IT-Basiswissen. Praktische Anwendungen. Linus Beilschmidt, Peter A. Kracke. Lernsituationen, Methoden, Handlungssituationen. 1.

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1 Linus Beilschmidt, Peter A. Kracke IT-Basiswissen Praktische Anwendungen Lernsituationen, Methoden, Handlungssituationen 1. Auflage Bestellnummer 20510

2 Haben Sie Anregungen oder Kritikpunkte zu diesem Produkt? Dann senden Sie eine an Autoren und Verlag freuen sich auf Ihre Rückmeldung. Bildungsverlag EINS GmbH Hansestraße 115, Köln ISBN Copyright 2012: Bildungsverlag EINS GmbH, Köln Das Werk und seine Teile sind urheberrechtlich geschützt. Jede Nutzung in anderen als den gesetzlich zugelassenen Fällen bedarf der vorherigen schriftlichen Einwilligung des Verlages. Hinweis zu 52a UrhG: Weder das Werk noch seine Teile dürfen ohne eine solche Einwilligung eingescannt und in ein Netzwerk eingestellt werden. Dies gilt auch für Intranets von Schulen und sonstigen Bildungseinrichtungen.

3 3 Vorwort Der vorliegende Aufgabenband bezieht sich inhaltlich auf das ebenfalls im Bildungsverlag EINS erschienene Lehrbuch IT-Basiswissen Kernqualifikationen und stellt somit eine ideale Ergänzung zur Vertiefung, Anwendung und Kontrolle der dort behandelten Lerninhalte dar. Den einzelnen Kapiteln sind in Anlehnung an den KMK-Rahmenlehrplan Zielsetzungen vorangestellt, die von dem Lernenden auf der Grundlage des Unterrichts und der hier gestellten Aufgaben erreicht werden sollen. Die Aufgaben beziehen sich dabei auf praxisorientierte Lernsituationen, die informatikbezogene, elektrotechnische und wirtschaftliche Sachverhalte beschreiben. Lernsituationen und Aufgaben sind so angelegt, dass sie einerseits ein ganzheitliches, lernfeldübergreifendes Denken und Handeln im betrieblichen Gesamtzusammenhang unterstützen. Auf der anderen Seite sollen über die Bearbeitung der vielfältigen Aufgaben die Kenntnisse und Fähigkeiten so erweitert und vertieft werden, dass der Lernende zur Ausübung einer qualifizierten Tätigkeit in den IT-Berufen befähigt wird. Zur Förderung der Fach- und Handlungskompetenz sind vor jedem Aufgabenblock wichtige Schlüsselbegriffe, Institutionen, Rechtsgrundlagen etc. angeführt, die eine umfassende Internetrecherche sowie das gezielte Arbeiten mit dem IT-Lehrbuch oder anderen Begleitmaterialien zur Lösung der Aufgaben unterstützen können. Über die systematisierende Informationsbeschaffung, -bearbeitung und -verwertung hinaus erhalten in dem Aufgabenband die Arbeitsmethoden sowie die Präsentation und die Visualisierung der Ergebnisse zusammengefasst im Methodenkoffer am Ende eines jeden Kapitels einen besonderen Stellenwert. Hier sind zahlreiche Möglichkeiten, Hinweise und Tipps aufgeführt, die zur Förderung der Medien-, Sozial- und Sprachkompetenzen beitragen sollen. Ein Beurteilungsbogen mit den gängigen Kriterien zur Bewertung von Präsentationen ist im Internet abrufbar unter BuchPlusWeb. Dieser Aufgabenband ist für die schulische und betriebliche Ausbildung in den IT-Berufen konzipiert worden. Er eignet sich aber durchaus auch für die Ausbildung in anderen informatikbezogenen Schulformen oder Studiengängen sowie für die Fort- und Weiterbildung. Wir wünschen viel Freude und Erfolg mit diesem Buch. Die Verfasser

