Modulhandbuch Bachelor Werkstoffwissenschaft

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1 Modulhandbuch Bachelor Werkstoffwissenschaft rüfungsordnungsversion: 2009 Erstellt am: Donnerstag 08 Mai 2014 aus der O Datenbank der TU Ilmenau

2 Inhaltsverzeichnis Name des Moduls/Fachs 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Abschluss L Fachnr. Mathematik 1 F 7 Mathematik 1 für Wirtschaftsingenieure L 90min Mathematik 2 F 7 Mathematik 2 für Wirtschaftsingenieure L 90min Mathematik 3 F 7 Mathematik 3 für Wirtschaftsingenieure L 30min hysik 1 F 9 Mechanik und Thermodynamik L 90min chwingungen, Wellen und Felder L 30min hysik 2 MO 4 Elektrizitätslehre und Optik L 90min Chemie 1 F 8 Allgemeine und Anorganische Chemie L 90min Organische Chemie L 90min hysikalische Chemie L 90min Chemie 2 F 7 hysikalische Chemie / Elektrochemie L 30min olymerchemie L 60min Technische Thermodynamik L 90min Informatik F 7 Algorithmen und rogrammierung L 90min Technische Informatik L 90min Ingenieurwissenschaften 1 MO 9 Technische Mechanik L 120min Technische Mechanik L 120min Ingenieurwissenschaften 2 F 9 Grundlagen der Fertigungstechnik L 90min Werkstofforientierte Konstruktion L 120min Werkstofforientierte Konstruktion L 120min Ingenieurwissenschaften 3 F 11 Allgemeine Elektrotechnik L 120min

3 Allgemeine Elektrotechnik L 120min Elektrische Messtechnik L 60min Kristallografie F 3 Kristallografie L 90min Kristallografie L 30min Werkstoffwissenschaft 1 F 6 Grundlagen der Werkstoffwissenschaft L 30min Grundlagen der Werkstoffwissenschaft L 30min Werkstoffwissenschaft 2 F 6 Grundlagen der Werkstoffwissenschaft L 30min Grundlagen der Werkstoffwissenschaft L 30min Werkstofftechnologie und -analytik F 9 Werkstofftechnologie L 30min raktikum Werkstofftechnologie und -analytik L Werkstoffanalytik L 30min Werkstofftechnik 1 F 8 Glas und Keramik L 30min Metalle und Halbleiter L 30min Grundlagen der Oberflächentechnik L 30min Kunststoffe und erbundwerkstoffe L 30min Werkstofftechnik 2 MO 10 Bildgebende und analytische erfahren L 30min Eigenschaften galvanischer chichten L 30min Galvanotechnische erfahren L 30min Glas und Keramik in der Mikro- und Nanotechnik L 30min Oxidische magnetische Werkstoffe L 30min chichtmesstechnik und physikalische erfahren L 30min Technologie des thermischen lasmas L 30min akuum-lasmatechnik L 30min erbundwerkstoffe L 30min Werkstoffe der Mikro- und Nanotechnologie L Werkstoffe und erfahren für die ensorik L 30min Werkstofftechnik 3 F 4

4 rojekt mit eminar L 30min Recht MO 2 Einführung in das Recht L 90min Wirtschaft F 2 Grundlagen der BWL L 60min Fremdsprache und studium generale MO 4 Fachsprache der Technik (Fremdsprache) L tudium generale L Internes raktikum 1 MO 6 Grundlagenpraktikum L Internes raktikum 2 MO 9 Grundlagenpraktikum L Externes raktikum MO 12 Betriebspraktikum L Bachelor-Arbeit mit Kolloquium F 14 Abschlusskolloquium zur Bachelorarbeit L 30min Bachelorarbeit BA

5 Mathematik 1 Modulnummer: 8170 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Jochen Harant Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die orlesung Mathematik überstreicht einen Zeitraum von drei emestern. Aufbauend auf die Mathematikausbildung in den chulen, werden mathematische Grundlagen gelegt und in steigendem Maße neue mathematische Teilgebiete zwecks Anwendung im physikalisch-technischen Fachstudium vermittelt. Der tudierende soll sicher und selbstständig rechnen können. Dabei sollen die neuen mathematischen Inhalte, einschließlich der neuen mathematischen Begriffe und chreibweisen verwendet werden, die physikalisch-technischen Anwendungsfälle der neuen mathematischen Disziplinen erfassen, bei vorgelegten physikalisch-technischen Aufgaben das passende mathematische Handwerkszeug auswählen und richtig verwenden können, in der Lage sein, den Zusammenhang und den Unterschied von mathematischen und physikalisch-technischen Modellen zu erfassen und hieraus folgernd in der Lage sein, den Geltungsbereich mathematischer Ergebnisse in Bezug auf technische Aufgabenstellungen abzuschätzen und die durch die Mathematik gelieferten orhersagen für das erhalten von technischen ystemen zu beurteilen. orraussetzungen für die Teilnahme Abiturwissen werden bei Bedarf festgelegt eite 5 von 125

