Ministerium für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg

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1 Ministerium für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg Schulversuch /1 vom 20. Mai 2009 Lehrplan für das Berufskolleg Technisches Berufskolleg II Angewandte Technik Schwerpunkt Software- und Webentwicklung Schuljahr 1 Der Lehrplan tritt am 1. August 2009 in Kraft.

2 2 Angewandte Technik Schwerpunkt Software- und Webentwicklung Vorbemerkungen Das Fach Angewandte Technik Vor dem Hintergrund des gesellschaftlichen Wandels müssen fachliche, methodische, personale und soziale Kompetenzen als Grundlage für Studium und Beruf erworben werden. Im Fach Angewandte Technik mit den verschiedenen Schwerpunkten werden diese Kompetenzen in besonderer Weise gefördert. So vermittelt das Fach Angewandte Technik den Schülerinnen und Schülern mit seinem optional zu erwerbenden Assistentenabschluss die Befähigung, direkt ins Berufsleben einzusteigen oder dient als Grundlage für ein anschließendes Studium. Die Inhalte können je nach Schulprofil als Schwerpunkt aus folgenden Bereichen gewählt werden: Mechatronische Systeme Grundlagen der Konstruktion Bautechnik Grundlagen der Konstruktion Maschinenbau Software- und Webentwicklung Computerunterstützte Fertigung Kommunikation und Gestaltung Der Schwerpunkt Software- und Webentwicklung Im Vergleich zur anwendungsorientierten Zielsetzung der Lehrpläne Informationstechnik und Medientechnik im Technischen Berufskolleg I erarbeiten die Schülerinnen und Schüler im Fach Angewandte Technik mit dem Schwerpunkt Software- und Webentwicklung grundlegende Prinzipien und Strukturen in diesem Bereich. Damit ist gewährleistet, dass sich die Schülerinnen und Schüler in andere Programmiersprachen einarbeiten können. Bedingt durch den schnellen Wandel in der Web- und IT-Welt steht die Umsetzung grundlegender professioneller Programmier- und Entwicklungstechniken im Vordergrund. Der Lehrplan ermöglicht Freiräume für schulische Projekte. Dies drückt sich in der Aufteilung des Lehrplans in Pflicht- und Wahlmodule aus.

3 Angewandte Technik Schwerpunkt Software- und Webentwicklung 3 Lehrplanübersicht Schuljahr Lehrplaneinheiten Zeitricht wert Gesamtstunden Seite 1 1 Datenbanktechnik I Webentwicklung Objektorientierte Programmierung I Projektplanung und -erstellung Wahlthemen 5 Datenbanktechnik II* Datenbankbezogene Programmierung 30 8 (PHP SQL) I* 7 Datenbankbezogene Programmierung 30 9 (PHP SQL) II 8 Animationstechniken zur Webeinbindung* Websiteerstellung mit einem Content-Management System* 10 Objektorientierte Programmierung II* Hardwarenahe Programmierung* CNC-Programmierung* Programmierung einer Kleinsteuerung* Zeit für Leistungsfeststellung und zur möglichen Vertiefung 60 * Die Lehrplaneinheiten 5 13 sind Wahlthemen, von denen 2 auszuwählen sind. 240

4 4 Angewandte Technik Schwerpunkt Software- und Webentwicklung

5 Angewandte Technik Schwerpunkt Software- und Webentwicklung 5 Schuljahr 1 Zeitrichtwert 1 Datenbanktechnik 30 Die Schülerinnen und Schüler beschreiben die Merkmale eines Datenbanksystems. Sie prüfen Datenbestände auf ihre Integrität. Sie beschreiben und entwerfen relationale Datenbanken. Dabei stellen sie Tabellen, Beziehungen und Schlüssel auf und stellen sie in der Relationen- und Chen- Schreibweise dar. Mit Hilfe des Entity-Relationship-Modells entwickeln die Schülerinnen und Schüler eine lauffähige Datenbank für ein Anwendungsproblem. Sie erkennen die Notwendigkeit der Normalisierung. Die Schülerinnen und Schüler formulieren einfache SQL-Abfragen. Datenbanksystem Merkmale 3-Schichten-Architektur Datenintegrität Anomalien Redundanzen Konsistenz Relationale Datenbanken Tabellen Schlüssel Relationen-Schreibweise Chen-Schreibweise Vgl. LPE 5 aus Lehrplan TBK I Informationstechnik Vgl. LPE 5 aus Lehrplan TBK I Informationstechnik Entity-Relationship-Modell Entitätstyp Entität Relation Kardinalität Auflösen von m:n-beziehungen Normalisierung Bis zur 3. Normalform Datenbankzugriff einfache Auswahlabfrage mit SQL Datensuche und Datenanzeige Datenabfrage aus mehreren Tabellen Sortierung

