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

1. STM32CubeIDE zum Programmieren (Linux, MacOS, Windows)
2. Visual2 prima ARM-Simulator für EDU (Linux, MacOS, Windows)
3. yEd für Programm Ablauf Pläne (PAP) (Linux, MacOS, Windows)
4. draw.io für Programm Ablauf Pläne (PAP) (Linux, MacOS, Windows) online https://app.diagrams.net
5. Umlet zum Erstellen von UML-Diagrammen (Linux, MacOS, Windows) Anleitung zu Umlet
6. FreePlane zum Erstellen von MindMaps
7. Visual Studio Code mit Erweiterungen
   • Live Server
   • PlatformIO IDE
8. Arduino IDE
9. Linkliste auf mezdata.de
10. Die Simulationssoftware ‚JOHNNY‘

TGI Formelsammlung allgemeine Version

TGI Formelsammlung Lokal-Arduino

Materialien zum neuen Bildungsplan Informationstechnik an den Technischen Gymnasien

Gebt endlich die alten Prüfungen kostenlos frei damit wir sie digital verwenden können! [Staat verscherbelt Prüfungen, Verlag verdient Millionen]
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Petition: [fragdenstaat.de/kampagnen/verschlusssache-pruefung/]

• 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

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