6 Mathematik 1 Mathematik 1 für Wirtschaftsingenieure Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:Wintersemester Fachnummer: 5136 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Jochen Harant Leistungspunkte: 7 Workload (h): 210 Anteil elbststudium (h): 142 W: 6.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F In Mathematik 1 werden Grundlagen für eine dreisemestrige orlesung Mathematik vermittelt. Der tudierende soll - unter erwendung von Kenntnisse aus der chulzeit solide Rechenfertigkeiten haben, - den Inhalt neuer Teilgebiete der Mathematik (und die zugehörige Motivation) erfassen und Anwendungsmöglichkeiten der Mathematik für sein ingenieurwissenschaftliches Fachgebiet erkennen In orlesungen und Übungen werden Fach- und Methodenkompetenz vermittelt. orkenntnisse Mathematik (Abitur) Inhalt Logik, Mengenlehre, Abbildungen, Zahlenbereiche, Ungleichungen, chranken, Betrag, vollständige Induktion, Binomialkoeffizient, binomischer atz, komplexe Zahlen, elementare Funktionen, Umkehrfunktionen, olynome, rationale Funktionen, lineare Gleichungssysteme, Matrizen, ektorräume, Determinanten, Eigenwerte, Eigenvektoren, analytische Geometrie Medienformen Tafel, Übungsserien Literatur - Meyberg K., achenauer,.: Höhere Mathematik 1 und 2, - Hoffmann A., Marx B., ogt W.: Mathematik für Ingenieure I, Lineare Algebra, Analysis-Theorie und Numerik. erson erlag 2005 werden bei Bedarf festgelegt verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2011 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2008 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2008 ertiefung MB 241 eite 6 von 125

7 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung MB Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung MB Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung MB eite 7 von 125

8 Mathematik 2 Modulnummer: 8171 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Jochen Harant Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die orlesung Mathematik überstreicht einen Zeitraum von drei emestern. Aufbauend auf die Mathematikausbildung in den chulen, werden mathematische Grundlagen gelegt und in steigendem Maße neue mathematische Teilgebiete zwecks Anwendung im physikalisch-technischen Fachstudium vermittelt. Der tudierende soll sicher und selbstständig rechnen können. Dabei sollen die neuen mathematischen Inhalte, einschließlich der neuen mathematischen Begriffe und chreibweisen verwendet werden, die physikalisch-technischen Anwendungsfälle der neuen mathematischen Disziplinen erfassen, bei vorgelegten physikalisch-technischen Aufgaben das passende mathematische Handwerkszeug auswählen und richtig verwenden können, in der Lage sein, den Zusammenhang und den Unterschied von mathematischen und physikalisch-technischen Modellen zu erfassen und hieraus folgernd in der Lage sein, den Geltungsbereich mathematischer Ergebnisse in Bezug auf technische Aufgabenstellungen abzuschätzen und die durch die Mathematik gelieferten orhersagen für das erhalten von technischen ystemen zu beurteilen. orraussetzungen für die Teilnahme Abiturwissen, Mathematik 1 werden bei Bedarf festgelegt eite 8 von 125

9 Mathematik 2 Mathematik 2 für Wirtschaftsingenieure Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:ommersemester Fachnummer: 5137 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Jochen Harant Leistungspunkte: 7 Workload (h): 210 Anteil elbststudium (h): 142 W: 6.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Fortführung der Grundlagenausbildung bei steigendem Anteil von Anwendungsfällen Der tudierende soll - selbstständig und sicher rechnen können, - die Einordnung der neuen mathematischen Teildisziplinen in das Gesamtgebäude der Mathematik erfassen und die jeweiligen Anwendungsmöglichkeiten dieser Disziplinen (innermathematische und fachgebietsbezogene) erkennen, - die Fähigkeit entwickeln, zunehmend statt Einzelproblemen roblemklassen zu behandeln, - den mathematischen Kalkül und mathematische chreibweisen als Universalsprache bzw. Handwerkszeug zur Formulierung und Lösung von roblemen aus Naturwissenschaft und Technik erfassen und anwenden können. In orlesungen und Übungen werden Fach- und Methodenkompetenz vermittelt. orkenntnisse Abiturstoff, orlesung Mathematik 1 Inhalt Zahlenfolgen, Zahlenreihen, Grenzwerte, Konvergenzkriterien, Grenzwerte und tetigkeit von Funktionen, Differenzierbarkeit, Extremwerte, Mittelwertsatz, Regel von l'hospital, atz von Taylor, otenzreihen, Integration, bestimmtes Integral, Mittelwertsatz, tammfunktion, Hauptsatz, Regeln, Integrationsmethoden, Integration von rationalen Funktionen, uneigentliche Integrale, numerische Integration, Funktionen von zwei und drei ariablen, Niveaulinien, Grenzwerte, tetigkeit, partielle Ableitung, Gradient, Extremwerte (mit und ohne Nebenbedingung), implizite Funktionen, arameterintegrale, Kurvenintegrale, Bereichsintegrale Medienformen Tafel, Übungsserien Literatur - Meyberg K., achenauer,.: Höhere Mathematik 1 und 2, - Hofmann A., Marx B., ogt W.: Mathematik für Ingenieure I, Lineare Algebra, Analysis-Theorie und Numerik. erson erlag 2005 werden bei Bedarf festgelegt verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Werkstoffwissenschaft eite 9 von 125

