Informationstechnik
Inhaltsverzeichnis
Vorwort
Das Fach Informationstechnik vermittelt Grundlagen über Funktionsweisen, Hintergründe, Strategien und Strukturen der Datenverarbeitung und -bearbeitung als Grundlage für den angestrebten Lehrberuf als Fachlehrkraft .
Der allgegenwärtige Einsatz von IT-Techniken erfordert Antworten auf persönliche, gesellschaftliche, wirtschaftliche, berufliche und rechtliche Fragen, denen sich Schule - und dahingehend Fachlehrkräfte im Besonderen - stellen müssen.
Das Fach Informationstechnik sensibilisiert Studierende im Umgang mit Kommunikation sowie Datenverarbeitungsszenarien und stärkt somit ihre Kompetenzen als zukünftige Fachlehrkraft. Sie lernen dadurch verantwortungsvoll mit Informationen und Technologien umzugehen, dabei wissen sie sich bei tangierenden Problemen selbst zu helfen. Sie werden befähigt, sich der fortschreitenden Entwicklung zu stellen und den eigenen Wissensstand durch eine kritische Auseinandersetzung den wandelnden Erfordernissen anzupassen.
Wesentliche Verfahrensweisen helfen den Studierenden erworbenes Wissen, Fertigkeiten mit ihren Fähigkeiten kompetenzorientiert weiterzuentwickeln.
Kompetenzstrukturmodell
Prozessbezogene Kompetenzen
- darstellen, reflektieren, interpretieren
Die Studierenden erstellen und bearbeiten analoge und digitale Produkte von technischen und datenbasierten Informationen. Eigene und fremde Produkte können nach fachspezifischen Regeln, rechtlichen Grundlagen und allgemeingültigen Gestaltungsprinzipien reflektiert und interpretiert werden. - analysieren, modellieren, implementieren
Die Studierenden analysieren Aufgaben- und Problemstellungen, indem sie selbstständig informatische, produktunabhängige Umsetzungsmöglichkeiten durch Modelle entwickeln (z. B. Skizzen, Mindmaps, Diagrammen, Struktogrammen oder Ablaufplänen). Die Implementierung erfolgt mit geeigneten schulspezifischen Informatikwerkzeugen entsprechend der je nach Schulart verwendeten Programmier-, Konstruktions- und sonstiger Datenverarbeitungssoftware. - begründen, beurteilen, bewerten, anwenden
Die zukünftigen Fachlehrkräfte begründen die Auswahl von Methoden und Werkzeugen zur Lösung von Problemen und wenden diese zur Lösung fachgerecht an. Eigene und fremde Produkte werden nach rechtlichen (z. B. Lizenz-, Persönlichkeits- und Urheberrecht) und fachlichen Vorgaben kritisch beurteilt und bewertet. - kommunizieren, kooperieren, gestalten
Die Studierenden kommunizieren und kooperieren situativ auf vielfältige Art, z. B. mündlich, schriftlich und digital.
Sachgerechte Methoden, geeignete Medien und die Gestaltung werden fachkundig ausgewählt und tragen so zur Güte des Informationsflusses und -sicherung bei.
Gegenstands- und Lernbereiche
Multimedia - Präsentation und Publikation (120 Stunden)
Die Studierenden wenden multimediale Präsentationen und Medien zielgerichtet an, indem sie diese erstellen, analysieren und bewerten. Die Arbeitsergebnisse sollen dabei adressatengerecht in geeigneten Lernumgebungen publiziert werden können.
