Studienplan

IT-Ausbildung an der Fakult?t f¨¹r Physik ¨C 'Studienplan'

Die Fakult?t f¨¹r Physik bietet in allen Semesterferien ca. 15 verschiedene Blockkurse aus unterschiedlichsten IT-Gebieten an. Damit Sie nicht die ?bersicht verlieren, hier eine kleine Einordnung und ein paar Empfehlungen f¨¹r Bachelor-/Master Physik und ebenso f¨¹r Lehramts-Studierende. In diesen Studieng?ngen sind alle IT-Veranstaltungen dem Wahlpflicht-Bereich zugeordnet. Studierende von Computational Science und partiell auch von Nanoscience besuchen nat¨¹rlich IT-Kurse im Rahmen von Pflichtveranstaltungen. Bitte daran denken: nat¨¹rlich gibt es uniweit noch viel mehr IT-Kurse, siehe Liste der studienbegleitenden IT-Ausbildung.

In dieser ?bersicht nicht enthalten sind Veranstaltungen der angewandten Informatik mit wissenschaftlichem Schwerpunkt wie z.B. Computational Nanoscience oder auch Angebote im Rahmen des Studienganges Computational Science, wie z.B. Algorithmen und Datenstrukturen.

Als allgemeine Basis empfehlen wir

1. Python ist eine universelle Skriptsprache und eignet sich sehr gut zum Einstieg ins Programmieren.? Durch die m?chtigen Bibliotheken lassen sich sehr schnell funktionelle Programme f¨¹r alle m?glichen Zwecke erstellen, urspr¨¹nglich mit Schwerpunkt Internetanwendungen, inzwischen aber sehr gut auch f¨¹r wissenschaftliche Programmier-Aufgaben, zum Beispiel auch zum Maschinellen Lernen.
2. Einf¨¹hrung in Maple
   bwinÓéÀÖ_bwinÓéÀÖ¹ÙÍø»¶Ó­Äú@es Paket zur symbolischen Mathematik und Graphik wird Sie wie ein Super-Taschenrechner das ganze Studium hindurch begleiten und Ihr Studienleben wesentlich erleichtern. Am besten lernen Sie es mit Hilfe unseres einw?chigen Kurses m?glichst fr¨¹hzeitig kennen, eventuell noch vor Studienbeginn bzw. nach dem ersten oder zweiten Semester.
3. Einf¨¹hrung in Matlab
   MATLAB ist prim?r f¨¹r numerische Berechnungen mithilfe von Matrizen ausgelegt und ist sowohl im universit?ren Umfeld als auch in der Industrie sehr weit verbreitet. Auch zur Auswertung und Visualiserung von Messdaten oder Simulationsergebnissen ist Matlab sehr n¨¹tzlich. Wir empfehlen Ihnen den Besuch dieser einw?chigen Veranstaltung, nachdem Sie die beiden o.g. Kurse absolviert oder sich deren Inhalte anderweitig angeeignet haben.
4. Programmieren in C und C++
   C / C++ ist i.d.R. wesentlich schneller als Python, extrem weit verbreitet und wird im kompletten IT-Leistungsspektrum eingesetzt, vom 1€-Mikrocontoller bis zum Supercomputer. Hardwarenahe Programme sind leicht umsetzbar, aber auch ganze Betriebssysteme (z.B. Linux) sind in C geschrieben. Da sehr viel m?glich ist, kann man aber auch Fehler machen, die das System zum Absturz bringen...
5. Linux: Grundlagen, Konzepte, Anwendungen
   In der Physik und Mathematik laufen sehr viele Rechner unter diesem freien Betriebssystem, besonders im Umfeld von rechenintensiven Anwendungen wie z.B. Simulationen. Die ersten beiden Tage dieses Blockkurses zeigen Ihnen den grundlegenden Umgang, Sie installieren selbstst?ndig eine Debian-Distribution. Die restlichen 3 Tage richtigen sich dann eher an Fortgeschrittene.

Alle folgenden Veranstaltungen k?nnen bei Bedarf und/oder Interesse ca. ab dem 4. Semester besucht werden.