10 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2008 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2008 ertiefung MB Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung MB Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung MB Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung MB eite 10 von 125

11 Mathematik 3 Modulnummer: 8172 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Jochen Harant Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die orlesung Mathematik überstreicht einen Zeitraum von drei emestern. Aufbauend auf die Mathematikausbildung in den chulen, werden mathematische Grundlagen gelegt und in steigendem Maße neue mathematische Teilgebiete zwecks Anwendung im physikalisch-technischen Fachstudium vermittelt. Der tudierende soll sicher und selbstständig rechnen können. Dabei sollen die neuen mathematischen Inhalte, einschließlich der neuen mathematischen Begriffe und chreibweisen verwendet werden, die physikalisch-technischen Anwendungsfälle der neuen mathematischen Disziplinen erfassen, bei vorgelegten physikalisch-technischen Aufgaben das passende mathematische Handwerkszeug auswählen und richtig verwenden können, in der Lage sein, den Zusammenhang und den Unterschied von mathematischen und physikalisch-technischen Modellen zu erfassen und hieraus folgernd in der Lage sein, den Geltungsbereich mathematischer Ergebnisse in Bezug auf technische Aufgabenstellungen abzuschätzen und die durch die Mathematik gelieferten orhersagen für das erhalten von technischen ystemen zu beurteilen. orraussetzungen für die Teilnahme Abiturwissen, Mathematik 1 und 2 werden bei Bedarf festgelegt eite 11 von 125

12 Mathematik 3 Mathematik 3 für Wirtschaftsingenieure Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: 5138 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Jochen Harant Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 7 Workload (h): 210 Anteil elbststudium (h): 142 W: 6.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F ermittlung von ausschließlich neuen mathematischen Teildisziplinen, die alle auf eine Anwendung in Naturwissenschaft und Technik zielen. Der tudierende soll - sicher und selbstständig rechnen können. Dabei sollen die neuen mathematischen Begriffe, chreib- und chlussweisen verwendet werden, - sichere mathematische Kenntnisse für das erständnis der mathematischen Teile der nichtmathematischen Fachvorlesungen haben, - in der Lage sein, bei der Lösung von physikalisch-technischen Aufgaben das benötigte mathematische Handwerkszeug auszuwählen und richtig anzuwenden, - in der Lage sein, den Zusammenhang und den Unterschied von mathematischen und physikalisch-technischen Modellen zu erfassen und hieraus folgernd in der Lage sein, den Geltungsbereich mathematischer Ergebnisse in Bezug auf technische Aufgabenstellungen abzuschätzen und die durch die Mathematik gelieferten orhersagen für das erhalten von technischen ystemen zu beurteilen. In orlesungen und Übungen wird Fach-, Methoden- und ystemkompetenz vermittelt. orkenntnisse Abiturstoff, orlesungen Mathematik 1 und 2 Inhalt gewöhnliche Differentialgleichungen, Ordnung, Richtungsfeld, olygonzugmethode, Orthogonaltrajektorien, spezielle Differentialgleichungen 1. Ordnung und 2. Ordnung, lineare Differentialgleichungen n-ter Ordnung mit konstanten Koeffizienten, numerische Lösung, ysteme von Differentialgleichungen, Laplace-Transformation Medienformen Tafel, Übungsserien Literatur - Meyberg K., achenauer,.: Höhere Mathematik 1 und 2, - Hoffmann A., Marx B., ogt W.: Mathematik für Ingenieure I, Lineare Algebra, Analysis-Theorie und Numerik. erson erlag 2005 werden bei Bedarf festgelegt verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2011 flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 241 eite 12 von 125