- Gestaltung und Analyse von Medien
Layout- und Gestaltungsgrundsätze (Unterschied Print- und Webmedien)
Mikro- und Makrotypographie
Animationsdesign, Bild-, Form-, Sound- und Filmsprache
- Bildbearbeitung
Bild- und Grafikformate (Pixel-/Vektorgrafik, z. B. bmp, gif, jpg, png bzw. svg)
Methoden der Bildbearbeitung (z. B. drehen, spiegeln, ausschneiden, filtern, maskieren, gruppieren, kompremieren, Arbeiten mit Ebenen)
Bild- und Grafikattribute (z. B. Auflösung, Farbtiefe, Größe, Helligkeit, Kontrast) - Animation und Video-/Audiobearbeitung
Video- und Audioformate (z. B. mp4, wmv - mp3, wav)
Grundlagen der Video- und Audiobearbeitung (z. B. Inszenierung, Schnitt, Überblendung)
Einblicke in die Computeranimation (z. B. Bild-für-Bild oder Vektoranimation) - Folienbasierte Präsentation
Techniken der digitalen Folienpräsentation: Planung, Layout, Folienmaster, Übergänge, Animation, Steuerung, Trigger- und Hypertechniken, Medien (z. B. Bild-, Video-, Audioobjekte), Vortragstechniken - Webbasierte Präsentation
Struktur und Planung einer Website (z. B. DOM, Sitemap, Navigation, Template, Usabilily, Barrierefreiheit)
Techniken der Webseitenerstellung, Auszeichnungssprachen und Formatierungen (HTML und CSS)
Werkzeuge der Websiteerstellung (z. B. Text-Editoren, WYSIWYG-Editoren, CMS)
Einblicke in Skriptsprachen und Erstellung dynamischer Inhalte (z .B. php, javascript) - E-Learning - virtuelle Lernumgebungen
Planung und Erstellung interaktiver und hypermedialer Lernumgebungen.
Textverarbeitung (150 Stunden)
Die Studierenden wenden das 10-Finger-System als rationelles Mittel zur fehlerfreien Eingabe von verschiedenen Texten im schulischen wie privaten Kontext. Sie kombinieren bei der Eingabe Ziffern, Zahlen, Zeichen unter Berücksichtigung einschlägiger Regeln und nutzen den Ziffernblock als rationelles Eingabemittel von Zahlen.
Sie kennen die Elemente der Textverarbeitung sowie den objektorientierten Aufbau von Textdokumenten und nutzen die Programmfunktionen effektiv und rationell bei der Gestaltung unterschiedlicher Schriftstücke.
Einschlägige Programmfunktionen und Formatierungsmöglichkeiten werden sachgerecht und rationell zur Bearbeitung und Gestaltung unterschiedlicher Dokumente angewendet.
Die Studierenden kennen die Grundlagen der schriftlichen und mündlichen Kommunikation und wenden diese für private sowie geschäftliche Korrespondenz und Kommunikation unter Berücksichtigung der gültigen Regeln und Normen situationsbezogen an.
- Tastschreiben
Unterschiedliche Vorlagen zur Texteingabe (z. B. mittels Schreibvorlage, Diktat und eigener Formulierung)
Schreibsicherheit und –fertigkeit, Fehlererkennung und –berichtigung (mind. 220 Anschlägen pro Minute)
Regeln nach DIN 5008
Diktier- und Korrekturregeln
Ergonomie, Arbeitsplatzgestaltung und -planung - Grundlagen der Textverarbeitung
Aufbau und Struktur der Bedienoberfläche (GUI) von Textverarbeitungssystemen
Fachbegriffe der Textverarbeitung
Rationelle Arbeitstechniken
Erstellung, Bearbeitung und Verwaltung von Dokumenten, Dokumentenvorlagedateien und weiteren Datentypen - Dokumentbearbeitung und -gestaltung
DIN-Regeln (z. B. DIN 5008)
Kriterien für Typografie, Layout und Formatierungen (z. B. unter Verwendung von Textverarbeitungs- und Layoutprogrammen)
Strukturierung durch Textfeld, Tabulator und Tabelle
Illustration durch Grafiken und Bilder
Verwendung von geeigneten Notations- bzw. Modellierungsformen (z. B. Analyse von Dokumenten sowie Dokumenten- und Auswahlstrukturen)
Rationelle Arbeitstechniken (Formulare, Textbausteine, Seriendruck) - Schriftliche und mündliche Kommunikation
Privat- und Geschäftskorrespondenz nach DIN 5008 und DIN 676
Mündliche Formen der Kommunikation
Tabellenkalkulation (90 Stunden)
Die Studierenden wenden Notations-, Modellierungs- und Darstellungsformen der Tabellenkalkulation in verschiedenen Anwendungsfeldern selbstständig mit Hilfe logisch-mathematischer Strukturen und Strategien sicher an und nutzen marktübliche TK-Software zielgerichtet und effizient.
