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Studienplan Informatik Uni Ibk
Bakkalaureat, Master,Doktorat
Entwurf Buchberger 15.12.2000
Version 16.2.2001
1 Grundstrategie der Arbeit am Entwurf
Der Entwurf



geht von einem klar definierten Berufsbild für Bakkalaureat, Master und
Doktorat und einigen strategisch / pädagogischen Grundprinzipien aus,
entwickelt daraus die inhaltliche Grobstruktur () für die drei
Studienabschnitte und
daraus die Detailstruktur (Lehrveranstaltungen und ihre Inhalte).
Wie immer schließlich das Papier ausschaut, das wir an das BM BWK schicken:
Ich halte es für sehr wichtig, dass die strategischen und pädagogischen
Überlegungen, die hinter dem Studienplan stehen, klar ausgesprochen und
formuliert sind und als ergänzende Unterlage sowohl an das BMBWK gesandt
werden, als auch in Zukunft für die Studenten und die zukünftigen Arbeitgeber
zur Verfügung stehen.
2 Berufsbilder
2.1 Bakkalaureat
Die AbsolventInnen des Bakkalaureat der Informatik sollen






die
Spezifikation
von
Software-/Hardware-/Netzwerk-Systemen
in
Abstimmung mit Auftraggebern aus allen Anwendungsbereichen unter
Berücksichtigung des betrieblichen Zusammenhangs veranwortlich erarbeiten
können,
die am Markt oder im Betrieb verfügbaren Komponenten für gewünschte
Software-/Hardware-/Netzwerk-Systeme
inhaltlich
und
kommerziell
beurteilen können,
komplexe Software-/Hardware/Netzwerk-Systeme gemäß gewünschten
Spezifikationen aus vorhandener Komponenten und neu zu entwickelnden
Software-Komponenten aufbauen können,
die Entwicklung der notwendigen neue Software-Komponenten unter
Verwendung der jeweils adäquaten Entwicklungsumgebungen und SoftwareMethoden selbständig durchführen können,
in Software-Entwicklungsteams (auch mit Englisch als Arbeitssprache)
arbeiten und kleinere Software-Projekte und Software-Entwicklungsteams
leiten können und
die erarbeiteten Software-/Hardware-/Netzwerklösungen im jeweiligen
Umfeld
verantwortlich
einführen
und
die
entsprechende
Mitarbeiterschulung durchführen können.
Dieses Berufsbild ist anspruchsvoll. Es ist deshalb nicht möglich, in der für das
Bakkalaureat zur Verfügung stehenden Zeit von drei Jahren auch eine vertiefte
Einführung in die spezifischen Inhalte eines bestimmten der unbegrenzt
vielen Anwendungsgebiets (z.B. Banken, Fertigungsindustrie, Medizin, etc.) zu
geben. Vielmehr solen die AbsolventInnen in der Lage sein, in zielstrebigen
Gesprächen mit den jeweiligen Anwendern rasch und exakt jene
Informationen zu beschaffen und zu strukturieren, welche für die
Komposition bzw. die Entwicklung der vom Anwender gewünschten Software/Hardware-/Netzwerk-Lösung notwendig sind.
Zusammenfassend sollen die AbsolventInnen also für alle Anwendungen
einsetzbarer SpezialistInnen für die Realisierung von einfachen bis
komplexen Software-/Hardware-/Netzwerk-Systemen sein. Nach jeweils
kurzer Einarbeitungszeit sollen sie für alle kleinen, mittleren und große
Betriebe und Institutionen anwendungsspezifische Lösungen realisieren
können.
2.2 Master-Studium
Die AbsolventInnen des Master-Studiums der Informatik sollen zusätzlich zu
den Qualifikationen der AbsolventInnen des Bakkalaureats





neue oder leicht modifizierte Methoden für Software-/Hardware-/NetzwerkLösungen erarbeiten können,
an Software-/Hardware-/Netzwerk-Projekten, die vertieftes Fachwissen in
einem ausgewählten Anwendungsgebiet erfordern, arbeiten können,
an Software-/Hardware-/Netzwerk-Projekten, die vertieftes Wissen in einem
ausgewählten Teilgebiet der Informatik erfordern, arbeiten können,
größere
Software-/Hardware-/Netzwerk-Entwicklungsprojekte
bzw.
entsprechende (auch internationale) Teams und Abteilungen leiten
können,
bei besonderer Begabung und besonderem Interesse für das
Doktoratsstudium befähigt sein.
