Abschlussprüfung Teil 1 – Übungsaufgaben
Einrichten eines IT-gestützten Arbeitsplatzes (alle IT-Berufe)
📋 Handlungssituation
Sie arbeiten als Auszubildender bei der NetTech Solutions GmbH, einem mittelständischen IT-Dienstleister mit 45 Mitarbeitern. Das Unternehmen betreut kleine und mittlere Unternehmen bei der Einrichtung und Wartung ihrer IT-Infrastruktur.
Ihr Ausbilder, Herr Müller, informiert Sie über ein neues Projekt: Die Praxis Dr. Weber (Allgemeinmedizin) zieht in neue Räumlichkeiten um und benötigt eine komplett neue IT-Infrastruktur. Die Praxis hat 3 Behandlungsräume, einen Empfangsbereich und ein Büro für Verwaltungsaufgaben.
Sie sollen die Planung und Einrichtung der IT-Arbeitsplätze unterstützen. Dabei müssen besondere Anforderungen an Datenschutz und Datensicherheit im medizinischen Bereich beachtet werden.
Handlungsschritt 1 – Netzwerkplanung
20 PunkteHerr Müller bittet Sie, die Netzwerkplanung für die Arztpraxis zu unterstützen. Die Praxis benötigt insgesamt 8 Arbeitsplätze mit Netzwerkanbindung.
Für das interne Netzwerk der Praxis soll ein eigenes Subnetz eingerichtet werden. Es werden mindestens 8 Host-Adressen benötigt (mit Reserven für zukünftige Erweiterungen mindestens 14 nutzbare Adressen).
Berechnen Sie:
| Benötigte Subnetzmaske (CIDR-Notation): | |
| Subnetzmaske in Dezimalschreibweise: | |
| Maximale Anzahl nutzbarer Host-Adressen: |
Ordnen Sie die Netzwerkkomponenten der richtigen OSI-Schicht zu:
Komponenten
OSI-Schicht
Welche Netzwerktopologie ist für die Arztpraxis am besten geeignet?
Musterlösung – Handlungsschritt 1
a) Subnetzberechnung:
- CIDR-Notation: /28
- Subnetzmaske: 255.255.255.240
- Nutzbare Hosts: 14 (2⁴ - 2 = 16 - 2 = 14)
- Rechenweg: 14 Hosts benötigt → 2⁴ = 16 ≥ 14+2 → 4 Host-Bits → 32-4 = /28
b) OSI-Zuordnung:
- Schicht 1: 3, 6 (Hub, Netzwerkkarte)
- Schicht 2: 1, 5 (Switch, Access Point)
- Schicht 3: 2, 4 (Router, Firewall)
c) Topologie: B) Stern-Topologie
Begründung: Einfache Verwaltung, Ausfall eines Geräts betrifft nicht das gesamte Netz, Standard in modernen LANs.
Bewertung:
- a) CIDR korrekt (2P), Subnetzmaske (2P), Hosts (2P), Rechenweg (2P)
- b) Je korrekte Zuordnung 1 Punkt (6P)
- c) Richtige Antwort (6P)
Handlungsschritt 2 – Softwaremodellierung
20 PunkteFür die Praxis soll eine einfache Terminverwaltungssoftware entwickelt werden. Sie sollen die Anforderungen mit UML-Diagrammen modellieren.
Erstellen Sie ein Use-Case-Diagramm für die Terminverwaltung mit folgenden Anforderungen:
- Akteure: Patient, Praxismitarbeiter
- Use Cases: Termin buchen, Termin absagen, Terminübersicht anzeigen, Patient anlegen
- "Termin buchen" benötigt IMMER "Patient anlegen" (falls nicht vorhanden)
- "Termin absagen" kann optional eine "Benachrichtigung senden" auslösen
📝 Ihre Lösung:
Analysieren Sie das folgende Klassendiagramm und beantworten Sie die Fragen:
Welche Aussage ist korrekt?
Beantworten Sie zusätzlich:
Was bedeutet die Multiplizität "*" auf der Seite von Termin in der Beziehung zu Arzt?
Musterlösung – Handlungsschritt 2
a) Use-Case-Diagramm:
b) Klassendiagramm-Analyse:
Richtige Antwort: C) Ein Patient kann mehrere Termine haben, aber ein Termin gehört zu genau einem Patienten
Multiplizität "*": Ein Arzt kann beliebig viele Termine (null bis unendlich) haben. Die Beziehung liest sich: "Ein Arzt hat beliebig viele Termine, aber jeder Termin gehört zu genau einem Arzt."
Bewertung:
- a) Systemgrenze + Name (2P), Akteure korrekt (2P), Use Cases (2P), include korrekt (2P), extend mit EP/Condition (2P)
- b) MC richtig (4P), Erklärung Multiplizität (6P)
Handlungsschritt 3 – Datenschutz und IT-Sicherheit
20 PunkteDa in der Arztpraxis sensible Gesundheitsdaten verarbeitet werden, müssen besondere Datenschutzanforderungen erfüllt werden.
Ergänzen Sie die fehlenden Begriffe:
Gemäß der DSGVO gehören Gesundheitsdaten zu den personenbezogenen Daten (Art. 9 DSGVO). Die Verarbeitung dieser Daten ist grundsätzlich und nur unter bestimmten Voraussetzungen erlaubt.
Der Grundsatz der besagt, dass nur die für den Zweck erforderlichen Daten erhoben werden dürfen. Die Praxis muss außerdem ein führen, in dem alle Verarbeitungstätigkeiten dokumentiert werden.
Bei einem Datenschutzverstoß muss die zuständige innerhalb von 72 Stunden informiert werden.
