Inhalt

Abstract:

This course explores how Large Language Models (LLMs) are transforming software planning, implementation, and maintenance. Participants learn to use LLMs as productive tools in all phases of software engineering: from requirements analysis and modeling to architectural decisions, implementation, debugging, and testing. A particular focus is placed on "vibe coding" as a natural form of interaction where requirements and solutions are iteratively developed, reviewed, and improved in language. Simultaneously, quality aspects such as traceability, testability, security, robustness, and the responsible use of AI are addressed.

Gliederung:

1. Introduction: Vibe Coding & Software Engineering & Machine Learning Basics
2. Software Processes
3. Agile Software Development
4. Requirements Engineering
5. System Modeling
6. Architectural Design
7. Model Context Protocol (MCP)
8. Implementation
9. Software Testing
10. Software Evolution
11. Software Project Management
12. Examples

Detaillierter Inhalt:

1. Introduction – Motivation, Chancen und Grenzen von Vibe Coding; typische Workflows mit LLMs. Einordnung in moderne Softwareentwicklung und Forschung/Industrie.
2. Software Processes – Prozessmodelle, Artefakte, Rollen; wie LLMs Anforderungen, Dokumentation und Implementierung beeinflussen.
3. Agile Development – User Stories, Backlogs, Sprint-Zyklen; LLM-gestützte Planung, Refinement und Retrospektiven.
4. Requirements Engineering – Anforderungserhebung, Konfliktanalyse, Akzeptanzkriterien; Erstellung prüfbarer Spezifikationen mit LLM-Unterstützung.
5. System Modeling – Domänenmodelle, Use Cases, UML-Skizzen; Ableitung von Schnittstellen und Datenflüssen.
6. Architectural Design – Architekturstile, Patterns, Qualitätsattribute; begründete Trade-offs (Performance, Wartbarkeit, Security).
7. MCP – Konzept des Model Context Protocol: Kontextbereitstellung, Tool-Calling, Schnittstellen zu Repos/Docs/Tracker; sichere Integration in Dev-Workflows.
8. Implementation – Prototyping, Prompting-Strategien, Code-Generierung, Refactoring und Code Reviews; Umgang mit Legacy-Code.
9. Software Testing – Testpyramide, Unit/Integration/End-to-End; Testen von KI-unterstützten Komponenten, Reproduzierbarkeit und Regression.
10. Software Evolution – Wartung, Dokumentation, technische Schulden; kontinuierliche Verbesserung und Versionsstrategien.
11. Project Management – Aufwandsschätzung, Risiko- und Qualitätsmanagement; Teamprozesse und Artefakte im KI-gestützten Setting.
12. Examples – Fallstudien aus Forschung/Industrie; End-to-End Mini-Projekt mit Lessons Learned.

Exercises with VS Code

Lern-/Qualifikationsziele:

Upon completion of the course, participants will be able to (a) use LLMs in a targeted manner for the planning, prototyping, implementation, and maintenance of small software systems, (b) formulate requirements precisely and translate them into testable specifications, (c) design suitable models and architectures and justify decisions based on quality criteria, (d) carry out LLM-supported implementation processes (prompting, review, refactoring) and recognize typical error patterns, (e) develop test strategies and apply automated tests to ensure functionality and regression, (f) identify and mitigate risks such as security problems, data leaks, bias, and lack of reproducibility, and (g) transparently document the use of LLMs and critically evaluate results.

Lehrveranstaltungstyp:

Virtuelle Vorlesung

Interaktionsformen mit Betreuer/in:

E-Mail

Interaktionsformen mit Mitlernenden:

Forum

Kursdemo:

zur Kursdemo

Nutzung

Kurs ist konzipiert für:

FAU:

• Informatik B.Sc.
• Medizintechni B.Sc.
• Informations- und Kommunikationstechnik B.Sc.

TH Nürnberg:

• Informati B.Sc.
• Medieninformaitk B.Sc.
• Wirtschaftsinformatik B.Sc.

OTH Amberg-Weiden:

• Künstliche Intelligenz, B.Sc.
• Künstliche Intelligenz International, B.Sc.
• Medieninformatik, B.Eng.
• Industrie-4.0-Informatik, B.Eng.
• Elektro- und Informationstechnik, B.Eng.

Formale Voraussetzungen:

-

Erforderliche Vorkenntnisse:

-

Hinweise zur Nutzung:

-

Kursumsetzung (verwendete Medien):

-

Erforderliche Technik:

VS Code

Nutzungsentgelte:

für andere Personen als (reguläre) Studenten der vhb Trägerhochschulen nach Maßgabe der Benutzungs- und Entgeltordnung der vhb

Rechte hinsichtlich des Kursmaterials:

-

Verantwortlich

Anbieterhochschule:

Uni Erlangen-Nürnberg (FAU)

Anbieter:

Prof. Dr. Andreas Maier

Autoren:

Andreas Maier

Betreuer:

Prof. Dr. Andreas Maier

Prüfung