- Zellbezüge und Modellierung
Spalte, Zeile, Zelle, Bereich
absolute und relative Adressierung
Datenflussdiagramm - Formeln und mathematische Grundlagen
Grundlagen der Syntax
math. Operatoren +,-,*,/,& - Vergleichsoperatoren und logische Funktionen
Vergleichsoperatoren =,>,<
Logische Funktionen UND(), ODER(), NICHT() - Datentypen und Zahlenformate
Zahl, Text, Währung, Datum,... - einfache Funktionen
HEUTE(), SUMME(), MITTELWERT(), MIN(), MAX(), ANZAHL(),… - Funktionen mit mehreren Parametern/Argumenten
RUNDEN(), Textfunktionen…) - zwei- und mehrseitige Auswahl, gestufte Auswahl, indizierte Auswahl
WENN(), Matrixfunktionen
Modellierung durch Struktogramme bzw. Aktivitätsdiagramme - geschachtelte Funktionen
- Diagramme und Visualisierung von Daten
Diagrammtypen, (bedingte) Formatierungen - Verwalten, Schützen und Aufbereiten von Daten
Sortieren, Filtern, Zielwertsuche
Blatt- und Zellschutz
Druckaufbereitung
Relationale Datenstrukturen, Datenbanksysteme (60 Stunden)
Die Studierenden analysieren Daten, modellieren mit einer geeigneten grafischen Notation einfache und umfangreiche Datenbestände und implementieren diese mit geeigneten relationalen Datenbanksystemen, werten die Datenbestände mittels Abfragen und Berichten aus sowie vereinfachen die Dateneingabe mittels Eingabe-Formularen. Sie kennen die Relevanz von Daten in der Informationsgesellschaft und stellen Zusammenhänge zwischen Dateneingabe und -nutzung her.
- Arten von Datenbanken
hierarchisch, relational - Bedeutung von Daten in einer Informationsgesellschaft
- Aufbau eines Datenbanksystems
DBMS und Tabellen - Darstellung von Daten in Tabellen
Entität, Beziehung über Sekundärschlüssel, Tupel, Attribute, Felder - Vorteile eines Datenbanksystems gegenüber einem Tabellenkalkulationsprogramm
Einsatzgebiete von DBS - Analyse und Modellierung von Datenbanksystemen
Chen-Notation
Klassendiagramm - auch Ablaufdiagramm
Datentypen - Normalisierungsregeln
Konsistenz, Redundanz, Anomalie, fkt. und voll-funktionale sowie transitive Abhängigkeiten, Normalformen bzw. Abbildungsregeln - Implementieren/Erstellen von relationalen Datenbanken
Schlüsselfelder (Primär- und Sekundärschlüssel) - Arbeiten mit einem Datenbankmanagementsystem
Abfragen (Projektion, Selektion, logische Operatoren, Funktionen, JOIN, Kreuzprodukt, Einblick in die SQL-Abfragestruktur)
Berichte
Formulare - Datenbankschnittstellen
Webdatenbanken, Serienbriefe, …
Kaufmännische Wirtschaft (60 Stunden)
Die Studierenden erhalten die notwendigen Fachkompetenzen um Inhalte der Buchführung innerhalb des Faches Wirtschaft und Kommunikation als auch das Wahlfach Buchführung an der Mittelschule zu unterrichten.
Die Studierenden kennen die Grundsätze ordnungsgemäßer Buchführung und wenden diese an, können ausgehend von einem durch Inventur erstellten Inventar eine Bilanz nach HGB erstellen, diese Auflösen in Bestandskonten und dort, sowie im Grundbuch Geschäftsfälle über einfache und zusammengesetzte Buchungssätze erfassen.
