November 1999
Die Universität Siegen bietet seit langem den Studiengang Technische Informatik an. Seit dem Wintersemester 1998/99 ein weiterer Informatik-Studiengang hinzukommen, die Wirtschaftsinformatik. Diese und noch weitere Informatik-Studiengänge werden auch andernorts angeboten. Dieses Papier ist gedacht für Interessenten an einem Informatik-Studium, die vor der Frage stehen, für welchen der Informatik-Studiengänge sie sich entscheiden sollen. Es führt allgemein in das Wissenschaftsgebiet Informatik, dessen Teilgebiete und die resultierenden Studiengänge ein. Ferner werden die zugehörigen Arbeitsmärkte vorgestellt.
Informatik ist die Wissenschaft von der automatischen Verarbeitung von Informationen, primär durch Digitalrechner.
Programme werden nicht um ihrer selbst willen realisiert, sondern um eine reale Aufgabe zu lösen und einen Nutzen zu bewirken. Dieser Nutzen liegt letztlich in einem ``Anwendungsgebiet'' (außerhalb der Informatik), beispielsweise in einer Textverarbeitung, einem betrieblichen Informationssystem, einem Spiel, einer Robotersteuerung oder vielem anderen. Bevor allerdings das Anwendungsprogramm laufen kann, muß zunächst einmal diverse Systemsoftware (Betriebsystem, Netzwerkprotokolle, Graphiksysteme u.a.) und natürlich die Hardware verfügbar sein; diese Systeme sind weitgehend unabhängig vom konkreten Anwendungsfeld. Diese Beobachtung führt zu einer Aufteilung der Informatik als Wissenschaftsgebiet in:
Die Theoretische Informatik legt die mathematischen,
formalen Grundlagen für die anderen Gebiete, sie
erforscht unter Einsatz mathematischer Methoden und Modelle
sozusagen die ``Hebelgesetze'' der Informatik.
Beispielsweise kann man zeigen, daß es Probleme gibt, die
sich überhaupt nicht mit Algorithmen lösen lassen, oder
daß sich viele (häufig auftretende) Probleme mit
vertretbarem Aufwand nicht exakt lösen lassen. Um noch
einen Vergleich mit der Physik zu wagen: es wird gezeigt,
daß es kein perpetuum mobile geben kann. Wichtige
Teilgebiete der Theoretischen Informatik sind die Theorie
der formalen Sprachen, Automatentheorie,
Komplexitätstheorie, Semantik und die Theorie der
Datentypen.
Die Praktische Informatik befaßt sich mit einer Reihe
von ``praktischen'' Problemen, die zu lösen sind, damit
ein Rechner überhaupt benutzbar ist. In diesem
Zusammenhang sind meist komplexe Softwaresysteme zu
realisieren, die typischerweise dem jeweiligen
wissenschaftlichen Teilgebiet seinen Namen geben:
Betriebssysteme verwalten die ``nackte'' Hardware und
stellen den Benutzern Dateisysteme, parallele
Ausführbarkeit von Programmen, Zugriffskontrollen und
diverse andere Basisdienste zur Verfügung.
Rechnernetze bestehen neben den physischen Verbindungen
aus Protokollen, durch die verschiedene Rechner
kommunizieren und die z.B. eine gesicherte
Datenübertragung ermöglichen. Übersetzer
transformieren Programme, die in höheren
Programmiersprachen wie C++, Java oder Prolog geschrieben
sind, in Maschinensprachen, deren Instruktionen direkt von
der Hardware ausgeführt werden können.
Datenbanksysteme verwalten umfangreiche Datenbestände
und bieten leistungsfähige Funktionen zur Suche in den
Daten und zur Erhaltung der Korrektheit der Daten. Die
Softwaretechnik befaßt sich mit Methoden zur
kosteneffektiven Entwicklung von qualitativ hochwertiger,
benutzergerechter Software; hierunter fallen u.a. Methoden für die Systemanalyse, das Projektmanagement und
die Qualitätssicherung. Weitere Beispiele für Bereiche
der Praktischen Informatik sind Computergraphik,
Künstliche Intelligenz und Simulation.
Die Technische Informatik befaßt sich mit dem
funktionellen Aufbau und der logischen Struktur von
Rechnern und den zugehörigen Geräten. Beispiele für
Teilgebiete der Technischen Informatik sind
Rechnerarchitektur, Prozeßdatenverarbeitung und
Realzeitsysteme, VLSI-Entwurf, Testbarkeit von ICs,
Co-Design von Hard- und Software, Robotik oder
Nachrichtenübertragung. Einige dieser Teilgebiete
weisen starke Bezüge zur Elektrotechnik auf.
Beispiele für ``angewandte Informatiken'' sind die Wirtschaftsinformatik, Rechtsinformatik, Medizinische Informatik, Ingenieur-Informatik und Medieninformatik. Diese Wissenschaftsgebiete liegen regelmäßig im Überlappungsbereich zwischen der Informatik und der Wissenschaft des Anwendungsbereichs, sind also interdisziplinär.