Zusammenfassend sollen die AbsolventInnen des Master-Studiums also bei
allen kleinen, mittlieren und großen Betrieben und Institutionen (auch in
internationalen Teams) innovative Software-/Hardware-/Netzwerk-Systeme
entwickeln und deren Entwicklung auch leiten können und in ausgewählten
Bereichen der Informatik bzw. der Anwendungen vertiefte Kompetenz haben.
Sie sollen grundsätzlich auch für Doktoratsstudium vorbereitet sein.
2.3 Doktoratsstudium
Die AbsolventInnen des Doktoratsstudiums der Informatik sollen zusätzlich
zu den Qualifikationen der AbsolventInnen des Master-Studiums


für die wissenschaftliche Forschungsarbeit im Bereich der Informatik
befähigt sein,
in einem Spezialgebiet der Informatik an den Grenzen der jeweils aktuellen
Forschung arbeiten können,

zum
verantwortlichen
Management
von
Forschungsarbeit
im
internationalen wissenschaftlichen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen
Umfeld befähigt sein.
3 Strategisch / pädogogische Grundprinzipien für das
Studium
Der Entwurf realisiert folgende strategisch / pädagogische Grundprinzipien:





Spiralprinzip
Berufsausbildung und Bildung
Methoden-Lernen und Exemplarisches Lernen
Englisch als Arbeitssprache
begrenzte Zahl von Studienplätzen
3.1.1 Spiralprinzip
Der Verlust der Gesamtsicht bei der Beschäftigung mit den vielen – notwendigen
– Details ist eines der großen Probleme der Ausbildung in der heutigen Zeit. Das
Studium ist deshalb so aufgebaut, dass das gesamte Gebiet der Informatik
während des Studiums mehrmals und jedesmal in größerem Detail
dargeboten wird:






Das erstemal im Propädeutikum, in welchem das Gesamtgebiet der
Informatik in seiner groben Struktur und in der Einbettung in den
gesellschaftlichen, wissenschaftlichen und wirtschaftlichen Zusammenhang
dargeboten wird. Das Propädeutikum ist auch wesentliche Motivation für die
Vertiefung in das Studium
Das zweitemal werden die wesentlichen Inhalte und Methoden der Informatik
im Verlauf des ersten Jahres des Bakkalaureats dargeboten und eingeübt.
Das drittemal werden wieder die wesentlichen Inhalte und Methoden in
größerem Detail im Verlauf des zweiten und dritten Jahres des
Bakkalaureats dargeboten.
Das viertemal werden die wesentlichen Inhalte und Methoden im ersten Jahr
des Master-Studiums vom Gesichtspunkt der Grundlagen aus dargeboten.
Das fünftemal kommen alle wesentlichen Inhalte und Methoden der
Informatik im zweiten Jahres des Master-Studiums bei der Durchdringung
eines Spezialgebiets der Informatik auf dem jeweiligen Stand der Technik
zum Einsatz.
Das sechstemal schließlich kommen alle wesentlichen Inhalte und Methoden
der Informatik im Doktoratsstudium bei der forschungsmäßigen
Durchdringung eines Spezialgebiets der Informatik bis zum Überschreiten
des Bekannten zum Einsatz.
3.1.2 Berufsausbildung und Bildung:
Die einzelnen Studienabschnitte Bakkalaureat, Master und Doktorat haben das
Ziel, die AbsolventInnen für konkrete und genau definierte Berufe
auszubilden, sodass sie im Rahmen dieser Berufsbilder ohne längere
Einschulungszeit einsetzbar sind. Dafür ist auch die permanente Adaptierung der
Studieninhalte an die Fortschritte der Informatik notwendig. Gerade für ein sich
rasch entwickelndes Gebiet wie die Informatik ist es aber genauso wichtig, die
wesentlichen und grundlegenden Inhalte der Informatik in ihrem
Gesamtzusammenhang darzubieten und damit eine feste Basis für eine
längerfristige Orientierung und die Fähigkeit, Inhalte rasch zu aktualisieren,
gelegt wird.
