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Bio­in­for­ma­tik

Vor­be­mer­kun­gen

Fach­li­che Vor­be­mer­kun­gen
Die Bio­in­for­ma­tik bil­det eine Schnitt­stel­le zwi­schen ex­pe­ri­men­tel­ler Bio­lo­gie und In­for­ma­tik, bei der Me­tho­den der In­for­ma­tik in­ter­dis­zi­pli­när auf Pro­ble­me der Le­bens­wis­sen­schaf­ten an­ge­wen­det wer­den. Dabei wer­den quan­ti­ta­ti­ve theo­re­ti­sche An­sät­ze ver­folgt, deren Ziel es ist, com­pu­ter­ge­stützt große Da­ten­men­gen ver­ar­bei­ten zu kön­nen.
Mit dem zu­neh­men­den Ein­satz von Hoch­durch­satz­tech­no­lo­gi­en in der Mo­le­ku­lar­bio­lo­gie hat sich die Bio­in­for­ma­tik vom an­fäng­li­chen Sta­tus einer Hilfs­dis­zi­plin zu einer selbst­stän­di­gen Wis­sen­schaft ent­wi­ckelt. Bei der Ana­ly­se von Ge­no­men, der Er­mitt­lung von Pro­teom-Ex­pres­si­ons­pro­fi­len, durch Pro­te­in-Struk­tur­ana­ly­sen oder bei der Er­for­schung der In­ter­ak­ti­on bio­lo­gi­scher Mo­le­kü­le wer­den im­men­se Da­ten­men­gen ge­ne­riert, die mit den Me­tho­den der Bio­in­for­ma­tik er­fasst, zu­gäng­lich ge­macht und aus­ge­wer­tet wer­den kön­nen. Mitt­ler­wei­le haben diese Tech­ni­ken auch in an­de­ren Be­rei­chen der Bio­lo­gie Ein­zug ge­hal­ten. Her­vor­zu­he­ben ist dabei die Evo­lu­ti­ons­bio­lo­gie, die durch die Bio­in­for­ma­tik eine völ­lig neue me­tho­di­sche Aus­rich­tung er­fah­ren hat.
Völ­lig neue Mög­lich­kei­ten er­öff­net die Bio­in­for­ma­tik bei der Er­for­schung und The­ra­pie chro­ni­scher oder le­bens­be­droh­li­cher mensch­li­cher Krank­hei­ten. Mit der Er­for­schung mo­le­ku­la­rer In­ter­ak­tio­nen, der Ver­füg­bar­keit mo­le­ku­la­rer 3-D-Struk­tu­ren und den Mög­lich­kei­ten zu deren Mo­del­lie­rung lie­fert die Bio­in­for­ma­tik Me­tho­den, die das Ver­ständ­nis pa­tho­lo­gi­scher mo­le­ku­la­rer Vor­gän­ge und die Ent­wick­lung the­ra­peu­ti­scher An­sät­ze re­vo­lu­tio­niert haben. Be­son­ders bei der Ent­wick­lung neuer Me­di­ka­men­te haben sich diese Me­tho­den zu In­no­va­ti­ons­trei­bern ent­wi­ckelt, die eine we­sent­lich ziel­ge­rich­te­te­re For­schung er­mög­li­chen und mit deren Hilfe die zeit­auf­wen­di­gen Ent­wick­lungs­zy­klen ganz er­heb­lich ver­kürzt wer­den kön­nen. Die Hei­lungs­chan­cen vie­ler Krebs­er­kran­kun­gen sind durch per­so­na­li­sier­te The­ra­pi­en, die auf der Er­fas­sung und Aus­wer­tung in­di­vi­du­el­ler ge­no­mi­scher Daten be­ru­hen, deut­lich ver­bes­sert wor­den. Aber auch für die Be­wäl­ti­gung öko­lo­gi­scher Pro­ble­me bie­tet die Bio­in­for­ma­tik wich­ti­ge An­satz­punk­te: So ist die Suche nach neuen Bio­ka­ta­ly­sa­to­ren, die für Bio­trans­for­ma­tio­nen in­dus­tri­ell re­le­van­ter Stof­fe ein­ge­setzt wer­den kön­nen und die einen nach­hal­ti­gen Er­satz klas­si­scher che­mi­scher Syn­the­sen dar­stel­len, durch die fort­ge­schrit­te­nen Tech­ni­ken der Er­mitt­lung und Ana­ly­se von Ge­nom­se­quen­zen er­heb­lich er­leich­tert wor­den.
Die Bio­in­for­ma­tik leis­tet damit einen er­heb­li­chen Bei­trag zum Grund­ver­ständ­nis des Le­bens und zur Be­wäl­ti­gung heu­ti­ger und zu­künf­ti­ger bio­lo­gi­scher und me­di­zi­ni­scher Pro­ble­me.
Im Theo­rie­fach „Bio­in­for­ma­tik“ des Schwer­punk­tes „Bio­in­for­ma­tik und Mo­le­ku­lar­bio­lo­gie“ im Be­rufs­kol­leg für Bio­lo­gisch-tech­ni­sche As­sis­ten­tin­nen und As­sis­ten­ten sol­len sich die Schü­le­rin­nen und Schü­ler die Mög­lich­kei­ten zeit­ge­mä­ßer In­for­ma­ti­ons- und Kom­mu­ni­ka­ti­ons­tech­nik zur Be­ar­bei­tung be­rufs­spe­zi­fi­scher Fra­ge­stel­lun­gen er­schlie­ßen. Neben tech­ni­schen Grund­kennt­nis­sen ste­hen dabei die Ver­ar­bei­tung von ex­pe­ri­men­tel­len Daten und die in­for­ma­ti­ons­tech­ni­schen und mo­le­ku­lar­bio­lo­gi­schen Grund­la­gen von Bio­in­for­ma­tik-An­wen­dun­gen aus dem Ar­beits­um­feld von la­bor­tech­ni­schen As­sis­ten­tin­nen und As­sis­ten­ten im Vor­der­grund.
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler sol­len dabei einen Über­blick über das An­wen­dungs­spek­trum der Bio­in­for­ma­tik ge­win­nen und be­ur­tei­len kön­nen, wel­che be­ruf­li­chen Per­spek­ti­ven sich dar­aus für Tech­ni­sche As­sis­ten­ten und As­sis­ten­tin­nen er­ge­ben.
Fach­über­grei­fend baut das Theo­rie­fach „Bio­in­for­ma­tik“ ins­be­son­de­re auf Kennt­nis­sen aus der Mo­le­ku­lar­bio­lo­gie, Gen­tech­no­lo­gie, Bio­tech­no­lo­gie und der Bio­che­mie auf. Die­ser in­ter­dis­zi­pli­nä­re Cha­rak­ter ma­ni­fes­tiert sich in Quer­ver­wei­sen auf die theo­re­ti­schen und prak­ti­schen Fä­cher „Mikro- und Mo­le­ku­lar­bio­lo­gie“, Bio­lo­gie und Bio­tech­no­lo­gie sowie Che­mie und Bio­che­mie“.
Die in­halts­be­zo­ge­nen Kom­pe­ten­zen ori­en­tie­ren sich im ers­ten Aus­bil­dungs­jahr im Fach „Bio­in­for­ma­tik“ wie auch im Fach „Bio­in­for­ma­tik-Prak­ti­kum“ an ty­pi­schen Soft­ware-Ein­satz­sze­na­ri­en, wie sie in bio­lo­gi­schen La­bors bei der di­gi­ta­len Er­fas­sung, Aus­wer­tung und Do­ku­men­ta­ti­on ex­pe­ri­men­tel­ler Daten in Rou­ti­ne­pro­zes­sen an­fal­len. Im Schul­um­feld wird die­ser Bezug her­ge­stellt, indem Auf­ga­ben­fel­der aus an­de­ren Un­ter­richts­fä­chern her­an­ge­zo­gen wer­den und die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ge­eig­ne­te Soft­ware und di­gi­ta­le Platt­for­men ein­set­zen, um an­fal­len­de Daten ex­em­pla­risch di­gi­tal auf­zu­ar­bei­ten.
Im ers­ten Jahr des Theo­rie­fa­ches „Bio­in­for­ma­tik“ ma­chen sich die Schü­le­rin­nen und Schü­ler mit den tech­ni­schen Grund­la­gen zeit­ge­mä­ßer In­for­ma­ti­ons- und Kom­mu­ni­ka­ti­ons­tech­nik ver­traut, wie sie ty­pi­scher­wei­se in la­bor­tech­ni­schen Ar­beits­um­feld vor­zu­fin­den ist. Sie er­schlie­ßen sich die Mög­lich­kei­ten zur Pro­zes­sie­rung von La­bor­da­ten aus dem la­bor­tech­ni­schen Ar­beits­um­feld, indem sie ty­pi­sche La­bor­soft­ware zur Er­fas­sung und Aus­wer­tung ex­pe­ri­men­tel­ler Daten und zur Or­ga­ni­sa­ti­on und Spei­che­rung von Da­ten­be­stän­den an­wen­den.
Im zwei­ten Aus­bil­dungs­jahr wer­den auf­bau­end auf den im ers­ten Jahr der Aus­bil­dung er­wor­be­nen Grund­kennt­nis­sen in den Be­rei­chen Mo­le­ku­lar­bio­lo­gie, Gen­tech­no­lo­gie, Bio­che­mie und Bio­tech­no­lo­gie ty­pi­sche Ein­satz­fel­der der Bio­in­for­ma­tik be­schrie­ben. Dabei wer­den die Or­ga­ni­sa­ti­on und Aus­wer­tung gro­ßer Da­ten­men­gen, wie sie ins­be­son­de­re durch den Ein­satz von Hoch­durch­satz­sys­te­men ge­ne­riert wer­den, als Schlüs­sel­pro­ble­me der mo­der­nen Bio­lo­gie er­kannt und Lö­sungs­an­sät­ze der Bio­in­for­ma­tik zur Er­fas­sung und Aus­wer­tung der Daten be­schrie­ben. Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ler­nen die Struk­tu­ren der wich­tigs­ten Da­ten­ban­ken für mo­le­ku­lar­bio­lo­gi­sche Fra­ge­stel­lun­gen ken­nen, er­ken­nen ihren hohen Ver­net­zungs­grad, be­ur­tei­len deren Ein­satz­mög­lich­kei­ten und wen­den diese kri­tisch an. Im Ge­gen­satz zum „Bio­in­for­ma­tik-Prak­ti­kum“ wer­den dabei über­wie­gend Fra­ge­stel­lun­gen aus Be­rei­chen der Ge­no­mik the­ma­ti­siert. Bei der Aus­wer­tung von Se­quenz­da­ten ste­hen daher Nu­kle­in­säu­ren im Mit­tel­punkt. Hier wer­den ins­be­son­de­re Fra­ge­stel­lun­gen der Hu­man­ge­ne­tik und deren me­di­zi­ni­sche Im­pli­ka­tio­nen er­läu­tert, Lö­sungs­an­sät­ze der Bio­in­for­ma­tik er­läu­tert und Soft­ware­werk­zeu­ge zur Se­quenz­aus­wer­tung ex­em­pla­risch an­ge­wen­det. Grund­le­gen­de Al­go­rith­men, auf denen die Funk­ti­ons­wei­se von Pro­gram­men zur Mus­ter­su­che und für Se­quenz­ver­glei­che ba­siert, wer­den ex­em­pla­risch be­schrie­ben und ka­te­go­ri­siert. Mög­lich­kei­ten zur Er­for­schung von Struk­tur-Funk­ti­ons-Be­zie­hun­gen wer­den im Zu­sam­men­hang mit dem Ver­ständ­nis mo­le­ku­lar­bio­lo­gi­scher Pro­zes­se und dem mög­li­chen De­sign von Wirk­stof­fen er­läu­tert und be­ur­teilt sowie Pro­gram­me zur Vi­sua­li­sie­rung von 3D­Struk­tu­ren an­ge­wen­det. Mit den tech­ni­schen Mög­lich­kei­ten zur Er­fas­sung und Aus­wer­tung von Ge­n­ex­pres­si­ons­mus­tern schließ­lich er­schlie­ßen sich die Schü­le­rin­nen und Schü­ler deren Be­deu­tung bei der Iden­ti­fi­zie­rung mo­le­ku­la­rer Wirk­stoff-Tar­gets.
Ins­be­son­de­re die an­ge­schnit­te­nen hu­man­ge­ne­tisch-me­di­zi­ni­schen Fra­ge­stel­lun­gen ma­chen deut­lich, dass die Bio­in­for­ma­tik zu­neh­mend Mög­lich­kei­ten er­schließt, die mit den ethisch-mo­ra­li­schen Grund­sät­zen und Wer­ten un­se­rer Ge­sell­schaft kol­li­die­ren. Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler dis­ku­tie­ren diese Kon­flik­te, deren mög­li­che Aus­wir­kun­gen auf die In­te­gri­tät des In­di­vi­du­ums, die Rolle der Wis­sen­schaft als Trieb­fe­der für ge­sell­schaft­li­che Ver­än­de­run­gen und die ge­sell­schaft­li­che Ver­ant­wor­tung der Wis­sen­schaft im All­ge­mei­nen.
Die­ser Bil­dungs­plan wurde ver­fasst unter Be­rück­sich­ti­gung des Ka­ta­logs der Qua­li­fi­ka­ti­ons­be­schrei­bun­gen gemäß Rah­men­ver­ein­ba­rung über die Aus­bil­dung und Prü­fung zum/zur Staat­lich ge­prüf­ten tech­ni­schen As­sis­ten­ten/in: Be­schluss der KMK vom 30.09.2011 in der je­weils gül­ti­gen Fas­sung.

