Grundlagen der Biotechnologie

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1 Hochschule Ulm und Universität Ulm Bachelor Computational Science and Engineering (CSE) (PO 2013) Grundlagen der Biotechnologie Code ECTS-Punkte 5 Präsenzzeit 4 Unterrichtssprache Dauer Turnus Modulkoordinator Dozent(en) Einordnung in die Studiengänge Vorkenntnisse Lernergebnisse Deutsch 1 Semester Wintersemester Prof. Dr. Martin Heßling (Hochschule Ulm) Prof. Dr. Martin Heßling (Hochschule Ulm) Computational Science and Engineering B.Sc., Wahlpflicht Chemie- und Biologiekenntnisse hilfreich aber nicht notwendig. Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden Fachkompetenz: Bedeutung der DNA als Träger von Erbinformationen erklären Proteinsynthese in prokaryontischen und eukaryontischen Zellen beschreiben Techniken zur Isolation, Manipulation und Vervielfältigung von DNA- Sequenzen erklären Methoden zur DNA-Analytik beschreiben Grundlagen der Immunochemie verstehen Methodenkompetenz: selbständig einen sinnvollen Ansatz zur Lösung einer biotechnischen Fragestellung wählen einfache mikrobiologische Laborarbeiten wie die Kultivierung von Bakterien und Pilzen durchführen einfache gentechnische Laborarbeiten wie die Isolierung von DNA, Polymerasekettenreaktionen und Gel-Elektrophoresen ausführen Sozial- und Selbstkompetenz: einzeln und in Kleingruppen gemeinsam praktische Laborarbeiten durchführen Grundlagen der Biotechnologie Seite 1 von 2 Modulbeschreibung zuletzt aktualisiert am

2 Inhalt Mikrobiologische Grundlagen DNA, Proteine und genetischer Code Transkription und Translation Isolierung von Nukleinsäure DNA-Klonierung Polymerase-Kettenreatktion DNA-Sequenzierung Blotting und Hybridisierung Antikörper und Immunoassays Literatur R. Renneberg. Biotechnologie für Einsteiger. Spektrum, München, ISBN A. Reineke. Gentechnik Grundlagen, Methoden und Anwendungen. UTB, Stuttgart, ISBN M. Hessling und R. Miller bzw. Biorad/Explo Bioteach. Eigene Laborunterlagen und Anleitungen von Biorad/Explo Bioteach. Lehr- und Lernformen Vorlesung mit integriertem Labor Arbeitsaufwand Vorlesung und Labor 60 h Selbststudium 90 h Bewertungsmethode Klausur Notenbildung Grundlage für Aufgrund der Klausur Bioverfahrenstechnik (Bioprozesstechnik) Grundlagen der Biotechnologie Modulbeschreibung zuletzt aktualisiert am Seite 2 von 2

3 Hochschule Ulm und Universität Ulm Bachelor Computational Science and Engineering (CSE) (PO 2014) Chemie und Biochemie Code ECTS-Punkte 5 Präsenzzeit 4 Unterrichtssprache Dauer Turnus Modulkoordinator Dozent(en) Einordnung in die Studiengänge Deutsch 1 Semester Jedes Semester Prof. Dr. Ulrich Straub (Hochschule Ulm) Prof. Dr. Ulrich Straub (Hochschule Ulm) Computational Science and Engineering B.Sc., Wahlpflicht Vorkenntnisse Lernergebnisse Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden Fachkompetenz: Grundlegende chemische Begriffe und Zusammenhänge aus der Allgemeinen Chemie, der Organischen Chemie und der Naturstoffchemie erkennen und auf ingenieurswissenschaftliche Fragestellungen anwenden. Die Bedeutung, die Möglichkeiten und die Grenzen der Chemie für die ingenieurswissenschaftliche und gesellschaftliche Zukunftsgestaltung beurteilen. Methodenkompetenz: Zusammenhänge von Stoffeigenschaften und Reaktionen auf molekularer bzw. atomarer Ebene verstehen. Sozial- und Selbstkompetenz: Kritisches naturwissenschaftliches Denken auch in allgemeinen Lebensbereichen (Politikentscheidungen, Medienberichte etc.) anwenden können. Chemie und Biochemie Seite 1 von 2 Modulbeschreibung zuletzt aktualisiert am