Naturgemäß ist die Ausrichtung auf ein klar definiertes Berufsbild beim
Bakkalaureat am stärksten und beim Doktorat am schwächsten. Umgekehrt ist
das Verständnis der Grundlagen in die Tiefe beim Doktorat am stärksten und
kann beim Bakkalaureat schon allein auf Grund der engen zeitlichen Begrenzung
nicht so ausgeprägt sein. Das ergibt das pädagogische Hauptproblem des
Bakkalaureats: Traditionell sind Universitätsstudien so aufgebaut, dass die
Grundlagen in möglichster Tiefe am Anfang dargeboten werden und später eher
die Anwendungen.
Diese Tradition muss beim Aufbau der drei Studienebenen Bakkalaureat,
Master-Studium und Doktorat in Informatik gebrochen werden. Das ist eine
der Hauptherausforderungen des Konzepts. Die Aufgabe ist schwierig, aber nicht
unlösbar. Im Gegenteil: Ein gründliches Verständnis der praktischen Probleme
und der praktischen Lösungsmethoden des Fachs am Anfang (im Rahmen des
Bakkalaureats) ist meines Erachtens die beste Motivation, um in späteren
Phasen des Studiums (vor allem im Masterstudium) den Nutzen und die
Notwendigkeit vertiefter Grundlagen einzusehen. Allerdings muss dann im
Master-Studium (vor allem im ersten Jahr des Masterstudiums) ganz bewusst die
Zeit genommen werden, um die Grundlagen in die Tiefe zu verfolgen. Diese
Sicht des Verhältnisses zwischen Bakkalaureat und Master könnte m.E. auch für
andere Studienrichtungen beispielgebend sein.
Umgekehrt wäre es fatal und eine völlige Verkennung der Zielsetzung des
Bakkalaureats, wenn man meint, dieses bestehe einfach darin, ein fünfjähriges
Master-Studium, das von den Grundlagen beginnt und dann zu den
Anwendungen geht, nach drei Jahren „abzubrechen“ und die „Abbrecher“ dann
für praktische Aufgaben in die Wirtschaft zu entlassen. Es ist klar, dass dieses
Konzept nicht aufgehen kann und mit Frust auf allen Seiten (auf Seiten der für
die Praxis nicht ausgebildeten Absolventen und auf Seiten der Wirtschaft, die
praktisch Ausgebildete erwartet) enden wird.
3.1.3 Methodenlernen und exemplarisches Lernen
Immer mehr Inhalte kann man sich immer besser im Selbststudium aneignen.
Methodenlernen auf hierarchisch höheren Ebenen, etwa Methoden der
Selbstorganisation, Methoden der Wissensbeschaffung, Methoden zum Training
von Methoden der Mathematik etc. bekommt deshalb in der akademischen
Ausbildung einen immer höheren Stellenwert. Dementsprechend sollte man das
Studium nicht mit Inhalten überladen, sondern an exemplarisch gut gewählten
Inhalten die hierarchisch höheren Methoden erklären und einüben. Es ist
auch zu bedenken, dass hierarichisch höher angesiedelte Methoden eine
gewisse Zeit zu ihrer Einübung brauchen. Zeitdruck wegen inhaltlich überfüllter
Lehrveranstaltungen ist deshalb fehl am Platz. Ein markantes Beispiel für die
Realisierung dieses Prinzips ist die Gestaltung und Organisation des
Mathematikunterrichts im Bakkalaureat: Das gesamte erste Jahr dient im
Wesentlichen dazu, Mathematik als allgemein anwendbare Denk- und
Problemlösetechnologie zu präsentieren und einzuüben.
3.1.4 Englisch als Arbeitssprache:
Englisch sollte nicht nur ein “Gegenstand” sein, sondern mehr und mehr als
Arbeitssprache benutzt werden können. Deshalb sollten bereits im Bakkalaureat
eine genügend große Anzahl von Lehrveranstaltungen in Englisch durchgeführt
werden. Das Master-Studium und das Doktorat sollte ohnedies zur Gänze in
Englisch abgewickelt werden, um internationalen StudentInnen das Studium der
Informatik in Innsbruck zu ermöglichen und für dieses Studium auch bewusst
international zu werben.