Sie lesen Kontenrahmen und erkennen deren Ableitung aus der Bilanz, buchen erfolgswirksame Geschäftsfälle in den Erfolgskonten und kennen deren Auswirkungen auf das Eigenkapital. Weiterhin buchen Sie Warenein- und -verkauf auf den Erfolgskonten, berücksichtigen Bestandsveränderungen des Kontos Waren und schließen über das Gewinn- und Verlustkonto ab.
Sie erkennen die Umsatzsteuer als durchlaufenden Posten, buchen mit Vor- und Umsatzsteuer und schließen das Konto Vorsteuer über Umsatzsteuer ab.
Die Studierenden erstellen einfache Warenkalkulationen, fakturieren Verkäufe und kennen Möglichkeiten, Risiken und Schutzmaßnahmen für den elektronischen Zahlungsverkehr und verstehen betriebswirtschaftliche Hintergründe
- Grundlagen der Buchführung
rechtliche, formale, betriebsbedingte Grundsätze - Mathematische Grundlagen für das Rechnungswesen
Dreisatz, Zinsrechnung, Prozentrechnung - Interpretation von Belegen
Kontoauszug, Quittung, Kassenbon, Rechnung - Fakturierung
Ein- und Ausgabenrechnung (auch mit Belegen) - Ein- und Verkaufskalkulation
- Konten und Kontenpläne
- Buchung in Bestandskonten (einschließlich Vor- und Umsatzsteuer) und deren Auswirkungen auf die Bilanz
- Buchen in den Unterkonten des Kontos Eigenkapital
Erfolgskonten, GuV - Kontenabschluss (einschließlich Vor- und Umsatzsteuerkonto)
- Bilanzierung
Grundlagen der Datenverarbeitung (30 Stunden)
Die Studierenden verfügen über mathematische Grundlagen der EDV und können diese in verschiedenen Anwendungsfeldern der EDV selbstständig und sicher umsetzen. Sie gehen mit der eigenen Hard- und Software sicher um und halten diese in Stand.
- Hardware, Rechensysteme und Endgeräte, Software, Betriebssysteme
EVA-Prinzip
PC-Komponenten
Lizenzmodelle, aktuelle Desktop- und mobile Betriebssysteme
(De-)Installation von Software
Virenscanner (s. Datensicherheit) - Geschichte der EDV
von der Schrift zum mobilen Endgerät - Datenverwaltung
Daten, Dateien, Datenträger
Strukturen, Pfade
Rechtesystem - Datensicherheit
Methoden der Datensicherung
Datenmanipulation und Dateneinsicht verhindern - Datentypen, Feldgrößen
- Stellenwertsysteme
Dezimal-, Binär-, Hexadezimalsystem, Addition u. Subtraktion - Binäre Größen und Einheiten
Bits, Bytes, Präfixe,... - Codierung
Morsecode, Brailleschrift, graphische und numerische (binäre und hexadezimale) Codierung, ... - Vergleichsoperatoren
Gleich, Ungleich, Größer, Kleiner - Logische Grundschaltungen
UND, ODER, NICHT,...
Wertetabelle, Schaltsymbole, Funktionsdarstellung
Informatische Prozesse (60 Stunden)
Der Inhaltsbereich „Informatische Prozesse“ eröffnet den Studierenden einen systematischen Zugang zu informatischen Methoden und Arbeitsweisen. Diese sollen sie befähigen, Lösungen zu verschiedenen informatorischen Problemstellungen zu entwickeln und anzuwenden.
Die Studierenden erkennen, verbalisieren und visualisieren Problemstellungen und realisieren Lösungen. Sie entwickeln technische Problemlösung durch digitale Handlungsanweisung und setzen diese um.
