Fachseminarprofil Technische Informatik

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1 Studienseminar für Lehrämter an Schulen Seminar für das Lehramt am Berufsklleg Fachseminar Technische Infrmatik Michael Pske Fachseminarprfil Technische Infrmatik 1. Die wesentlichen Merkmale der zugrunde liegenden Fakultas Was macht den fachwissenschaftlichen Kern aus? Die Infrmatik lässt sich in zwei wesentlichen Teilbereichen darstellen, die theretische Infrmatik und die praktische Infrmatik. In der theretischen Infrmatik geht es im Wesentlichen um Grundlagenfragen und Theriebildungen zu frmalen Sprachen und numerische Berechenbarkeiten. Die theretische Infrmatik fasst Prgramme ft als mathematisches Gebilde auf, deren Krrektheit mit mathematischen Methden bewiesen werden sll. Smit ist der mathematische Anteil hier besnders grß. An Universitäten ist die theretische Infrmatik ft der mathematischen Fakultät angeschlssen. Die praktische Infrmatik beschäftigt sich mit der Entwicklung vn Cmputeranwendungen, als mit der Prgrammierung vn Sftware. Hierzu haben sich Entwicklungsverfahren entwickelt, die als Sftwareengineering bezeichnet werden. Die praktische Infrmatik bedient swhl technische wie wirtschaftliche Aufgabenstellungen. Diese zwei Bereiche unterscheiden sich aber wesentlich in Bezug auf die Anfrderungen an die Bedienumgebung, die benötigte Hardware und die Funktinalität. Für die Erstellung der Funktinalität werden tief greifende Kenntnisse der zugehörigen Fachwissenschaften benötigt. Aus diesem Grund hat sich die praktische Infrmatik aufgeteilt in die Technische Infrmatik und die Wirtschaftsinfrmatik. Die Anwendungsmöglichkeiten vn Cmputern sind s vielfältig und kmplex gewrden, dass weitere Aufteilungen stattgefunden haben und stattfinden werden. Für die Technische Infrmatik lassen sich Teilgebiete angeben, die sich mit der Entwicklung, Prjektierung und Anwendung verschiedener Kmpnenten befassen. Hierzu gehören: Knstruktin vn Hardwarekmpnenten wie Schaltnetze, Schaltwerke, Przessren, Knstruktin elektrnischer Schaltungen, Entwicklung vn Mikrprgrammen als Zugriff auf die Przessren, Rechnerknstruktin mit Rechnerrganisatin und architektur, Definitin vn Schnittstellen und Regelwerken, Prjektierung vn Leitsystemen der Autmatisierungstechnik (Steuer- und Regelungstechnik), Prgrammierung vn Anwendungssftware zur Knstruktin vn Maschinen, Anlagen und Gebäuden, Aufbau vn Rechnernetzen mit Server- und Clientapplikatinen

2 Fachseminarprfil Technische Infrmatik Was bringen die LAA typischerweise in den VD mit Für die Erlangung der Fakultas Technische Infrmatik gibt es vielfältige Möglichkeiten. Bei Abslvierung eines regulären Lehramtsstudiums kmmt die Technische Infrmatik meist als Wahlpflichtbereich eines ingenieurwissenschaftlichen Studiengangs vr. Aufgrund der Bedeutung der elektrnischen Bauteile des Rechners ist die Elektrtechnik hier an erster Stelle zu nennen. Aber auch bei allen anderen Ingenieurstudiengängen ist die Arbeit am und mit dem Cmputer heute vn s zentraler Bedeutung, dass es auch hier zu entsprechenden Schwerpunktbildungen durch Wahlbereiche gekmmen ist. Lehramtsanwärter, die über ein Anerkennungsverfahren in den Vrbereitungsdienst kmmen, haben ein ingenieurwissenschaftliches Studium im Bereich Elektrtechnik, Maschinenbau der Bautechnik abslviert der Infrmatik mit Wahlpflichtfächern aus Bereichen der Technik studiert. Auch Berufswechsler bringen eine slche universitäre Ausbildung