13 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2008 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2008 ertiefung MB Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung MB Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung MB Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung MB eite 13 von 125

14 hysik 1 Modulnummer: 1518 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Gerhard Gobsch Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse orraussetzungen für die Teilnahme eite 14 von 125

15 hysik 1 Mechanik und Thermodynamik Fachabschluss: tudienleistung schriftlich 90 min prache: Deutsch Fachnummer: 722 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Gerhard Gobsch Medienformen W nach Fachsemester Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 94 W: 5.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Inhalt 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die Lehrveranstaltung vermittelt das experimentalphysikalische Grundwissen auf den Gebieten der Mechanik, der tatistik und der Wärmelehre. Die tudierenden sind dadurch in der Lage, die erweiterten Zusammenhänge dieser Bereiche der klassischen hysik zu verstehen und sowohl in anderen experimentalphysikalischen orlesungen als auch im physikalischen Teil des Grundpraktikums anzuwenden. Hochschulzugangsberechtigung (ehr gute Kenntnisse in Mathematik und hysik) Kinematik und Dynamik der unktmasse; Kräfte; Arbeit, Energie; unktmassesysteme, Impulserhaltung; Rotation, Drehimpulserhaltung; tarrer Körper; Deformierbare Medien; Mechanische chwingungen; Relativistische Mechanik; Temperatur und Wärme; Kinetische Gastheorie; Gasgesetze; Hauptsätze der Thermodynamik; Wärmetransport und Diffusion; Aggregatzustände, hasen, Lösungen; Tiefe Temperaturen. Experimentalvorlesungen, Folien, Beamer, ideos, imulationen; Wöchentliche Übungsserien Literatur H. ogel: Gerthsen hysik, pringer-erlag Berlin; W. Demtröder, Experimentalphysik 1, Mechanik und Wärme, pringer- erlag Berlin Heidelberg New York Bergmann chäfer, Lehrbuch der Experimentalphysik, Bd. 1 Mechanik und Wärme, Walter de Gruyter, Berlin, New York troppe, H.: hysik für tudenten der Natur- und Technikwissenschaften, Fachbuchverlag Leipzig flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Testat / Gestufte Noten 2422 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biotechnische Chemie 2013 Bachelor Mathematik 2009 Bachelor Mathematik 2013 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2013 ertiefung H eite 15 von 125

16 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2013 ertiefung H Bachelor Technische hysik 2008 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2011 eite 16 von 125

17 hysik 1 chwingungen, Wellen und Felder Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: 723 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Gerhard Gobsch Medienformen W nach Fachsemester Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 75 W: 4.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Mechanik und Thermodynamik Inhalt 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die Lehrveranstaltung vermittelt das experimentalphysikalische Grundwissen auf den Gebieten der mechanischen chwingungen sowie Wellen und Felder. Die tudierenden sind dadurch in der Lage, die erweiterten Zusammenhänge dieser Bereiche der klassischen hysik zu verstehen und sowohl in anderen experimentalphysikalischen orlesungen als auch im physikalischen Teil des Grundpraktikums anzuwenden. trömungen; Felder; chwingungen, chwingungsarten und chwingungsphänomene; Wellen, Wellenarten, Eigenschaften von Wellen Experimentalvorlesungen, Folien, Beamer, ideos, imulationen; Wöchentliche Übungsserien Literatur flichtkennz.: flichtfach H. ogel: Gerthsen hysik, pringer-erlag Berlin; W. Demtröder, Experimentalphysik 1, Mechanik und Wärme, pringer- erlag Berlin Heidelberg New York; Bergmann chäfer, Lehrbuch der Experimentalphysik, Bd. 1 Mechanik und Wärme, Walter de Gruyter, Berlin, New York; troppe, H.: hysik für tudenten der Natur- und Technikwissenschaften, Fachbuchverlag Leipzig. Art der Notengebung: Gestufte Noten 2422 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biotechnische Chemie 2013 Bachelor Mathematik 2009 Bachelor Mathematik 2013 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2013 ertiefung H Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2013 ertiefung H eite 17 von 125

18 Bachelor Technische hysik 2008 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2011 eite 18 von 125

19 hysik 2 Modulnummer: 1519 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Gerhard Gobsch Modulabschluss: Lernergebnisse Die Lehrveranstaltung stellt das experimentalphysikalische Grundwissen auf den Gebieten Akustik, Elektromagnetismus, Geometrische Optik, Wellenoptik, Welle-Teilchen-Dualismus, Atomphysik, Kernphysik, Teilchenphysik. Es bildet die Basis insbesondere für die Module G2, Th2 und T2. Der tudierende bekommt einen Einblick in die Konzepte und experimentellen Methoden der genannten Gebiete. orraussetzungen für die Teilnahme Experimentalphysik 1 und 2 eite 19 von 125