Hin­wei­se zum Um­gang mit dem Bil­dungs­plan
Der Bil­dungs­plan zeich­net sich durch eine In­halts- und eine Kom­pe­tenz­ori­en­tie­rung aus. In jeder Bil­dungs­plan­ein­heit (BPE) wer­den in kur­si­ver Schrift die über­ge­ord­ne­ten Ziele be­schrie­ben, die durch Ziel­for­mu­lie­run­gen sowie in je­weils einer In­halts- und Hin­weiss­pal­te kon­kre­ti­siert wer­den. In den Ziel­for­mu­lie­run­gen wer­den die je­wei­li­gen fach­spe­zi­fi­schen Ope­ra­to­ren als Ver­ben ver­wen­det. Ope­ra­to­ren sind hand­lungs­in­iti­ie­ren­de Ver­ben, die si­gna­li­sie­ren, wel­che Tä­tig­kei­ten beim Be­ar­bei­ten von Auf­ga­ben er­war­tet wer­den; eine Ope­ra­to­ren­lis­te ist jedem Bil­dungs­plan im An­hang bei­ge­fügt. Durch die kom­pe­tenz­ori­en­tier­te Ziel­for­mu­lie­rung mit­tels die­ser Ope­ra­to­ren wird das An­for­de­rungs­ni­veau be­züg­lich der In­hal­te und der zu er­wer­ben­den Kom­pe­ten­zen de­fi­niert. Die for­mu­lier­ten Ziele und In­hal­te sind ver­bind­lich und damit prü­fungs­re­le­vant. Sie stel­len die Re­gel­an­for­de­run­gen im je­wei­li­gen Fach dar. Die In­hal­te der Hin­weiss­pal­te sind un­ver­bind­li­che Er­gän­zun­gen zur In­halts­spal­te und um­fas­sen Bei­spie­le, di­dak­ti­sche Hin­wei­se und Quer­ver­wei­se auf an­de­re Fä­cher bzw. BPE.
Der VIP-Be­reich des Bil­dungs­plans um­fasst die Ver­tie­fung, in­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen sowie Pro­jekt­un­ter­richt. Im Rah­men der hier zur Ver­fü­gung ste­hen­den Stun­den sol­len die Schü­le­rin­nen und Schü­ler best­mög­lich un­ter­stützt und bei der Wei­ter­ent­wick­lung ihrer per­so­na­len und fach­li­chen Kom­pe­ten­zen ge­för­dert wer­den. Die Fach­leh­re­rin­nen und Fach­leh­rer nut­zen diese Un­ter­richts­zeit nach ei­ge­nen Schwer­punkt­set­zun­gen auf Basis der fä­cher- und bil­dungs­gang­spe­zi­fi­schen Be­son­der­hei­ten sowie nach den Lern­vor­aus­set­zun­gen der ein­zel­nen Schü­le­rin­nen und Schü­ler.
Der Teil „Zeit für Leis­tungs­fest­stel­lung“ des Bil­dungs­plans be­rück­sich­tigt die Zeit, die zur Vor­be­rei­tung, Durch­füh­rung und Nach­be­rei­tung von Leis­tungs­fest­stel­lun­gen zur Ver­fü­gung steht. Dies kann auch die not­wen­di­ge Zeit für die im Rah­men der Be­son­de­ren Lern­leis­tun­gen er­brach­ten Leis­tun­gen, Nach­be­spre­chung zu Leis­tungs­fest­stel­lun­gen sowie Feed­back-Ge­sprä­che um­fas­sen.

