Programmierung und Modellierung

Maschinenbau, Bachelor (PO-2023)

Modulnummer / Modulcode WP-ProgMeth
Modulname Programmierung und Modellierung
Art des Moduls Wahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Die Studierenden sind in der Lage, Kernkonzepte der objektorientierten Programmierung (z. B. Klassen, Objekte, Kapselung, Vererbung, Polymorphie) zu erläutern und anzuwenden. Sie kennen die Phasen der objektorientierten Softwareentwicklung (Analyse, Entwurf, Implementierung) und können die Grundprinzipien eines guten Softwareentwurfs erklären (z. B. Separation of Concerns, geringe Kopplung, hohe Kohäsion).

Die Studierenden können zentrale Diagrammarten der Unified Modeling Language (UML) (Klassen-, Objekt-, Aktivitäts-, Zustands- und Sequenzdiagramme) verstehen, interpretieren und zur Modellierung von Software einsetzen. Sie können aus einer gegebenen Problemstellung ein einfaches objektorientiertes Softwaredesign ableiten, dieses in einer Programmiersprache implementieren und die Implementierung durch systematische Tests überprüfen.
Lehrveranstaltungsarten VLmP (2 SWS), Ü (2 SWS)
Lehrinhalte

Die Vorlesung vermittelt folgende Inhalte:

  • Einführung in die Grundlagen der objektorientierten Programmierung und Modellierung, zentrale objektorientierte Konzepte: Klassen und Objekte, Vererbung, Polymorphie, Veranschaulichung durch Klassendiagramme und Programmierbeispiele
  • Objektorientierte Analyse: Bestimmung des Systemkontexts, Erhebung und Strukturierung von Anforderungen, Tabellarische Beschreibung von Anwendungsfällen (Use Cases), Erstellung grober Ablaufmodelle mittels Aktivitätsdiagrammen
  • Objektorientierter Entwurf: Entwurfsprinzipien und systematisches Vorgehen, Strukturierung des Systems, Definition von Schnittstellen, UI-Mockups, Definition von Testfällen, Modellierung mit Klassendiagrammen, Aktivitätsdiagrammen, Zustandsdiagrammen, Sequenzdiagrammen,
  • Implementierung: Objektorientierte Implementierung eines einfachen Softwaresystems, Umsetzung einer Benutzerschnittstelle, Integration von Datenspeicherung, Implementierung von Testfällen

Die Konzepte werden anhand von praktischen Fallbeispielen erprobt.
Titel der Lehrveranstaltungen Programmierung und Modellierung
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) Die Vorgehensweise und die eingesetzten Techniken werden in der Vorlesung vorgestellt und die Anwendung anhand von Beispielen vorgeführt. Die Techniken werden dann anhand von verpflichtenden Hausaufgaben an einem Fallbeispiel eingeübt.
Verwendbarkeit des Moduls Bachelor Informatik
Dauer des Moduls Ein Semester
Häufigkeit des Angebotes jährlich im Wintersemester
Sprache Deutsch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul Module „Einführung in die Informatik“, „Algorithmen und Datenstrukturen“
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul keine
Studentischer Arbeitsaufwand 180 h (60 h Präsenzzeit + 120 h Selbststudium)
Studienleistungen S1: Bearbeitung von Übungsaufgaben (ggf. in Kleingruppen von 2 - 3 Studierenden) und Präsentation der Übungsaufgaben (ca. 10 - 20 Min.) in den Tutorien durch wechselnde Mitglieder der Kleingruppe. Es müssen alle Übungszettel bearbeitet werden. Je Übungszettel sind mindestens 50% der Punkte zu erreichen.
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung Studienleistung S1
Prüfungsleistungen Klausur (90 - 120 Min.)
Anzahl Credits (ECTS) 6 cp
Lehreinheit Informatik
Modulverantwortliche/r Prof. Dr. Joel Greenyer
Lehrende Prof. Dr. Joel Greenyer und Mitarbeitende
Medienformen Folien, Live Programmierung
Literatur
  • Bernd Oestereich, Axel Scheithauer, Analyse und Design mit der UML 2.5: Objektorientierte Softwareentwicklung, De Gruyter Oldenbourg, 11. Aufl., 2013
  • Stephan Kleuker, Grundkurs Software-Engineering mit UML: Der pragmatische Weg zu erfolgreichen Softwareprojekten, Springer Vieweg, 5. Aufl., 2025
  • Manfred Broy und Marco Kuhrmann, Einführung in die Softwaretechnik, ‎ Springer Vieweg, 1. Aufl. 2021