Sonderkurse

Im Sonderkurs 3D-Modellierung und Spieleentwicklung lernen die Schüler:innen die Modellierung eigener 3D-Objekte mit Hilfe der OpenSource-Software Blender. Mit zahlreichen Hilfsmitteln ist es z. B. möglich, den erstellten Objekten ein realistisches Erscheinungsbild zu geben und diese mit zahlreichen Effekten animiert darzustellen. Viele der erlernten Techniken und Herangehensweisen sind auch auf andere 3D-Anwendungen übertragbar und so für den späteren Entwicklungsweg hilfreich.

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Im Sonderkurs 3D-Konstruktion und Fertigung lernen die Schüler:innen die Konstruktion eigener 3D-Objekte mit Hilfe der OpenSource-Software FreeCAD. Zudem lernen interessierte Schüler:innen die kommerzielle Lösung Autodesk Fusion 360 kennen, die für eine private oder schulische Verwendung ebenso kostenfrei nutzbar ist.
Neben der Konstruktion selbst werden auch verschiedene Fertigungsverfahren kennen gelernt, um den Aufwand und die Fertigbarkeit der eigenen Konstruktionen abschätzen zu lernen.
Für ausgewählte Fertigungsverfahren wird die Erstellung maschinenspezifischer CNC-Daten zur Bauteilfertigung betrachtet.

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Im Sonderkurs GPU-Computing und Bildverarbeitung  lernen die Schüler:innen die Theorie und Praxis paralleler Algorithmenentwicklung, welche insbesondere bei der GPU-Programmierung von großer Bedeutung ist. Weitere Bestandteile sind das Kennenlernen und Programmieren des Jetson Nanos sowie die Kamera-Bildverarbeitung in Theorie und Praxis.

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In diesem Sonderkurs erlernen die Schüler:innen die Programmiersprachen C, C++ und Python sowie Verfahren für das maschinelle Lernen und deren Umsetzung mit Hilfe dieser Programmiersprachen. Es werden die wichtigsten Methoden und Algorithmen aus dem Bereich der Mustererkennung vorgestellt und an Hand von einfachen und nachvollziehbaren Beispielen deren Vor- und Nachteile gegenübergestellt. Zur Vertiefung der Kenntnisse werden einige der Verfahren entweder in C++ selbst implementiert oder aber mit Hilfe von bereits vorhandenen Python-Modulen angewendet.

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Der Begriff Paradigma im Sinne der verschiedenen Möglichkeiten, ein Problem zu beschreiben und passende Modelle zur Lösung zu entwickeln und umzusetzen, steht im Mittelpunkt dieses Kurses. Schwerpunkt ist die Objektorientierte Programmierung und deren Grundkonzepte. Die Schüler:innen entwerfen Klassenhierarchien unter Nutzung der Modelierungssprache UML und entwickeln eigene umfangreiche Projekte.
Im zweiten Schulhalbjahr werden einfache Probleme auch aus Sicht des funktionalen und des logischen Paradigmas betrachtet und die entsprechenden theoretischen Grundlagen eingeführt.

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Im Sonderkurs Robotersteuerung haben die Schüler:innen die Möglichkeit, mit LEGO-Robotern Programmierkenntnisse zu vertiefen. Die erstellten Programme werden mit der Programmiersprache C erstellt.

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Im Sonderkurs „Spieleentwicklung mit der Unreal Engine 5“ wird anhand von drei Projekten die Fähigkeit vermittelt, selbstständig und zielorientiert komplexe Softwareprojekte zu designen und umzusetzen. Mit Hilfe der Unreal Engine 5 wird der Umgang mit Game Engines trainiert, und die bisher erworbenen Kenntnisse der objektorientierten Programmierung werden vertieft und ausgebaut. Dabei werden notwendige mathematische Kenntnisse im Bereich der linearen Algebra und der diskreten Strukturen vermittelt sowie in Softwaretechnologie und Computergrafik eingeführt.

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