An den MMBbS wird im ersten Ausbildungsjahr der Fachinformatiker:innen der Raspberry Pi im Lernfeld 2 (Arbeitsplätze nach Kundenwunsch ausstatten) als Lernträger eingeführt. Anschließend wird dieser im Lernfeld 7 (Cyber-physische Systeme ergänzen) sowie im dritten Ausbildungsjahr im Lernfeld 12b (Kundenspezifische Systemintegration durchführen) zur Anwendung kommen.
Die Arbeit mit der Kommandozeile auf einem Linux-Betriebssystem sollte für die angehenden Fachinformatiker:innen zumindest in der grundlegenden Bedienung einfach von der Hand gehen. Was eignet sich da besser als ein solches System auch praktisch einzusetzen?
Individuelle Beschaffung
Meine LF2-FISI-Schüler:innen beschaffen jeweils ein Set bestehend aus den folgenden Bauteilen:
| Bezeichnung | Anzahl | Link | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| Raspberry Pi | 1 | z.B. hier: BerryBase RPi 4B 1GB RAMBerryBase RPi 4B 2GB RAM BerryBase RPi 4B 4GB RAM BerryBase RPi 4B 8GB RAMBerryBase RPi 400 | Die Größe des RAM ist für den Unterricht irrelevant. Auch ein ggf. vorhandener Raspberry Pi 3 B+ wäre für den Unterricht geeignet. Manche Raspberry Pi Varianten gibt es auch als Set mit Kühlrippen & Netzteil (z.B. hier: BerryBase Elementary Kit – in den Varianten auch als 4 und 8 GB RAM Version). Einfach mal Preise vergleichen. Der Pi 400 ist gut als Plug and Play System geeignet, der Formfaktor verhindert allerdings Projekte, in denen ein kleines Maß notwendig ist. Der RPi 5 ist zum aktuellen Stand noch nicht auf dem Markt erhältlich, sodass zu der Kompatibilität des schulseits angepassten Images des Betriebssystems noch keine Aussage möglich ist. |
| Netzteil | 1 | z.B. hier: BerryBase Netzteil | |
| MicroSD-Karte min. 32 GB | 1 oder 2 | z.B. hier: BerryBase MicroSD-Karte | Es sollte eine schnelle MicroSD-Karte sein, die günstigeren langsamen verursachen leider immer wieder Fehler. Wenn Sie den Raspberry Pi auch in der Blockpause für private Zwecke nutzen wollen, empfehle ich hierfür eine zweite MicroSD-Karte. |
| Adapter für Micro HDMI zu Full Size HDMI | 1 | z.B. hier: BerryBase HDMI-Adapter | |
| Gehäuse | 1 | z.B. hier: BerryBase Gehäuse 1 BerryBase Gehäuse 2 | Das Gehäuse sollte den Zugang zu den GPIO-Pins mit Flachbandkabel ermöglichen. |
| Breadboard | 1 | z.B. hier: BerryBase Breadboard | Es wird ein volles Breadboard (ca. 830 Kontakte) benötigt. |
| T-Cobbler inkl. GPIO-Flachbandkabel | 1 | z.B. hier: BerryBase T-Cobbler | Es wird ein Adapter mit 40 Pins benötigt. Aufpassen, da es auch noch uralte T-Cobbler mit 28 Pins gibt. |
Zentrale Beschaffung
Weitere Bauteile beschaffe ich zentral für alle meine LF2-FISI-Schüler:innen und gebe diese zum Einkaufspreis weiter. Hierdurch erhalten wir Mengenrabatte und die Hauptbestandteile der Sets s.o. sind einfacher zu beschaffen, da die Auswahl der Händler hierdurch größer wird. Ferner wird ein einheitliches Material gewährleistet, was aus den Erfahrungen der letzten Schuljahre wichtig ist. Bspw. hatten wir einen Wildwuchs an Temperatursensoren, was zu zeitlichen Problemen in der Begleitung im Unterricht führte.
| Bezeichnung | Anzahl | Bemerkung |
|---|---|---|
| Jumper Wire Male-Male | 10 | |
| Temperatursensor DS18B20 | 1 | |
| 4,7 kOhm Kohleschicht-Widerstand | 1 | für den Betrieb des Temperatursensors |
| Single-Color-LED Rot | 1 | |
| Single-Color-LED Gelb | 1 | |
| Single-Color-LED Grün | 1 | |
| 220 Ohm Kohleschicht-Widerstand | 1 | für den Betrieb der Single-Color-LED Rot |
| 150 Ohm Kohleschicht-Widerstand | 2 | für den Betrieb der Single-Color-LED Gelb und Grün |
| Multi-Color-LED | 1 | |
| 270 Ohm Kohleschicht-Widerstand | 1 | für den Betrieb der Multi-Color-LED |
| 180 Ohm Kohleschicht-Widerstand | 1 | für den Betrieb der Multi-Color-LED |
| 68 Ohm Kohleschicht-Widerstand | 1 | für den Betrieb der Multi-Color-LED |
Die Einführung der Raspberry Pi umfasst die Vollständigkeitskontrolle, die erste Inbetriebnahme, erste Nutzung der Kommandozeile sowie die Inbetriebnahme von LEDs und je nach zeitlichem Fortschritt in der didaktischen Reserve die Inbetriebnahme des Temperatursensors. Damit leistet das Lernfeld 2 zum Ende des Schuljahres die Grundlagen in der Bedienung des IT-System für den nachfolgenden Unterricht im LF7 des zweiten Ausbildungsjahres.
Unterrichtsmaterial
Der Einsatz des Raspberry Pi wird in meinen Klassen durch den von mir angelegten LF2-FISI-Moodle-Kurs angeleitet. Die Lernsituationen zur Inbetriebnahme des Raspberry Pi sowie der Ansteuerung der LEDs werden parallel zum laufenden Schuljahr erneuert, da technische Änderungen sowie didaktische Anpassungen aufgrund des kurzen Schuljahres notwendig sind.
Im Rahmen des Unterrichtsmaterials werden sich die Schüler:innen einen Basis-Überblick zur Nutzung der Linux-Kommandozeile verschaffen. Dieser ist vom Umfang und der Komplexität noch unterhalb des LPI Linux Essentials anzusiedeln. Auf die LPI-Linux-Zertifizierungen weise ich jedes Jahr hin, durch den Umbau der Cisco NetAcad zur Plattform Skills4All bleibt jedoch abzuwarten, welches zusätzliches Lernmaterial zur Vorbereitung seitens der MMBbS bereitgestellt werden kann.
Alles in Allem ist der Einsatz des Raspberry Pi am Ende des Schuljahres eine spannende und lehrreiche Unterrichtssequenz, welche bei den Schüler:innen kurz vor Abschluss des ersten Ausbildungsjahres noch einmal für die letzten Unterrichtsstunden Motivation hervorruft.