Schul­jahr 1

Ver­tie­fung – In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen – Pro­jekt­un­ter­richt (VIP)

20

Ver­tie­fung

In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen

Pro­jekt­un­ter­richt

z. B.
Übun­gen
An­wen­dun­gen
Wie­der­ho­lun­gen
z. B.
Selbst­or­ga­ni­sier­tes Ler­nen
Lern­ver­ein­ba­run­gen
Bin­nen­dif­fe­ren­zie­rung
z. B.
In­ter­netres­sour­cen als In­for­ma­ti­ons­quel­len und zur Ver­net­zung
Ri­si­ken und recht­li­che Grund­la­gen der In­ter­net­nut­zung
Die The­men­aus­wahl des Pro­jekt­un­ter­richts hat aus den nach­fol­gen­den Bil­dungs­plan­ein­hei­ten unter Be­ach­tung fä­cher­ver­bin­den­der As­pek­te zu er­fol­gen.

BPE 1

Ex­pe­ri­men­tel­le Daten mit einer Ta­bel­len­kal­ku­la­ti­on er­fas­sen, aus­wer­ten und dar­stel­len

20

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler nut­zen eine Ta­bel­len­kal­ku­la­ti­on für die Er­fas­sung, Aus­wer­tung und Dar­stel­lung von ex­pe­ri­men­tel­len La­bor­da­ten.

BPE 1.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­schlie­ßen das Be­die­nungs­kon­zept und den Leis­tungs­um­fang einer Ta­bel­len­kal­ku­la­ti­on.

Be­die­nungs­kon­zept einer Ta­bel­len­kal­ku­la­ti­on

  • Be­die­nungs­ober­flä­che
  • Me­nü­struk­tu­ren
  • Ta­bel­len­blät­ter, Spal­ten und Zei­len
Be­nut­zer­füh­rung, Er­go­no­mie
  • Prin­zip der aus­führ­ba­ren Zel­len, Ein­ga­be­zei­le
Adres­sie­rung von Zel­len, Zel­l­in­hal­te: Text, ver­schie­de­ne Zah­len­for­ma­te, For­meln, Funk­tio­nen
  • For­ma­tie­rungs­op­tio­nen
Text­for­ma­tie­rung, Rah­men und Schat­tie­run­gen zur über­sicht­li­chen Ge­stal­tung
Ar­bei­ten mit For­meln und Funk­tio­nen

  • Re­chen­ope­ra­to­ren
Ein­ga­be ma­the­ma­ti­scher For­meln
  • Edi­tie­ren von Funk­tio­nen aus ver­schie­de­nen Ka­te­go­ri­en
all­ge­mei­ne Syn­tax, ma­nu­el­le und pro­gramm­ge­stütz­te Ein­ga­be
  • Re­la­ti­ve und ab­so­lu­te Zell­be­zü­ge
Be­deu­tung und pro­blem­ge­rech­te An­wen­dung
  • Ein­ga­be von Da­ten­ar­rays
An­wen­dung z. B. bei Häu­fig­kei­ten und Trend­be­rech­nun­gen
Ein­ga­be­hil­fen

  • au­to­ma­ti­sche Da­ten­rei­hen
un­ter­stütz­te For­ma­te, be­nut­zer­de­fi­nier­te Lis­ten
  • Aus­wahl­lis­ten
Drop­down-Lis­ten
  • Na­vi­ga­ti­on mit dem Na­mens­feld
Na­vi­gie­ren in um­fang­rei­chen Ta­bel­len­blät­tern
Dia­gram­me

  • Dia­gramm­ty­pen für wis­sen­schaft­li­che Daten
Bal­ken‑/Säu­len­dia­gram­me, Li­ni­en- und Punkt­dia­gram­me
  • For­ma­tie­rungs­op­tio­nen aus­ge­wähl­ter Dia­gramm­ty­pen
Ge­stal­tungs­mög­lich­kei­ten und Her­vor­he­bun­gen zur über­sicht­li­chen und pro­blem­ori­en­tier­ten Dar­stel­lung

BPE 1.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler wen­den eine Ta­bel­len­kal­ku­la­ti­on zur Er­fas­sung, Aus­wer­tung und Dar­stel­lung ex­pe­ri­men­tel­ler Daten aus dem ty­pi­schen Ar­beits­um­feld an.