6 6 Angewandte Technik Schwerpunkt Software- und Webentwicklung 2 Webentwicklung 30 Die Schülerinnen und Schüler planen und fertigen eine Website. Sie berücksichtigen zielgruppengerechte Kriterien der Webgestaltung und achten auf gute Bedienbarkeit. Sie binden dynamische Elemente und kontinuierliche Medien ein. Sie veröffentlichen die Website auf einem Server. Gestaltung Layout mit Ebenen Typografie im Web mit CSS Planung Layout Medienbeschaffung Interfacedesign Zielgruppen Usability Navigation PopUps Konsistenz der Site Dynamische Seiten Rollover-Effekte Ebenentechniken Kontinuierliche Medien Veröffentlichung Validieren Server Impressum Skizze Urheberrecht, vgl. LPE 1 des Lehrplans TBK I Medientechnik Automatische und gesteuerte PopUps Buttons erstellen, vgl. LPE 4 des Lehrplans TBK I Medientechnik Ein- und ausblenden Einbinden und benutzergesteuert anbieten mittels geeigneter Tools Geeignete Software Ggf. lokaler Server Urheberrecht 3 Objektorientierte Programmierung I 30 Die Schülerinnen und Schüler erläutern elementare Begriffe der Objektorientierung. Sie wenden diese auf Problemstellungen an und berücksichtigen deren Bedeutung für die Anwendungsentwicklung. Vergleich prozedurales Konzept/ objektorientiertes Konzept Verhältnis Daten (Eigenschaften) Funktionen (Methoden) Arbeiten mit einer Entwicklungsumgebung

7 Angewandte Technik Schwerpunkt Software- und Webentwicklung 7 Nutzen bekannter Strukturen/Abläufe Datentypen Deklarationen Definitionen Kontrollstrukturen Typumwandlung Datenabstraktion Klassenbegriff Instantiierung Datenkapselung Vererbung Vgl. LPE 7 des Lehrplans TBK I Informationstechnik Realwelt Datenabstraktion Klasse Instantiierung Objekte kontrollierter Zugriff auf Daten Basisklasse, abgeleitete Klassen, zweistufige Klassenhierarchie, Wiederverwendbarkeit 4 Projektplanung und -erstellung 30 Die Schülerinnen und Schüler analysieren Ausschnitte der Realität im Hinblick auf eine Projektarbeit. Die Schülerinnen und Schüler planen ein Projekt systematisch. Sie realisieren und validieren dieses Projekt professionell. Sie setzen ihre Kenntnisse aus diesem Fach ein und ergänzen sie ggf. fächerübergreifend. Projekteinstieg/-skizze Projektdefinition/-planung Projektdurchführung Projektdokumentation Projektabschluss Themenfindung, Bewerten von Alternativen Problemanalyse und Problembeschreibung Projektziele Lastenheft, Projektablaufplan, Meilensteine formulieren, Terminplan Projektsteuerung, Projektcontrolling Einfache Produktdokumentation Abnahme des Projektergebnisses, Abschlussbericht, Reflexion 5 Datenbanktechnik II 30 Die Schülerinnen und Schüler bedienen und bearbeiten eine relationale Datenbank mit mehreren Tabellen. Sie führen erweiterte Datenanalysen durch und wenden verschiedene Abfragearten an. Sie bearbeiten Formulare und Berichte, die auf spezielle Anforderungen angepasst werden. Tabellen importieren und verknüpfen Nachschlagelisten/Views erstellen Beziehungen verändern Referentielle Integrität, Aktualisierungs- und Löschweitergabe

8 8 Angewandte Technik Schwerpunkt Software- und Webentwicklung Abfragen Aktionsabfragen Parameterabfrage Verschachtelte Abfragen Funktionen / Aggregatsfunktionen Tabellenerstellungs-, Aktualisierungs-, Anfügeund Löschabfrage ANZAHL(), DATUM(), SUMME(), MAX(), MIN(), MITTELWERT(), Berechnungsfelder Formulare Entwerfen und gestalten Eingabereihenfolge anpassen Unterformulartechnik Gültigkeitsprüfung mit Hilfetext Einfügen von Steuerelementen Listen-, Kombinations- und Berechnungsfelder Berichte Entwerfen und gestalten Gruppierung Funktionen einfügen Anzahl(), Datum(), Summe(), Mittelwert, Berechnungsfelder 6 Datenbankbezogene Programmierung (PHP SQL) I 30 Die Schülerinnen und Schüler wenden die Grundelemente der SQL-Sprache an. Sie erarbeiten sich einen Überblick über das Zusammenspiel von PHP und HTML und definieren Webseiten mittels PHP. Sie erstellen Formulare und implementieren Eingabefelder für dynamische Webseiteninhalte. Sie realisieren SQL-Datenbankzugriffe aus einer Webseite heraus. Entstehung/Historie und Einsatzgebiete von HTML und PHP Projektion Selektion Einfügen, ändern und löschen von Datensätzen Grundformen der SELECT-Anweisung INSERT-, UPDATE-, DELETE-Anweisung Grundprinzip dynamischer Webseiten (Webserver) Syntaktische Einbindung von PHP in HTML Formulare einer HTML-Seite Zugriff auf eine SQL-Datenbank Schreibweise, Kommentare und einfache Befehle (erste Ausgabe: print()) Anlehnung an die JAVA-Syntax Felder, Radiobuttons, OK-Button (Action) einfacher Taschenrechner Zugriff auf eine Datenbanktabelle ausreichend 7 Datenbankbezogene Programmierung (SQL PHP) II 30