4 4 Bildquellenverzeichnis Fotos Fotolia Deutschland GmbH, Berlin: S (Falk), (Yahia LOUKKAL), (KarSol), 172 (Michael Tieck), (Paul Hill), (Artvom Rudenko), 178 (Vtls) ASUSTeK COMPUTER INC., Taipei, Taiwan: S. 160 Bildungsverlag EINS GmbH, Köln: S. 141, 143, 167.2, 168.2, 169 Zeichnungen Evelyn Neuss, Hannover/Bildungsverlag EINS GmbH, Köln: Icons S. 18, 215 Grafische Produktionen Neumann, Rimpar/Bildungsverlag EINS GmbH, Köln: S. 118, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 135, 139, 140, 145, 146, 152, 153, 155, 156, 208, 311, Oliver Wetterauer, Stuttgart/Bildungsverlag EINS GmbH, Köln: S. 188

5 5 Inhaltsverzeichnis Vorwort Bildquellenverzeichnis Der Betrieb und seine Organisationsstruktur Unternehmensprofil Funktionsorientierte Organisation Organisations- und IT-Strukturen Entwicklungstrends Markt und Kundenbeziehungen Marktstrukturen Marktforschung und Marktanalyse Marketing-Mix Kundenorientierung Vom klassischen zum elektronischen Markt Geschäftsprozesse und betriebliche Organisation Von der Funktionsorientierung zur Prozessorientierung Analyse von Prozessen Organisatorische Modellierung von Prozessen IT-bezogene Modellierung Kontrolle von Geschäftsprozessen Elektrotechnische Grundkenntnisse und Informationsverarbeitung Elektrische Grundgrößen Strom, Spannung, Widerstand Schaltungen von Widerständen Elektrische Leistung und Arbeit Batterien und Akkumulatoren Elektrostatik Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) Elektroinstallation im Wechselstromnetz Schutzmaßnahmen Informationsverarbeitung in IT-Systemen Signale, Zahlensysteme, Codes und digitale Grundverknüpfungen Digitale Schaltkreise Einfache IT-Systeme Funktionseinheiten eines PC Motherboard, CPU, Chipsatz und Speicher Schnittstellen

6 6 5.2 Peripheriegeräte Software Ergonomie und Umweltverträglichkeit Vernetzte IT-Systeme Wechselwirkung von betrieblicher Organisation und vernetzten IT-Systemen Netzwerkplanung Netzwerktopologien Übertragungsmedien WLAN drahtloses Netzwerk Zugriffsverfahren Datenübertragung in vernetzten IT-Systemen Fehleranalyse in vernetzten IT-Systemen Öffentliche Netze und Dienste Grundlagen der Kommunikation Überbetriebliche Netze Kommunikationsdienste Internet Entwicklung und Bereitstellung von IT-Systemen Projektorganisation Dokumentation Analyse Softwareentwicklung Vorgehensmodelle Strukturierte Programmierung Datenbanken Grundlagen der objektorientierten Programmierung Systemeinführung und -nutzung Betreuen von IT-Systemen Inbetriebnehmen, Instandsetzen und Warten Überprüfung der elektrischen Sicherheit bei IT-Geräten Maßnahmen der Datensicherung Rechtliche Bestimmungen des Datenschutzes Sicherheit im Internet Urheberrecht

