Hauptstudium

Auch hier gilt wieder: Alle Angaben ohne Gewähr. Einzig verbindlich ist nur die Studienordnung.

• Hauptstudium
  • Fachwissenschaftsmodule
    • A. Theoretische Informatik
    • B. Praktische Informatik
    • C. Mathematische Methoden der Informatik
    • D. Didaktik der Informatik
  • Staatsexamensprüfungen

Fachwissenschaftsmodule

Das Hauptstudium gliedert sich in insgesamt vier verschiedene Module, aus denen Veranstaltungen besucht werden müssen.

A. Theoretische Informatik

B. Praktische Informatik

C. Mathematische Methoden der Informatik

D. Didaktik der Informatik

Beachten Sie, dass sich die angegebenen SWS ändern können. Fragen Sie dazu bei dem jew. Dozenten nach.

A. Theoretische Informatik

• Wahlpflichtveranstaltungen: Aufbauend auf den Veranstaltungen des Grundstudiums ist die Veranstaltungen "Berechenbarkeit und Komplexität” (V3, Ü1) grundlegend innerhalb dieses Moduls. Als Vertiefungsgebiete bieten sich an:

• Algorithmen (i1): "Effiziente Algorithmen" (V4, Ü2), "Parametrisierte Algorithmen" (V4,Ü2), "Analyse von Algorithmen" (V4, Ü2)
• Kommunikation und Verteilte Systeme: "Kryptographie" (V4, Ü2), "Probabilistische Modelle für Verteilte Systeme" (V4, Ü2)
• Automatentheorie (i7): "Angewandte Automatentheorie (Applied Automata Theory)" (V4,Ü2), "Automaten und reaktive Systeme (Automata and reactive Systems)" (V4, Ü2), "Rekursionstheorie" (V2, Ü1)
• Programmverifikation (i2): "Automatisierte Programmverifikation" (V4,Ü2), "Termersetzungssysteme" (V4,Ü2), "Model Checking" (V4,Ü2)

• Wahlveranstaltungen: Seminare (2 SWS) zur Vertiefung.