9 Angewandte Technik Schwerpunkt Software- und Webentwicklung 9 Die Schülerinnen und Schüler wenden weitere vertiefende SQL-Anweisungen zur Umsetzung für spezielle Datenbankabfragen an. Sie implementieren eindimensionale Arrays in PHP und arbeiten mit einfachen Zeitangaben auf Webseiten. Erweiterte SELECT-Anweisungen WHERE-Klausel ORDER-BY-Klausel Gruppierungen mit Funktionen GROUP-BY Klausel Aggregatsfunktionen HAVING Klausel Boolesche Funktionen, BETWEEN-Operator NULL-Operator LIKE-Operator SUM(), COUNT(), MIN(), MAX(), AVG() Verknüpfungen von mehreren Tabellen Natürlicher Join/Inner Join Outer Join Erweiterung der SELECT-Anweisung bezüglich von Verknüpfungen von Tabellen Eindimensionale Arrays Schleifen Datums- und Zeitfunktionen auf Webseiten implementieren. Sessions Bedeutung 8 Animationstechniken zur Webeinbindung 30 Die Schülerinnen und Schüler erstellen Animationen zur Verdeutlichung von Inhalten. Sie binden die Animationen in eine Website ein. Planung Storyboard Medienbeschaffung Erstellung Zeitleiste Steuerung Einbinden Konvertieren Veröffentlichen Skizze Urheberrecht, vgl. LPE 1 des Lehrplans TBK I Medientechnik Nicht bild- bzw. folienbasiert Einfache Steuerungselemente Webfähige Formate

10 10 Angewandte Technik Schwerpunkt Software- und Webentwicklung 9 Websiteerstellung mit einem Content-Management-System 30 Die Schülerinnen und Schüler erstellen eine Website mit einem Content-Management-System. Sie richten die Benutzerverwaltung für mehrere Autoren ein. Planung Benutzerverwaltung Einpflegen von Inhalten Erweiterung des CMS mit Modulen Anforderungen, Auswahl eines geeigneten Systems, Providerauswahl, zielgruppenorientiertes Layout Einrichten von Benutzern Rechtevergaben für Administratoren und Autoren Ordnerstruktur, Texte, multimediale Inhalte Nachrichtensysteme, Foren, Umfragen, Downloadbereich 10 Objektorientierte Programmierung II 30 Die Schülerinnen und Schüler nutzen sowohl selbst erstellte als auch vorhandene Klassen und Bibliotheken einer praxisrelevanten Programmiersprache. Sie leiten daraus Objekte in einer von ihnen beherrschten Entwicklungsumgebung ab. Speicherverwaltung Nutzung/Anpassung vorhandener Bibliotheken Ereignisse Deklaration von Objekten Fehlerbehandlung Speicherbelegung Ein-/Ausgabemethoden; Dateiarbeit, grafische Benutzeroberflächen, Datenbankzugriffe Menüs und Dialoge Instanziierung von Klassen, Konstruktoren, Destruktoren Ausnahmen, Fehlerklassen

11 Angewandte Technik Schwerpunkt Software- und Webentwicklung Hardwarenahe Programmierung 30 Die Schülerinnen und Schüler realisieren einfache praktische Aufgaben mit Hilfe von programmierbarer Logik, Mikrocomputersystemen oder einer sonstigen programmierbaren Hardware. Sie erkennen die unterschiedlichen Konzepte und Lösungsstrategien und beurteilen diese vergleichend. Auswahl geeigneter programmierbarer Hardware Problemlösung Dokumentation Gegenüberstellung mittels Blockschaltbildern einfache PLDs, Mikrocontroller, Roboterprogrammierung Lösungsvarianten Blockschaltbilder, PAP/Struktogramm Präsentation 12 CNC-Programmierung 30 Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Merkmale numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen und erstellen einfache CNC-Programme mit Hilfe geometrischer und technologischer Daten. Steuerungsarten Wegmesseinrichtungen Punkt-, Strecken-, Bahnsteuerung Koordinatenachsen Bezugspunkte Werkzeuge Schnittwerte Programmaufbau Zyklen Drehen bzw. Fräsen auch als Simulation Bohrzyklus, Fräszyklus 13 Programmierung einer Kleinsteuerung 30 Die Schülerinnen und Schüler lösen einfache Probleme mit Hilfe einer Kleinsteuerung. Sie analysieren die Aufgabe, beschreiben sie durch logische Verknüpfungen und realisieren eine Lösung an der Kleinsteuerung. Analyse und Beschreibung der Aufgabe Problemlösung Eingänge, Ausgänge, Sensoren, Aktoren Prüfung des Realisierungsaufwands Logische Grundverknüpfungen Ablaufsprache, Anweisungsliste oder Funktionsplan Umsetzung und Präsentation

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