Jaschke, Steffen: Informatikdidaktische Diskussion über das Design eingebetteter Systeme. 2015
Inhalt
- Kurzfassung
- Inhaltsverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 1.1 Motivation
- 1.2 Forschungsziele und Forschungsverlauf
- 1.3 Terminologie und Zielgruppendefinition
- 1.4 Gliederung der Arbeit
- 2 Grundlagen und Vorarbeiten
- 2.1 Kompetenzorientierung
- 2.2 Entwurf eingebetteter Mikrosysteme
- 2.3 Vergleichbarkeit fachdidaktischer Publikationen zur HdTI
- 2.4 Didaktik der technischen Informatik – Ziele und Empfehlungen
- 2.4.1 GI: Bachelor- und Masterprogramme
- 2.4.2 ACM/IEEE: Computer Science Curriculum
- 2.4.3. ACM/IEEE: Computer Engineering
- 2.4.4 GI: Curriculum Technische Informatik
- 2.4.5 ARTIST: Guidelines for a graduate curriculum on embedded software and systems
- 2.4.6 Zusammenfassung – Ziele und Empfehlungen
- 2.5 Lehr-Lernprozesse und fachdidaktische Ansätze
- 2.6 Zusammenfassung
- 3 Diskussion zur Kompetenzentwicklung mit EMNS
- 3.1 Normative Entwicklung des Kompetenzstrukturmodells
- 3.2 Empirische Verfeinerung des NKSM
- 3.3 Exemplarische Umsetzung des EKSM im EAP
- 3.3.1 Problemlage und Lösungsansätze
- 3.3.2 Konzeptideen zu einem EAP Mikrosysteme
- 3.3.3. Entwicklung lernförderlicher Experimente
- 3.3.4 Laborausstattung und Lerngegenstand
- 3.3.5 Virtual Workspace als Blended-Learning Konzept
- 3.4 Formative Evaluation des EAP
- 3.4.1 Versuch 1 – Basisschaltungen und Komponenten
- 3.4.2 Versuch 2 – Sensoren und Laborausstattung
- 3.4.3 Versuch 3 – Aktoren und Pulsweitenmodulation
- 3.4.4 Versuch 4 – Transistoren und Signalerzeugung
- 3.4.5 Versuch 5 – Basisoperationen (µC/FPGA)
- 3.4.6 Versuch 6 – Analog/Digital-Wandler – Sensoren
- 3.4.7 Versuch 7 – Pulsweitenmodulation – Aktoren
- 3.4.8 Versuch 8 – Automatisierung
- 3.4.9 Analyse
- 3.4.10 Zusammenfassung und Fazit
- 4 Informatikdidaktische Verfeinerung des Kompetenzstrukturmodells
- 4.1 Weiterentwicklung didaktischer Systeme
- 4.1.1 Kognitive Strukturen und nicht-kognitive Dimensionen
- 4.1.2 Visualisierung kognitiver Strukturen
- 4.2. Ausdifferenzierung der Subdimension K2.3 Design
- 4.3. Ableitung kognitiver Strukturen zu identifiziertenLernhürden
- 4.3.1 LH1 – Dokumentationen und Datenblätter
- 4.3.2 LH2 – Vorgehensweise
- 4.3.3 LH3 – Laborausstattung
- 4.3.4 LH4 – Register und Bitoperationen
- 4.4. Kompetenzfördernde Software
- 4.5 Zusammenfassung und Fazit
- 5 Zusammenfassung, Fazit und Ausblick
- A Anhang
- A.1 Summarische Beschreibung der Kompetenzsubdimensionen
- A.2. Blockdiagramm des Prozessors XMEGA A1
- A.3. Expertenbefragung – Verfeinerung des NKSM
- A.4. Befragung von Erstsemesterstudierenden
- Literaturverzeichnis