Einen Ingenieur definiert man als einen wissenschaftlich gebildeten Fachmann der Technik, der technische Gegenstände, Anlagen, Verfahren oder Systeme erforscht, plant, entwirft, konstruiert, fertigt, vertreibt, überwacht oder verwaltet. Diplom-Informatiker sind gemäß dieser Definition Ingenieure für datenverarbeitende Systeme.
Die vorstehende Definition läßt die große Bandbreite der beruflichen Tätigkeiten gut erkennen: angefangen von der Analyse der Benutzeranforderungen und Beratung bei der Systemauswahl, über Systemplanung, -entwurf und -realisierung bis hin zur Installation, Anpassung und Einbettung an lokale Verhältnisse, Einführung und Anwenderschulung. Nicht zutreffend ist der möglicherweise aufkommende Eindruck, Informatiker würden in der beruflichen Praxis fast ausschließlich am Rechner sitzen und an technischen Problemen tüfteln2: ganz im Gegenteil wird in vielen Bereichen die meiste Zeit für die Kommunikation mit Benutzern oder mit Kollegen innerhalb von Entwicklungsteams verwendet und eher weniger als die Hälfte der Arbeitszeit für rein technische Tätigkeiten. Insofern steht Kommunikations- und Teamfähigkeit an oberster Stelle der Qualifikationen, die von Arbeitgebern gewünscht werden.
Die fachlichen Tätigkeiten variieren je nach Art
des datenverarbeitenden Systems erheblich: häufig
auftretende Klassen von Systemen sind schon oben bei der
Praktischen Informatik und bei der Angewandten Informatik
aufgezählt worden. Zwei Beispiele wollen wir etwas
genauer vorstellen:
An den beiden vorstehenden Beispielen läßt sich erahnen, daß Informatiker nicht nur Kenntnisse in der Informatik haben müssen, sondern auch Kenntnisse in einem anderen Fachgebiet; in den beiden vorstehenden Beispielen wäre es die Wirtschaftswissenschaft bzw. Elektrotechnik.
Die immense thematische Bandbreite innerhalb der
Kerninformatik und den Anwendungsgebieten kann nicht von
einer Person abgedeckt werden; daher werden größere
EDV-Systeme heute immer in mehr oder weniger großen Teams
(typischerweise in der Größenordnung von 10 - 1000
Personen) entwickelt, in denen Entwickler mit
unterschiedlichen Spezialkenntnissen zusammenarbeiten.
Hieraus ergeben sich folgende Richtlinien und
Randbedingungen für die Ausbildung von Informatikern:
Aufgrund dieser Überlegungen werden bei allen Informatik-Studiengängen im Grundstudium Grundlagen in der praktischen, theoretischen und technischen Informatik vermittelt; hinzu kommt notwendiges Vorwissen in Mathematik. Im Hauptstudium werden diese Bereiche vertieft, wobei unterschiedliche Schwerpunkte gesetzt werden.
Alle Informatik-Studiengänge sehen ferner ein Anwendungsfach vor: Hierbei sollte es sich im Prinzip um einen Bereich der Angewandten Informatik handeln. Der Anteil des Anwendungsfachs im Curriculum unterscheidet sich bei den verschiedenen Studiengängen deutlich4:
Die beiden in Siegen angebotenen
Informatik-Studiengänge sind im oben definierten Sinn
interdisziplinäre Angewandte Informatiken (Details s. Abschnitt
.
Bei der Technischen Informatik ist die Elektrotechnik
das Anwendungsfach; typische (aber keineswegs
ausschließliche) Arbeitsgebiete von Technischen
Informatikern sind die Entwicklung eingebetteter Systeme,
Rechnernetze oder ICs, Robotik und Fabrikautomation.
Die Bezeichnung Technischen Informatik wird bundesweit leider nicht einheitlich verwendet. Statt Technische Informatik wird teilweise die Bezeichnung Ingenieur-Informatik verwendet. Mit Ingenieur-Informatik wiederum werden teilweise Studiengänge bezeichnet, die andere Ingenieurfächer als Anwendungsfach haben, bspw. den Maschinenbau oder die Chemietechnik. Ferner ist der Anteil des Anwendungsfachs vielfach nur im Bereich von 30 %, so daß unklar ist, ob tatsächlich ein interdisziplinärer Studiengang vorliegt. Bei Vergleichen zwischen Angewandten Informatiken an verschiedenen Hochschulen müssen daher leider diese Merkmale immer im Einzelfall geprüft werden.
Bei der Wirtschaftsinformatik sind die
Wirtschaftswissenschaften, insb. die
Betriebswirtschaftslehre, das Anwendungsfach. Typisches
Arbeitsgebiet von Wirtschaftsinformatikern ist die
(Weiter-) Entwicklung von betrieblichen
Informationssystemen; dies umfaßt die Entwicklung von
Basissystemen (Datenbanksysteme, neuerdings auch
multimediale Benutzungsschnittstellen), Weiterentwicklung
und Anpassung von Standardpaketen und Analyse neuer
Anwendungen.