20 hysik 2 Elektrizitätslehre und Optik Fachabschluss: tudienleistung schriftlich 90 min prache: Deutsch Fachnummer: 724 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Jörg Kröger Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 75 W: 4.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden erhalten einen Einblick in die Grundlagen des Elektromagnetismus. Die Kombination aus orlesung und Übung versetzt sie in die Lage, eigenständig robleme zu lösen. Idealerweise entwickeln die tudierenden eine Intuition für die physikalischen orgänge. orkenntnisse Experimentalphysik I Inhalt Die orlesung behandelt die Elektro- und Magnetostatik. Das Coulombsche Kraftgesetz und das Gaußsche Gesetz der Elektrostatik sind zentrale Ergebnisse. Magnetfelder bewegter Ladungen werden durch das Ampèresche und Biot-avart- Gesetz beschrieben. Ein herausragendes Ergebnis stellt die Erscheinung der elektromagnetischen Induktion und das sie beschreibende Faradaysche Gesetz dar. Eine Zusammenfassung der Gesetze führt zur Formulierung der Maxwellschen Gleichungen. Es schließt sich die Wellenoptik an. Das Huygensche und Fermatsche rinzip für die Lichtausbreitung stehen am Anfang dieses Kapitels. Es werden dann Interferenzerscheinungen und das Auflösungsvermögen optischer Instrumente behandelt. Zeitliche und räumliche Kohärenz werden diskutiert. Doppelbrechung, hasenverschiebungsplättchen, Laser und Holographie bilden den Abschluss der orlesung. Medienformen Tafel, Computer-räsentation Literatur Berkeley hysik-kurs Band 2, Elektrizität und Magnetismus (ieweg, 1989) Berkeley hysik-kurs Band 3, chwingungen und Wellen (ieweg, 1989) A. Recknagel: Elektrizität und Magnetismus (EB, 1986) und chwingungen und Wellen (EB, 1988) und Optik (EB, 1988) R. Feynman: Mainly electromagnetism and matter (olume 2, Addison-Wesley, 1964) E. Hecht: Optics (Addison-Wesley, 2002) chein benotet, Klausur 90 Minuten verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Optische ystemtechnik/optronik 2013 flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Testat / Gestufte Noten 2422 eite 20 von 125

21 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2008 ertiefung H Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2008 ertiefung H Bachelor Technische hysik 2008 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2011 eite 21 von 125

22 Chemie 1 Modulnummer: 1520 Modulverantwortlich: Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die tudierenden sind fähig chemisches toffwissen mit grundlegenden Beziehungen und Gesetzmäßigkeiten der Natur zu verknüpfen. Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls kann der tudierende: einfache anorganische und organische toffe systematisch den toffklassen zuordnen, die Modelle der chemischen Bindung anwenden und die Zusammenhänge zwischen truktur und Eigenschaften der Elementverbindungen der Haupt- und Nebengruppen erkennen orraussetzungen für die Teilnahme keine Modulprüfung 45 min, oraussetzung ist der chein Anorganische und Allgemeine Chemie eite 22 von 125

23 Chemie 1 Allgemeine und Anorganische Chemie Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:Wintersemester Fachnummer: 832 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Dr. h.c. rof. h.c. eter charff Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 75 W: 4.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die Lehrveranstaltung gibt eine Einführung in die Grundlagen der Chemie in den Teilgebieten der allgemeinen und anorganischen Chemie. Die tudierenden sind fähig aufgrund der erworbenen Kenntnisse der allgemeinen und anorganischen Chemie Reaktionen und Reaktivität der Elemente und erbindungen zu bewerten. Die tudierenden sind in der Lage chemisches toffwissen mit grundlegenden Beziehungen und Gesetzmäßigkeiten der allgemeinen Chemie zu verknüpfen orkenntnisse Hochschulzugangsberechtigung Inhalt Atombau, eriodensystem, Elemente, chemische Bindung, chemische Reaktionen, chemische Energetik und Kinetik, chemisches Gleichgewicht, äure-basen-reaktionen, Redox-Reaktionen, elektrochemische rozesse, Komplexbildung, Anwendung des chemischen Gleichgewichts Medienformen Experimentalvorlesungen: Folien, Beamer, ideos, imulationen; Übungsserien: Folien aus der orlesung. Zusammenfassungen und Musterlösungen können durch die tudierenden elektronisch von der Homepage des Institutes für Chemie und Biotechnik abgerufen werden Literatur E. Riedel: Allgemeine und Anorganische Chemie; A. F. Hollemann, E. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Gruyter-erlag, Berlin für tudierende der Technischen hysik Klausur 90 min als orleistung zur Modulprüfung verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biotechnische Chemie 2013 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2008 ertiefung CH Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2008 ertiefung H 2425 eite 23 von 125

