Informatik I, HS 13

Übersicht

Informatik I ist ein Modul in der Assessmentstufe im Herbstsemester 2013. Für das Bestehen der Veranstaltung werden 9 AP (ECTS) vergeben.
Sie lernen das Analysieren eines Problems, die Umsetzung der Problemlösung in ein Programm und deren Programmierung in Java. In Bezug auf die technischen Grundlagen der Informatik werden Ihnen die formalen Grundlagen des Rechners (Computers), seines technischen Aufbaus, seiner Funktionsweise sowie seines Betriebssystems nahegebracht.
Die Veranstaltung gliedert sich somit in zwei Teile:

Jeder Teil besteht aus einer Vorlesung, welche den Stoff vermittelt, und darauf abgestimmten Übungen zur Festigung und Vertiefung des Erlernten.

Hinweise für Studierende der Mathematik

Studierende der Mathematik, die im Nebenfach Informatik studieren, belegen  Informatik I (V+Ü). Für diese Studierende gelten dieselben Bedingungen, wie für Studierende der Informatik: Beide Teile der Veranstaltung, d.h. sowohl 'Einführung in die Programmierung', wie auch 'Technische Grundlagen der Informatik' müssen besucht und die Zwischentests 1 und 2, wie auch beide Teile der Assessmentprüfung müssen erfolgreich absolviert werden.

Alle anderen Studierenden der Mathematik belegen Programmierung für Mathematik (V+Ü). Für diese Studierende ist nur der erste Teil der Vorlesung (Einführung in die Programmierung) relevant. Weitere Informationen sind der Webseite für Programmierung für Mathematik zu entnehmen.

Teil 1: Einführung in die Programmierung

Der erste Teil der Veranstaltung vermittelt die Konzepte der Objekt-Orientierten Programmierung. Anhand der Programmiersprache Java lernen Sie grundlegende Konstrukte wie Klassen, Objekte, Zuweisungen und Kontrollstrukturen, sowie weiterführende Konzepte wie Vererbung und Polymorphismus kennen.

Nach dem erfolgreichen Abschluss dieser Einführung werden Sie mit der Kunst vertraut sein, gut strukturierte und funktionsfähige Programme gemäss den wichtigsten Prinzipien des modernen Software Engineerings zu schreiben. Sie werden die nötigen Kenntnisse erlangt haben, um sich weiterführende Details der Sprache Java und der verfügbaren Klassenbibliotheken zu erarbeiten. Ausserdem werden Sie dazu in der Lage sein, selbstständig die Verwendung von anderen Objekt-Orientierten Programmiersprachen zu erlernen.

Teil 2: Technische Grundlagen der Informatik

Sie lernen in den Rechnerstrukturen die formalen Grundlagen und endliche Automaten kennen, die u.a. zum Entwurf von asynchronen und synchronen Schaltwerken geeignet sind. Basierend auf Registern und Zahlensystemen werden die arithmetisch-logischen Einheiten eingeführt. Die CPU des klassischen von-Neumann-Rechners wird ebenso erläutert wie weiterführende RISC/CISC-Architekturen. Basierend auf Input/Output-Informationen und dem Verständnis für Interrupts sowie Speichern wird ein Einblick in die Aufgaben der Rechnerorganisation vermittelt.

Organisatorisches

Dozierende: Prof. Dr. Harald Gall und Prof. Dr. Burkhard Stiller
Assistenten: Sebastian Müller (EProg), Daniel Dönni (TGI), Corinna Schmitt (TGI)
Teaching Assistants: Martina Rakaric, Carol Alexandru
Zeit und Ort der Vorlesung: Dienstag 12:15-13:45 ( BIN-1-B.01), Mittwoch 12:15-14:45 (BIN 0.K.02), zusätzlich Übungsstunden während der Woche.
Sprache: Vorlesung in Deutsch, Literatur in Englisch
Vorlesungsnummer: 525
AP (ECTS): 9
Assessmentprüfung: Wird noch bekannt gegeben.
Hinweis: Diese Informationen dienen zur Ergänzung des Vorlesungsverzeichnisses (VVZ). In Zweifelsfällen gelten immer die offiziellen Angaben im VVZ.

Modulbuchung

Um sich für die Veranstaltung anzumelden und zur Prüfung zugelassen zu werden, müssen die Studierenden eine Modulbuchung vornehmen. Die Modulbuchungsnummer von Informatik I lautet 525. Die Buchungsfristen sind der Modulbuchungsseite zu entnehmen.

Vorkenntnisse und Voraussetzungen

Wir setzen keine Programmierkenntnisse voraus, erwarten aber dass Sie mit aktuellen Betriebsystemen (Mac OSX, Linux oder Windows 7/XP) zumindest rudimentär umgehen können, sprich dass Ihnen das Arbeiten mit Dateien/Ordnern und dergleichen vertraut ist. Die Informatikdienste der Universität bieten entsprechende Kurse für Studierende kostenlos an.

Desweiteren erwarten wir ein gutes mathematisches Grundverständnis und Englischkenntnisse auf Maturaniveau.

Die Veranstaltung 'Info1' legt einen wichtigen Grundstein für das weitere Informatikstudium. Von den Studierenden wird daher regelmässige Anwesenheit und aktive Mitarbeit - sowohl in der Vorlesung, als auch während den Übungen - sowie die seriöse Vorbereitung und selbständige Lektüre der in der Vorlesung angegebenen Literatur und auch von weiterführenden Materialien erwartet.

