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Informatik-Ansicht

Praktische Informatik 1


Practical Computer Science 1
Modulnummer
BA-700.01
Bachelor
Pflicht/Wahl
Wahl Basis Ergänzung
Sonderfall
Zugeordnet zu Masterprofil
Sicherheit und Qualität
KI, Kognition, Robotik
Digitale Medien und Interaktion
Modulbereich : Praktische und Technische Informatik
Modulteilbereich : 700 Grundlagen der Praktischen und Technischen Informatik
Anzahl der SWS
V UE K S Prak. Proj.
4 0 0 0 4 0 8
Kreditpunkte : 8 Turnus

angeboten in jedem WiSe

Formale Voraussetzungen : -
Inhaltliche Voraussetzungen : -
Vorgesehenes Semester : 1. Semester
Sprache : Deutsch
Ziele :
  • Grundlegende Informatikkonzepte wiedergeben und erklären können.
  • Konzepte einer imperativen Programmiersprache kennen, verstehen und anwenden können.
  • Anschauliche Sachverhalte im Modell der Objektorientierung ausdrücken können.
  • Einfache Algorithmen entwickeln und in Java umsetzen können.
  • Einfache in Java realisierte Algorithmen systematisch testen können.
  • Probleme in Teilprobleme zerlegen und diese Strukturierung mit Mitteln von Java umsetzen und aussagekräftig dokumentieren können.
  • Formale Syntaxbeschreibungen verstehen und für einfache Sprachen entwickeln können.
  • Operationelle Semantik einfacher While-Sprachen verstehen und zum Nachweis einfacher Programmeigenschaften anwenden können
  • Eine Entwicklungsumgebung nutzen können.
  • LaTex zur Erstellung einfacher Dokumente nutzen können.
  • Versionsverwaltungssysteme einsetzen können.
  • In Gruppen Probleme analysieren und gemeinsam Lösungsstrategien entwickeln und präsentieren können.

Die Vorlesungen Praktische Informatik 1 und 2 vermitteln essenzielles Grundwissen und Basisfähigkeiten, deren Beherrschung für nahezu jede vertiefte Beschäftigung mit Informatik – sowohl in der industriellen Anwendung, als auch in der Forschung – Voraussetzung ist.

Inhalte :
  1. Basiswissen: von Neumannsche Rechnerorganisation – Grundlagen der Rechnerarchitektur – Programm und Prozess – Programmiersprachen – Compiler, Assembler, Loader, Linker, Interpreter, Laufzeitumgebungen, Betriebssysteme – Browser – Grafische Benutzungsschnittstellen – Shells
  2. Datenstrukturen: Information und ihre Repräsentation – Datentypen und Typanalyse – Elementare und zusammengesetzte Datentypen – rekursive Datentypen – Kanonische Operationen auf den eingeführten Datenstrukturen
  3. Algorithmen: Begriff des Algorithmus – Beschreibung von Algorithmen – Algorithmische Umsetzung kanonischer Operationen auf Datenstrukturen – Kontrollstrukturen – Rekursion – Grundlegende Strategien: Greedy-Strategie versus Divide-and-ConquerStrategie
  4. Programmierparadigmen: (1) Imperative, funktionale und logische Programmierung, (2) Objektorientierte (imperative) Programmierung, (3) Sequenzielle Programme versus nebenläufige Programme
  5. Grundkomponenten imperativer Programmiersprachen: Schnittstellen und Ein-/Ausgabe, Variablen und Zuweisungen, Kontrollstrukturen, Blöcke, Funktionen, Rekursion
  6. Syntax und Semantik imperativer Programmiersprachen: Syntax und Methoden der Syntax-Spezifikation, reguläre Ausdrücke, (erweiterte) Backus-Naur-Form (E)BNF, Syntaxgraphen – operationelle Semantik für Zuweisungen und Kontrollstrukturen
  7. Prinzipien der objektorientierten Programmierung: Geheimnisprinzip – Methoden – Operationen – Objekte – Klassen – Botschaften – Ereignisverarbeitung – Attribute – Vererbung – Polymorphismus – Overloading
  8. Umsetzung der Punkte 2.-7. mit Java – Illustration anhand einfacher Algorithmen
  9. Programmdokumentation und zugehörige Hilfswerkzeuge, z.B. JavaDoc – Doxygen
  10. Testen von Programmen und zugehörige Hilfswerkzeuge, z.B. JUnit
  11. Basisdienste im Internet: telnet, ftp und ihre sicheren Varianten ssh, scp, sftp
  12. World-Wide-Web – Grundbegriffe von HTML

Programmier-Praktikum: Programmentwicklung in Java – Realisierung einzelner, überschaubarer Programmieraufgaben

Unterlagen (Skripte, Literatur, Programme usw.) :
  • G. Saake und K.-U. Sattler: Algorithmen und Datenstrukturen. dpunkt.verlag, Heidelberg (2004)
  • R. Schiedermeier: Programmieren mit Java. Pearson, München (2005)

Weitere Informationen (Beispielprogramme, Musterlösungen, im WWW verfügbare Literatur) sind auf der Web-Seite der Veranstaltung zu finden.

Form der Prüfung : i.d.R. Bearbeitung von Übungsaufgaben und Klausur
Arbeitsaufwand
Präsenz 112
Übungsbetrieb/Prüfungsvorbereitung 128
Summe 240 h
Lehrende: Dr. T. Röfer, Dr. K. Hölscher Verantwortlich Dr. Thomas Röfer
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