Lehrplan und Ablauf

Lehrplan - V. Jahrgang

Lehrplan der Höheren Lehranstalt für Informationstechnologie (B.2 Medientechnik, 2.6.1 Web- und App-Entwicklung)

Der Lehrplan für den V. Jahrgang (Kompetenzmodul 9) sieht wie folgt aus (Zitat aus dem offiziellen Lehrplan):

9. Semester

Bildungs- und Lehraufgabe

Die Schülerinnen und Schüler können im

Bereich Webentwicklung

• Erweiterungen für Enterprise Content Management Systeme oder Backend-Systeme adaptieren und weiterentwickeln;
• Komponenten auswählen, installieren, konfigurieren und in Webanwendungen integrieren;
• sichere Webanwendungen auf Basis aktueller Frameworks unter Berücksichtigung der Benutzererfahrung konzeptionieren und realisieren.

Bereich Appentwicklung

• Anwendungen für den Einsatz auf Desktop und mobilen Endgeräten auf Basis aktueller Frameworks konzeptionieren und realisieren;
• Services von Drittanbietern auf Basis standardisierter Schnittstellen auswählen und verwenden sowie Komponenten in eigene Anwendungen integrieren.

Lehrstoff

Bereich Webentwicklung:

• Redaktionsgruppen, Module mit CMS-spezifischen Skriptsprachen, Templates, Datenschutz, mobile Webauftritte, Suchmaschinenoptimierung, UI/UX-Design, Anwendungssicherheit.

Bereich Appentwicklung:

• Realisierung umfangreicher Anwendungen, Vertiefung Frontend-Frameworks, Deployment, Einbindung von Drittanbieter-Komponenten.

10. Semester

Bildungs- und Lehraufgabe

Die Schülerinnen und Schüler können im

Bereich Webentwicklung

• komplexe Webanwendungen auf Basis aktueller Frameworks unter Berücksichtigung der Benutzererfahrung konzeptionieren und realisieren;
• die Verfügbarkeit, Sicherheit und Zuverlässigkeit von Webanwendungen sicherstellen.

Bereich Appentwicklung

• komplexe Anwendungen für den Einsatz auf Desktop und mobilen Endgeräten auf Basis aktueller Frameworks konzeptionieren und realisieren;
• realisierte Anwendungen paketieren und in Produktivumgebungen installieren.

Lehrstoff

Bereich Webentwicklung:

• Komplexe Webanwendungen, Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit, Anwendungssicherheit, Logging, Monitoring, Webanwendungs-Firewalls.

Bereich Appentwicklung:

• Realisierung umfangreicher Anwendungen, Vertiefung Frameworks, Deployment.

Daraus ergibt sich der folgende (grobe) Wochenplan für das V. Jahr:

5. Klasse - Wochenplan

Das Maturajahr ist kurz: Verplant sind 24 Wochen, davon gehören die letzten drei der Vorbereitung auf die Reife- und Diplomprüfung. Es bleiben also 21 Unterrichtswochen - bei sechs Wochenstunden aber deutlich mehr Zeit pro Woche als im Vorjahr.

Wie im IV. Jahrgang ist das Jahr um ein selbst gewähltes Projekt organisiert, allein oder im Team aus zwei bis drei Personen. Es muss nicht das Projekt der 4. Klasse sein: Ein neues Thema ist ausdrücklich erlaubt und oft sinnvoll, weil dieses Jahr andere Anforderungen stellt. Was bleibt, ist die Umgebung - der eigene Server aus dem Vorjahr, jetzt mit Produktiv- und Testumgebung.

Das Projekt der 5. Klasse

Der Lehrplan verlangt eine komplexe Anwendung. Konkret heißt das: mehr als eine Handvoll Bildschirme, mindestens ein integrierter Drittanbieter-Service, ein redaktioneller Anteil über ein CMS oder Backend-System mit eigener Erweiterung, eine Nutzung auf Desktop und mobilen Endgeräten sowie ein Betrieb, der Ausfälle bemerkt und übersteht. Das Thema wird in Kapitel 1 festgelegt.

Naheliegend, aber nicht verpflichtend: Das Projekt ist die eigene Diplomarbeit. Die Themen dieses Gegenstands sind für sie ohnehin unmittelbar brauchbar; dann muss allerdings der Anteil, der in diesem Gegenstand beurteilt wird, klar abgegrenzt sein.

Verhältnis zu Softwareentwicklung (SEW)

SEW liefert im V. Jahrgang Vorgehensmodelle, agiles Arbeiten, Entwurfsmuster und Teststrategien und führt ein eigenes Projekt in Sprints. Dieser Gegenstand wiederholt weder Scrum noch Muster noch Testebenen, sondern verwendet sie: Das Projekt hier wird in derselben Vorgehensweise geführt, und die Teststrategie aus SEW wird auf diese Anwendung angewandt. Der eigene Stoff liegt woanders - im Erweitern fremder Systeme, im Einbinden von Fremdcode, in Reichweite und Recht, im Deployment und im Betrieb.

