Modul

ES - Eingebettete Systeme

Bachelor Technische Informatik 2020

PDF Studiengangsverzeichnis Studienverlaufspläne Bachelor Technische Informatik

Version: 2 | Letzte Änderung: 26.07.2019 17:39 | Entwurf: 0 | Status: vom Modulverantwortlichen freigegeben | Verantwortlich: Krawutschke

Anerkannte Lehrveran­staltungen ES_Krawutschke
Modul ist Bestandteil des StudienschwerpunktsES - Eingebettete Systeme
Dauer 1 Semester
ECTS 5
Zeugnistext (de) Eingebettete Systeme
Zeugnistext (en) Embedded systems
Unterrichtssprache deutsch
abschließende Modulprüfung Nein
Inhaltliche Voraussetzungen
DR -
Digitalrechner 		Grundkenntnisse Technologie und Programmierung von digitaler Logik und Mikrocontrollern
PP -
Programmierpraktikum 		Programmiererfahrung
EG -
Elektrotechnische Grundlagen für die Technische Informatik 		Grundkenntnisse der Elektrotechnik für die Benutzung von Mikrocontrollern und die Erstellung einfacher Anschaltungen an Mikrocontroller, z.B. mit Spannungsteiler oder einfachem Operationsverstärker
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
LO1 - Was: Das Modul vermittelt Kompetenzen zur Erstellung eines Eingebetteten Systems (ES) in allen Arbeitsschritten von der Auslegung und Planung des Systems (K.4), der Auswahl der Komponenten (K.8, K.10), der Entwicklung der Software und der Anschaltung an die Anlage / das Gerät (K.5) und seiner prototypischen Inbetriebnahme (K.6). Im parallel laufenden Miniprojekt werden ihre Kompetenzen zur Teamarbeit (K.13), Projektorganisation (K.11) und Kommunikation (durch Präsentationen und Bericht) (K.16) verstärkt.
Womit: Der Dozent vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in einem Vorlesungs/Übungsteil und betreut parallel dazu ein Miniprojekt, in dem die Studierenden ein kleines ES entwickeln.
Wozu: Kompetenzen in der Entwicklung eines ES sind essentiell für technische Informatiker, die im HF 1 arbeiten wollen. Durch die Arbeit an einem Beispielsystem erwerben die Studierenden zudem Erfahrungen, die essentiell für das HF 2 sind, u.a. Anforderungen erfassen, Konzepte zur technischen Lösung entwickeln und diese zu bewerten. Die Durchführung im Team mit dem Dozenten als "Auftraggeber" stärkt die Interaktionsfähigkeit der Studierenden (HF 4).
Kompetenzen
Vermittelte Voraussetzungen für Kompetenzen
In Systemen denken
Konzepte und Methoden der Informatik, Mathematik und Technik kennen und anwenden
Typische Werkzeuge, Standards und Best Practices der industriellen Praxis kennen und einsetzen
Systeme prüfen
Kommunikative und interkulturelle Fähigkeiten anwenden
Befähigung zum lebenslangen Lernen
Vermittelte Kompetenzen
fachliche Probleme abstrahieren und formalisieren
In vorhandene Systeme einarbeiten und vorhandene Komponenten sinnvoll nutzen
Systeme realisieren
Systeme analysieren
Systeme entwerfen
Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten
Informationen beschaffen und auswerten; Technische Zusammenhänge darstellen und erläutern
Projekte organisieren