3.1.5 Begrenzte Zahl von Studienplätzen
Man muss genauso, wie es inzwischen bei den FH-Studiengängen üblich ist, die
Planung auf eine begrenzte Zahl von Studienplätzen, z.B. 100 pro
Bakkalaureat-Studienjahr, auslegen. Das ist nur sinnvoll, wenn auch nicht mehr
Studenten zum Studium zugelassen werden, als Studienplätze zur Verfügung
stehen. Dazu muss ein Aufnahmeverfahren eingeführt werden.
Sollte die derzeitige gesetzliche Lage eine Begrenzung der Aufnahmen nicht
ermöglichen, muss man das de facto so regeln, dass nur die Aufgenommenen
einen Arbeitsplatz in den Labors etc. erhalten. Die anderen können die
Vorlesungen besuchen und Prüfungen ablegen, müssen sich aber für die
praktischen Übungen selbst versorgen.
4 Bakkalaureat
4.1 Grobstruktur
4.1.1 Vertiefungsebenen (sequentiell)
4.1.1.1 Praktische Vorbereitung (Computer Literacy): Dauer ca. 2 Wochen
Ziel: Allen Studierenden, auch solchen, die noch überhaupt keine Übung im
Umgang mit e-Systemen haben, vor Beginn des Studiums die Möglichkeit zu
geben, den praktischen Umgang mit e-Systemen für die Basisanwendungen (“eLesen”, “e-Rechen”, “e-Schreiben”) zu erlernen und einzuüben.
4.1.1.2 Propädeutikum: Dauer ca. 2 Wochen
Ziel: Allen Studierenden, die sich für das Informatik-Studium entschlossen
haben, und auch solchen, die noch nach dem für sie richtigen Studium suchen,
an Hand von einigen gut gewählten Beispielen einen Eindruck vom Wesen der
Informatik – von den Grundlagen bis zu den Anwendungen – zu geben. Das
Propädeutikum sollte





motivieren, das im Detail dann anspruchsvolle und streckenweise mühsame
Studium der Informatik auf sich zu nehmen,
den Gesamtzusammenhang der Phasen und Lehrveranstaltungen im
Studium erklären,
das Studienziel des Bakkalaureats, Master-Studiums und DoktoratsStudiums an Hand der expliziten Spezifikation der Studienziele zu erklären,
die wissenschaftliche Qualität Innsbrucks als Informatik-Studienort
präsentieren und
Studierenden die Selbsteinschätzung zu ermöglichen, ob sie für das Studium
geeignet und genügend motiviert sind.
4.1.1.3 Praktische Übersicht über die Informatik: erstes Studienjahr
Ziel: Im ersten Jahr müssen die wesentlichen praktischen Inhalte der Informatik
bereits einmal im Zusammenhang durchgearbeitet werden, sodass bereits
einfachste Software-/Hardware-/Netzwerk-Lösungen (“Informatik im Kleinen”) für
angewandte Probleme selbständig realisiert werden können.
4.1.1.4 Praktische Informatik im Detail: zweites und drittes Studienjahr
Ziel: Die wesentlichen Methoden der praktischen Informatik einüben, damit auch
komplexe Software-/Hardware-/Netzwerk-Lösungen (“Informatik im Großen”)
selbständig für angewandte Probleme realisiert werden können.
4.1.2 Hauptausbildungslinien (parallel)
Im Bakkalaureat werden vier Hauptausbildungslinien parallel aufgebaut:
Formale
(mathematisch
logische)
Methoden
Hardware/ Komponenten
Persönlichkeitsbildung
SoftwareEntwicklung
[ Bemerkung: In der nächsten Überarbeitung des Studienplans Hardware und
Software näher zusammenbringen, eher als ein Gebiet „HW – SW – Netz –
Systeme“ darstellen. ]
4.1.2.1 Formale Methoden
Grundprobleme, Grundkonzepte und Grundmethoden der Mathematik als
allgemeine Denk- und Problemlösetechnologie.