Be­ar­bei­tung fä­cher­über­grei­fen­der ex­em­pla­ri­scher Da­ten­sät­ze
Bezug zu den an­de­ren Fach­prak­ti­ka
  • Be­rech­nun­gen zur Da­ten­aus­wer­tung
Be­rück­sich­ti­gung von Ein­hei­ten, Ver­dün­nungs­fak­to­ren und Re­chen­re­geln, Ver­schach­teln von For­meln und Funk­tio­nen
  • Funk­tio­nen zur sta­tis­ti­schen Da­ten­ana­ly­se
Stan­dard­ab­wei­chun­gen, Mit­tel­wer­te, Häu­fig­keits­ver­tei­lun­gen
  • Be­rech­nung von Re­gres­si­on von li­nea­ren und li­nea­ri­sier­ten Funk­tio­nen
Re­gres­si­on von Mess­da­ten (z. B. Ka­li­brier­ge­ra­den, MW- und MHK-Be­stim­mun­gen)
  • gra­fi­sche Dar­stel­lung von li­nea­ren und nicht­li­nea­ren Daten
li­nea­re und se­mi­lo­ga­rith­mi­sche Dar­stel­lung von Mess­da­ten

BPE 2

Tech­ni­sche Grund­la­gen zeit­ge­mä­ßer In­for­ma­ti­ons- und Kom­mu­ni­ka­ti­ons­tech­nik

10

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­schlie­ßen den grund­le­gen­den Auf­bau und die An­wen­dungs­be­rei­che von Da­ten­ver­ar­bei­tungs-An­la­gen im La­bor­um­feld.

BPE 2.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler zei­gen die Be­deu­tung von DV-An­la­gen und deren spe­zi­el­le Rolle in den Na­tur­wis­sen­schaf­ten.

Be­deu­tung von DV-An­la­gen
Ge­rä­te­steue­rung und ‑ver­net­zung, Da­ten­er­fas­sung, Da­ten­aus­wer­tung, Er­geb­nis­do­ku­men­ta­ti­on und ‑prä­sen­ta­ti­on
  • im All­tag
Ver­wal­tung, In­dus­trie und Han­del, Rechts­we­sen, Fi­nanz­we­sen, Kunst und Me­di­en
  • in der Wis­sen­schaft
Me­di­zin und Life Sci­en­ces, an­de­re re­chen­in­ten­si­ve Wis­sen­schaf­ten z. B. Kli­ma­for­schung, In­ge­nieur­wis­sen­schaf­ten
  • im na­tur­wis­sen­schaft­li­chen Labor
Ge­rä­te­steue­rung und ‑ver­net­zung, Da­ten­er­fas­sung, Da­ten­aus­wer­tung, Er­geb­nis­do­ku­men­ta­ti­on und ‑prä­sen­ta­ti­on

BPE 2.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben den grund­le­gen­den Auf­bau von DV-An­la­gen und ver­glei­chen ver­schie­de­ne Com­pu­ter­ty­pen.

Ver­brei­te­te Com­pu­ter­ty­pen
PC, Ser­ver, Work­sta­tion, Ter­mi­nals, mo­bi­le Bau­for­men z. B. Ta­blet, Smart­pho­ne
  • Leis­tungs­um­fang

  • An­wen­dungs­be­rei­che

Grund­le­gen­der Auf­bau von DV-An­la­gen
EVA-Prin­zip
Auf­bau eines PCs und Ein­ord­nung der Kom­po­nen­ten in das EVA-Prin­zip
z. B. PC
  • Com­pu­ter­pe­ri­phe­rie
Ein- und Aus­ga­be­ge­rä­te
  • zen­tra­le Ver­ar­bei­tungs­kom­po­nen­ten
Pro­zes­so­ren, Ein- und Aus­ga­be­bau­stei­ne, Ar­beits­spei­cher, Bus­sys­te­me, Mas­sen­spei­cher
Com­pu­ter­pe­ri­phe­rie

  • Gra­fik­sys­tem
Gra­fik­kar­ten, Mo­ni­to­re, ak­tu­el­le Bau­for­men und deren An­wen­dungs­be­rei­che
  • Dru­cker
ak­tu­el­le Bau­for­men und deren An­wen­dungs­be­rei­che
  • di­gi­ta­le Bil­der­fas­sung
Ein­ga­be­ge­rä­te, Be­deu­tung in Me­di­zin und Bio­lo­gie

BPE 3

Spei­chern, Ver­wal­ten und Be­reit­stel­len von Da­ten­be­stän­den mit einer Da­ten­bank­an­wen­dung

10

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler wen­den ein re­la­tio­na­les Da­ten­bank­sys­tem im La­bor­um­feld an.

BPE 3.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ver­glei­chen den Leis­tungs­um­fang einer Da­ten­bank­an­wen­dung mit einer Ta­bel­len­kal­ku­la­ti­on.

Grund­le­gen­der Auf­bau einer Da­ten­bank
Ähn­lich­kei­ten zu ana­lo­gen Kar­tei­kar­ten­sys­te­men
  • Ta­bel­le
  • Da­ten­sät­ze
  • Da­ten­fel­der
Un­ter­schie­de zwi­schen einer Ta­bel­len­kal­ku­la­ti­on und einer Da­ten­bank­an­wen­dung
Be­zie­hun­gen zwi­schen Ta­bel­len
Mas­ter- und De­tail­ta­bel­len, Pri­mär­schlüs­sel, re­fe­ren­zi­el­le In­te­gri­tät, 1:n und 1:1-Be­zie­hun­gen
Pla­nung einer ein­fa­chen re­la­tio­na­len Da­ten­bank an einem An­wen­dungs­bei­spiel
ein­fa­ches Bei­spiel mit Stamm- und Be­we­gungs­da­ten, er­for­der­li­che Ta­bel­len und Da­ten­fel­der, er­for­der­li­che Be­zie­hun­gen und Schlüs­sel­fel­der

BPE 3.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler wen­den eine Da­ten­bank­soft­ware an.