B. Praktische Informatik

• Wahlpflichtveranstaltungen: Es kann aus einer breiten Palette möglicher Richtungen der Praktischen und Angewandten Informatik ausgewählt werden. Derzeit sind dies u.a.:
  • Programmiersprachen und Programmanalyse (i2): Aufbauend auf der Vorlesung “Compilerbau” (V4, Ü2) mit Themen, die sich auf die Syntaxanalyse und Synthese von Zielcode beziehen, werden in “Programmanalyse und Compileroptimierung” (V4, Ü2) spezielle Verfahren zur Codeoptimierung dargestellt. Zur imperativen Programmierung alternative Programmierparadigmen werden in den Vorlesungen „Grundalgen der Funktionalen Programmierung“ (V4, Ü2) und „Einführung in die Logische Programmierung“ (V4, Ü2) behandelt.
  • Softwaretechnik (i3): Grundlegend ist “Einführung in die Softwaretechnik” (V4, Ü2). Vertiefungen bieten die Vorlesungen “Modellierung von Softwarearchitekturen” (V3, Ü2), “Die Software-Programmiersprache? Ada 95” (V3, Ü2), „Objektorientierte Softwarekonstruktion“ (V3, Ü2), und “Software- Qualitätssicherung & Projektmanagement” (V4, Ü2).
  • Kommunikationssysteme (i4): In “Datenkommunikation” (V3, Ü1) werden die Grundlagen der Datenkommunikation und Internet-Technologie? gelegt. Aufbauend hierauf kommen in “Multimedia Systems” (V3, Ü1) Audio und Video-Daten? und u.a. Verfahren zur Datenkompression zum Tragen. Weitere Vertiefungen werden durch Veranstaltungen “Privacy Enhancing Systems”, “Mobilkommunikation”, “Distributed Systems” angeboten.
  • Informationssysteme und Datenbanken (i5): Die Vorlesung “Datenbanken” (V4, Ü2) behandelt grundlegende Fragen zur Struktur (relational, objektorientiert, deduktiv) und Realisierung von Datenbanken. Weitere Themen beziehen sich auf die Implementation, Analyse von Anfragen, das Transaktions-Management? und das Administrations- Management. Spezialthemen behandeln Systeme zur computergestützten Zusammenarbeit, Video-Conferencing? und Media Spaces. o Wissensbasierte Systeme: Die zentralen Fragestellungen zur Darstellung und Deduktion von Wissen werden in der Vorlesung “Introduction to Artificial Intelligence” (V4, Ü2) behandelt, wobei formale Logiken die Basis bilden. Eine vertiefte Darstellung erfolgt in “Introduction to Knowledge Representation” (V4, Ü2).
  • Sprach- und Mustererkennung (i6): Die Verarbeitung natürlicher Sprache kann sich auf das geschriebene oder gesprochene Wort stützen. Dem tragen die Vorlesungen “Statistical Methods in Natural Language Processing” (V4, Ü2) und “Speech Recognition” (V4, Ü2) Rechnung. In der ersten Veranstaltung werden unterschiedliche Ansätze zur Analyse und Synthese behandelt, wobei statistische Methoden im Vordergrund stehen. Die zweite behandelt Techniken (Signalanalyse, akustische Modelle), welche eine Überführung gesprochener Sprache in eine textuelle Form erlauben.
  • Computergraphik und Multimedia (i8): Einführungen in das Gebiet der Computergraphik erfolgen anhand der Vorlesungen “Computergraphics I” (V4, Ü2) und “Computergraphics II” (V4, Ü2) mit einer Behandlung fortgeschrittener Techniken in der zweiten Veranstaltung. Vertiefende mathematische Verfahren zur geometrischen Modellierung insbesondere von Kurven resp. von Oberflächen kommen in den Vorlesungen “Geometric Modeling I” (V2, Ü2) und “Geometric Modeling II” zum Tragen.
  • Datenmanagement und -exploration (i9): Datenmanagement und Datenexploration werden zur effizienten Bewältigung von Data-Mining-Aufgaben? bei großen Datenbeständen und komplexen Objekten eingesetzt. Eine Einführung in die Aufgaben, Datenbanken, Zugriffstechniken etc. erfolgt in “Data-Mining Algorithms” (V4, Ü2). Zur Vertiefung werden Seminare im Themengebiet „Datenbanken für komplexe Objekte“ angeboten.
  • Computerunterstütztes Lernen (i9): eLearning wird in allen Bereichen des Lernens (von Schule über Hochschule zu Weiterbildung und selbst-gesteuertem Freizeitlernen) genutzt. Eine Einführung in die Gebiete, theoretischen Grundlagen, Anwendungsszenarien und didaktischen Designprinzipien erfolgt in der Vorlesung „Introduction into eLearning“ (V3, Ü2). Methoden, Werkzeuge und Sprachen zur Entwicklung web-basierter Lernsysteme werden in der Vorlesung „eLearning Technologies“ (V3, Ü2) behandelt. Vertiefende Seminare und Praktika runden diesen Bereich ab.
  • Medieninformatik (i10): Ausgangspunkt ist die Vorlesung “Designing Interactive Systems I” (V4, Ü2) mit einer Einführung in Konzepte zur Mensch-Maschine-Interaktion? (HCI). Parallel oder anschließend bietet sich der Besuch von “Current Topics in Media Computing and HCI” (V2, Ü1) an. Alternativ kann zur Komplettierung der ersten Veranstaltung auch “Designing Interactive Systems II” (V4, Ü2) besucht werden. Schwerpunkt dieser Veranstaltung sind technische Fragestellungen zum Interface- Design. Als weitere Ergänzung wird noch “HCI Design Patterns” (V2, Ü1) angeboten.
  • Software für eingebettete Systeme (i11): Die Vorlesung “Einführung in eingebettete Systeme” (V2, Ü1) bietet eine grundlegende Einführung in die Technologie, Funktionalität und den Entwurf eingebetteter Systeme. Spezielle Fragestellungen zum Softwareengineering elektronischer Systeme im Auto kommen in “Automotive Software Engineering” (V2, Ü1) zum Tragen. Vertiefungsmöglichkeiten werden in Form von Seminaren und Praktika angeboten.
  • Hochleistungsrechnen (LHR): Zentral für die einführende Vorlesung “Einführung in High- Performance Computing” (V4, Ü2) sind Verfahren zur Komplexitätsreduktion anhand struktureller Eigenschaften von Problemen und die Nutzung von Parallelität. Weitere spezielle Vorlesungen “Parallele Numerische Algorithmen” (V4, Ü2), “Parallele Algorithmen und Software für iterative Methoden” (V2, Ü2), “Parallele Algorithmen zur Vorkonditionierung linearer Systeme” (V2, Ü2) behandeln numerische Algorithmen und spezielle Parallelisierungen. Eine weitere Spezialisierung bezieht sich auf Simulationsverfahren. Für Probleme mit hohem Rechenaufwand (Wetterprognose etc.) lassen sich ggf. numerische Simulationsverfahren zur Lösung einsetzen “Combinatorial Problems in Scientific Computing” (V2). Techniken zur Codeoptimierung, semantischen Transformationen und weitere Techniken erlauben ggf. Optimierungen und damit den praktischen Einsatz der Verfahren. Fragestellungen hierzu werden u.a. in “Automatic Modification of the Semantics of Numerical Programs” (V4, Ü2) behandelt.

