Informatik in den Lehramtsstudiengängen

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1 Hochschulinformationstag 2017 Universität Bayreuth 23. Februar 2017 Informatik in den Lehramtsstudiengängen Sandro Quercino Fachgebiet Didaktik der Informatik Universität Bayreuth www

2 Quelle: Wie Informatik (nicht) funktioniert Wie es der Kunde erklärt hat. Wie der Projektleiter es verstanden hat. Wie es der Systemanalytiker auffasst. Was der Programmierer umgesetzt hat. Was die Beta-Tester erhalten. Wie es der Unternehmensberater verkauft. Wie das Projekt dokumentiert wurde. Was wirklich installiert wurde. Wie es dem Kunden abgerechnet wurde. Wie der Support ist. Wie es das Marketing bewirbt. Was der Kunde wirklich gebraucht hätte. 2

3 Was lerne ich in einem Informatik-Lehramtsstudium? P Formale, algorithmische, mathematische Kompetenzen R O BL Analyse-Fähigkeit Entwurfs-Kompetenzen Realisierungstechniken E M LÖ Projekt-Management Technologische Kompetenzen S E N Fachübergreifende Kompetenzen Methodenkompetenzen Fachdidaktische Kompetenz 3

4 Welche Voraussetzungen sollte ich für ein Informatik- Lehramtsstudium mitbringen? Interesse an Mathematik, Natur- und Ingenieurwissenschaften Logisches Denken Abstraktionsvermögen Analytisches Denken Spieltrieb Freude daran, Kindern und Jugendlichen informatische Konzepte zu vermitteln Spaß daran, sich auch im Berufsleben immer wieder mit Neuerungen zu befassen Keine Vorkenntnisse in Programmierung nötig 4

5 Bin ich für ein Studium im Bereich der Informatik geeignet? Selbsttests In einem Haus hängen auf dem Dachboden drei Glühbirnen (wobei man davon ausgehen kann, dass sie funktionieren und ausgeschaltet sind). Die dazugehörigen Schalter befinden sich aufgrund eines Designfehlers im Keller. Es ist leider auch nicht bekannt, welcher Schalter zu welcher Glühbirne gehört. Der Hausbesitzer - ein ausgesprochen fauler Informatiker ;-) - möchte mit möglichst wenig Aufwand herausfinden, welcher Schalter welche Glühbirne bedient. Er befindet sich im Keller und will nur ein einziges mal die lange Treppe bis auf den Dachboden steigen. Wie kann er trotzdem die Zuordnung zwischen den Schaltern und Glühbirnen herausfinden? Dabei hilft ihm keine andere Person, es sind keine technischen Hilfsmittel erlaubt, der Keller hat keine Fenster und darf nicht noch einmal betreten werden nach Verlassen. 5

6 Lehramtsstudiengänge Informatik in Bayreuth Lehramt an Realschulen Unterrichtsfach Informationstechnologie Informatik Tastschreiben/Textverarbeitung Technisches Zeichnen/CAD Kombinationsfächer Mathematik Physik Englisch Wirtschaftswissenschaften Studiendauer: 7 Semester Regelstudienzeit Abschlüsse Erste Staatsprüfung für das Lehramt an Realschulen Bachelor of Education 6

7 Lehramtsstudiengänge Informatik in Bayreuth Lehramt an Gymnasien Unterrichtsfach Informatik Kombinationsfächer Mathematik Physik Englisch Wirtschaftswissenschaften Studiendauer: 9 Semester Regelstudienzeit Abschlüsse Erste Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien Bachelor of Science bzw. Bachelor of Arts Masterabschlüsse (nicht zwingend nötig für den Eintritt in den Schuldienst) Master of Education Master of Science (Elite-Masterstudiengang MINT-Lehramt PLUS) Besonderheit an der Universität Bayreuth Schwerpunkt auf ein Fach in der Bachelor-Phase Fachwissenschaftliches Masterstudium im Rahmen des Elite-Masterstudiengangs MINT-Lehramt PLUS Stärkere Betonung der Fachdidaktik 7

8 Lehramtsstudiengänge Informatik in Bayreuth Lehramt an beruflichen Schulen Unterrichtstätigkeit: Ausbildung von Fachinformatikern Informatikkaufleuten IT-Systemkaufleuten IT-Systemelektronikern Berufliche Fachrichtung Metalltechnik Studiendauer: 10 Semester Regelstudienzeit Abschlüsse Bachelor of Education Berufliche Bildung Fachrichtung Metalltechnik Master of Education Berufliche Bildung Fachrichtung Metalltechnik 8