4 Inhalt Aufbau der Materie und die fundamentalen Naturkräfte Stöchiometrie Radioaktivität und Kernchemie Arten der chemischen Bindung Periodensystem der Elemente Chemische Thermodynamik und Kinetik Säuren und Basen Amorphe Festkörper, Gläser, Keramik Lösungen und Lösungseigenschaften Struktur und Eigenschaften Grundreaktionstypen der Organischen Chemie Wichtige Verbindungsklassen der Organischen Chemie und ihr Verhalten Lipide, Fette, Öle Aminosäuren, Peptide, Proteine Kohlenhydrate Nukleinsäuren Literatur U. Straub. Allgemeine, Organische und Naturstoffchemie für Ingenieure., C.E. Mortimer. Chemie. Thime Verlag, Beyer, Walter. Organische Chemie. S. Hirzel Verlag, Binnewies, Jäckel, Willner, Rayner-Canham. Allgemeine und Anorganische Chemie. Spektrum Akademischer Verlag, Buddrus. Organische Chemie., Lehr- und Lernformen Vorlesung und Labor Brown, LeMay, Bursten. Chemie, die zentrale Wissenschaft. Verlag Pearson Studium, Arbeitsaufwand 60 h Vorlesung / 90 h Selbststudium Bewertungsmethode Klausur, 90 min Notenbildung Benotung auf Grundlage der Klausur Grundlage für Chemie und Biochemie Modulbeschreibung zuletzt aktualisiert am Seite 2 von 2

5 Hochschule Ulm und Universität Ulm Bachelor Computational Science and Engineering (CSE) (PO 2014) Crash- und Insassensimulation Code ECTS-Punkte 5 Präsenzzeit 4 Unterrichtssprache Dauer Turnus Modulkoordinator Dozent(en) Einordnung in die Studiengänge Vorkenntnisse Lernergebnisse Deutsch 1 Semester Sommersemester Prof. Dr. Manuela Boin (Hochschule Ulm) Prof. Dr. Manuela Boin (Hochschule Ulm) Prof. Dr.-Ing. Dietmar Imbsweiler (Hochschule Ulm) Computational Science and Engineering B.Sc., Wahlpflicht Fahrzeugsicherheit (empf.) Finite Elemente (empf.) Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden Fachkompetenz: die Methoden der Crash- und Insassensimulation nutzen, um Anwendungsprobleme zu modellieren einfache Modelle für praktische Probleme erstellen Berechnungsergebnisse analysieren und bewerten Vergleichsläufe und Optimierungen durchführen Grenzen der Simulation erkennen Methodenkompetenz: praktische Probleme in Modelle umsetzen komplexere Aufgabenstellungen erfassen, in einzelne Schritte zerlegen und die erworbenen Fachkenntnisse einsetzen, um das Problem zu lösen das Fachwissen anhand praktischer Aufgabenstellungen anwenden, diskutieren und eigene Lösungsansätze entwickeln Crash- und Insassensimulation Seite 1 von 2 Modulbeschreibung zuletzt aktualisiert am