7 7 1 Der Betrieb und seine Organisationsstruktur 1.1 Unternehmensprofil Zielsetzung Sie können sich schnell einen systematischen Überblick über den Ausbildungsbetrieb verschaffen und sein Geschäfts- und Aktionsfeld beschrei ben, dokumentieren und präsentieren. Sie sind in der Lage anhand eines Unternehmensprofils Geschäftspartner und Kunden über die Produkte und Leistungen des Betriebs zu informieren. Diese Informationen geben Sie auch in englischer Sprache weiter. Lernsituation Sie erhalten von Ihrem Ausbilder den Auftrag, für die im nächsten Monat geplante Hausmesse ein Firmenprofil als Flyer zu erstellen. Der Flyer soll nicht nur den eigenen Mitarbeitern, sondern vor allem den Kunden und Geschäftspartnern zur Information präsentiert werden. Zu diesem Zweck informieren Sie sich in den vorhandenen Abteilungen, um die betrieblichen Grundfunktionen sowie die bestehende Organisationsstruktur mit ihrer Aufbau- und Ablauforganisation kennenzulernen. Über weitere Informationsquellen sollen Sie geeignete Daten erfassen und für das Firmenprofil verwerten. Handlungsaufgaben Internet/Recherche Internetportal des Ausbildungsbetriebes, der Juniorfirma oder der eingerich teten Übungsfirma Firmenprofile im Internet Grundsätze zur Gestaltung von Flyern 1 Beschaffen Sie sich zunächst Informationsmaterial über den Ausbildungsbetrieb bzw. über das am Lernort zugrunde liegende Modellunternehmen. 2 Das Geschäftsfeld der Wittekind GmbH ist die Herstellung und der Vertrieb spezieller Produkte der Informations- und Telekommunikationstechnik (IT). Definieren Sie das Geschäftsfeld Ihres Ausbildungsbetriebes. 3 Ergänzen Sie die nachfolgende Tabelle um weitere Aspekte, die in das Firmenprofil aufzunehmen sind. Ordnen Sie in der rechten Spalte den allgemeinen Aspekten im Firmenprofil die zugehörigen konkreten Informationen des ausgewählten Betriebes zu (z. B. Ihres Ausbildungsbetriebes, einer Juniorfirma, Übungsfirma oder Lernbüro).

8 1.4 Entwicklungstrends Entwicklungstrends Zielsetzung Sie kennen die aktuellen Trends in der Informations- und Telekommunikationstechnik (IT) und können im Rahmen einer IST-Aufnahme erkennen, inwieweit im Betrieb bestimmten Trends gefolgt wird. Sie prüfen die Voraussetzungen und Rahmenbedingungen für geplante Veränderungen im IT-Bereich und wirken an Projekten in diesem Bereich mit. Lernsituation Angesichts der wachsenden Komplexität im IT-Bereich und der zunehmenden Kostenbelastung durch die Aufrechterhaltung einer hauseigenen IT-Abteilung lagern immer mehr Betriebe IT-Service- Funktionen an spezialisierte Fremdfirmen aus. Diesem Argument des Regio-Dat Service Unternehmens möchte sich auch die Geschäftsleitung der Wittekind GmbH nicht länger verschließen und denkt ernsthaft über den Fremdbezug von IT- Leistungen nach. Sie sollen an der Erstellung eines Outsourcing-Konzeptes für die Geschäftsleitung der Wittekind GmbH mitwirken und die Möglichkeiten der Auslagerung von hauseigenen IT-Service-Funktionen prüfen. Hierzu haben Sie bereits mit Ihrem Ausbilder die möglichen Alternativen für ein Outsourcing angesprochen und tabellarisch zusammengefasst: Outsourcing Varianten Organisationsformen Komplett-Outsourcing (Full-Service-Outsourcing) Teil-Outsourcing (Multi-Outsourcing, selektives Outsourcing) internes Outsourcing externes Outsourcing Cloud Computing Handlungsaufgaben Internet/Recherche Outsourcing (Organisationsformen, Verträge etc.) Rightsizing, Cloud Computing IT-Dienstleistungen IT-Dienstleistungsrechenzentren IT-Trendentwicklungen