• Wahlveranstaltungen: Weitere Vorlesungen, Übungen, Praktika und Seminare im aktuellen Angebot des Vorlesungsverzeichnisses

C. Mathematische Methoden der Informatik

• Wahlpflichtveranstaltungen:
  • Logik: “Mathematische Logik”(V3, Ü1) führt in die grundlegenden Begriffe und Methoden der mathematischen Logik ein (Syntax und Semantik, Modellbeziehung, Erfüllbarkeit, Beweiskalküle, Definierbarkeit, etc.) und stellt Ausdrucksstärke und Grenzen logischer Systeme und fundamentale Resultate mathematischer Logik vor. Eine Vertiefung erfolgt im Rahmen von: „Mathematische Logik II“ (V4, Ü1).
  • Diskrete Strukturen: Hierbei handelt es sich um eine in mathematische Methoden einführende Veranstaltung (V2, Ü1). Studierenden, deren zweites Fach neben der Informatik weder technischer noch mathematischer Natur ist, empfehlen wir, diese Veranstaltung bereits im ersten Semester zu besuchen.
  • Graphentheorie: Die Graphentheorie (z.B. “Graphentheorie I” (V4, Ü2)) definiert eine Vielzahl von Begriffen (Weg, Zyklus, Baum etc.), Eigenschaften (zusammenhängend etc.) und Operationen über Graphen. Einige Grapheigenschaften sind dabei algorithmisch bestimmbar, für andere gibt es brauchbare Approximationsalgorithmen und andere schließlich sind (praktisch) algorithmisch unlösbar. Veranstaltungen: “Graphentheorie II” (V4), “Algorithmische Graphentheorie” (V2, Ü1).
• Wahlveranstaltungen: Weitere Vorlesungen nach Maßgabe des Vorlesungsverzeichnisses

D. Didaktik der Informatik

Bitte schauen Sie hierzu auf der Fachdidaktik-Seite nach.

Staatsexamensprüfungen

Das Staatsexamen in Informatik besteht aus einer schriftlichen Klausur (4 Stunden) und einer mündlichen Prüfung (45 Minuten) in der Fachwissenschaft und einer mündlichen Prüfung in der Fachdidaktik (45 Minuten). Die schriftliche Hausarbeit (Staatsexamensarbeit) kann auch in Informatik verfasst werden.

Die Prüfungen gehen über folgende Inhalte:

• schriftliche Klausur: über einen nicht vertieften Modul aus A, B und C.
• mündliche Prüfung I: über den vertieften Modul aus A, B und C.
• mündliche Prüfung II: über den Modul D. Fachdidaktik. (weitere Informationen hierzu auf der Fachdidaktik-Seite )
• evtl. schriftliche Hausarbeit (Staatsexamensarbeit): in Fachdidaktik oder Fachwissenschaft Informatik (kann auch im zweiten Fach oder den Erziehungswissenschaften absolviert werden)

Im Hauptstudium müssen insgesamt vier Leistungsnachweise (LN) erworben werden, drei aus der Fachwissenschaft und einer aus der Fachdidaktik.