Soft­ware­an­wen­dung für klei­ne bis mitt­le­re Da­ten­ban­ken
ty­pi­sche Büro-Soft­ware
An­le­gen von Ta­bel­len

  • Da­ten­fel­der
Da­ten­ty­pen, Feld­ei­gen­schaf­ten, Gül­tig­keits­re­geln, Ein­ga­be­for­ma­te
  • Be­zie­hun­gen und Schlüs­sel­fel­der
1:n-Be­zie­hung, Pri­mär­schlüs­sel­fel­der
Or­ga­ni­sa­ti­on und Ab­fra­gen von Daten

  • Sor­tie­ren und Su­chen von Daten

  • Un­ter­schie­de zwi­schen Fil­tern und Ab­fra­gen

  • Fil­tern von Ta­bel­len
aus­wahl- und for­mu­lar­ba­sier­te Fil­ter, Ope­ra­to­ren und Platz­hal­ter
  • Da­ten­bank­ab­fra­gen
Aus­wahl­ab­fra­gen, Pa­ra­me­ter­ab­fra­gen, Er­stel­lungs­ab­fra­gen, Syn­tax zur Ma­ni­pu­la­ti­on von Text­wer­ten, für Be­rech­nun­gen und Ag­gre­gat­funk­tio­nen

BPE 4

Netz­wer­ke und deren Nut­zung zum Da­ten­aus­tausch und zur Kom­mu­ni­ka­ti­on

10

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben den Auf­bau ein­fa­cher Netz­wer­ke und be­wer­ten die tech­ni­sche und ge­sell­schaft­li­che Be­deu­tung von Netz­wer­ken.

BPE 4.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben den Auf­bau ein­fa­cher Netz­wer­ke.

Ein­fa­che Netz­wer­kin­fra­struk­tu­ren
ein­fa­che Bei­spie­le wie Schul­netz­werk, Heim­netz­werk
  • De­fi­ni­ti­on von Netz­wer­ken
Peer-to-Peer-Netz­werk, Ser­ver-Cli­ent-Netz­werk
  • Netz­werk­ty­pen
LAN, WAN
  • Netz­werk­kom­po­nen­ten
Netz­werk­kar­te, Hub, Switch, Rou­ter

BPE 4.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler legen die Be­deu­tung und Ver­brei­tung von Netz­wer­ken dar.

An­wen­dungs­be­rei­che von Netz­wer­ken im All­tags­um­feld
Bei­spie­le aus dem ei­ge­nen Er­fah­rungs­be­reich
  • Steue­rung und Re­ge­lung
Ver­kehr, En­er­gie­ver­sor­gung
  • Daten- und In­for­ma­ti­ons­aus­tausch
Wirt­schaft, Ver­wal­tung, Wis­sen­schaft und Me­di­zin
  • Kom­mu­ni­ka­ti­on
So­zia­le Netz­wer­ke

Zeit für Leis­tungs­fest­stel­lung

10

70

80

Schul­jahr 2

Ver­tie­fung – In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen – Pro­jekt­un­ter­richt (VIP)

20

Ver­tie­fung

In­di­vi­dua­li­sier­tes Ler­nen

Pro­jekt­un­ter­richt

z. B.
Übun­gen
An­wen­dun­gen
Wie­der­ho­lun­gen
z. B.
Selbst­or­ga­ni­sier­tes Ler­nen
Lern­ver­ein­ba­run­gen
Bin­nen­dif­fe­ren­zie­rung
z. B.
Me­tho­den der mo­le­ku­la­ren Dia­gnos­tik
Be­deu­tung der per­so­na­li­sier­ten Me­di­zin
Die The­men­aus­wahl des Pro­jekt­un­ter­richts hat aus den nach­fol­gen­den Bil­dungs­plan­ein­hei­ten unter Be­ach­tung fä­cher­ver­bin­den­der As­pek­te zu er­fol­gen.

BPE 5

Bio­lo­gi­sche und Life-Sci­ence-Da­ten­ban­ken

10

Die Schü­lerinnen und Schü­ler er­klä­ren die Ein­satz­be­rei­che und An­wen­dun­gen bio­lo­gisch, che­mi­scher und me­di­zi­ni­scher Da­ten­ban­ken. Sie er­fas­sen den Auf­bau, die Or­ga­ni­sa­ti­on von Daten­ban­ken sowie deren Ver­knüp­fung der Da­ten­ban­ken zu Por­ta­len und Ap­pli­ka­tio­nen.

BPE 5.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler be­schrei­ben In­hal­te, Ein­satz­be­rei­che und Pro­ble­me von Life-Sci­ence-Da­ten­ban­ken.

In­hal­te von Da­ten­ban­ken
Nu­kleo­tid-und Pro­te­in­se­quen­zen, 3-D-Struk­tu­ren, Fach­li­te­ra­tur, En­zy­me, Stoff­wech­sel­we­ge, Ge­n­ex­pres­si­on
Ein­satz­be­rei­che von Da­ten­ban­ken
Me­di­zin, Mo­le­ku­lar­bio­lo­gie, Bio­che­mie, Sys­te­ma­tik
Pro­ble­me und Li­mi­tie­run­gen von Da­ten­ban­ken
Da­ten­men­ge, Kom­ple­xi­tät, Da­ten­pfle­ge, Ver­knüp­fung

BPE 5.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­klä­ren den Auf­bau und die Or­ga­ni­sa­ti­on bio­lo­gi­scher Da­ten­ban­ken und wen­den diese für Re­cher­chen an.

Da­ten­bank­for­ma­te
Flat-File, re­la­tio­na­le Da­ten­ban­ken, ob­jekt­ori­en­tier­te Da­ten­ban­ken, XML
Such­funk­tio­nen und Bool'sche Ope­ra­to­ren
PubMed
Nut­zung von Bio­in­for­ma­tik-Por­ta­len
NCBI, EBI, SIB

BPE 6

Se­quen­za­li­gn­ment und Se­quenz­ver­gleich

16

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler in­for­mie­ren sich über Me­tho­den zum paar­wei­sen und mul­ti­plen Se­quenz­ver­gleich und wen­den diese für mo­le­ku­lar- und evo­lu­ti­ons­bio­lo­gi­sche Fra­ge­stel­lun­gen an.

BPE 6.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler ana­ly­sie­ren Se­quen­zähn­lich­kei­ten über Se­quen­za­li­gn­ments.

Be­wer­tung von Ähn­lich­kei­ten von Nu­kleo­ti­den und Ami­no­säu­ren
Ähn­lich­keits­ma­tri­zen von Ami­no­säu­ren, Ver­gleich evo­lu­tiv ähn­li­cher Se­quen­zen, BLO­SUM62
Be­wer­tung von Se­quen­za­li­gn­ment mit Lü­cken und In­ser­tio­nen
ma­nu­el­les Ali­gn­ment, Scoring, Pa­ra­me­ter

BPE 6.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler füh­ren Se­quenz­ver­gleich mit­hil­fe von Pro­gram­men und Heu­ris­ti­ken durch.