F¨¹r fortgeschrittenes Programmieren bieten wir regelm??ig folgende Kurse an:

1. C++ - Programmierung: Grundlagen und Anwendungen mit der Qt-Klassenbibliothek
   bwinÓéÀÖ_bwinÓéÀÖ¹ÙÍø»¶Ó­Äú@er zweiw?chige Kurs baut direkt auf auf dem Grundkurs Programmieren in C und C++ auf. Zuerst wird ausf¨¹hrlich die objektorientierte Programmierung mit C++ behandelt. Anschlie?end wird die QT-Klassenbibliothek (bekannt vom Linux-KDE-Desktop) zur Erstellung professioneller graphischer Applikationen eingesetzt.
2. Datenbanken und das Internet - Dynamische Webseiten mit php und MariaDB
   In diesem zweiw?chigen Blockkurs lernen Sie grundlegende Datenbankkonzepte kennen. Sie erstellen Programme, mit denen ¨¹ber Webinterfaces komplexe Informationen in eine relationale Datenbank eingegeben und wieder abgefragt werden k?nnen. Am Ende erstellen Sie ein eigenes gr??eres Projekt, von der Modellierung hin bis zur kompletten, benutzerfrundlichen Implementierung. Sicherheitsaspekte spielen eine ganz gro?e Rolle.
3. Programmierung und Design von WebApplications mit HTML5, CSS3 und JavaScript
   In diesem Kurs wird die Front-End Entwicklung von moderen, reichhaltigen Web-Anwendungen mit HTML5 (Beschreibung des Inhalts), CSS3 (Beschreibung des Designs) und JavaScript (Beschreibung der Interaktion) im Detail erkl?rt und einge¨¹bt. Alle diese Funktionalit?ten werden im Browser des Users umgesetzt. Der Kurs ist also die ideale Erg?nzung zu der Veranstaltung 'Datenbank und das Internet', die serverseitige Konzepte? behandelt.

Einen weiteren Schwerpunkt bilden unsere technischen Grundlagen-Kurse:

1. Elektronik
   In diesem zweiw?chigen Blockkurs wird ein ?berblick vermittelt, der von passiven Bauelementen ¨¹ber Analog- und Digitalschaltungen bis hin zum Analog-Digital-Wandler reicht. Jeder Themenbereich wird zun?chst theoretisch behandelt, dann erfolgt die praktische Umsetzung unter Anleitung eines Betreuers. Zum Abschlu? des Kurses wird das erworbene Wissen in einer Projektarbeit umgesetzt.
2. Computer- und Mikrocontroller-Technik
   F¨¹r die meisten Leute ist ein Computer nur eine Black Box, die gute Dienste vollbringt (oder auch nicht). Was im Inneren vor sich geht, ist ein gro?es Geheimnis. Hier soll dieser zweiw?chige Kurs Abhilfe schaffen, der ein Verst?ndnis liefert f¨¹r die technischen Abl?ufe in einem Rechner, aber auch f¨¹r den technischen Rechnereinsatz.
3. Elektronik mit FPGAs
   Sie haben einige Vorkenntnisse in Elektronik, verstehen grundlegende Schaltungen der Analog- und Digitaltechnik. Jetzt m?chten Sie gerne wissen, wie heutzutage professionelle Schaltungen v.a. der Digitaltechnik entwickelt werden. Dann sind Sie hier richtig. Sie lernen, wie komplexe digitale Schaltungen am Computer entwickelt und simuliert und am Ende in kundenspezifische Schaltkreise umgesetzt werden - in FPGAs, field programmable gate arrays. bwinÓéÀÖ_bwinÓéÀÖ¹ÙÍø»¶Ó­Äú@e Technik setzt sich immer mehr durch, nicht zuletzt im Automobil-Umfeld z.B. bei kameragest¨¹tzten Fahrerassistenzsystemen. Mikrocontroller-L?sungen w?ren hier viel zu langsam.

Folgende Service-Veranstaltungen sollten dann besucht werden, wenn das Thema aktuell wird:

1. Einf¨¹hrung in LaTeX, LaTeX f¨¹r Fortgeschrittene
   LaTeX ist die Textverarbeitung f¨¹r den mathematisch/technischen Bereich. Der einw?chige Grundkurs erleichtert ganz stark die Abfassung einer Abschlussarbeit. Manche Leute schreiben auch schon gerne Praktikumsberichte oder Seminarausarbeitungen in LaTeX ... Der einw?chige Fortgeschrittenen-Kurs empfiehlt sich dann, wenn schon ausreichen Erfahrung mit LaTeX vorhanden ist.
2. PC-Messtechnik mit LabView
   Vor Beginn einer experimentellen Abschlu? sollte unbedingt dieser zweiw?chige Kurs besucht werden - Ihre Betreuer werden es Ihnen danken! Sie lernen, mit der Laborsoftware LabView graphisch Messprogramme zu erstellen. Sie werden die Kursrechner an exemplarische Messaufbauten anschlie?en und typische Probleme der PC-basierten Messtechnik l?sen.
3. CAD in der mechanischen Konstruktion
   Ein Ingenieur der Fakult?t wird Sie in diesem einw?chigen Kurs ¨¹beraus kompetent in die 3D-Konstruktion des Maschinenbaus einf¨¹hren. Mit den erworbenen Kenntnissen k?nnen Sie dann auf professionelle Art und Weise z.B. realistische Auftr?ge an die Mechanik-Werkstatt vergeben.