Es muss darauf geachtet werden, diese Linie nicht mit den “traditionellen”
Inhalten der Mathematik, deren Erlernung in keinem Verhältnis zum Nutzen
steht, zu überfrachten.
Die Hauptzeit muss zur Verfügung stehen, um die unersetzbaren methodischen
Werkzeuge der Mathematik und Logik an exemplarischen Inhalten gründlich
einzuüben. Natürlich müssen auch einige Inhalte der Mathematik dargeboten
werden. Hier aber nach dem Prinzip: Wenige gut ausgewählte Konzepte,
Tatsachen und Methoden der Mathematik so darbieten und einüben, dass sie
wirklich “sitzen” als einen Wust von unverdautem und unverdaubarem Material.
Ein Informatikstudium braucht “mehr Mathematik als ein MathematikStudium”, was das formal- / methodische Training betrifft, und umgekehrt
werden viele traditionelle Inhalte der Mathematik von der Mehrheit der
Informatik-Absolventen nicht gebraucht.
Es ist klar, dass dazu die mathematischen Lehrveranstaltungen für das
Informaitk-Studium nicht einfach eins-zu-eins aus dem Mathematikstudium
übernommen werden können.
4.1.2.2 Technische Komponenten
Zum Unterschied von rein formalen / mathematischen Problemlösungen zielen
die Lösungen der Informatik letztlich auf die Realisierugen auf konkreten
technischen Komponenten in den drei Bereichen:



Computer
periphere Medien
Netzwerke.
Dazu ist es notwendig


die logische Funktionalität dieser Komponenten unabhängig von der
technischen Realisierung gründlich zu verstehen und
die Charakteristik und die Verwendung der konkreten jeweils aktuellsten
technisch verfügbaren Komponenten zu beherrschen.
Während sich die logische Funktionalität über die Zeit kaum ändert, weil sie in
gewisser Weise Denkkonstanten des algorithmischen Problemlösens
widerspiegeln, entwickeln sich die konkreten technischen Realisierungen in
atemberaubendem Tempo. In der technischen Linie des Studiums ist dem
dadurch Rechnung zu tragen, dass die grundlegenden Funktionalitäten sehr
ausführlich erklärt werden, die Beherrschung der jeweils aktuellsten
technischen Realisierungen aber nur exemplarisch, an den Beispielen aber
bis in das kleinste praktische Detail eingeübt werden. Für die Beherrschung der
jeweils aktuellsten technischen Realisierungen ist es also wichtig, die Methode
des schnellen Umsteigens auf neue technische Generationen zu üben.
4.1.3 Software-Entwicklung
Die ersten drei Hauptlinien sind dann die Grundlage für die vierte, wichtigste
Hauptlinie im Studium der Informatik, das Erarbeiten von einfachen und
komplexen software-zentrierten Software-/Hardware-/Netzwerk-Lösungen für
Anwendungen in allen möglichen Anwendungsgebieten der eTechnologien.
Der natürliche Fluss geht hier von Lösungen “im Kleinen” zu “Lösungen im
Großen” bis hin zur Einbettung der Lösungen in den betrieblichen,
wirtschaftlichen, gesellschaftlichen Zusammenhang.
Die BakkalaureatsProjektsarbeiten sind dann das natürliche Übungsfeld, um an ausgewählten
größeren Projekten das Zusammenwirken der in den vier Hauptlinien trainierten
Methoden zu erlernen und das Erreichen des Studienziels des Bakkalaureats
in Informatik zu demonstrieren.
4.1.4 Persönlichkeitsbildung
In dieser Linie sind alle Techniken zu vermitteln und einzuüben, um erarbeitete
technische Lösungen nicht isoliert zu betrachten, sondern im Zusammenhang
eines Teams und im weiteren Zusammenhang des betrieblichen, technischen,
wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Umfelds einbetten, beurteilen und
vertreten zu können.
4.1.5 Zusammenfassung
Aus den sequentiell angeordneten Studienphase und den parallel angeordneten
Studienlinien ergibt sich dann organisch die folgende Grobstruktur für das
Bakkalaureatsstudium in Informatik:
2 Wochen
vor
Stud.beg.
2 Wochen
am
Stud.beg.
1. und 2.
Semester
3. bis 5.
Semester
5. und 6.