mit. Es ist aber auffallend, das die zuvr ausgeübte berufliche Tätigkeit sehr ft in Unternehmen der Infrmatinstechnik (IT) stattgefunden hat. Dadurch bringen Berufswechsler ft hch qualifizierte Kenntnisse im Bereich des Aufbaus und der Administratin vn Rechnernetzwerken und der Erstellung vn Server- und Clientapplikatinen mit. Viele Lehramtsanwärter haben vr Aufnahme des Studiums eine Erstausbildung in einem dualen Ausbildungsberuf der in einer Assistentenausbildung gemacht. Die damit verbundenen betrieblichen und schulischen Erfahrungen sind ft psitive Ressurcen für die Ausbildung im Vrbereitungsdienst. Evtl. Abgrenzung zu Nachbar-Fakulten Als für die Technische Infrmatik relevante Nachbarfakulten sind die Fächer zu verstehen, die an der Hchschule im ingenieurwissenschaftlichen Bereich in Kmbinatin mit Technischer Infrmatik studiert und als Lehramtsfächer kmbiniert werden können. Als häufigste Variante ist die Verknüpfung mit Elektrtechnik zu nennen, die auch deshalb s bedeutsam ist, da sie Grundlage der histrischen Entwicklung der Infrmatik ist. Eine inhaltliche Abgrenzung zur Elektrtechnik findet vr allem in den Themengebieten statt, die sich mit Grundlagen der Elektrizitätslehre und des Magnetismus (Elektrphysik), elektrnischen Grundschaltungen, elektrischen Anlagen, elektrischen Maschinen und Antriebstechnik beschäftigen. Gemeinsamkeiten gibt es in den Gebieten der Steuer- und Regelungstechnik, da diese heute überwiegend mit prgrammierbaren Mikrcntrllersystemen realisiert werden

3 Fachseminarprfil Technische Infrmatik Als weitere bedeutsame Nachbarfakulta ist die Nachrichtentechnik anzusehen, die genau wie die Technische Infrmatik im Hchschulstudium als beruflicher Schwerpunktsbereich der Elektrtechnik angesiedelt ist. Hier ist eine Abgrenzung kaum nch möglich, da die mderne Nachrichtentechnik überwiegend in Technlgien der Datentechnik aufgegangen ist. Als ureigenste Themen der Nachrichtentechnik verbleiben lediglich Entwicklung elektrnischer Schaltungen nachrichtentechnischer Systeme, die Übertragungstechnik und die Bild- und Tntechnik. 2. Niederschlag des Faches in den Bildungsgängen des Berufskllegs Fächerbezeichnungen Die Technische Infrmatik kmmt in allen dualen und vllzeitschulischen Bildungsgängen vr, in denen Lernfelder der Fächer die Bezeichnungen Netzwerktechnik, Infrmatinstechnik, Infrmatik, Datentechnik, Rechner- und Systemtechnik, Datenverarbeitung, Betriebssysteme- und Netzwerke, Sftwareentwicklung und Anwendung und Datenbanksysteme beinhalten. Bildungsgänge Als wichtigste Bildungsgänge sind hier die handwerklichen und industriellen Elektrberufe, die Berufe der Infrmatinstechnik, die Assistentenausbildungen zu Elektr- und Infrmatinstechnik und die Fachschulen für Technik zu nennen. Eine besndere Bedeutung hat das Fach bei den Infrmatinstechnischen Assistenten, da es hier Leistungskurs in dem Bildungsgang ist, der zur allgemeinen Hchschulreife führt. Lernfeldbezüge Elektrberufe: LF 4: Infrmatinstechnische Systeme bereitstellen LF 3: Steuerungen analysieren und anpassen LF 7: Steuerungen für Anlagen prgrammieren und in Betrieb nehmen IT-Berufe: LF 3: Infrmatinsquellen u. Arbeitsmethden LF 4: Einfache IT-Systeme LF 6: Entwickeln und Bereitstellen vn Anwendungssystemen LF 7: Vernetzte IT-Systeme LF 9: Öffentliche Netze u. Dienste LF 10: Betreuen vn IT-Systemen - 3 -