9 Ausgewählte Studieninhalte Beispiel Konzepte der Programmierung (1. Semester) Ziel der Veranstaltung ist, den Studenten ein fundiertes Verständnis der Programmierung zu vermitteln, das im weiteren Studium als Fundament für die Informatik- Ausbildung dient. Dabei dient Java als Beispielsprache. Der Schwerpunkt liegt auf dem Erwerb von methodischen Kompetenzen: Durch das Verständnis fundamentaler Konzepte wie Kontroll- und Datenstrukturen, Methoden, Objektorientierung, Syntax, Typkonzept etc. sollen die Studierenden in die Lage versetzt werden, diese Konzepte bei der Umsetzung von Algorithmen in Programme einzusetzen und sich ferner in andere Programmiersprachen einzuarbeiten. Erste algorithmische Kompetenzen werden ebenfalls erworben. Sie legen die Grundlage für weiterführende Veranstaltungen (z.b. Algorithmen und Datenstrukturen). In den Intensivübungen werden darüber hinaus programmiertechnische Fähigkeiten vermittelt. Beispiele für Übungen werden so weit wie möglich aus den Anwendungsbereichen übernommen. 9

10 Ausgewählte Studieninhalte Beispiel Konzepte der Programmierung (1. Semester) 10

11 Ausgewählte Studieninhalte Beispiel Konzepte der Programmierung (1. Semester) 11

12 Ausgewählte Studieninhalte Beispiel Rechnerarchitektur und Rechnernetze (1. Semester) Ziele Vermittlung grundlegender technologischer Kompetenz Vermittlung von Kenntnissen des Aufbaus von Rechnersystemen mit Speicherhierarchie und Prozessoren Formale und algorithmische Kompetenzen, die zur Analyse und dem Entwurf digitaler Schaltkreise befähigen Design- und Realisierungskompetenzen zum Entwurf komplexer Schaltkreise Erlernen qualitativer Analyseverfahren zur Leistungsbewertung von Rechnersystemen und Rechnernetzen 12

13 Ausgewählte Studieninhalte Beispiel Rechnerarchitektur und Rechnernetze (1. Semester) Inhalte Leistungsbewertung von Rechnern und grundsätzlicher Rechneraufbau Maschinensprachen als Schnittstelle zwischen Hardware und Software Zahlendarstellungen und Rechnerarithmetik Entwurf digitaler Schaltkreise Kombinatorische Schaltungen Konstruktion von Speicherelementen Speicherorganisation und Prozessorganisation Grundlagen und Leistungsbewertungen von Rechnernetzen Schichtenprotokolle und Kommunikationsablauf Von-Neumann-Architektur Quelle: Autor: Medvedev Lizenz: CC BY-SA 3.0 Wichtige Protokolle von Verbindungsschicht, Netzwerkschicht und Transportschicht 13

14 Weitere Studieninhalte Algorithmen und Datenstrukturen Theoretische Informatik Datenbanken und Informationssysteme Software-Engineering Programmier-/Softwarepraktika Vertiefung Computernetzwerke (nur BS) Betriebssysteme (nur Gym. und BS) Verteilte und parallele Systeme (nur Gym. und BS) Formale Grundlagen der Informatik (nur Gym.) Weitere Wahlveranstaltungen (nur Gym.) Informatik Lehren und Lernen Anwendung von Informatiksystemen aus fachdidaktischer Sicht Informatische Inhalte unter didaktischen Aspekten 14

15 Quelle: Bayerisches Staatsministerium für Bildung und Kultus, Wissenschaft und Kunst, Prognose zum Lehrerbedarf in Bayern, März 2016, Berufsaussichten Lehramt an Realschulen Lehramt an Gymnasien 15

16 Quelle: Bayerisches Staatsministerium für Bildung und Kultus, Wissenschaft und Kunst, Prognose zum Lehrerbedarf in Bayern, März 2016, Berufsaussichten Lehramt an Beruflichen Schulen 16

17 Tag der Informatik am an der Universität Bayreuth Zeit: Uhr Gebäude Angewandte Informatik Workshops Das Internet - Was steckt in dem Netz der Netze? Roboterwettkampf mit LEGO-NXTs MoleMash - Ein klassisches Arcade-Spiel für Android einfach programmiert Flappy Bird Klon in Unity Trainingslager Informatik Erst nachdenken, dann programmieren! Mikrocontroller-Programmierung mit Arduino Weitere Informationen und Anmeldung unter: 17

18 Hochschulinformationstag 2017 Universität Bayreuth 23. Februar 2017 Informatik in den Lehramtsstudiengängen weitere Informationen unter Sandro Quercino Fachgebiet Didaktik der Informatik Universität Bayreuth www