MN-GM-DATPRO

Basismodul: Datenverarbeitung und Programmieren
Kennnummer MN-GM- DATPRO		Workload 180 h	Leistungs- punkte 6 LP	Studien- semester 2./(1.) Semester	Häufigkeit des Angebots jährlich	Beginn des Angebots jedes SoSe	Dauer 1 Semester
1	Lehrveranstaltungen a) Vorlesung b) Übung c) Projekt			Kontaktzeit 45 h 30 h		Selbststudium 15 h 45 h 45 h
2	Ziele des Moduls und zu erwerbende Kompetenzen Die Studierenden sollen im Teil „Programmieren“ lernen, einfache bis mittelschwierige praktische Problemstellungen aus den Bereichen Mathematik, Physik, Geophysik und Meteorologie in der Programmiersprache Python mit geeigneten Programmiermethoden zu lösen. Daneben sollen die Studierenden im Teil „Datenverarbeitung“ lernen, wie moderne Computer aufgebaut sind und funktionieren. Den Studierenden sollen die folgende Kompetenzen vermittelt werden: Algorithmisches Denken, Zerlegen von Problemen in einfachere Teilprobleme Algorithmen in der Programmiersprache Python implementieren zu können Standard-Datenverarbeitungsaufgaben (Statistik, Plotten, tabellenorientierte Datenverarbeitung) mit Python durchführen zu können Standardmethoden der Softwareentwicklung (Versionskontrolle, ggfs. Benutzung von CASE-Tools, Erstellen von Dokumentation) zu beherrschen Methodenkompetenzen: Auswahl eines geeigneten Algorithmus Auswahl von geeigneten Datenstrukturen Auswahl der geeigneten Methode zur Parallelisierung von Programmen Darüber hinaus werden allgemeine Kompetenzen gestärkt, wie z. B. : Durchhaltevermögen Selbständiges Arbeiten Zeitmanagement und Projektplanung Abstraktionsvermögen, konzeptionelles, analytisches und logisches Denken
3	Inhalte des Moduls Datenverarbeitung Einführung in Unix Darstellung von Zahlen und Objekten Datenaustauschformate Programmierstrategien und Software Engineering Rechnerhardware, Netzwerk Betriebssystem Multi-Prozessing Kryptographie Programmieren (Programmiersprache Python) Objekte und grundlegende Datentypen Flusssteuerung Routinen Verwendung von Modulen Objektorientiertes Programmieren Ausnahmefehler und Assertions Input und Output Iteratoren und Generatoren Wichtige Pythonmodule (z. B. NumPy, Matplotlib, SciPy, Pandas, xarray) Algorithmen und Datenstrukturen, Rekursion Parallelisieren
4	Lehr- und Lernformen Die theoretischen Inhalte werden in der Vorlesung vermittelt. In den Übungen wird das theoretisch Erlernte von den Studierenden unter Anleitung an praktischen Programmierbeispielen umgesetzt. Desweiteren werden in den Übungen Aufgaben gestellt, die dem weiteren Selbststudium zum Vertiefen des Stoffes dienen. In einem (benoteten) Projekt zeigen die Studierenden, dass sie aufwändigere Programmieraufgaben planen, implementieren und dokumentieren können.
5	Modulvoraussetzungen keine
6	Form der Modulprüfung/Modulabschlussprüfung Das Modul wird mit einer Projektarbeit abgeschlossen. Für eine gegebene Programmier-Aufgabenstellung sollen die Studierenden die Implementation selbständig planen, durchführen und dokumentieren. Die Projektarbeit hat eine Dauer von 8 Wochen und wird in elektronischer Form abgegeben. Abzugeben sind ein Bericht, der Source Code, einschließlich Dokumentation.
7	Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten Das Modul ist bestanden, wenn das Projekt bestanden wurde, die Übungen bestanden wurden, hierzu ist der Erwerb von 50 % der zu erreichenden Punkte hinreichend.
8	Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Das Modul kann in anderen mathematisch-naturwissenschaftlichen Fächern als Grundlagenmodul zur Vermittlung von Kenntnissen in Datenverarbeitung und Programmieren verwendet werden.
9	Gesamtnote/Fachnote Gewicht der Modulnote in der Gesamtnote: 6/180 (3,333%)
10	Modulbeauftragte/r Alexandre Wennmacher
11	Sonstige Informationen Version: 2023-03-21