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Grundlagen der Programmierung / Datenverarbeitung

Vorlesung, Wintersemester 2019/20

Veranstaltungsziele

Die Veranstaltung vermittelt grundlegende Programmierkenntnisse der Programmiersprache C/C++. Die Teilnehmer sollen die Fähigkeiten entwickeln einfache Programme zu verstehen und selbst zu entwickeln. Dazu gehören Anweisungen, Ablaufsteuerungen, Arrays, usw. aber auch grundlegende Konzepte der objektorientierte Programmierung. Ebenso soll auch die Nutzung komplexer Datenstrukturen mit Hilfe von Templates durch Anwendung der "C++ Standard Template Library" (STL) erlernt werden. Die Programmierung wird an Hand von Algorithmen und Datenstrukturen gegeben, von denen ebenfalls einfache Methoden vorgestellt werden. Die Vermittlung dieser Grundkenntnisse wird von Übungen am Computer begleitet. Die regelmäßige Teilnahme an den Übungen ist ein wesentlicher Faktor für das erfolgreiche Erlernen der Vorlesungsinhalte. 

Stichworte: Einführung und Motivation, wichtige Begriffe, Grundlagen der Programmierung, einfache Programme, Syntax, Semantik und Simulation, Verzweigungen, Schleifen, Primitive Datentypen, Felder (Arrays), Klassen, Methoden, Dateien, Rekursion, Objektorientierung, Vererbung, Templates, STL, Dynamische Datenstrukturen, Sortieralgorithmen.

Zielgruppen

  • Studierende der Studienrichtungen Maschinenbau,  Wirtschaftsingenieurwesen (Maschinenbau), Elektrotechnik und Wirtschaftsingenieurwesen (Elektrotechnik) im ersten Studiensemester.
  • Die Veranstaltung Grundlagen der Programmierung (Maschinenbaustudiengänge) und Datenverarbeitung (Elektrotechnikstudiengänge) sind identische Serviceveranstaltungen der Informatik.
  • Studierende der Elektrotechnik beachten bitte die Hinweise zur Veranstaltung Grundlagen der Programmierung für Ingenieure
  • Achtung!
    Wir bieten für Hörer aus "informatiknahen" Studiengängen (Informatik, Wirtschaftsinformatik, Ingenieurinformatik usw.) und Mathematik, die diese Vorlesung im Studium-Generale hören möchten, keine Prüfungsmöglichkeit und keinen Nachweis an. Für Studiengänge wie Physik, Wirtschaftswissenschaften usw. ist es möglich, im Zweifelsfall bitte anfragen.

Dozenten und Betreuung

  • Vorlesung: Matthias Fischer
  • Übungen:
    Michael Feldmann (Wissenschaftlicher Mitarbeiter Informatik)
    Matthias Habdank, Philipp Bornefeld (Wissenschaftliche Mitarbeiter Maschinenbau)
    Wolfgang Müller (Wissenschaftlicher Mitarbeiter Elektrotechnik)
    Bruno Mecke, Eric Kondratenko, Robert Maier, Jonas Müller (Studentische Tutoren)
  • Koordinatorin Tutorenprogramm im Maschinenbau
    Isabel Koke (Wissenschaftliche Mitarbeiterin Maschinenbau)

Wen frage ich was?

  • Übungsgruppen (Tausch, Zuweisung, Belegung geht nicht, ...)
    Maschinenbau & WIng-MB: Isabel Koke
    Elektrotechnik & WIng-ET: Wolfgang Müller
  • Übungszettel & Übungsaufgaben
    Verständnisfragen: der eigene Tutor
    Meldung von fehlerhaften Aufgaben: Michael Feldmann
  • Inhalte der Vorlesung
    zunächst immer der eigene Tutor
    bei weitergehenden Unklarheiten Matthias Fischer
  • Einrichtung und Lauffähigkeit der Entwicklungsumgebung auf Poolrechnern oder eigenem Notebook
    der eigener Tutor der Übungsgruppe

Termine

  • Termine für Vorlesung und Übungen sind in PAUL zu finden.
  • Der Übungsbetrieb beginnt in der ersten Vorlesungswoche, also ab 7.10.2019, noch vor der ersten Vorlesung.
    Ziel der ersten Übung ist die Einrichtung der Arbeitsumgebung in den Poolräumen und des eigenen Notebooks sowie die Überprüfung des IMT-Rechnerzugangs (Netzlaufwerk). Hierfür gibt es die folgende Schritt-für-Schritt Anleitung: Übungsblatt 0

Übungen

  • Übungsgruppen sollten nicht aus mehr als 20-25 Teilnehmer pro Gruppe bestehen, da der Übungsbetrieb am Rechner für größere Gruppen zu einem geringeren Lernerfolg führt. Wenn möglich verteilen Sie sich dementsprechend über alle angebotenen Gruppen.
  • Übungen für Maschinenbau und Elektrotechnik finden in getrennten Gruppen statt.