9 Markt und Kundenbeziehungen 2.5 Vom klassischen zum elektronischen Markt Zielsetzung Sie können die Entwicklung der traditionell klassischen Märkte zu internetbasierten elektronischen Märkten begründen und die daraus resultierende verstärkte Hinwendung zum Business Process Reengeneering (BPR) nachvollziehen. Sie sind in der Lage zwischen den unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten des E-Business zu unterscheiden und sie im Hinblick auf eine betriebliche Nutzung zu prüfen. Lernsituation Bei der Entwicklung einer neuen Marketingstrategie für die Wittekind GmbH hat man in einer ersten Teambesprechung die Frage diskutiert, welchen Nutzen ein E-Business für den Betrieb überhaupt bringen kann. Angesichts der Kosten für die Reorganisation der davon betroffenen Arbeitsabläufe gibt es darüber im Betrieb durchaus kontroverse Meinungen. Daneben wurde erörtert, ob sich die Nutzung der Internettechnologien nur isoliert auf den Absatzmarkt beschränken sollte oder ob alle Märkte im Marktgefüge der Wittekind GmbH einzubeziehen sind, um aktuelle Daten in das Intranet einzustellen und für alle Mitarbeiter verfügbar zu halten. Die Geschäftsleitung ist sehr an einer Verschlankung der Verwaltungsaufgaben interessiert und hat Sie beauftragt, Vorschläge zu erarbeiten, wie das Internet im Rahmen eines E-Business für den Betrieb genutzt werden kann. Dazu sollen Sie der Geschäftsleitung in der nächsten Woche auf Grundlage der vorliegenden Übersicht erste Ergebnisse vorlegen. E-Business Business-to- Administration (B2A) Business-to- Business (B2B) Business-to- Costumer/Consumer (B2C) Handlungsaufgaben Internet/Recherche E-Commerce-Anwendungen E-Business (B2A, B2B, B2C) E-Commerce-Gütesiegel Intranet und Extranet Business Process Reengineering (BPR) Institut der deutschen Wirtschaft (IdW) E-Government 1 Die Marktstrukturen haben sich in den letzten 15 Jahren dahingehend verändert, dass sich aus den klassischen Märkten zunehmend elektronische Märkte entwickelt haben. Geben Sie vier Gründe für diese Entwicklung an.

10 117 4 Elektrotechnische Grundkenntnisse und Informationsverarbeitung 4.1 Elektrische Grundgrößen Strom, Spannung, Widerstand Zielsetzung Sie unterscheiden die elektrischen Grundgrößen Strom, Spannung und Widerstand und wissen, wie sie sich gegenseitig beeinflussen. Lernsituation Computer enthalten sehr viele elektronische Schaltkreise. Diese funktionieren nur unter der Bedingung, dass sie mit elektrischer Spannung versorgt und vom elektrischen Strom durchflossen werden. Das bedeutet, dass Sie vor allem im IT-Service ständig mit den Begriffen Strom, Stromstärke, Spannung und elektrischer Widerstand konfrontiert werden. Sie trainieren mithilfe der folgenden Aufgaben, wie sich diese elektrischen Grundgrößen unterscheiden und gegenseitig beeinflussen. Handlungsaufgaben Internet/Recherche energie-lexikon.info elektronik-kompendium its05.de elektroniktutor.de fachlexika.de/technik/mechatronik 1 Sie erhalten den Auftrag, einen bereits vorinstallierten PC bei einem Kunden in Betrieb zu nehmen. Nachdem Sie den Stecker des Netzanschlusskabels in die Steckdose gesteckt haben, schalten Sie den PC ein. Geben Sie an, ob mit dem Einschalten des Gerätes ein elektrischer Stromkreis geschlossen wird. Begründen Sie Ihre Antwort. 2 Nennen Sie je drei Beispiele für Stromquellen und Verbraucher. Stromquellen: Verbraucher: 3 In der Dokumentation eines PC werden Sie mit folgenden Begriffen konfrontiert: AC technische Stromrichtung Ampere (A) elektrische Spannung U Wechselstrom elektrische Stromstärke I DC Gleichstrom physikalische Stromrichtung elektrischer Strom Volt (V)

