Fortbildungsdetails - IT-Technik: Internet der Dinge und cyber‑physische Systeme am Beispiel von Raspberry Pi

Ziel

Die Fortbildung verfolgt das Ziel, Lehrkräfte an Berufskollegs in NRW dazu zu befähigen, den Raspberry Pi als praxisnahes Werkzeug für die Themenfelder Internet der Dinge (IoT) und Cyber-physische Systeme im Unterricht einzusetzen.
Die Teilnehmenden erwerben grundlegende Kenntnisse zur Hardware, zum Betriebssystem sowie zur Programmierung mit Python und zum Einsatz der GPIO-Schnittstellen, um einfache bis komplexere IoT‑Szenarien selbstständig umzusetzen und didaktisch sinnvoll in den Unterricht zu integrieren.

Inhalt

Einführung in den Raspberry Pi

Überblick über Modelle, Einsatzmöglichkeiten und technische Grundlagen
Betriebssystem, Inbetriebnahme, grundlegende Bedienung

Grundlagen der Programmierung mit Python

Einführung in Syntax und Konzepte
Begründung des Einsatzes von Python im IoT-Umfeld

GPIO-Schnittstellen und Hardwareansteuerung

Funktionsweise und Sicherheitsaspekte der GPIO-Pins
Ansteuerung von LEDs, Tastern und weiteren Bauteilen

Praxisübungen und Mini-Projekte

LED-Schaltungen und einfache Steuerungsprogramme
Nutzung von Sensoren
Nutzung von Aktuatoren

Cyber-physische Systeme und IoT-Anwendungen

Typische Einsatzszenarien des Raspberry Pi im Alltag (IoT)
Beispiele aus Wissenschaft und Forschung
Diskussion möglicher Unterrichtsprojekte und Lernsituationen,
didaktischer Transfer
Austausch über den unterrichtlichen Einsatz in verschiedenen Bildungsgängen
Ggf. Ideen für eigene Projekte und Unterrichtsvorhaben

Hinweise

Die Teilnehmerinnen werden gebeten, ein eigenes digitales Endgerät im Sinne eines Notebooks o.Ä. mitzubringen. Ein Raspberry Pi wird für die Dauer der Fortbildung zur Verfügung gestellt.
Zur Förderung des Austausches wird erwartet, dass sich alle Teilnehmenden im Vorfeld mit ihrer dienstlichen E-Mail-Adresse auf der Plattform „HubbS“, https://hubbs.schule/ anmelden.

Bezug zum Referenzrahmen Schulqualität

Dimension 1.3: Schulzufriedenheit und Außenwirkung
Dimension 2.10: Lernen und Lehren im digitalen Wandel
Dimension 3.4: Kommunikation, Kooperation und Vernetzung
Dimension 4.1: Lehrerbildung
Dimension 4.2: Umgang mit beruflichen Anforderungen
Dimension 5.5: Fortbildungsplanung
Dimension 6.6: Regionale und überregionale Unterstützungsangebote