Wortliste: Aufsichtsbehörde, besonderen, Datenminimierung, untersagt, Verarbeitungsverzeichnis
Welche Maßnahme ist für den Schutz von Patientendaten am wenigsten geeignet?
Nennen Sie zwei weitere technische Maßnahmen zum Schutz sensibler Daten:
Musterlösung – Handlungsschritt 3
a) Lückentext:
- besonderen (Art. 9 DSGVO - besondere Kategorien)
- untersagt (Verarbeitungsverbot mit Ausnahmen)
- Datenminimierung (Art. 5 Abs. 1 lit. c DSGVO)
- Verarbeitungsverzeichnis (Art. 30 DSGVO)
- Aufsichtsbehörde (Art. 33 DSGVO - Meldepflicht)
b) Schutzmaßnahmen:
Richtige Antwort: B) - Unverschlüsselte Passwort-Speicherung ist ein Sicherheitsrisiko!
Weitere Maßnahmen (Beispiele):
- Zwei-Faktor-Authentifizierung (2FA)
- Automatische Bildschirmsperre nach Inaktivität
- VPN für Remote-Zugriff
- Regelmäßige Software-Updates/Patches
- Zugriffskontrolle mit Berechtigungskonzept
- Protokollierung von Zugriffen (Audit-Log)
Bewertung:
- a) Je korrekter Begriff 2 Punkte (10P)
- b) MC richtig (4P), je sinnvolle Maßnahme 3 Punkte (6P)
Handlungsschritt 4 – Hardware und Wirtschaftlichkeit
20 PunkteFür die Arbeitsplätze in der Praxis sollen geeignete Computer beschafft werden.
Die Praxis plant, digitale Patientenakten zu speichern. Pro Patient werden durchschnittlich folgende Daten gespeichert:
- Stammdaten: 50 KiB
- Befunde und Dokumente: 2 MiB
- Röntgenbilder (falls vorhanden, bei 30% der Patienten): 15 MiB
Die Praxis betreut aktuell 2.000 Patienten und plant mit einem Wachstum von 10% pro Jahr.
Berechnen Sie den benötigten Speicherplatz:
| Speicherbedarf pro Patient (Durchschnitt) in MiB: | |
| Aktueller Gesamtbedarf für 2.000 Patienten in GiB: | |
| Bedarf in 3 Jahren (mit 10% Wachstum p.a.) in GiB: |
Vergleichen Sie zwei Beschaffungsoptionen für 5 Arbeitsplätze:
| Kriterium | Option A: Kauf | Option B: Leasing |
|---|---|---|
| Anschaffung / Einmalzahlung | 5 × 800 € = 4.000 € | 0 € |
| Monatliche Rate (36 Monate) | 0 € | 5 × 30 € = 150 €/Monat |
| Wartung/Support pro Jahr | 200 € | im Leasing enthalten |
Berechnen Sie die Gesamtkosten (TCO) für 3 Jahre:
Option A (Kauf):
Option B (Leasing):
Günstigere Option:
Musterlösung – Handlungsschritt 4
a) Speicherberechnung:
1 MiB = 1024 KiB | 1 GiB = 1024 MiB
- Pro Patient:
Stammdaten: 50 KiB ÷ 1024 = 0,0488 MiB
Befunde: 2 MiB
Röntgen (30%): 0,3 × 15 MiB = 4,5 MiB
Summe: 0,0488 + 2 + 4,5 = 6,55 MiB (gerundet) - 2.000 Patienten:
2.000 × 6,55 MiB = 13.100 MiB
13.100 MiB ÷ 1024 = 12,79 GiB ≈ 13 GiB - Nach 3 Jahren (10% Wachstum p.a.):
12,79 GiB × 1,1³ = 12,79 × 1,331 = 17,02 GiB ≈ 17 GiB
b) TCO-Vergleich:
- Option A (Kauf): 4.000 € + (3 × 200 €) = 4.000 € + 600 € = 4.600 €
- Option B (Leasing): 36 × 150 € = 5.400 €
- Günstigere Option: Option A (Kauf) mit 800 € Ersparnis
Bewertung:
- a) Pro Patient korrekt (3P), Aktuell (3P), 3 Jahre (2P), Rechenweg (2P)
- b) TCO Kauf (3P), TCO Leasing (3P), Vergleich (2P), Rechenweg (2P)
Handlungsschritt 5 – Projektplanung
20 PunkteSie sollen die Einrichtung der IT-Infrastruktur als kleines Projekt planen.
Erstellen Sie ein Aktivitätsdiagramm für den Ablauf der PC-Einrichtung:
- PC auspacken und aufstellen
- Parallel: Betriebssystem installieren UND Netzwerkkabel verlegen
- Nach Abschluss beider Tätigkeiten: Netzwerk konfigurieren
- Entscheidung: Netzwerkverbindung OK?
- [ja]: Software installieren → Benutzer einrichten → Ende
- [nein]: Fehler beheben → zurück zu "Netzwerk konfigurieren"
📝 Ihre Lösung:
Welches Vorgehensmodell eignet sich am besten für ein Projekt mit klar definierten, unveränderlichen Anforderungen?
Musterlösung – Handlungsschritt 5
a) Aktivitätsdiagramm:
b) Vorgehensmodelle:
Richtige Antwort: B) Wasserfall-Modell
Begründung: Bei unveränderlichen Anforderungen eignet sich das sequentielle Wasserfall-Modell, da keine Änderungen während des Projekts erwartet werden und jede Phase abgeschlossen sein muss, bevor die nächste beginnt.
Bewertung:
- a) Start/Ende (2P), Aktivitäten (2P), Fork+Join (4P), Entscheidung+Merge für Schleife (4P)
- b) Richtige Antwort (8P)