Paar­wei­ses Ali­gn­ment
Al­go­rith­men für glo­ba­les und lo­ka­les Ali­gn­ment von Pro­te­in­se­quen­zen
Mul­ti­ples Ali­gn­ment, Phy­lo­ge­nie und Funk­ti­ons­ver­gleich
stam­mes­ge­schicht­li­che Ver­wandt­schaft, Struk­tur-und Funk­ti­ons­ver­gleich von Pro­te­inen, Er­ken­nen von Pro­te­in­do­mä­nen, CLUSTAL
Se­quenz­ver­gleich einer Such­se­quenz mit allen Da­ten­bank­se­quen­zen
BLAST, FASTA

BPE 7

Ana­ly­se von DNA-Se­quen­zen und eu­ka­ryo­ti­sche Ge­no­mik

18

Die Schü­le­rin­nen und Schüler ver­ste­hen An­wen­dun­gen des Son­den- und Pri­mer­de­signs. Zur Gen­iden­ti­fi­ka­ti­on und Tran­skrip­ti­ons­kon­trol­le in hö­he­ren eu­ka­ryo­tischen Ge­no­men er­ken­nen sie Si­gna­le und wen­den diese in Pro­gram­men an. Sie er­klä­ren re­pe­ti­ti­ve Ele­men­te und wen­den sie in Ap­pli­ka­tio­nen an, um Erb­krank­hei­ten zu er­ken­nen sowie DNA-Ty­pi­sie­rung durch­zu­füh­ren.

BPE 7.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­klä­ren die Hy­bri­di­sie­rungs­dy­na­mik kom­ple­men­tä­rer Nu­kleo­ti­de und nen­nen Soft­ware zur Pri­mer­su­che.

Son­den- und Pri­mer­hy­bri­di­sie­rungs­be­din­gun­gen
Tem­pe­ra­tur, GC-Ge­halt, Nach­bar­nu­kleo­tid, Länge
PCR und Soft­ware zur Pri­mer­su­che
open sour­ce soft­ware: Pri­merB­LAST, Pri­mer3

BPE 7.2

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler wen­den Mus­ter­er­ken­nung zur Gen­su­che und Tran­skrip­ti­ons­kon­trol­le an.

Auf­bau und Evo­lu­ti­on eu­ka­ryo­ti­scher DNA
Exon, In­tron, Gen­clus­ter, re­pe­ti­ti­ve Ele­men­te
Si­gna­le und Ap­pli­ka­tio­nen zur Gen­iden­ti­fi­ka­ti­on
Spli­ce-Sites, Pro­mo­ter, RBS, CG-Insel, Ter­mi­na­tor
Si­gna­le und Ap­pli­ka­tio­nen zur Tran­skrip­ti­ons­kon­trol­le
En­han­cer, Tran­skrip­ti­ons­fak­tor, Trans­fac-Da­ten­bank, zell- und ge­webs­spe­zi­fi­sche Ge­n­ex­pres­si­on

BPE 7.3

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­klä­ren re­pe­ti­ti­ve Ele­men­te im Genom und wen­den sie für Dia­gnos­tik und DNA-Ty­pi­sie­rung an.

Ver­streut re­pe­ti­ti­ve Ele­men­te
Re­tro­vi­ren, Trans­po­sons, SINES, LINES, Exons­huf­fling
Di­rekt re­pe­ti­ti­ve Ele­men­te (Tan­dem­re­peats)
Zen­tro­mer, Te­lo­mer, Mi­kro­sa­tel­li­ten
Tan­dem­re­peats für Dia­gnos­tik und DNA-Ty­pi­sie­rung
Trin­u­kleo­ti­der­kran­kun­gen, Fo­ren­sik, Va­ter­schafts­ana­ly­sen, PCR-De­sign, mi­to­chon­dria­le Va­ria­bi­li­tät

BPE 8

Hoch­durch­satz-Scree­ning

6

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler in­for­mie­ren sich über Hoch­durch­satz­me­tho­den für ge­ne­ti­sche, bio­che­mi­sche und phar­ma­ko­lo­gi­sche Tests.

BPE 8.1

Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­klä­ren Hoch­durch­satz­me­tho­den in der mo­le­ku­la­ren Me­di­zin.

Hoch­durch­satz­me­tho­den für ge­ne­ti­sche Tests
DNA-Ar­rays, Fin­ger­prin­ting, mRNA-Dia­gnos­tik, Krebs­dia­gnos­tik
Hoch­durch­satz­me­tho­den für bio­che­mi­sche und phar­ma­ko­lo­gi­sche Tests
Sub­stanz­bi­blio­the­ken, Tar­get-ba­sier­te Tests z. B. Pro­te­ini­den­ti­fi­zie­rung, Phä­no­typ-ba­sier­te Tests

Zeit für Leis­tungs­fest­stel­lung

10

70

80

Ope­ra­to­ren­lis­te

In den Ziel­for­mu­lie­run­gen der Bil­dungs­plan­ein­hei­ten wer­den Ope­ra­to­ren (= hand­lungs­lei­ten­de Ver­ben) ver­wen­det. Diese Ziel­for­mu­lie­run­gen legen fest, wel­che An­for­de­run­gen die Schü­le­rin­nen und Schü­ler in der Regel er­fül­len. Zu­sam­men mit der Zu­ord­nung zu einem der drei An­for­de­rungs­be­rei­che (AFB; I: Re­pro­duk­ti­on, II: Re­or­ga­ni­sa­ti­on, III: Trans­fer/Be­wer­tung) die­nen Ope­ra­to­ren einer Prä­zi­sie­rung der Ziel­for­mu­lie­run­gen. Dies si­chert das Er­rei­chen des vor­ge­se­he­nen Ni­veaus und die an­ge­mes­se­ne In­ter­pre­ta­ti­on der Stan­dards.