Semester
Computer Literacy
Propädeutikum
Formale
Methoden
Technische
Komponente
Persönlichk.- Softwarebildung
Entwicklung
Übersicht über
algorithmische
Mathematik
ComputerArchitektur
Selbstorganisation
Programmierg.
im Kleinen
Mathematik als
Sprachtechnologie
Betriebssyst.
Präsentation
Programmierg.
im Großen
Details Informatik- Netzwerke
relevanter
algorithmischer
Mathematik
Projektsorganisation
Komponentenbasierte
Programmierg.
Mathematik als
Denktechnologie
Einbettung in Programmierg.
Umfeld
verteilter
Systeme
Hardwarenahe
Programmg.
Zusammenfließen
in größeren Projektsarbeiten
4.2 Feinstruktur
Die obige Grobstruktur für das Bakkalaureatsstudium kann durch folgende
Lehrveranstaltungen in 130 Wochenstunden (70 % des Gesamtstundenrahmens
für Bakkalaureat und Master zusammen) realisiert werden:1
2 Wochen
vor
Stud.beg.
1 Woche
am
Stud.beg.
1. Sem.
[10+12]
2. Sem.
[8+14]
Computer Literacy
Propädeutikum
[1+0]
Formale
Methoden
Technische
Komponenten
Persönlichke
itsbildung
SoftwareEntwicklung
Algorithmische
Mathematik I
(Übersicht)
[2+3]
Technische
Grundlagen
[2+0]
Selbstorganisation
[0+1]
SoftwareEntwicklung I
(Programming
in the small)
[2+3]
Formale
Grundlagen I
(Sprache der
Mathematik)
[2+3]
ComputerArchitektur
[2+0]
Englisch I
[0+2]
Algorithmische
Mathematik II
(Übersicht)
[2+3]
Betriebssysteme
[2+0]
Präsentat.techniken
[0+2]
Formale
Grundlagen II
(Strukturierungs1
Englisch II
[0+2]
Softwareentwicklung II
(Programming
in the large)
[2+3]
Datenstrukturen
[1+2]
Stundenangaben der Art [m+n] bedeuten m Wochenstunden Vorlesung und n Wochenstunden
Übungen.
techniken)
[1+2]
3. Sem.
[8+15]
Algorithmische
Mathematik III
(Diskrete Math.)
[2+1]
RechnerEntwurf
[1+3]
Formale
Grundlagen III
(Denktechniken
der Mathematik)
[1+2]
4. Sem.
[10+8]
Algorithmische
Mathematik IV
(Analysis,
Statistik)
[2+1]
Teamarbeit
[0+2]
Projektsorganisation
[0+2]
ComputerNetzwerke
[2+0]
Softwareentwicklung III
(Compon. based
programming;
Graph.Interfaces)
[2+3]
Informationssysteme
[2+2]
Betriebliche
SoftwareOrganisation
entwicklung IV
[2+0]
(Verteilte Systeme;
Web Interfaces)
[2+3]
Formale
Grundlagen IV
(Fallbeispiele)
[0+2]
Telemedia,
Telekooperation
[2+2]
Freies Wahlfach
[2+2]
5. Sem.
[10+14]
Algorithmische
Mathematik V
(Algebra)
[2+1]
Hardwarenahe
Programmg.
(Embedded
Systems)
[2+2]
Gesellschaft
und Ethik
[2+0]
Freies Wahlfach
[4+3]
Projektsarbeit I
(Bakkalaureatsarbeit)
[0+8]
6. Sem.
[6+14]
Algorithmische
Mathematik VI
(Graphik,
Simulation)
[2+1]
Projektsarbeit II
(Bakkalaureatsarbeit)
[0+8]
Freies Wahlfach
[4+3]
Seminar
[2]
4.3 Beschreibung der Lehrveranstaltungen
4.3.1 Algorithmische Mathematik
algorithmische Mathematik)
I
und
II
(Übersicht
über
die
Ziel: Die wichtigsten Methoden der algorithmischen Mathematik, wie sie heute in
mathematischen Software-Systemen zur Verfügung stehen, sollen an
Fallbeispielen sicher angewandt werden können.