- Objektorientierte Modellierung
Klassen, Objekte, Attribute, Attributwerte, Methoden, Parameter - Algorithmik
Programmablaufplan/Aktivitätsdiagramm
Nassi-Shneiderman/Struktugramm - Visualisieren von Beziehungen und Prozessen
- Modellierung
Objekt-, Klassendiagramme
Struktogramm, Aktivitätsdiagramm - Implementieren mit geeigneten Programmierumgebungen
- Kontrollstrukturen
Anweisung, Sequenz, Verzweigung, Wiederholung - Variablen und Datentypen
Konstante, Variablen, Datentypen (z. B. Integer, Boolean, String) - Funktionen, Prozeduren und Methoden
- MSR Messen, Steuern und Regeln
Sensorauswertung und Aktorensteuerung
Netzwerke (60 Stunden)
Die Studierenden kennen die einzelnen Komponenten und verstehen ihre Wirkungsweise im Netzwerk. Sie können Netzwerkkomponenten entsprechend der Aufgabenstellung auswählen und verbinden. Durch Analyse und Reflexion bewerten sie ihr eigenes Verhalten mit Blick auf die (historische) Entwicklung des Internets.
- Geschichte und Entwicklung des Internets
- Netzwerkstrukturen
Topologie, Typologie - Hardware
Router, Switch, NIC, Verkabelung - OSI-Schichtenmodell bzw. TCP/IP-Modell
- Adressierung
MAC, IP4, IP6 - Praktischer Aufbau von Datennetzen
Server-Client-Prinzip z. B. in einer virtualisierten Testumgebung (Schulnetz, E-Mail, Web-Server, DHCP, NAT, DNS) - Absicherung von Datennetzen und Computern
Firewall, Virenschutz, Backup, Imaging - WLAN
Absicherung, HotSpot
Technisches Zeichnen/CAD (150 Stunden + 60 Stunden in WTG)
-> siehe auch "techn. Freihandskizze u. werkstattbezogenes, normgerechtes Konstruieren" (60 WS) im Lernbereich Werken-Technik-Gestalten Die Studierenden setzen beim Erstellen von Projektionszeichnungen erweiterte Konstruktionsverfahren ein. Sie konstruieren normgerechte komplexe Werkzeichnungen von ebenflächig begrenzten und Rotationskörpern, ermitteln wahre Größen und fertigen Abwicklungen an, um Modelle (z. B. Papiermodelle) von geometrischen Körpern herzustellen.
Sie erzeugen mithilfe grundlegender Funktionen eines CAD-Systems 3D-Volumenmodelle und verändern sie sowohl additiv als auch subtraktiv. Sie analysieren Objektstrukturen (z. B. Objektbäume), verändern Attributwerte und leiten von 3D-Modellen genormte Ansichten ab, um technische Informationen zu kommunizieren.
Um im CAD-System deren Einzelteile zu erzeugen und mit passenden Beziehungen zu montieren, analysieren sie Baugruppen, simulieren Bewegungsabläufe, um mechanische Zusammenhänge realitätsnah wiederzugeben und bewerten unterschiedliche Renderingverfahren, um 3D-Modelle realitätsnah wirken zu lassen.
Sie lernen Phasen des Produktlebenszyklus kennen, indem sie ein Produkt unter Anwendung von schmelzenden und/oder spanenden Verfahren erzeugen.
Für erweiterte technische Kommunikation erzeugen sie spezielle Darstellungen (Schnitt-, Detail-, Explosionszeichnungen usw.).
Innerhalb ihrer Ausbildung lernen sie mindestens einen weiteren Modellierer aus anderen technischen Bereichen kennen (Architektur, Elektrotechnik…).
