompetenz wird vermittelt
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Befähigung zum lebenslangen Lernen
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Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
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Kommunikative und interkulturelle Fähigkeiten anwenden
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Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
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Typ |
Vorlesung / Übungen |
Separate Prüfung |
Nein |
Exemplarische inhaltliche Operationalisierung |
Die Studierenden erlernen umfangreiche Kenntnisse über den Aufbau von Mikrocontrollern, die hardwarenahe Programmierung in C, die Realisierung von einfachen Automaten in C, die Verwendung von Interrupts sowie der Scheduling- und Kommunikationsmechanismen eines Echtzeitbetriebssystems, die E/A- Programmierung mit Hilfe von Treiberschnittstellen sowie die Implementierung von Treiberschnittstellen. |
Typ |
Praktikum |
Separate Prüfung |
Ja |
Exemplarische inhaltliche Operationalisierung |
Die Studierenden setzen die erworbenen Kenntnisse in praktischen Projekten zur Steuerung von elektromechanischen Modelle unter Verwendung eines Mikrocontrollers und eines Echtzeitbetriebssystem in der Programmiersprache C um. |
Separate Prüfung
Benotet |
Nein |
Frequenz |
Einmal im Jahr |
Voraussetzung für Teilnahme an Modulprüfung |
Ja |
Konzept |
Die Studierenden schliessen sich zu Kleingruppen zusammen. Jede Kleingruppe bearbeitet mehrerer kleinere Projekte mit zugewiesenen Laborterminen. |
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