11 118 4 Elektrotechnische Grundkenntnisse und Informationsverarbeitung Ordnen Sie diese Begriffe in der folgenden Tabelle den zugehörigen Definitionen zu. Strom und Spannung Begriff Definition Kraft bzw. Antrieb, der auf die Ladungsträger wirkt Einheit für die elektrische Spannung die gerichtete Bewegung freier Ladungsträger Ladungsmenge, die je Sekunde einen Leiterquerschnitt passiert Einheit für die elektrische Stromstärke Der Strom fließt mit gleicher Stromstärke ständig in dieselbe Richtung. Der Strom ändert Richtung und Stromstärke. Die Ladungsträger (Elektronen) pendeln im Leiter hin und her, ohne sich weiterzubewe- Direct Current: Gleichstrom Alternating Current: Wechselstrom Der Strom fließt vom Pluspol (Ort des Elektronenmangels) zum Minuspol (Ort des Elektronenüberschusses). Der Strom fließt vom Minuspol (Ort des Elektronenüberschusses) zum Pluspol (Ort des Elektronenmangels). 4 Die technischen Unterlagen von IT-Geräten enthalten Stromlaufpläne, in denen Spannungen und Ströme durch Pfeile dargestellt werden. Erläutern Sie, was Strom- und Spannungspfeile aussagen. 5 Bei der Fehlersuche in einem defekten PC müssen Stromstärken und Spannungen gemessen werden. Skizzieren Sie jeweils einen Stromkreis mit Stromquelle, Verbraucher und angeschlossenem Messgerät, bei dem Sie a) die Spannung und b) den Strom messen.

12 4.1 Elektrische Grundgrößen Verdeutlichen Sie mithilfe der folgenden Tabelle die Gesetzmäßigkeit des ohmschen Gesetzes. Ergänzen Sie dazu die Tabelle. Gesetzmäßigkeit des ohmschen Gesetzes I = 2 A U = 10 V R = 5 Ω verdoppelt (4 A) verdoppelt (20 V) konstant (5 Ω) konstant (10 V) verdoppelt (10 Ω) konstant (2 A) halbiert (5 V) konstant (10 V) vervierfacht (20 Ω) verdreifacht (3 A) konstant (5 Ω) verdoppelt (20 V) verdoppelt (10 Ω) halbiert (1 A) verdoppelt (20 V) 12 Ermitteln Sie aus dem Diagramm die Werte der Widerstände R 1 R R 1 R 2 R 1 = R 2 = R 3 = R 4 = I in ma U in V R 3 R 4 20 Methodenkoffer Präsentation Entwickeln Sie eine Mindmap zur Darstellung der elektrischen Grundgrößen Spannung, Strom und Widerstand. Verwenden Sie dazu möglichst viele Begriffe aus den oben bearbeiteten Aufgaben. Hinweise/Tipps Achten Sie darauf, dass im Zentrum der Mindmap der Schlüsselbegriff (Thema oder Zielsetzung) steht. vom Zentrum aus Hauptlinien verlaufen, die die Grobgliederung des Themas bilden. aus den Hauptlinien Linien entspringen, die sich in Nebenlinien verzweigen können. Linien und Nebenlinien die weitere Unterteilung bis hin zur Detailinformation bilden.

13 4.3 Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) Elektromagnetische Störungen entstehen durch elektrische und magnetische Felder. Beantworten Sie möglichst kurz folgende Fragen. a Was versteht man unter einem magnetischen Feld? b Wie entsteht ein magnetisches Feld? c Wie werden magnetische Felder dargestellt? 5 Elektromagnetische Störungen entstehen durch hochfrequente Felder z. B. in Schaltnetzteilen. Nennen Sie weitere Beispiele von Störquellen. 6 Erläutern Sie, wie sich elektromagnetische Störungen ausbreiten können. 7 Welche Maßnahmen führen zur Reduzierung bzw. Unterdrückung elektromagnetischer Störungen? Methodenkoffer Präsentation Stellen Sie mithilfe eines Venn-Diagramms wesentliche Gemeinsamkeiten und Unterschiede von elektrischen und magnetischen Feldern mithilfe von Feldlinien dar. Hinweise/Tipps Mit dem Venn-Diagramm lassen sich Unterschiede und Gemeinsamkeiten von zwei oder drei Definitionen, Komponenten, Ereignissen etc. sehr anschaulich darstellen. In der Mitte werden die Gemeinsamkeiten aufgezeigt, daran angeschlossen die Unterschiede.

