1.0 Technisches Gymnasium Informationstechnik
Neuer Bildungsplan: Informatik TG und Informationstechnik
Die Verzahnung von Informatik und Informationstechnik ist eine Herausforderung beim KuK-Einsatz im Fach Informatik.
Blau = Hardware; Rot = Software;
Software
- STM32CubeIDE zum Programmieren (Linux, MacOS, Windows)
- Visual2 prima ARM-Simulator für EDU (Linux, MacOS, Windows)
- yEd für Programm Ablauf Pläne (PAP) (Linux, MacOS, Windows)
- draw.io für Programm Ablauf Pläne (PAP) (Linux, MacOS, Windows) online https://app.diagrams.net
- Umlet zum Erstellen von UML-Diagrammen (Linux, MacOS, Windows) Anleitung zu Umlet
- FreePlane zum Erstellen von MindMaps
- Visual Studio Code mit Erweiterungen
- Live Server
- PlatformIO IDE
- Arduino IDE
- Linkliste auf mezdata.de
- Die Simulationssoftware ‚JOHNNY‘
TGI Formelsammlung allgemeine Version
TGI Formelsammlung Lokal-Arduino
Materialien zum neuen Bildungsplan Informationstechnik an den Technischen Gymnasien
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Hinweise zu den prüfungsrelevanten Stoffgebieten
Aufgabe 1 Hardwarenahe Informationsverarbeitung (Pflichtaufgabe)
- BPE 6 Technische Informatik III
- BPE 7 Technische Informatik IV
- Allgemeine Fragen zu µC:
IN/Out-Portpin… Speicher Harvard, RAM, ROM, Codetabellen… UP-Technik push/pop… Stack/Stackpointer…. Programmcounter… CPU / ALU…
- Programmieraufgaben µC:
- Problemstellung(en) => Technologieschema, Blockschaltbild…
- ab 2026: GPIO-Ports einrichten und nutzen, Portweise und Bitweise
- Hardware Timer und Interrupt => Erläutern, Beschreiben, Programmcode zur Konfiguration und ISRs
- Vergleichen von Prinzipien Polling <-> Interrupt
- UML Zustandsdiagramme => analysieren und ergänzen State Machine…
- Programmteile entwickeln => C/CPP Lösungsvorschlag mit mbed | Arduino-IDE
- Vertiefung Programmieraufgaben, Peripherie µC:
- ADC => (Sensor-) Werte erfassen und berechnen
- PWM => Motorsteuerung H-Bridge, LED-Dimmer, konfigurieren..
- I2C => Datenblattanalyse Baustein & Programmierung…
- SPI => Beschreibung Funktion, (Programmierung noch nicht)…
- UART => Beschreibung Funktion, Programmierung….
Aufgabe 2 Objektorientierter Entwurf (Pflichtaufgabe)
- BPE 8 Objektorientierter Entwurf I
- BPE 12 Objektorientierter Entwurf II
- Nur Datenstrukturen (Listen, Stapel, Bäume)
- Kein UML-Zustandsdiagramm ab 2026
Aufgabe 3 Vernetzte Systeme / Internet der Dinge (Wahlaufgabe)
Abi 2025
- BPE 10 Vernetzte Systeme, ohne IPV6 Subnetting und IPV6 Routing
- BPE 11 Internet der Dinge (IoT)
Abi 2026
- BPE 10 (ca. zwei Drittel der Bewertungseinheiten)
- Vergleich von OSI-Schichtenmodell, TCP/IP Referenzmodell
- Übertragungsmedien, keine Detaillierung von Kabeltypen, nur Unterscheidung der Einsatzbereiche Kupfer vs. Glasfaser, kein CSMA/CD
- Aufgaben/Funktion von Netzwerkkomponenten: Repeater, Switch, Access Point, Router
- Pv4-Subnetting (CIDR, VLSM), IPv4-Routing, kein IPv6-Subnetting, IPv6-Routing
- IPv4-/IPv6-Adressformat, -arten
- Analyse von Netzwerkprotokollen (IP, ARP, ICMP, TCP, UDP, TLS, DNS,DHCP)
(Kommunikationsabläufe erklären/beschreiben, nicht erstellen) - WLAN ohne CSMA/CA, kein Enterprise WLAN, nur Eigenschaften/Verwendung
- Netzwerksegmentierung durch VLAN, VLAN-Tagging, -arten
- Netzwerkdienste (WEB-, DHCP-, DNS-Server)
- Netzwerksicherheit: Verschlüsselung, DMZ (Funktionsweise), Sicherungsverfahren (Grundsätzliches), Filterung bei der Firewall (keine Firewallregeln)
- Kein Spanning Tree und keine Link Aggregation
- BPE 11 IoT (ca. ein Drittel der BE)
- Analyse und Beschreibung von IoT-Protokollen (MQTT und HTTP)
- QoS, LWT, Retain_Flag
- Kommunikationsprinzip: Publish/Subscribe, Request/Response
- Entwickeln von Topic-Struktur(en), Payload
Aufgabe 4 Künstliche Intelligenz / Datenbanksysteme (Wahlaufgabe)
- BPE 9 Datenbanksysteme
- Entity Relationship Modell
- Relationenschreibweise
- Datenbankabfragen mit SQL
- BPE 13 Künstliche Intelligenz
- BPE 13.1
- Die Suche nach Problemlösungen: Minimax-Algorithmus für 2-Personen- Spiele
- BPE 13.2
- Formen des maschinellen Lernens
- das k-Nächste-Nachbarn-Verfahren
- k-Means-Clustering
- Entscheidungsbaumlernen noch 2025 ab 2026 vorerst nicht mehr
- Neuronale Netze ab 2026
- BPE 13.1
Prüfungsmodalitäten
- Arbeitszeit: 300 Minuten
- Bewertungseinheiten: 120 Punkte
- Hilfsmittel:
- Eingeführte Formelsammlung
- Regionale Formelsammlung, Ergänzung passend zum eingesetzten Mikrocontroller an den Schulen
- Eingeführter wissenschaftlicher Taschenrechner (ohne Handbuch)
- Deutsches Rechtschreibenachschlagewerk