Es gelten folgende Regelungen:

• Fachwissenschaft: Drei Leistungsnachweise aus größer gleich zwei verschiedenen Modulen. In dem Modul, das nicht Prüfungsgegenstand des ersten Staatsexamens ist, muss ein Leistungsnachweis erworben werden. Desweiteren muss mind. einer der Leistungsnachweise ein Seminarschein sein. z.B.:
  
  
  
  • LN durch Scheinklausur (o.ä.) in den Modulen A und B und Seminarschein in Modul B. Dann müsste Modul C auf jeden Fall im Staatsexamen geprüft werden.
  
  
  • LN durch Scheinklausur (o.ä.) in den Modulen B und C und Seminarschein in Modul A. Dann kann im Staatsexamen ein beliebiges Modul weggelassen werden.
  Beachten Sie, dass es nicht sinnvoll und empfehlenswert ist, einen Leistungsnachweis in dem nicht vertieften Modul zu machen, welches schriftlich im Staatsexamen geprüft wird.
• Fachdidaktik: Ein Leistungsnachweis aus dem fachdidaktischen Seminar zu den Praxisphasen.

Es müssen für die erste Prüfungsleistung in Fachwissenschaft bereits zwei LN (in Fachwissenschaft) vorliegen. Vor der nächsten muss dann auch der dritte LN vorgewiesen werden. Vor der Fachdidaktik-Prüfung? ist der LN in Fachdidaktik zu erlangen. Für die schriftliche Hausarbeit (Staatsexamensarbeit) muss ein LN aus dem Gebiet der Arbeit (Fachdidaktik, Fach, EZW) vorgelegt werden. Die neue Studienordnung erlaubt es die Prüfungen studienbegleitend zu absolvieren. D.h. die einzelnen Prüfungen können abgelegt werden, sobald die o.g. Zulassungsvoraussetzungen erfüllt werden. Für die Anmeldung zuständig ist das Landesprüfungsamt I NRW, Geschäftstelle Aachen. Bitte melden Sie sich rechtzeitig (teilweise mehr als zwei Monate vorher) an. Formulare zur Anmeldung der Prüfung finden Sie zur Zeit auf den Seiten des Lehrerbildungszentrums unter Aktuelles.
Beachten Sie, dass laut LPO die schriftliche Hausarbeit (Staatsexamensarbeit) spätestens im vorletzten Semester der Regelstudienzeit absolviert werden soll, da die Gutachter drei Monate zur Korrektur haben! Ebenfalls wichtig ist, dass die mündlichen Prüfungen in der Regel nur in der Vorlesungszeit absolviert werden dürfen, die schriftlichen nur im vom Prüfungsamt angegebenen Zeitraum in der vorlesungsfreien Zeit. Die genauen Fristen und Zeiträume kann man im folgenden Dokument nachlesen: Sie haben als Prüfungskandidat das Recht einen Prüfer vorzuschlagen. Setzen Sie sich von daher rechtzeitig mit Ihrem Dozenten in Verbindung und fragen Sie ihn, ob er Sie im Staatsexamen prüfen will (beachten Sie, dass die Prüfer im Staatsexamen beim staatlichen Prüfungsamt zugelassen sein müssen; sollte Ihr Prüfer eine solche Prüfung zum ersten Mal abnehmen, dann erkundigen sich über die Zulassung rechtzeitig!). Ebenfalls ist zu beachten, dass natürlich nicht jeder Prüfer alles prüft. Unter http://www-i6.informatik.rwth-aachen.de/~gstube/weiser.html#5.5.2. ist eine Matrix aufgezeichnet in der man ablesen kann, welcher Prüfer für welches Fach in Frage kommt. Für die schriftliche Prüfung müssen Sie nur einen Prüfer vorschlagen, für die mündliche Prüfung hingegen zwei.

---