4 Fachseminarprfil Technische Infrmatik 3. Fachdidaktische und/der fachmethdische Besnderheiten dieses Faches Das Fach Infrmatinstechnik wird seiner Stellung als Fach des berufsbezgenen Lernbereichs gerecht, indem es auf vielen Teilgebieten mit anderen Fächern des berufsbezgenen Lernbereichs kperiert. Seine fachliche Eigenständigkeit behält es dahin gehend, dass die gegenständlichen Lerninhalte einfacher aber auch vernetzter IT-Systeme drt systematisch erfasst werden und im Zusammenhang mit anderen Fächern eine praktische und handhabbare Anwendung finden. Der Cmputer ist Lerngegenstand und wichtigstes Unterrichtsmittel. Daher findet der Unterricht überwiegend in Klassenräumen mit PC-Ausstattung der Werkstatträumen statt. Smit ist das Arbeiten mit Schülern an Cmputern und die Ausstattung und Ausgestaltung vn Cmputerräumen vn besnderem fachdidaktischen Interesse. Die Auseinandersetzung mit verschiedenen Betriebs- und Entwicklungssystemen führt schnell zu gesellschaftsplitisch bedeutsamen Fragen, die Themen wie Mnplstellungen vn IT-Unternehmen, Datenschutz, Kstenkalkulatinen u. a. eröffnen. Das Erstellen vn Sftware ist prädestiniert für handlungsrientierte Aufgaben, da durch die Übersetzung des Quellcdes in ein maschinenlauffähiges Prgramm und den damit verbundenen Fehlermeldungen durch den Cmpiler, das System eingebunden ist in den Ablauf einer vllständigen Handlung. Der Prgrammierung zugrunde liegen Algrithmen und Verfahren, deren Erstellung und Anwendung systemisches, lgisches und mathematisches Denken erfrdert. Oft werden Verfahren der numerischen Mathematik in Prgramme übersetzt. Daher sind viele Themen gegeben, die eine besndere Nähe zum Unterrichtsfach Mathematik haben. 4. Spezifischer Beitrag dieses Fachseminars zur Umsetzung einer Kmpetenz rientierten Lehrer/innen-Ausbildung am Berufsklleg Das Fachseminar berücksichtigt die Rahmenvrgabe für den Vrbereitungsdienst in Studienseminar und Schule (RdErl. d. Ministeriums für Schule, Jugend und Kinder v. 01. Juli 2004). Hier heißt es: Die Kmpetenzen und Standards rientieren sich an den Lehrerfunktinen: Unterrichten; Erziehen; Diagnstizieren und Fördern; Beraten; Leistung messen und beurteilen; Organisieren und Verwalten; Evaluieren, Innvieren und Kperieren. Die im Fachseminar angelegte Kmpetenzentwicklung der Lehramtsanwärter wird transparent, in dem für jede Fachseminarreihe die zu fördernden Kmpetenzen mitgeteilt werden. Ausgehend vn der Bigraphie und der Analyse der individuellen Ressurcen der Lehramtsanwärter wird im Fachseminar an der für die Planung und Durchführung vn lernfeldrientierten Unterrichtsreihen benötigten Kmpetenzen gearbeitet

5 Fachseminarprfil Technische Infrmatik Das Fachseminar leistet einen Beitrag zur Werteerziehung in der technischen Berufsausbildung durch die Bearbeitung vn Lernsituatinen, die den Schutz persnenbezgener Daten betreffen, die häufig kmmerziellen und die der Sicherheit vn Unternehmen und Staat bedingten Interessen knträr sind. Der Kmpetenzstandard Organisieren und Verwalten bekmmt im Fachseminar Technische Infrmatik eine besndere Bedeutung, wenn es um den Aufbau und der Pflege der Cmputerinfrastruktur an Schulen geht, da hier meistens ein Engagement dieser Lehramtsanwärter erwartet wird. Das Fachseminar ist Mdell für Kmpetenz entwickelnden, prblemrientierten und handlungsrientierten Unterricht, der bei den Lehramtsanwärtern eingefrdert wird. 5. Fachspezifische Umsetzung einer Erfahrungs- und Reflexinsrientierten Lehrer/innen-Ausbildung In, an die berufliche Praxis der Lehramtsanwärter