Beide Studiengänge werden in einer Kurz- und Langzeitversion angeboten. An ein Grundstudium von 4 SWS Dauer schließt sich ein 2- bzw. 4-semestriges Hauptstudium an. Die prüfungsrelevanten Umfänge in SWS (Semesterwochenstunden) sind in der folgenden Tabelle angegeben:
Die Informatik-Anteile beider Studiengänge sind
weitgehend identisch. Wichtige grundlegende Themen bzw.
Fächer sind:
Um zumindest Grundkenntnisse in allen wichtigen Bereichen der praktischen Informatik zu erzielen, wurde vor kurzem in Siegen eine völlig neue Struktur für das Hauptstudium entwickelt: diese basiert auf dem Konzept der Informatik-Kernfächer. Es handelt sich hierbei um Veranstaltungen im Umfang von 2V+1Ü, die typischerweise aus Anwendungssicht in ein Fach des Hauptstudiums einführen. Die Liste der Kernfächer ist:
Durch die weitgehend obligatorischen Kernfächer wird eine sehr gute Allgemeinbildung in der praktischen Informatik und dadurch eine hohe praktische Lösungskompetenz erreicht. Aufbauend auf die Kernfächer werden im Hauptstudium vertiefende Fächer angeboten, wobei diese Fächerkataloge bei beiden Studiengängen variieren.
In beiden Studiengängen ist im Grundstudium ein Programmierpraktikum und im Hauptstudium eine Projektgruppe vorgesehen; in beiden Praktika wird in Gruppen gearbeitet, wobei das Programmierpraktikum primär der Vertiefung allgemeiner Programmierkenntnisse dient, während die Projektgruppe ein anwendungsbezogenes Problem, ggf. sogar in Kooperation mit externen Institutionen, bearbeitet.
Im Grundstudium werden Grundlagen sowohl in der Informatik wie auch der Elektrotechnik vermittelt, wobei die Schwerpunkte bei der praktischen und technischen Informatik liegen.
Im Hauptstudium sind neben den schon erwähnten Informatik-Kernfächern weitere Informatik- und Elektrotechnik-Veranstaltungen zu belegen, wobei ein sinnvoller Schwerpunkt zu bilden ist. Intendiert sind vor allem Schwerpunkte im Bereich der Technischen Informatik, möglich sind aber auch Schwerpunkte im Bereich der Praktischen Informatik oder Elektrotechnik6.
Der Studiengang Technische Informatik wird bis auf die Mathematik-Anteile allein vom Fachbereich 12 Elektrotechnik und Informatik angeboten.
Im Grundstudium werden Grundlagen vor allem in der Informatik (incl. mathematische Grundlagen), der Betriebswirtschaftslehre und der Wirtschaftsinformatik vermittelt.
Das Hauptstudium umfaßt Informatik-Kernfächer, vertiefende Veranstaltungen in der BWL und der Wirtschaftsinformatik und einen Wahlbereich. Ferner ist ein zusätzliches Praktikum über betriebliche Anwendungssysteme vorgesehen.
Dieser Studiengang ist dem Fachbereich 5 Wirtschaftswissenschaften zugeordnet. Die Mathematik-Anteile übernimmt der Fachbereich 6 Mathematik, die Informatik-Anteile der Fachbereich 12.
Bei einer Entscheidung zwischen den beiden Studiengänge können verschiedene Entscheidungskriterien herangezogen werden:
Bei der Technischen Informatik sind zusätzlich Kenntnisse in (oder zumindest Interesse an) Physik oder Chemie wünschenswert, da sich die Technische Informatik vielfach mit physikalischen Phänomenen befassen muß. Wer Interesse an Robotik, Anlagensteuerung, Rechnernetzen und Ähnlichem hat, sollte die Technische Informatik wählen.
Bei der Wirtschaftsinformatik sind stattdessen Kenntnisse in bzw. Interesse an betrieblichen und volkswirtschaftlichen Strukturen, Management, Recht, Marketing und Finanzwirtschaft wünschenswert, da betriebliche Anwendungssysteme immer als Mittel zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit und Konkurrenzfähigkeit von Unternehmen gesehen werden müssen.
Diese strukturellen Aspekte werden überlagert von der konjunkturellen Lage. Diese ist seit etwa 1997 durch einen starken Nachfrageüberhang nach Informatikern gekennzeichnet. Ursachen sind einerseits seit Jahren sinkende Anfängerzahlen in der Informatik, andererseits eine stark wachsende Nachfrage infolge einer Reihe von Faktoren: Euro-Umstellung und europäische Währungsunion, Jahr-2000-Problem, Multimedia-Boom, jetzt aufkommender elektronischer Handel und virtuelle Unternehmen usw. Der Nachfrageüberhang wird mittelfristig nicht abgebaut werden können, daher ist noch auf Jahre hinaus mit sehr guten Arbeitsmarktchancen für alle Informatiker zu rechnen.
Dies erklärt auch den scheinbar kuriosen Zustand, daß es z.B. im Studiengang Wirtschaftsinformatik eine Vorlesung ``Einführung in die Wirtschaftsinformatik'' gibt; diese bezieht sich natürlich nicht das Themenspektrum des Curriculums, sondern nur das des Wissenschaftsgebiets.