14 316 9 Betreuen von IT-Systemen Methodenkoffer Präsentation Erstellen Sie eine Präsentation über die Durchführung der Prüfung der elektrischen Sicherheit gemäß BGV A3 und der Norm DIN VDE Unterscheiden Sie die Messabläufe für Geräte der SK I und SK II und berücksichtigen Sie alternative Messverfahren. Hinweise/Tipps Lassen Sie sich nicht aus der Ruhe bringen durch Teilnehmer, die miteinander reden. Versuchen Sie durch Blickkontakt die Aufmerksamkeit dieser Teilnehmer zurückzugewinnen. Stört das Gespräch Ihre Ausführungen, dann sprechen Sie die Betroffenen an, z. B. Möglicherweise ist Ihre Frage für alle interessant deshalb sollten wir gemeinsam darüber sprechen. 9.3 Maßnahmen der Datensicherung Zielsetzung Auf der einen Seite kennen Sie die Organisations- und IT-Struktur des Betriebs sowie die gebäude- und raumbezogenen Verhältnisse gut, um mögliche Schwachstellen, Versäumnisse oder Risiken lokalisieren und analysieren zu können. Auf der anderen Seite kennen Sie auch die aktuellen Möglichkeiten und Vorschriften (z. B. Brandschutz, Datenschutzgesetze), um geeignete Maßnahmen zur Datensicherung treffen zu können. Sie können die getroffenen Maßnahmen auf ihre Funktionsfähigkeit und Wirksamkeit hin überprüfen. Lernsituation Im letzten Jahr gab es in der Wittekind GmbH drei unangenehme Störfälle, die für große Unruhe gesorgt haben: Zunächst hat ein Blitzschlag in der Nähe des Betriebsgeländes eine Überspannung verursacht, die die betriebsinterne TK-Anlage und einen daran angeschlossenen PC erst einmal völlig lahm gelegt hat. Einige Wochen später gab es kurz vor der täglichen Sicherung einen Headcrash auf der Festplatte des Servers. Vor wenigen Wochen wurde die Firma schließlich von Einbrechern heimgesucht, die Laptops mit Kundendaten stahlen. Aufgrund dieser Vorfälle haben Sie in einem IT-Sicherungskonzept mehrere Maßnahmen zur Datensicherung zusammengestellt. Handlungsaufgaben Internet/Recherche Bundesdatenschutzgesetz (BDSG) Brandschutz im Betrieb Maßnahmen der Datensicherung Datenrettung EAN-Codierung Kennwortsicherheit 1 Ordnen Sie die folgenden Maßnahmen zur Datensicherung den Bereichen technische Maßnahmen (T) organisatorische Maßnahmen (O) und programmtechnische Maßnahmen (P) zu, indem Sie diese jeweils mit dem entsprechenden Buchstaben versehen.

15 9.3 Maßnahmen der Datensicherung 317 Maßnahme Zuordnung Ausgabe von Datenträgern gegen Abholberechtigung Kauf von Stahlschränken zur Lagerung von Datenträgern Vergabe von Passwörtern für die Mitarbeiter Abschluss eines Wartungsvertrages für die Hardware Einbau einer Alarmanlage tägliche Sicherung der Daten über einen Streamer täglicher Einsatz von Antiviren-Programmen Einbau eines Überspannungsschutzes Ernennung eines Datenschutzbeauftragten Vergabe von Passwörtern für den Zugriff auf die Software 2 Welche Maßnahmen schlagen Sie vor, um Überspannungsschäden (z. B. durch Blitzeinschlag) an IT-Systemen vorzubeugen? 3 Was versteht man unter dem sogenannten Generationenprinzip im Zusammenhang mit einer Datensicherung? 4 Was versteht man unter einem Headcrash und wodurch kann dieser verursacht werden?