Inhaltliche Voraussetzungen
DR -
Digitalrechner 		Grundkenntnisse Technologie und Programmierung von digitaler Logik und Mikrocontrollern
PP -
Programmierpraktikum 		Programmiererfahrung
EG -
Elektrotechnische Grundlagen für die Technische Informatik 		Grundkenntnisse der Elektrotechnik für die Benutzung von Mikrocontrollern und die Erstellung einfacher Anschaltungen an Mikrocontroller, z.B. mit Spannungsteiler oder einfachem Operationsverstärker
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
LO1 - Was: Das Modul vermittelt Kompetenzen zur Erstellung eines Eingebetteten Systems (ES) in allen Arbeitsschritten von der Auslegung und Planung des Systems (K.4), der Auswahl der Komponenten (K.8, K.10), der Entwicklung der Software und der Anschaltung an die Anlage / das Gerät (K.5) und seiner prototypischen Inbetriebnahme (K.6). Im parallel laufenden Miniprojekt werden ihre Kompetenzen zur Teamarbeit (K.13), Projektorganisation (K.11) und Kommunikation (durch Präsentationen und Bericht) (K.16) verstärkt.
Womit: Der Dozent vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in einem Vorlesungs/Übungsteil und betreut parallel dazu ein Miniprojekt, in dem die Studierenden ein kleines ES entwickeln.
Wozu: Kompetenzen in der Entwicklung eines ES sind essentiell für technische Informatiker, die im HF 1 arbeiten wollen. Durch die Arbeit an einem Beispielsystem erwerben die Studierenden zudem Erfahrungen, die essentiell für das HF 2 sind, u.a. Anforderungen erfassen, Konzepte zur technischen Lösung entwickeln und diese zu bewerten. Die Durchführung im Team mit dem Dozenten als "Auftraggeber" stärkt die Interaktionsfähigkeit der Studierenden (HF 4).
Kompetenzen
Kompetenz Ausprägung
In Systemen denken Vermittelte Voraussetzungen für Kompetenzen
fachliche Probleme abstrahieren und formalisieren Vermittelte Kompetenzen
Konzepte und Methoden der Informatik, Mathematik und Technik kennen und anwenden Vermittelte Voraussetzungen für Kompetenzen
Typische Werkzeuge, Standards und Best Practices der industriellen Praxis kennen und einsetzen Vermittelte Voraussetzungen für Kompetenzen
In vorhandene Systeme einarbeiten und vorhandene Komponenten sinnvoll nutzen Vermittelte Kompetenzen
Systeme realisieren Vermittelte Kompetenzen
Systeme analysieren Vermittelte Kompetenzen
Systeme entwerfen Vermittelte Kompetenzen
Systeme prüfen Vermittelte Voraussetzungen für Kompetenzen
Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten Vermittelte Kompetenzen
Informationen beschaffen und auswerten; Technische Zusammenhänge darstellen und erläutern Vermittelte Kompetenzen
Kommunikative und interkulturelle Fähigkeiten anwenden Vermittelte Voraussetzungen für Kompetenzen
Projekte organisieren Vermittelte Kompetenzen
Befähigung zum lebenslangen Lernen Vermittelte Voraussetzungen für Kompetenzen

Exempla­rische inhaltliche Operatio­nalisierung

Analyse einer typischen Aufgabestellung für ein ES
Beschreibungsverfahren für den Entwurf von ES
Programmierumgebungen (insb. RTOS) für ES
Vernetzung von ES im IoT

Separate Prüfung
Benotet Ja
Frequenz Jedes Semester
Gewicht 51
Bestehen notwendig Ja
Prüfungskonzept

Schriftliche Klausur, im Einzelfall auch strukturierte mündliche Prüfung
Die Klausur stellt sicher, dass jeder Studierende auch individuell die Ziele des L.O. erreicht hat, durch Aufgaben der folgenden Typen:
* Fragen, Multiple-Choice zu Grundwissen über Eingebettete Systeme (ES) und ihren Aufbau (K.3, K9),
* Modellierung eines ES (K.4, K.5)
* Programmierung eines Teils eines ES (K.6)

Exempla­rische inhaltliche Operatio­nalisierung

Die Studierenden führen in einem Projekt die Schritte Modellierung, Finden einer technischen Systemarchitektur, Hardware-Softwareaufteilung, Programmierung und Systemtest durch. Sie benutzen dazu zeitgemäße Entwicklungshilfsmittel. z.B. Werkzeuge zur Mikrocontroller-Programmierung mit Target-Debugging. Sie testen ihr im Projekt entstandenes System prototypisch mit Hilfe von Testschaltungen, Sensoren und Aktoren. Sie dokumentieren das Projekt und präsentieren es in regelmäßigen Abständen dem Dozenten und den anderen Kursmitgliedern.

Separate Prüfung
Benotet Ja
Frequenz Einmal im Jahr
Gewicht 49
Bestehen notwendig Ja
Prüfungskonzept

Die Projektbearbeitung wird gemäß den o.g. Schritten in regelmäßigen Abständen durch Präsentationen und technische Besprechungen vom Dozenten beobachtet und damit die Kompetenz der Studierenden zur Analyse (K.4), Entwurf (K.5), und Realisation (K.6), sowie ihrer kommunikativen Fähigkeiten (K.16) und ihrer Fähigkeit zur termingerechten Bearbeitung von Projektschritten (K.13) bewertet. Am Ende wird neben der Ergebnispräsentation ein Abschlussbericht erstellt, der ebenfalls bewertet wird (K.16).


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