24 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2008 ertiefung CH Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2008 ertiefung H Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2010 Bachelor Technische hysik 2008 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2011 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013 eite 24 von 125

25 Chemie 1 Organische Chemie Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:ommersemester Fachnummer: 836 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Dr. rer. nat. habil. Uwe Ritter Leistungspunkte: 2 Workload (h): 60 Anteil elbststudium (h): 38 W: 2.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden sind fähig aufgrund der erworbenen Kenntnisse der organischen Chemie Reaktionen und die Reaktivität von erbindungen und Reaktionstypen zu bewerten. Die tudierenden sind in der Lage chemisches toffwissen der organischen Chemie mit grundlegenden Beziehungen und Gesetzmäßigkeiten der Chemie zu verknüpfen. Die tudierenden sind in der Lage einfache Operationen der organischen Chemie zu planen und im raktikum exemplarisch organische Reaktionen zu entwerfen und durchzuführen. orkenntnisse Hochschulzugangsberechtigung Inhalt Die Lehrveranstaltung gibt eine Einführung in die Grundlagen der Chemie im Teilgebiet der organischen Chemie. Es werden wichtige organische toffgruppen, Alkane und Cycloalkane, ungesättigte Kohlenwasserstoffe, einfache sauerstoffhaltige organische erbindungen, erbindungen mit funktionellen Gruppen behandelt. Es erfolgt eine Einführung in die pektroskopie organischer erbindungen, Molekülbau, Organische Reaktionen und Reaktionstypen, spezielle organische Chemie, technische organische Chemie. Medienformen Experimentalvorlesungen: Folien, Beamer, ideos, imulationen; Übungsserien: Folien aus der orlesung. Zusammenfassungen und Musterlösungen können durch die tudierenden elektronisch von der Homepage des Institutes für Chemie abgerufen werden Literatur Allgemeine Lehrbücher der organischen Chemie; H.R. Christen, F. ögtle: Organische Chemie Band 1 und 2, erlag auerländer Frankfurt K.. C. ollhard, Organische Chemie, Wiley-CH keine verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biotechnische Chemie 2013 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2008 ertiefung CH 2425 eite 25 von 125

26 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2008 ertiefung H Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2008 ertiefung CH Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2008 ertiefung H Bachelor Technische hysik 2008 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2011 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013 eite 26 von 125

27 Chemie 1 hysikalische Chemie Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:ommersemester Fachnummer: 443 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Michael Köhler Leistungspunkte: 2 Workload (h): 60 Anteil elbststudium (h): 38 W: 2.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F In der orlesung werden die Grundlagen der hysikalischen Chemie als chnittstelle zwischen hysik und Chemie vermittelt. Im eminar werden spezifische physikochemische Fragestellung (z.b. Enthalpie, Entropie u.a.) mathematisch abgehandelt. Die tudenten sind fähig, physikochemische hänomene zu verstehen und das vermittelte Wissen zu nutzen, physikochemische Größen mathematisch zu bestimmen. orkenntnisse Hochschulzugangsberechtigung Inhalt Die orlesung vermittelt Grundlagen der hysikalischen Chemie. Ausgehend von Atombau und Bindung wird traditionsgemäß zunächst in die chemische Thermodynamik für gleichgewichtsnahe rozesse eingeführt, wobei u.a. Begriffe wie Innere Energie, Reaktionsenthalpie und chemisches otential sowie die Bestimmung von Bildungsenthalpien behandelt werden. hasenübergänge und -diagramme werden für binäre ysteme mit unterschiedlichen Eigenschaften diskutiert. Die orlesung behandelt die Grundlagen der Gastheorie, der chemischen Kinetik sowie von thermisch, photo- und elektrochemisch aktivierten rozesse. Dabei werden auch molekulare Anregungszustände und die Grundlagen der molekularen pektroskopie besprochen. Mit der Diskussion des Zeitpfeils in chemischen rozessen, von Autokatalyse, Bistabilität, chemischen Oszillationen und trukturbildung werden gleichgewichtsferne chemische rozesse behandelt und ihre Konsequenzen für die unbelebte und die lebende Natur erklärt. Medienformen Experimentalvorlesungen: Folien, Beamer, ideos, imulationen; Übungsserien: Folien aus der orlesung. Zusammenfassungen und Musterlösungen können durch die tudierenden elektronisch von der Homepage des Institutes für hysik/fachbereich Chemie abgeruf Literatur. W. Atkins, J. A. Beran; "Chemie - Einfach alles", 1. Ausgabe, Wiley-CH, IBN: ;. W. Atkins, "hysikalische Chemie", 3., korr. Auflage; Wiley-CH, IBN: verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biotechnische Chemie 2013 eite 27 von 125

