Lernfelder Fachinformatiker Anwendungsentwicklung

Software zur Verwaltung von Daten anpassen

• Aufgaben und Kompetenzen von Softwareentwicklern beschreiben, Software aus Sicht von Softwareentwicklern analysieren
• Neuentwicklung und Anpassung von Software unterscheiden:
  • Arten der Softwareanpassung: Customizing, Neuentwicklung, Datenmigration
• Software aus der Sicht von Softwareentwicklern unterscheiden:
  • Systemsoftware, Unterstützungssoftware, Anwendersoftware, Standardsoftware, Individualsoftware
• In Softwareprojekten mitarbeiten: Merkmale eines Projekts, Projektinstanzen/Projektaufgaben, Projektphasen

Grundlagen zur Verwaltung von Daten in IT-Systemen erläutern

• Informationen und Daten unterscheiden
• Zahlensysteme der IT (Dezimal-, Dual-, Hexadezimalsystem) beschreiben, umrechnen
  • Umrechnungsmethoden: Additions-, Subtraktions-, Multiplikations-, Divisionsverfahren
• Darstellungsformen von Daten in IT-Systemen beschreiben
• Daten hinsichtlich ihrer Art und ihrer Herkunft analysieren
• Aspekte der Speicherung von Daten analysieren
  • Darstellung von Zeichen und Text: ASCII, ISO, Unicode (UTF-8, UTF-16, UTF-32)

Den Prozess der Softwareentwicklung analysieren

• Prozessphasen beschreiben
• Vorgehensmodelle unterscheiden: Wasserfallmodell, Spiralmodell, V-Modell, Scrum, DevOps, Extreme Programming (XP)

Programmiersprachen unterscheiden

• Kurze Historie & aktuelle Programmiersprachen

Programmierwerkzeuge unterscheiden

Den Prozess der Anforderungsspezifikation und des Softwareentwurfes beschreiben

• Anforderungen spezifizieren
• Lasten- und Pflichtenheft unterscheiden
• Den Entwurfsprozess beschreiben

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Übungen & Materialien - Woche 1

Tag 1: Präsentation - Software zur Verwaltung von Daten anpassen (PDF)

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Tag 1: Übung - Software unterscheiden (.docx)

Aufgabe: Ordnen Sie die Softwarearten den folgenden Softwareprodukten zu.

Übungsdatei herunterladen (DOCX)

Lösung anzeigen

Lösungsdatei herunterladen (DOCX)

Tag 1: Übung - Kreuzworträtsel Anpassung Software (.csv)

Das Kreuzworträtsel. (CSV-Inhalt als Tabelle dargestellt)

Lade Kreuzworträtsel-Daten...

Kreuzworträtsel-Daten herunterladen (CSV)

Tag 1-2: Präsentation - Grundlagen zur Verwaltung von Daten (PDF)

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Tag 3: Präsentation - Prozess der Softwareentwicklung analysieren (PDF)

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Tag 4: Präsentation - Prozess der Anforderungsspezifikation (PDF)

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Tag 5-8: Präsentation - Einfache Anwendungen in Python schreiben (PDF)

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Lernziele Woche 1 (LF05): Die Teilnehmenden verfügen über die Kompetenz, Informationen mittels Daten abzubilden, diese Daten zu verwalten und dazu Software anzupassen. Die Teilnehmenden informieren sich innerhalb eines Projektes über die Abbildung von Informationen mittels Daten. Dabei analysieren sie Daten hinsichtlich Herkunft, Art, Verfügbarkeit, Datenschutz, Datensicherheit und Speicheranforderung und berücksichtigen Datenformate und Speicherlösungen.

Aufbau von Programmiersprachen

• Compiler, Interpreter, Zwischencode, Laufzeitumgebung, Assembler

Anforderungen an eine Software spezifizieren

• Korrektheit, Eindeutigkeit, Prüfbarkeit, Nachverfolgbarkeit
• Funktionale und nicht funktionale Anforderungen

Modellierungssprachen unterscheiden

• Programmablaufplan (PAP), Pseudocode, Struktogramme, Datenflussplan, Entscheidungstabellen, Unified Modeling Language (UML), Entity Relationship Model (ERM)

Einfache Anwendungen in Python implementieren

• Python beschreiben
• Python Entwicklungsumgebung auswählen, Python installieren, IDLE kennenlernen
• Ein erstes Programm implementieren und ausführen
• Syntaktische Grundlagen beschreiben, Syntax – Semantik