- manuelle Konstruktion
Punkt, Gerade, Fläche und deren Lagen in Ansichten und räumlichen Darstellungen
weitere Möglichkeiten der räumlichen Darstellung (z. B. Dimetrie)
Konstruktionsverfahren: Mantellinien-, Horizontal-, Vertikalschnittverfahren
wahre Längen und Größen für Abwicklungen
Schnittdarstellungen
Geometrische Körper in der Lebenswirklichkeit (Pyramiden, Zylinder, Kegel, Kugel)
Veränderungen auch in Kombinationen (Nut, Stufe, Durchbruch, Abschrägung,…)
Normen im Technischen Zeichnen (Entwicklung, Normenarten, Anwendung)
- Grundlagen des Computer Aided Designs - CAD
3D-Modelle: ebenflächig begrenzte Körper und Rotationskörper
Formveränderung (Objektbäume) an 3D-Modellen
Attributwerte von 3D-Objekten: z. B. Maße, Lage, Textur, Beziehungen, Varianten
Werkzeichnungen (fertigungs-, funktions- und prüfungsbezogen)
Normgerechte 2D-Zeichnungsableitungen: z. B. Abwicklungen, - Erweiterte Anwendungen des Computer Aided Designs – CAD
Funktionale Zusammenhänge von Einzelteilen in Baugruppen
Funktionsmodelle, Prototypen (CNC)
Erweiterte Ableitungen aus 3D-Modellen (Rendering, Animation, Simulation)
Digitale Medienbildung (60 Stunden)
- Geschichte und Entwicklung digitaler Technologien
gesellschaftliche und wirtschaftliche Bedeutung des Internets und der Massenmedien (QV: Netzwerke/Kaufmännische Wirtschaft)
Cloud-Computing (QV: Datensicherheit)
Veränderungen von Berufsbildern und Arbeitsprozessen, gesellschaftliche Teilhabe (QV: Datenbanksysteme/WiB/Kaufmännische Wirtschaft/Textverarbeitung) - Nutzung digitaler Technologien
digitale Technologien im Alltag
Medienkonsum und Formen übermäßiger Nutzung und Suchtverhalten, Prävention und Intervention, Gewalt in den Medien, Medienwirkungsforschung (QV: Psychologie/Pädagogik)
neue und veränderte Kommunikationsformen, soziale Netzwerke, Cybermobbing (QV: Netzwerke/Textverarbeitung/Deutsch)
Netiquette, Selbstdarstellung im Netz (QV: Multimedia/Netzwerke/Deutsch)
Datensicherheit und BigData, Überwachung, Sensorik, Algorithmen, (Self-)Tracking (QV: Informatische Prozesse/Netzwerke)
virtuelle Realität und zukünftige Entwicklungen
Inklusion, Teilhabe und Barrierefreiheit (QV: Multimedia/Didaktik) - Digitalisierung und Leitmedienwechsel
Kulturtechniken, Sozialisation, Globalisierung, Vernetzung, Automatisierung, Systemdenken, Informationsflut (QV: Informatische Prozesse/Netzwerke/Datenbanksysteme) - Bausteine der Medienkompetenz
Medienkunde, Mediennutzung, Medienkritik, Mediengestaltung, aktive Medienarbeit (QV: Multimedia)
Informations- und Filterkompetenz (QV: Datenbanksysteme)
Manipulationsformen in und durch Medien (QV: Multimedia)
Recherche, Quellenkritik und Wahrheitsgehalt, journalistische Standards (QV: Multimedia/Textverarbeitung) - E-Learning
webbasierte Lernarrangements
Formen von E-Learning
digitale Tools und Medien
Exploration, Kollaboration und selbstgesteuertes Lernen
(QV: Fachdidaktik/Multimedia/Textverarbeitung) - Mediendidaktik
pädagogische Oberflächen
Struktur und Gestaltung von multimedialen und interaktiven Lernarrangements
Qualitäten digitaler Tools und Medien, Modelle moderner Bildungstechnologien (z. B. SAMR, 4-K-Modell)
Veranschaulichung (QV: Schulpädagogik) - Urheberrecht
rechtliche Grundlagen für die Erstellung und den Einsatz von Unterrichtsmedien
Schulprivilegien - Persönlichkeitsrecht, Datenschutz und Jugendmedienschutz
Veröffentlichung und Verwaltung von (Schüler-)Daten
Inhaltsfilter
Schulwebseite (QV: Lernbereich Multimedia/Netzwerke) - Internetkriminalität
Identitäts- und Datendiebstahl, Hacking, Phishing und Schadsoftware (QV: Netzwerke/Datenbanksysteme) - Medienethik
Verantwortliches Handeln in der Produktion und Nutzung von Medien