An­for­de­rungs­be­rei­che


An­for­de­rungs­be­rei­che:
An­for­de­rungs­be­reich I um­fasst die Re­pro­duk­ti­on und die An­wen­dung ein­fa­cher Sach­ver­hal­te und Fach­me­tho­den, das Dar­stel­len von Sach­ver­hal­ten in vor­ge­ge­be­ner Form sowie die Dar­stel­lung ein­fa­cher Be­zü­ge.
An­for­de­rungs­be­reich II um­fasst die Re­or­ga­ni­sa­ti­on und das Über­tra­gen kom­ple­xe­rer Sach­ver­hal­te und Fach­me­tho­den, die si­tua­ti­ons­ge­rech­te An­wen­dung von tech­ni­schen Kom­mu­ni­ka­ti­ons­for­men, die Wie­der­ga­be von Be­wer­tungs­an­sät­zen sowie das Her­stel­len von Be­zü­gen, um tech­ni­sche Pro­blem­stel­lun­gen ent­spre­chend den all­ge­mei­nen Re­geln der Tech­nik zu lösen.
An­for­de­rungs­be­reich III um­fasst das pro­blem­be­zo­ge­ne An­wen­den und Über­tra­gen kom­ple­xer Sach­ver­hal­te und Fach­me­tho­den, die si­tua­ti­ons­ge­rech­te Aus­wahl von Kom­mu­ni­ka­ti­ons­for­men, das Her­stel­len von Be­zü­gen und das Be­wer­ten von Sach­ver­hal­ten.
Ope­ra­tor Er­läu­te­rung Zu­ord­nung
An­for­de­rungs­be­rei­che
ab­lei­ten
auf der Grund­la­ge re­le­van­ter Merk­ma­le sach­ge­rech­te Schlüs­se zie­hen
II
ab­schät­zen
auf der Grund­la­ge von be­grün­de­ten Über­le­gun­gen Grö­ßen­ord­nun­gen an­ge­ben
II
ana­ly­sie­ren, un­ter­su­chen
für eine ge­ge­be­ne Pro­blem- oder Fra­ge­stel­lung sys­te­ma­tisch bzw. kri­te­ri­en­ge­lei­tet wich­ti­ge Be­stand­tei­le, Merk­ma­le oder Ei­gen­schaf­ten eines Sach­ver­hal­tes oder eines Ob­jek­tes er­schlie­ßen und deren Be­zie­hun­gen zu­ein­an­der dar­stel­len
II
an­wen­den, über­tra­gen
einen be­kann­ten Zu­sam­men­hang oder eine be­kann­te Me­tho­de zur Lö­sungs­fin­dung bzw. Ziel­er­rei­chung auf einen an­de­ren, ggf. un­be­kann­ten Sach­ver­halt be­zie­hen
II, III
auf­bau­en
Ob­jek­te und Ge­rä­te ziel­ge­rich­tet an­ord­nen und kom­bi­nie­ren
II
auf­stel­len
fach­spe­zi­fi­sche For­meln, Glei­chun­gen, Glei­chungs­sys­te­me, Re­ak­ti­ons­glei­chun­gen oder Re­ak­ti­ons­me­cha­nis­men ent­wi­ckeln
II
aus­wer­ten
In­for­ma­tio­nen (Daten, Ein­zel­er­geb­nis­se o. a.) er­fas­sen, in einen Zu­sam­men­hang stel­len und dar­aus ziel­ge­rich­te­te Schluss­fol­ge­run­gen zie­hen
II, III
be­grün­den
Sach­ver­hal­te oder Aus­sa­gen auf Re­geln, Ge­setz­mä­ßig­kei­ten bzw. kau­sa­le Zu­sam­men­hän­ge oder wei­te­re nach­voll­zieh­ba­re Ar­gu­men­te zu­rück­füh­ren
II
be­nen­nen, nen­nen, an­ge­ben
Ele­men­te, Sach­ver­hal­te, Be­grif­fe, Daten oder Fak­ten ohne Er­läu­te­rung und Wer­tung auf­zäh­len
I
be­ra­ten
eine Ent­schei­dungs­fin­dung fach­kom­pe­tent und ziel­grup­pen­ge­recht un­ter­stüt­zen
III
be­rech­nen
Er­geb­nis­se aus ge­ge­be­nen Wer­ten/Daten durch Re­chen­ope­ra­tio­nen oder gra­fi­sche Lö­sungs­me­tho­den ge­win­nen
II
be­schrei­ben
Struk­tu­ren, Si­tua­tio­nen, Zu­sam­men­hän­ge, Pro­zes­se und Ei­gen­schaf­ten genau, sach­lich, struk­tu­riert und fach­sprach­lich rich­tig mit ei­ge­nen Wor­ten dar­stel­len, dabei wird auf Er­klä­run­gen oder Wer­tun­gen ver­zich­tet
I, II
be­stim­men
Sach­ver­hal­te und In­hal­te prä­gnant und kri­te­ri­en­ge­lei­tet dar­stel­len
I
be­stä­ti­gen, be­wei­sen, nach­wei­sen, über­prü­fen, prü­fen
die Gül­tig­keit, Schlüs­sig­keit und Be­rech­ti­gung einer Aus­sa­ge (z. B. Hy­po­the­se, Mo­dell oder Na­tur­ge­setz) durch ein Ex­pe­ri­ment, eine lo­gi­sche Her­lei­tung oder sach­li­che Ar­gu­men­ta­ti­on be­le­gen bzw. wi­der­le­gen
III
be­ur­tei­len, Stel­lung neh­men
zu einem Sach­ver­halt oder einer Aus­sa­ge eine ei­ge­ne, auf Fach­wis­sen sowie fach­li­chen Me­tho­den und Maß­stä­ben be­grün­de­te Po­si­ti­on über deren Sinn­haf­tig­keit ver­tre­ten
III
be­wer­ten, kri­tisch Stel­lung neh­men
zu einem Sach­ver­halt oder einer Aus­sa­ge eine ei­ge­ne, auf ge­sell­schaft­lich oder per­sön­li­che Wert­vor­stel­lun­gen be­grün­de­te Po­si­ti­on über deren An­nehm­bar­keit ver­tre­ten
III
cha­rak­te­ri­sie­ren
spe­zi­fi­schen Ei­gen­hei­ten von Sach­ver­hal­ten, Ob­jek­ten, Vor­gän­gen, Per­so­nen o. a. unter lei­ten­den Ge­sichts­punk­ten her­aus­ar­bei­ten und dar­stel­len
II
dar­stel­len, dar­le­gen
Sach­ver­hal­te, Struk­tu­ren, Zu­sam­men­hän­ge, Me­tho­den oder Er­geb­nis­se etc. unter einer be­stimm­ten Fra­ge­stel­lung in ge­eig­ne­ten Kom­mu­ni­ka­ti­ons­for­ma­ten struk­tu­riert und ggf. fach­sprach­lich wie­der­ge­ben
I, II
dis­ku­tie­ren, er­ör­tern
Pro- und Kon­tra-Ar­gu­men­te zu einer Aus­sa­ge bzw. Be­haup­tung ein­an­der ge­gen­über­stel­len und ab­wä­gen
III
do­ku­men­tie­ren
Ent­schei­den­de Er­klä­run­gen, Her­lei­tun­gen und Skiz­zen zu einem Sach­ver­halt bzw. Vor­gang an­ge­ben und sys­te­ma­tisch ord­nen
I, II
durch­füh­ren
eine vor­ge­ge­be­ne oder ei­ge­ne An­lei­tung bzw. An­wei­sung um­set­zen
I, II
ein­ord­nen, ord­nen, zu­ord­nen, ka­te­go­ri­sie­ren, struk­tu­rie­ren
Be­grif­fe, Ge­gen­stän­de usw. auf der Grund­la­ge be­stimm­ter Merk­ma­le sys­te­ma­tisch ein­tei­len; so wird deut­lich, dass Zu­sam­men­hän­ge unter vor­ge­ge­be­nen oder selbst ge­wähl­ten Ge­sichts­punk­ten be­grün­det her­ge­stellt wer­den