anknüpfende, Lernsituatinen wird Unterricht reflektiert und geplant. Wichtiger Bestandteil ist hier, mit bestpractice-beispielen zu arbeiten, die der Fachleiter, Kllegen der Ausbildungsschulen und auch die Lehramtsanwärter mit einbringen. Prinzip der Fachseminararbeit ist, prblemrientiert vrzugehen. Hiermit ist gemeint, slche Themen zum Gegenstand des Fachseminars zu machen, die für die Lehramtsanwärter ein Prblem beinhalten. Damit ist sichergestellt, dass die Bearbeitung dieses Themas bedeutungsvll für die LAA ist und das Ergebnis eine Nachhaltigkeit in der schulischen Arbeit erfahren kann. Die Findung dieser für die Fachseminararbeit wichtigen Prbleme gelingt über den Austausch über bebachteten Unterricht, wie auch selbst erteilten Unterricht. 6. Verknüpfung mit Haupt- und (anderen) Fachseminaren Das Fachseminar Technische Infrmatik integriert das Fachseminar Nachrichtentechnik und kperiert insbesndere mit dem Fachseminar Elektrtechnik und dem Fachseminar Wirtschaftsinfrmatik. Des Weiteren gibt es gemeinsame Planungen und Veranstaltungen mit den Fachseminaren Kfz-Technik, Fertigungstechnik und Mathematik. Chrnlgisch und inhaltlich rientiert sich das Fachseminar an der didaktischen Zweijahresplanung der Abteilung Berufsklleg des Studienseminars Leverkusen. 7. evtl. spezielle Kperatin(en) mit Schulen Für die fachbezgene Schulpraxisreflexin kperiert das Fachseminar insbesndere mit der Werner-vn-Siemens-Schule und der Gerg-Simn-Ohm- Schule aus Köln. Gerne werden aber auch weitere Ausbildungsschulen mit einbezgen

6 Fachseminarprfil Technische Infrmatik Bei der Entwicklung vn Lernsituatinen werden die didaktischen Jahresplanungen der Ausbildungsschulen berücksichtigt und wenn möglich, mit den betrffenen Bildungsgangleitern der dem Ausbildungskrdinatr auf Realisierbarkeit abgestimmt. Für die Entwicklung kperativer Lernfrmen partizipiert das Fachseminar an dem Mdellversuch KOOL des Berufskllegs Rheinbach (Glasfachschule). Bei der Diskussin zur Auswahl vn Sftwareentwicklungsplattfrmen und zu didaktischen Entscheidungen zu Prgrammiersprachen und Betriebssystemen werden die Zustände an den Ausbildungsschulen wahrgenmmen und reflektiert. Hier stehen besnders Open-Surce-Prdukte und Prdukte vn Micrsft in Knkurrenz. Das Fachseminar vertritt die Interessen des Seminars bei Ausbildungsfragen gegenüber den Ausbildungsschulen. 8. Entwicklungsaufgaben In Vrbereitung ist der Aufbau eines Wiki für das Studienseminar Leverkusen. Ein Wiki ermöglicht die gemeinsame Bearbeitung vn Dkumenten im Internet auf der Basis eines Cntent-Management-Systems. Mit ihm ist kperatives Arbeiten im Web möglich. Dadurch hat der Seminar-Wiki auch exemplarische Bedeutung für die Schulentwicklung im Bereich neuer Medien im Web2.0. Weiteres Vrhaben der Fachseminararbeit ist, Chancen und Risiken der Lernplattfrm Mdle abzuschätzen, die außer einem Wiki nch einige weitere Funktinen für das Lernen im Netz ermöglicht. Hierbei geht es auch wesentlich darum Blended Learning im Technikunterricht zu beleuchten und die Vrraussetzungen und Möglichkeiten dieser mdernen Unterrichtsfrm didaktisch zu bearbeiten. An vielen Berufskllegs gibt es die Gelegenheit den EDV-Führerschein NRW zu erwerben. Diese Zertifizierung wllen wir im Fachseminar kritisch auch in Bezug auf die Integratin in die Lernfelddidaktik hinterfragen. Hierfür ist geplant, den Lehramtsanwärtern die Materialien zum EDV-Führerschein bereitzustellen und die Online-Prüfung zu eröffnen