Python Grundlagen

• Bezeichner, Literale, Schlüsselwörter, Built-in-Funktionen
• Module, Namensräume, Funktionen, Ein- und Ausgabe, Datentypen, Operatoren
• Anweisungsfolgen programmieren

Einfache Anwendungen in Python implementieren (Fortsetzung)

• Verzweigungen und Funktionen implementieren
  • Kontrollstrukturen (if-elif-else)
  • Funktionen mit/ohne Parameter/Rückgabewert
• Schleifen und Listen implementieren
  • While Schleife, Alternative zur Do-While, Zählschleife (for)
  • Listen

Auf Dateien und Anwendungen zugreifen

• Dateien und Datenströme beschreiben
• Dateiformate unterscheiden
• Dateizugriffe unter Python realisieren
• Anweisungsfolgen programmieren und Exceptions abfangen

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Übungen & Materialien - Woche 2

Tag 2 (W2): Übung - Begriffe zuordnen (.docx)

Aufgabe: Ordnen Sie die Begriffe dem EVA-Prinzip zu.

Übungsdatei herunterladen (DOCX)

Tag 2 (W2): Übung - Zahlensysteme Umrechnung (.csv)

Aufgaben zur Umrechnung.

Lade Umrechnungsübungen...

Übungsdaten herunterladen (CSV)

Tag 2 (W2): Übung - Westermann S. 471ff (.csv)

Aufgaben aus dem Lehrbuch.

Lade Westermann Übungen...

Übungsdaten herunterladen (CSV)

Tag 2 (W2): Hilfstabellen Umrechnungsverfahren (.csv)

Verfahren zur Umrechnung Binär ↔ Dezimal.

• Additionsverfahren (CSV)
• Divisionsverfahren (CSV)
• Multiplikationsverfahren (CSV)
• Subtraktionsverfahren (CSV)

Tag 2 (W2): Übung - Farbwerte ermitteln (.csv)

Aufgaben zur Ermittlung von Farbwerten.

Lade Farbwertübungen...

Übungsdaten herunterladen (CSV)

Tag 2 (W2): Übung - Dezimal-Dual Umrechnung (.csv)

Weitere Umrechnungsübungen.

Lade Umrechnungsübungen...

Übungsdaten herunterladen (CSV)

Tag 2 (W2): Übung - Speicheranforderung (.docx)

Aufgaben zur Berechnung des Speicherbedarfs.

Übungsdatei herunterladen (DOCX)

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Lernziele Woche 2 (LF05): Die Teilnehmenden planen die Anpassung einer Anwendung zur Verwaltung der Datenbestände und entwickeln Testfälle. Dabei entscheiden sie sich für ein Vorgehen. Die Teilnehmenden implementieren die Anpassung der Anwendung, auch im Team und erstellen eine Softwaredokumentation. Sie testen die Funktion der Anwendung und beurteilen deren Eignung zur Bewältigung der gestellten Anforderungen. Sie evaluieren den Prozess der Softwareentwicklung.

Die Verwaltung von Daten mithilfe von Datenbanken planen und umsetzen

• Datenbanksysteme (Bestandteile, Architekturmodell, Betriebskonzepte)
• Daten und deren Beziehungen mithilfe eines ER-Modells beschreiben (Entität, Attribute, Beziehungen, Kardinalitäten, ERD)
• Grundlage des relationalen Datenmodells erläutern (Tabellen, Schlüssel, Kardinalitäten, Redundanz, Konsistenz, Integrität, Normalisierung)
• ER-Modelle in relationale Datenmodelle überführen

Datenbanksprache SQL anwenden

• Vorstellen von SQL-Befehlen, Syntaktische Grundlagen und Operatoren
• DDL: Anlegen, Ändern, Löschen von Tabellen
• DML: Einfügen, Ändern, Löschen von Datensätzen
• DQL: Abfragen von Daten, Abfrage mit Bedingungen, Rechnen in SQL-Abfragen, Sortieren, Aggregatfunktionen und Gruppen, Abfragen über mehrere Tabellen, Datums- und Zeitfunktionen

Eine SQLite Datenbank mit Python ansprechen

• Verbindung herstellen, SQL-Anweisungen ausführen und Verbindung schließen
• Daten abfragen und in der Konsole anzeigen

Software testen und dokumentieren

• Fehlervarianten, Prozessschritte, Testverfahren, Testarten, Teststufen, Testdokumentation
• Den Testprozess beschreiben, testgetriebene Entwicklung erläutern
• Dokumentationsunterlagen (Entwicklungs-, Benutzerdokumentation)

Wiederholung des Lehrstoffs und Vorbereitung auf die Lernzielkontrolle

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Übungen & Materialien - Woche 3