28 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2008 ertiefung CH Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2008 ertiefung CH Bachelor Technische hysik 2008 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2011 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013 Master Maschinenbau 2009 Master Maschinenbau 2011 Master Maschinenbau 2014 eite 28 von 125

29 Chemie 2 Modulnummer: 6635 Modulverantwortlich: Univ.-rof Dr. Andreas Bund Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Nach erfolgreichem Abschluss besitzen die tudierenden die erforderlichen naturwissenschaftlichen-chemischen Kenntnisse für das Gebiet der Werkstoffwissenschaft und sind in der Lage, einschlägige robleme selbständig zu behandeln. Dies bedeutet, dass die tudierenden naturwissenschaftlich-chemische Anwendungsfälle erfassen, das passende Instrumentarium auswählen und richtig verwenden können. ie sind in der Lage, naturwissenschaftliche-chemische Erkenntnisse auf werkstofftechnische Anwendungen anzuwenden und hieraus das erhalten von Werkstoffsystemen unter physikalischen und chemischen Gesichtspunkten abzuschätzen und ihr erhalten zu beurteilen. In den orlesungen und Übungen werden Fach-, Methoden- und ystemkompetenz vermittelt. orraussetzungen für die Teilnahme Grundkenntnisse in Chemie und hysik eite 29 von 125

30 Chemie 2 hysikalische Chemie / Elektrochemie Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: 6641 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof Dr. Andreas Bund Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 2 Workload (h): 60 Anteil elbststudium (h): 38 W: 2.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden sind in der Lage, die elektrochemischen rozesse im außen stromlosen und stromführenden rozess der Galvanotechnik und anderen stromgeschützten Beschichtungsverfahren anzuwenden und Technologien zu entwickeln. Das Zusammenspiel der verschiedenen Felder wird erlernt und praxisorientiert angwendet. owohl Metallabscheidungen als auch organische Beschichtungen werden aus den Grundlagen der Elektrochemie entwickelt und in praxistaugliche Technologien umgesetzt. Korrosionsvorgänge können von den tudierenden aus den Grundlagen der Elektrochemie abgeleitet und interpretiert werden. orkenntnisse Modul Chemie 1 Inhalt 1. Thermodynamik der Einfachen Elektrode 2. Elektrochemische Zelle 3. hasengrenze der elektrochemischen Reaktion Elektrochemische Doppelschicht tromdichte- otentalkurve Diffusionsgrenzstrom Butler- ollmer- Gleichung 4. Kinetik der Mehrfachelektrode 5. Mischpotentialtheorie 6. assivität 7. Gleichmäßige Korrosion Wasserstoffkorrosion, auerstoffkorrosion 8. Ungleichmäßige Korrosion Lokalelementetheorie Kontaktkorrosion Belüftungszellen 9. elektive Korrosion 10. pannungskorrosion Medienformen orlesungsskript Tafel Folien Literatur C.H. Hamann, W. ielstich; "Elektrochemie"; iley CH erl. Winheim (1989) H. Kaesche; "Korrosion der Metalle; pringer erlag (1990) W. Forker; "Elektrochemische Kinetik"; Akademie erlag Berlin(1989) flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 2175 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013 eite 30 von 125