1. Projektstart und Zielbild (1 Woche)
   Themenwahl und Abgrenzung (auch gegenüber der Diplomarbeit), Anforderungen und nichtfunktionale Ziele, Vorgehensmodell aus SEW anwenden, Umgebungen (Produktion und Test) aufsetzen, Repository und Dokumentationsstruktur

2. CMS-Systeme erweitern (2 Wochen)
   Erweiterungspunkte statt Kernänderungen, eigene Module mit CMS-spezifischen Skriptsprachen, Templates adaptieren, Redaktionsgruppen und Rechtekonzepte, bestehende Erweiterungen weiterentwickeln und aktualisierbar halten

3. Drittanbieter integrieren (2 Wochen)
   Auswahlkriterien und Lizenzen, standardisierte Schnittstellen und SDKs, Anbindung mit OAuth, Kontingente und Ratenbegrenzung, Umgang mit Ausfällen fremder Systeme (Timeout, Wiederholung, Fallback, Circuit Breaker), Abhängigkeit als Risiko und Ausstiegspfad

4. Datenschutz und Recht (1 Woche)
   DSGVO in der Praxis, Rechtsgrundlagen und Einwilligung, Datenminimierung und Löschkonzept, Cookies und Tracking, Auftragsverarbeitung bei Drittanbietern, Impressum und Informationspflichten, Barrierefreiheitspflichten

5. SEO und mobile Webauftritte (1 Woche)
   Semantik und Metadaten, strukturierte Daten, Sitemaps und Robots, Rendering-Strategie und Indexierbarkeit, Core Web Vitals als Rankingfaktor, mobile-first, Messung statt Meinung

6. UI/UX-Design und Designsystem (2 Wochen)
   Designsystem und Komponentenbibliothek, Gestaltungsraster und Zustände, Prototypen, Usability-Test mit echten Personen, Barrierefreiheit über die Grundlagen hinaus (WCAG AA), Konsistenz über alle Zielplattformen

7. Anwendungssicherheit (2 Wochen)
   Bedrohungsmodellierung (STRIDE) am eigenen Projekt, OAuth 2.0 und OpenID Connect in der Tiefe, Sitzungs- und Token-Sicherheit, Abhängigkeiten und Lieferkette (Audit, SBOM), Secrets-Verwaltung und Rotation, sicherer Entwurf statt nachträglicher Absicherung

8. Desktop und mobile Endgeräte (3 Wochen)
   Progressive Web Apps (Manifest, Service Worker, Offline-Betrieb, Hintergrundsynchronisierung, Push), plattformübergreifende Frameworks (React Native bzw. Expo, Tauri oder Electron), Zugriff auf Geräteschnittstellen, Unterschiede und Grenzen der Zielplattformen, Verteilung und Store-Anforderungen

9. Deployment und Paketierung (2 Wochen)
   Build-Pipelines in GitLab CI, getrennte Umgebungen, Konfiguration und Secrets je Umgebung, Datenbankmigrationen im laufenden Betrieb, versionierte Artefakte und Release-Prozess, Installation in einer Produktivumgebung, Rollback, Übergabe- und Betriebsdokumentation

10. Logging und Monitoring (2 Wochen)
    Strukturiertes Logging und Korrelation über Systemgrenzen, Metriken und Dashboards, sinnvolle Alarmierung statt Alarmflut, Tracing in Grundzügen, Fehlersuche im Betrieb anhand von Spuren, Datenschutz im Log

11. Verfügbarkeit im Betrieb (2 Wochen)
    Health Checks und Bereitschaftsprüfungen, Backup und Wiederherstellung (geübt, nicht behauptet), Verhalten unter Last, Web Application Firewalls, Zielwerte und Fehlerbudget, Notfallplan und Nachbetrachtung eines Vorfalls

12. Projektabschluss (1 Woche)
    Abnahme der Anwendung in der Produktivumgebung, Übergabe, Abschlusspräsentation, Retrospektive über das Jahr

13. Maturavorbereitung (3 Wochen)
    Themenkreise des Schwerpunkts wiederholen, Prüfungsaufgaben durcharbeiten, Fachgespräche simulieren

Zur Werkzeugwahl

Fortgeführt werden die Werkzeuge des IV. Jahrgangs: eigener Linux-Server, Container und Dokploy, TypeScript mit Next.js, PostgreSQL, das CMS aus dem Vorjahr. Neu hinzu kommen eine CI-Umgebung (GitLab CI), ein Monitoring-Stapel (etwa Prometheus und Grafana oder ein gleichwertiger gehosteter Dienst) sowie ein plattformübergreifendes Framework nach Wahl. Wie im Vorjahr gilt: Die Konzepte - Pipeline, Artefakt, Metrik, Alarm, Fehlerbudget - sind von der Produktwahl unabhängig.