Nur Maschinenbaustudiengänge

  • Die Studierenden des ersten Semesters werden durch den zentral gestalteten Stundenplan gleichmäßig über die ersten 10 Übungsgruppen verteilt. Die Belegung der Übungen erfolgt, durch Teamer geleitet, in der Orientierungsphase. Wer die Orientierungsphase versäumt hat und daher noch keiner Übungsgruppe angehört, wendet sich bitte an Isabel Koke in ihren Sprechstunden zu Semesterbeginn.
  • Wegen der zentralen Zuordnung von Neuanfängern zu den regulären Übungsgruppen sind die Gruppen 1-10 für Wiederholer bis zur ersten Vorlesung gesperrt. Wiederholer melden sich deshalb bis spätestens zum 6.10.19 zur Übungsgruppe 11 (Wiederholer) an.
    Im Laufe der ersten Vorlesungswoche werden die Wiederholer der Gruppe 11 über PAUL informiert, wann für Wiederholer die Ummeldung von der Gruppe 11 in eine reguläre Gruppe 1-10 möglich ist.

Lehrveranstaltungsmaterialien

  • Materialien zur Vorlesung finden Sie im PANDA-System.
  • Ihre Anmeldedaten zur Veranstaltung in PANDA werden automatisch jede Nacht von PAUL übernommen, d.h. also zuerst in PAUL zur Übung anmelden und einen Tag Systemverzug beachten.

Prüfungen

  • Die Prüfung zur Veranstaltung findet als schriftliche Klausur statt. Die erste Klausur findet in der vorlesungsfreien Zeit des Wintersemesters statt, die zweite Klausur in der vorlesungsfreien Zeit im Sommersemester 2020.
  • Alles was wir behandelt haben ist klausurrelevant. Es gibt keine Probeklausuren. Wir stellen alle alten Klausuren elektronisch in PANDA zur Verfügung. Musterlösungen für die alten Klausuren werden nicht ausgegeben.
  • Achtung!
    Wir bieten für Hörer aus informatiknahen Studiengängen (Informatik, Wirtschaftsinformatik, Ingenieurinformatik usw.) und Mathematik, die diese Vorlesung im Studium-Generale hören möchten, keine Prüfungsmöglichkeit und keinen Nachweis an. Für Studiengänge wie Physik, Wirtschaftswissenschaften usw. ist es möglich, im Zweifelsfall bitte anfragen.

Literatur

  • Ulrich Breymann, Der C++-Programmierer, Carl Hanser Verlag, 2015
  • Ulrich Breymann, C++ eine Einführung, Carl Hanser Verlag, 2016
  • Bjarne Stroustrup, Einführung in die Programmierung mit C++, Pearson Studium, 2010
  • Bjarne Stroustrup, Die C++-Programmiersprache, Carl Hanser Verlag, 2015
  • Bjarne Stroustrup, Eine Tour durch C++, Carl Hanser Verlag, 2015
  • Dietrich May, Grundkurs Software-Entwicklung mit C++, Vieweg-Verlag, 2006
  • Dirk Louis, C++, Carl Hanser Verlag, 2014
  • Norbert Heiderich, Wolfgang Meyer, Technische Probleme lösen mit C/C++, Carl Hanser Verlag, 2016
  • Uwe Probst, Objektorientiertes Programmieren für Ingenieure, Carl Hanser Verlag, 2015

  • Für Fortgeschrittene und Interessierte
    Scott Meyers, Effective C++: 55 Specific Ways to Improve Your Programs and Designs, Addison-Wesley Professional Computing, 2005

  • Weitere Literatur finden Sie im Semesterapparat,
    zu diesem Thema gibt es sehr viele weitere sehr schöne Bücher, die hier nicht alle gelistet werden können.