6 Sozial- und Selbstkompetenz: mit anderen Studierenden in Kleingruppen zusammenarbeiten, um Lösungswege für abstrakte und praktische Aufgabenstellungen zu entwickeln die eigenen Fähigkeiten bei der Analyse von Problemstellungen und der Erarbeitung von Lösungswegen einschätzen Modellierkompetenz erfahren Inhalt Einführung in FEM und LS-Dyna Was ist LS-Dyna, Was kann LS-Dyna Zeitintegration Implizit vs. Explizit Zeitschritt, Relaxation, Massenskalierung, Subcycling, Einheitensystem Aufbau Inputfile, Fileorganisation Ausgabedateien Grundeinstellungen (Erdbeschleunigung, Dämpfung,...) Elemente, Kontakte, Energien Elemente Kontaktmodellierung Rigids, Rigid Walls Energien Materialien Einfache Beispiele für Materialverhalten Elastisch, Plastisch, Rigid Modellierung Validierung, Modellvergleiche Robustheit von Modellen Hourglassing Bauteiloptimierung Crashversuch Aufbau, Stonewall, Auswertung Spezielles für den Crash (Spotwelds, Constraints, ***amp;***hellip;) Insassenschutz Dummymodelle Sicherheitsgurte Airbagmodellierung Gastvorträge Literatur LIVERMORE SOFTWARE TECHNOLOGY CORPORATION. LS-DYNA KEYWORD USER'S MANUAL. In Volumes 1-3 Boin, Imbsweiler. Vorlesungsskripte. im e-learning Lehr- und Lernformen Vorlesung Arbeitsaufwand 60 h Vorlesung mit integrierten Übungen 90 h Selbststudium Bewertungsmethode Projektbericht mit Präsentation Notenbildung Die Modulnote setzt sich aus der Note des Projektberichtes und der Note der Präsentation zusammen. Crash- und Insassensimulation Modulbeschreibung zuletzt aktualisiert am Seite 2 von 3

7 Die Modulnote fließt gewichtet mit den ECTS-Punkten in die Gesamtnote ein. Grundlage für Crash- und Insassensimulation Modulbeschreibung zuletzt aktualisiert am Seite 3 von 3

8 Hochschule Ulm und Universität Ulm Bachelor Computational Science and Engineering (CSE) (PO 2014) Regelungstechnik Code ECTS-Punkte 5 Präsenzzeit 4 Unterrichtssprache Dauer Turnus Modulkoordinator Dozent(en) Einordnung in die Studiengänge Deutsch 1 Semester Jedes Semester Prof. Dr. Walter Commerell (Hochschule Ulm) Prof. Dr. Walter Commerell (Hochschule Ulm) Prof. Dr.-Ing. Klaus Allmendinger (Hochschule Ulm) Computational Science and Engineering B.Sc., Wahlpflicht Vorkenntnisse Lernergebnisse Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden Fachkompetenz Die Struktur verschiedener Regler erstellen Systeme im Zeit-, Bild- und Frequenzbereich beschreiben und analysieren Die Stabilität von Regelstrecken und Regelkreisen beurteilen Den Entwurf von Regelsystemen durchführen Methodenkompetenz regelungstechnische Probleme strukturieren Problemstellungen systematisch analysieren Systeme modellbasiert analysieren und entwerfen Lösungen erarbeiten Sozial- und Selbstkompetenz Inhalt Einführung in die Regelungstechnik Struktur von Regelkreisen Anforderungen an Regelkreise Regelungstechnik Seite 1 von 2 Modulbeschreibung zuletzt aktualisiert am

9 Vorgehen beim modelbasierten Reglerentwurf Systembeschreibung Elementare Übertragungsglieder Stabilitätsanalyse von Regelstrecken Synthese von Regelsystemen Literatur Rolf Isermann. Fahrdynamikregelung., Vieweg, Braunschweig, Wendt Lutz. Taschenbuch der Regelungstechnik., Harri Deutsch, Frankfurt am Main, Lutze. Regelungstechnik., Springer, Berlin, Katebi Reza, Wilke Jacqueline, Johnson Michael. Control Engineering., Palgrave, New York, Lehr- und Lernformen Vorlesung und Labor Arbeitsaufwand 60 h Vorlesung 90 h Selbststudium Summe: 150 h Bewertungsmethode Klausur und absolvierte Laborarbeit Notenbildung Benotung aufgrund der Klausur Grundlage für Regelungstechnik Modulbeschreibung zuletzt aktualisiert am Seite 2 von 2