Leistungsnachweis

Der Leistungsnachweis besteht aus zwei Teilen:

  1. regelmässigen Zwischentests während dem Semester
  2. einer Schlussklausur

Zwischentests

Die Zwischentests finden insgesamt zwei mal während dem Semester statt und umfassen den gesamten bis dahin in der Vorlesung besprochenen Stoff (inkl. nicht explizit vom Dozenten vermittelter Stoff aus Übungen und Pflichtliteratur). Jeder Zwischentest besteht sowohl aus einem Eprog als auch einem TGI Teil. Ein Zwischentest ist nur dann bestanden, wenn beide Teile einzeln bestanden werden.

Nummer Datum Ort Relevanter Stoff Weiteres
Zwischentest 1 30.10.2013
17:30
Y24-G-45 Stoff der Vorlesung, Übungen und relevanten Kapitel im Buch, bis und mit 23.10.2013 Legi mitbringen
Zwischentest 2 27.11.2013
17:30
Y24-G-45 Stoff der Vorlesung, Übungen und relevanten Kapitel im Buch, bis und mit 20.11.2013 Legi mitbringen

Die Datumsangaben für den Zwischentest sind provisorisch und können sich noch ändern. Die Teilnahme an den Zwischentests ist obligatorisch. Als Ausnahme gelten nur Krankheit oder Militärdienst. Arztzeugnisse müssen binnen fünf Tagen nach dem versäumten Zwischentest-Termin, Marschbefehle vor Antritt des Dienstes den verantwortlichen Assistenten (s.o.) vorgewiesen werden. Bei unentschuldigtem Versäumen eines Zwischentests gilt der Leistungsnachweis als nicht erbracht (Note 1.0 für die ganze Veranstaltung).

Das Bestehen der Zwischentests wirkt sich auf die Note an der Assessmentprüfung aus: Pro nicht-bestandenem Zwischentest erhalten Studierende einen Abzug von 0.5 auf Ihre Abschlussnote. Der Abzug kann jedoch nicht zu einer ungenügenden Note führen.

Beispiele (die erste Spalte bezeichnet die Note an der Assessmentprüfung, die erste Reihe den Abzug auf Grund nicht-bestandener Zwischentests, die übrigen Zellen die Gesamtnote für die Veranstaltung Informatik 1):

Abzug → 0 x 0.5 1 x 0.5 2 x 0.5
6.00 6.00 5.50 5.00
5.75 5.75 5.25 4.75
5.50 5.50 5.00 4.50
5.25 5.25 4.75 4.25
5.00 5.00 4.50 4.00
4.75 4.75 4.25 4.00
4.50 4.50 4.00 4.00
4.25 4.25 4.00 4.00
4.00 4.00 4.00 4.00
3.75 3.75 3.75 3.75
3.50 3.50 3.50 3.50
3.25 3.25 3.25 3.25
... ... ... ...

Schlussklausur

Datum: 19.12.2013

Zeit: 10:00 - 12:00

  • Einlass: 09:30
  • Prüfungszeit: 10:00

Der geprüfte Stoff umfasst alle Themen die in der Vorlesungen, den Übungen oder im Buch behandelt werden. Explizit ausgenommen sind nur GUIs. Im Gegensatz zu den Zwischentests müssen an der Schlussprüfung nicht beide Teile (EProg und TGI) einzeln bestanden werden.

Weitere Informationen:

Literatur

Die Pflichtliteratur ist im Studentenladen der Universität Zürich oder über Amazon.com erhältlich.

Einführung in die Programmierung

Der erste Teil der Vorlesung wird sich stark an dem folgenden Buch orientieren. Da in der Vorlesung aus Zeitgründen jedoch nicht sämtliche Themen in der erforderlichen Tiefe besprochen werden können, ist eine selbständige Lektüre der behandelten Themen unerlässlich und der Inhalt des Buches somit ebenfalls prüfungsrelevant! Das Buch enthält zudem zahlreiche Kontrollfragen inkl. Antworten, die ebenfalls selbstständig zu bearbeiten sind.

  • Walter Savitch, Frank M. Carrano, Java: An Introduction to Problem Solving & Programming, Prentice Hall, 6th Edition, February 24, 2011, ISBN-13: 978-0132162708.

Neben der oben genannten Pflichtlektüre, sei die folgende Literatur als Ergänzung/zur Vertiefung empfohlen:

  • Bert Bates und Kathy Sierra. Head First Java, O'Reilly, 2003, ISBN-13 0-596-00465-6
  • Cornelia Heinisch, Frank Müller-Hofmann und Joachim Goll, Java als erste Programmiersprache: Vom Einsteiger zum Profi, Teubner Verlag, 5. Auflage, März 2007, ISBN-13: 978-3-8351-0147-0.
  • Reinhard Schiedermeier, Programmieren mit Java, Pearson Studium, 2005, ISBN-13: 3-8273-7116-3.

Technische Grundlagen der Informatik

Die Pflichtlektüre für den zweiten Teil der Veranstaltung ist die Folgende:

  • Helmut Herold, Bruno Lurz, Jürgen Wohlrab, Grundlagen der Informatik, Pearson Studium, Juni 2012, 2. Edition, ISBN13: 9-7838689-4111-1

Hinweis: Die Vorlesung wird nicht das gesamte Buch abdecken. Eine Liste mit den relevanten Kapiteln wird zu gegebener Zeit veröffentlicht.