Inhalt: An Hand eines der gängigen mathematischen Software-Systemen sollen
die wesentlichsten mathematischen Probleme, Konzepte, Sätze und Methoden
erklärt und in der Anwendung auf reale Probleme eingeübt werden. Die
intuitiven Begründungen, warum die Sätze gelten und die Methoden
funktionieren, sollen erklärt werden. Auf detaillierte Beweise kann in dieser
Veranstaltung verzichtet werden. (Das Beweisen selbst wird als Denktechnik
aber sehr wohl in den formalen Grundlagen behandelt und zwar gründlicher als
im Mathematikstudium üblich.)
4.3.2 Algorithmische Mathematik III bis VI (Systematischer Aufbau von
Informatik-relevanten Inhalten der algorithmischen Mathematik)
Ziel: Die für die Informatik besonders relevanten Teilgebiete der Mathematik
sollen in ihrem konzeptionellen, hierarchischen Aufbau verstanden und die
darauf aufbauenden Problemlösemethoden dadurch vielfältiger und sicherer
angewandt werden können.
Inhalt: Die Präsentation eines Teilgebiets folgt hier eher dem traditionellem
Aufbau entsprechender Lehrveranstaltungen in der Mathematik, wobei aber
bei jedem Abschnitt sofort die zugehörigen algorithmischen Methoden (und
zwar sowohl die approximativ – numerischen als auch die symbolisch – exakten)
dargestellt werden. Einige wichtige Beweise werden exemplarisch in großem
Detail gegeben als Beispiele der Denkmethode der Mathematik. (Denn
inzwischen sollte in den Formalen Grundlagen bereits die Beweistechnik der
Mathematik eingeübt worden sein.)
4.3.3 Formale Grundlagen I bis IV
Ziel: In diesem Block von Lehrveranstaltungen soll im Wesentlichen die
Denktechnik der Mathematik als eine allgemein anwendbare hochentwickelte
praktische Methode vermittelt werden, die in allen Phasen und allen Aspekten
des Problemlösezyklus der Informatik unabhängig vom jeweiligen
Anwendungsgebiet zum Tragen kommt.
Inhalt: Ausgehend von einer völligen Durchdringung der Sprache der
Mathematik (im Wesentlichen die Prädikatenlogik in unterschiedlichster äußerer
Gestalt) als Rahmen für die exakte Beschreibung von Sachverhalten (Modellen)
und Vorgängen (Methoden, Algorithmen) in hochstrukturierter Form, werden
immer feinere Denktechniken der Mathematik bis hin zu den verschiedenen
Beweistechniken präsentieret und an Beispielen aus der Welt der
mathematischen Modelle aber auch der realen Anwendungen eingeübt. Der
Übergang von der natürlichen Sprache zu formalen Sprachen und zurück
und die verschiedenen Sprach- und Denktechniken, komplexe Sachverhalte
und Methoden durch Strukturierung überschaubar und manipulierbar zu
machen, ist ein besonders wichtiger Aspekt dieses Training.
4.3.4 Computer-Architektur und Betriebssysteme
…..
4.3.5 Englisch
Auch während des Bakkalaureats ist eine genügend große Anzahl von
Lehrveranstaltungen vollständig in Englisch abzuwickeln. ….
5 Das Master-Studium
5.1 Grobstruktur
Das Berufsbild für das Master-Studium geht in wohldefinierter Weise
entscheidend über das Berufsbild für das Bakkalaureat hinaus.
Dementsprechend muss das Masterstudium so strukturiert sein, dass es die
folgenden zusätzlichen Qualifikationen schafffen kann:





vertieftes Verständnis der formalen und technischen Grundlagen der
Informatik nach den heute erreichbaren Maßstäben,
Fähigkeit, neue oder wenigstens modifizierte Methoden der Informatik zu
entwickeln,
Fähigkeit, sich in ein Teilgebiet oder ein Anwendungsgebiet der Informatik
(“Vertiefungsfach”) selbständig zu vertiefen,
anspruchsvolle Führungsaufgaben bei der Projektentwicklung und der
Einbettung von Projekten in den betrieblichen, wirtschaftlichen und
gesellschaftlichen Zusammenhang auch im internationalen Rahmen
übernehmen können,
Fähigkeit, bei entsprechender Begabung und entsprechendem Interesse ein
Doktoratsstudium in Informatik nach höchsten internationalen Maßstäben
zu betreiben.