II
emp­feh­len
Pro­duk­te und Ver­hal­tens­wei­sen kun­den- und si­tua­ti­ons­ge­recht vor­schla­gen
II
ent­wi­ckeln, ent­wer­fen, ge­stal­ten
Wis­sen und Me­tho­den ziel­ge­rich­tet und ggf. krea­tiv mit­ein­an­der ver­knüp­fen, um eine ei­gen­stän­di­ge Ant­wort auf eine An­nah­me oder eine Lö­sung für eine Pro­blem­stel­lung zu er­ar­bei­ten oder wei­ter­zu­ent­wi­ckeln
III
er­klä­ren
Struk­tu­ren, Pro­zes­se oder Zu­sam­men­hän­ge eines Sach­ver­halts nach­voll­zieh­bar, ver­ständ­lich und fach­lich be­grün­det zum Aus­druck brin­gen
I, II
er­läu­tern
We­sent­li­ches eines Sach­ver­halts, Ge­gen­stands, Vor­gangs etc. mit­hil­fe von an­schau­li­chen Bei­spie­len oder durch zu­sätz­li­che In­for­ma­tio­nen ver­deut­li­chen
II
er­mit­teln
einen Zu­sam­men­hang oder eine Lö­sung fin­den und das Er­geb­nis for­mu­lie­ren
I, II
er­schlie­ßen
ge­for­der­te In­for­ma­tio­nen her­aus­ar­bei­ten oder Sach­ver­hal­te her­lei­ten, die nicht ex­pli­zit in dem zu­grun­de lie­gen­den Ma­te­ri­al ge­nannt wer­den
II
for­mu­lie­ren
Ge­for­der­tes knapp und prä­zi­se zum Aus­druck brin­gen
I
her­stel­len
nach an­er­kann­ten Re­geln Zu­be­rei­tun­gen aus Stof­fen ge­win­nen, an­fer­ti­gen, zu­be­rei­ten, be- oder ver­ar­bei­ten, um­fül­len, ab­fül­len, ab­pa­cken und kenn­zeich­nen
II, III
im­ple­men­tie­ren
Struk­tu­ren und/oder Pro­zes­se mit Blick auf ge­ge­be­ne Rah­men­be­din­gun­gen, Ziel­an­for­de­run­gen sowie et­wai­ge Re­geln in einem Sys­tem um­set­zen
II, III
in­for­mie­ren
fach­li­che In­for­ma­tio­nen ziel­grup­pen­ge­recht auf­be­rei­ten und struk­tu­rie­ren
II
in­ter­pre­tie­ren, deu­ten
auf der Grund­la­ge einer be­schrei­ben­den Ana­ly­se Er­klä­rungs­mög­lich­kei­ten für Zu­sam­men­hän­ge und Wir­kungs­wei­sen mit Blick auf ein schlüs­si­ges Ge­samt­ver­ständ­nis auf­zei­gen
III
kenn­zeich­nen
Mar­kie­run­gen, Sym­bo­le, Zei­chen oder Eti­ket­ten an­brin­gen, die gel­ten­den Kon­ven­tio­nen und/oder ge­setz­li­chen Vor­schrif­ten ent­spre­chen
II
op­ti­mie­ren
einen ge­ge­be­nen tech­ni­schen Sach­ver­halt, einen Quell­code oder eine ge­ge­be­ne tech­ni­sche Ein­rich­tung so ver­än­dern, dass die ge­for­der­ten Kri­te­ri­en unter einem be­stimm­ten As­pekt er­füllt wer­den
II, III
pla­nen
die Schrit­te eines Ar­beits­pro­zes­ses an­ti­zi­pie­ren und eine nach­voll­zieh­ba­re er­geb­nis­ori­en­tier­te An­ord­nung der Schrit­te vor­neh­men
III
prä­sen­tie­ren
Sach­ver­hal­te struk­tu­riert, me­di­en­ge­stützt und adres­sa­ten­ge­recht vor­tra­gen
II
skiz­zie­ren
Sach­ver­hal­te, Ob­jek­te, Struk­tu­ren oder Er­geb­nis­se auf das We­sent­li­che re­du­zie­ren und über­sicht­lich dar­stel­len
I
über­set­zen
einen Sach­ver­halt oder ein­zel­ne Wör­ter und Phra­sen wort­ge­treu in einer an­de­ren Spra­che wie­der­ge­ben
II
va­li­die­ren, tes­ten
Er­brin­gung eines do­ku­men­tier­ten Nach­wei­ses, dass ein be­stimm­ter Pro­zess oder ein Sys­tem kon­ti­nu­ier­lich eine Funk­tio­na­li­tät/Pro­dukt er­zeugt, das die zuvor de­fi­nier­ten Spe­zi­fi­ka­tio­nen und Qua­li­täts­merk­ma­le er­füllt
I
ver­all­ge­mei­nern
aus einer Ein­sicht eine Aus­sa­ge for­mu­lie­ren, die für ver­schie­de­ne An­wen­dungs­be­rei­che Gül­tig­keit be­sitzt
II
ver­drah­ten
Be­triebs­mit­tel nach einem vor­ge­ge­be­nen An­schluss‑/ Strom­lauf­plan sys­te­ma­tisch elek­trisch mit­ein­an­der ver­bin­den
I, II
ver­glei­chen, ge­gen­über­stel­len, un­ter­schei­den
nach vor­ge­ge­be­nen oder selbst ge­wähl­ten Ge­sichts­punk­ten pro­blem­be­zo­gen Ge­mein­sam­kei­ten, Ähn­lich­kei­ten und Un­ter­schie­de er­mit­teln und ge­gen­über­stel­len sowie auf die­ser Grund­la­ge ggf. ein ge­wich­te­tes Er­geb­nis for­mu­lie­ren
II
wie­der­ge­ben
we­sent­li­che In­for­ma­ti­on und/oder deren Zu­sam­men­hän­ge struk­tu­riert zu­sam­men­fas­sen
I
zeich­nen
einen be­ob­acht­ba­ren oder ge­ge­be­nen Sach­ver­halt mit gra­fi­schen Mit­teln und ggf. unter Ein­hal­tung von fach­li­chen Kon­ven­tio­nen (z. B. Sym­bo­le, Per­spek­ti­ven etc.) dar­stel­len
I, II
zei­gen, auf­zei­gen
Sach­ver­hal­te, Pro­zes­se o. a. sach­lich be­schrei­ben und er­läu­tern
I, II
zu­sam­men­fas­sen
das We­sent­li­che sach­be­zo­gen, kon­zen­triert sowie in­halt­lich und sprach­lich struk­tu­riert mit ei­ge­nen Wor­ten wie­der­ge­ben
I, II

Amts­blatt des Mi­nis­te­ri­ums für Kul­tus, Ju­gend und Sport Baden-Würt­tem­berg

Stutt­gart, 07.09.2024
Bil­dungs­plan für das Be­rufs­kol­leg
hier: Bio­lo­gisch-tech­ni­sche As­sis­ten­ten Schwer­punkt Bio­in­for­ma­tik und Mo­le­ku­lar­bio­lo­gie
Be­rufs­kol­leg für tech­ni­sche As­sis­ten­ten (Bil­dungs­plan zur Er­pro­bung)
Vom
Ak­ten­zei­chen KM 41-6623-3/4/1

I.

II.

Für das Be­rufs­kol­leg gilt der als An­la­ge bei­ge­füg­te Bil­dungs­plan.
Der Bil­dungs­plan gilt
für das Schul­jahr 1 an 1. Au­gust 2023.
für das Schul­jahr 2 an 1. Au­gust 2024.

Bio­in­for­ma­tik – Bil­dungs­plan zur Er­pro­bung
Bil­dungs­plan für das Be­rufs­kol­leg
Bio­lo­gisch-tech­ni­sche As­sis­ten­ten
Schwer­punkt BIM

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