Dementsprechend wird das gesamte Master-Studium in Englisch durchgeführt
und ist grob wie folgt strukturiert:
7. und 8.
Semester
Formale
Methoden
Technische
Komponenten
Persönlk.bildung
Softwareentwicklg.
Vertiefgs.fach
Vertiefte
Grundlagen
Vertiefte
Grundlagen
internat.
Führungsund
Managemt.Kompetenz
Vertiefte
Grundlagen
Beginn
der
Spezialisierung
9.
Semester
10.
Semester
Spezialisierung im Vertiefungsfach
Diplomarbeit im Vertiefungsfach
Die vertieften Grundlagen bringen das Gesamtgebiet der Informatik noch
einmal in einen Gesamtzusammenhang, diesmal aber auf vertiefter
theoretischer Basis, die auch ein sicheres Abschätzen der Möglichkeiten und
Grenzen der Informatik erlaubt.
Die vertieften formalen Grundlagen und Grundlagen im Bereich der
Software-Entwicklung sind als ein Ganzes zu betrachten.
Das Vertiefungsfach kann entweder ein Teilgebiet der Informatik (Vertiefung der
methodischen Kompetenz) oder ein aktuelles Anwendungsgebiet der Informatik
(Vertiefung der Anwendungskompetenz) sein. In vielen Fällen – aber nicht immer
- wird durch geeignete Wahl des Vertiefungsfaches beides zugleich möglich
sein.
Die Vertiefungsfächer werden in “Meisterklassen” gelehrt. Das heißt: Im
Studienplan wird das Master-Studium nicht in einzelne Studienzweige oder
“Fächer” zerlegt. Vielmehr sollen die Meisterklassen im Wesentlichen die
Kompetenzen der Informatik-“Professoren” (im weiten Sinn, d.h. der
ordentlichen, außerordentlichen, Assistenzprofessoren, allenfalls auch der
längerverpflichteten Gastprofessoren) widerspiegeln. Insbesondere sollen auch
Vertiefungen in fachverwandten Gebieten (Mathematik, Physik,
Anwendungsfächer) möglich sein. Dadurch soll das Spektrum der
Vertiefungsfächer lebendig, aktuell und flexibel gehalten werden. Die
Einrichtung einer “Meisterklasse” muss aber bei der Studienkommission
beantragt werden, damit eine Qualitätskontrolle möglich ist.
Die Spezialisierung in einem Vertiefungsfach dient nicht nur der Vertiefung der
Kompetenz in dem gewählten Fach, sondern vor allem auch dem Erlernen der
Fähigkeit, sich im zukünftigen Berufsleben selbständig in jedes beliebige
Fach zu vertiefen. Bei der Anleitung der Studierenden im Rahmen einer
“Meisterklasse” ist deshalb auf diesen Aspekt besonderer Wert zu legen.
5.2 Feinstruktur
Formale
Methoden
Technische
Komponenten
Persönlk.bildung
Softwareentwicklg.
Vertiefgs.fach
Logik
[2+1]
Grundlagen
der Elektronik
[2+0]
Internat.
Führungsund
Managemt.Kompetenz
[1+2]
Compiler
und
formale
Sprachen
[2+3]
Vertiefgs.fach
[2+2]
7.
Semester
[13+11]
Algorithmentheorie
[2+1]
Seminar I
[0+2]
Freies Wahlfach
[2+0]
8.
Semester
[14+8]
Formale
Spezifikation
und
Verifikation
[2+1]
Grundlagen
der
Kommunik.Technik
[2+0]
Neue
Technologien
[2+0]
Freies Wahlfach
[2+0]
Semantik
von
Programm.
sprachen
[2+1]
Vertiefgs.fach
[4+4]
Seminar II
[0+2]
9.
Semester
[12+8]
Vertiefungsfach
[10+6]
Diplomandenseminar I
[0+2]
Freies Wahlfach
[2+0]
10.
Semester
[0+18]
Diplomarbeit im Vertiefungsfach
[0+16]
5.3 Beschreibung der Lehrveranstaltungen
Diplomandenseminer II
[0+2]
6 Das Doktoratsstudium