31 Chemie 2 olymerchemie Fachabschluss: tudienleistung schriftlich 60 min prache: Deutsch Fachnummer: 6642 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr. rer. nat. Klaus Heinemann W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen Turnus:Wintersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die Lehrveranstaltung gibt eine Einführung in die chemischen Grundlagen der im industriellen Maßstab durchgeführten olymersynthesen und vermittelt die wichtigsten truktur-eigenschafts-beziehungen. Die tudierenden können funktionale Eigenschaften der unterschiedlichen olymerwerkstoffe aus ihren molekularen und supramolekularen trukturprinzipien erklären und sind in der Lage, Additive auszuwählen, um die strukturdeterminierten Basiseigenschaften der olymere gezielt zu beeinflussen. Diese Grundkenntnisse nutzend ist es ihnen möglich, exemplarisch geeignete olymersysteme zur Lösung ingenieurwissenschaftlicher Fragestellungen vorzuschlagen. Die Lehrveranstaltung vermittelt diesbezügliche Basiskompetenz. orkenntnisse Modul Chemie 1 Inhalt 1. Grundbegriffe [Monomer Makromolekül truktur von Makromolekülen (Kohlenstoff, Konstitution, Konfiguration, Konformation) olymerwerkstoff] 2. Natürliche und abgewandelte, natürliche olymere [Cellulose und Cellulosederivate; tärke; eptide, roteine und Nukleinsäuren; Naturkautschuk] 3. ynthetische olymere olymersynthesen [olymerisate (Grundlagen, radikalische und ionische olymerisationen, olyinsertion, Metathese, Copolymerisation) olykondensate (Grundlagen, olyester, C, LC, U- und Alkydharze, olyamide, olyimide, -haltige olymere, olyaryletherketone, Formaldehy-Harze, i-haltige olymere) olyaddukte (Grundlagen, olyurethane, Epoxid-Harze)] 4. Chemische Reaktionen an olymeren [olymeranaloge Reaktionen; ernetzungsreaktionen; Abbaureaktionen, olymerdegradation] 5. Additive, Hilfsstoffe und Füllstoffe [Antioxidantien; Lichtschutzmittel; Gleitmittel; Weichmacher, Füllstoffe, chlagzähmodifier, Antistatika; Flammschutzmittel, Antimikrobiale, etc.] 6. Eigenschaften von olymerwerkstoffen {Thermische Eigenschaften [Tg & Tm = f(truktur), Rheologie] Mechanische Eigenschaften [D = f(truktur), iskoelastizität] Elektrische, optische, akustische, thermische, ermeabilität und chemische Eigenschaften} 7. Aktuelle Aspekte der olymerwerkstoff Forschung [Naturfaserverstärkte olymerwerkstoffe und Wabenverbunde; ynthesefasercompounds und Nanocomposites; Funktionswerkstoffe auf Cellulosebasis; Funktionspolymersysteme für olymerelektronik, hotovoltaik und Aktuatorik] Medienformen orlesungsskript, Tafel / Whiteboard, Folien, Computer Demo + Beamer Literatur flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Testat / Gestufte Noten Leistungspunkte: 2 Workload (h): 60 Anteil elbststudium (h): 38 W: 2.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: - Bernd Tieke Makromolekulare Chemie Eine Einführg. Wiley-CH-erlag; 1997; Hans-Georg Elias olymere on Monomeren und Makromolekülen zu Werkstoffen Hüthig & Wepf, Zug, Heidelberg, Oxford, CT/UA, 1996, Hans-Georg Elias An Introduction to lastics Wiley-CH-erlag; 2003; eite 31 von 125

32 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biotechnische Chemie 2013 Bachelor Maschinenbau 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2011 Master Maschinenbau 2011 Master Maschinenbau 2014 Master Werkstoffwissenschaft 2013 eite 32 von 125

33 Chemie 2 Technische Thermodynamik Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:ommersemester Fachnummer: 1614 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Andre Thess Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 45 W: 3.0 Fakultät für Maschinenbau Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Abitur Inhalt Medienformen Tafel, Übungsblätter, Internet 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Nach einer ermittlung der physikalischen Mechanismen der Technischen Thermodynamik sollen die tudierenden in der Lage sein, - technisch relevante thermodynamische robleme ingenieursmäßig zu analysieren, - die physikalische und mathematische Methoden zur Modellbildung beherrschen, - die problemspezifischen Zustandsänderungen zu erkennen und physikalisch zu interpretieren, - die mathematische Beschreibung von Zustandsänderungen sicher zu verwenden, - die Lösungsansätze gezielt auszuwählen, - die erzielten Lösungen zu diskutieren und auf ihre lausibilität prüfen zu können. In orlesung und Übung wird Fachkompetenz vermittelt, um die physikalisch-technischen Methoden der Technischen Thermodynamik speziell auf aktuelle Forschungsprojekte des Fachgebiets Thermo- und Magnetofluiddynamik anzuwenden. - Konzepte und Definitionen - Energieformen und 1. Hauptsatz - Ideales Gas - Nassdampf-Thermodynamik - Erhaltungssätze für Kontrollvolumen - Dampfkraftprozesse - Gaskraftprozesse - Wärmepumpen- und Kälteprozesse Literatur H. D. Baehr: Thermodynamik, pringerverlag, Berlin M.J. Moran & H.N. hapiro: Fundamentals of Engineering Thermodynamics, Wiley & ons, New York, verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biotechnische Chemie 2013 Bachelor Fahrzeugtechnik 2008 Bachelor Fahrzeugtechnik 2013 Bachelor Mechatronik 2008 eite 33 von 125

34 Bachelor Mechatronik 2013 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2011 eite 34 von 125

35 Informatik Modulnummer: 1509 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Andreas Mitschele-Thiel Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Fachkompetenz: Die tudierenden verstehen detailliert Aufbau und Funktionsweise von digitalen chaltungen, rozessoren und Rechnern. Die tudierenden verstehen Entwicklungstendenzen der Rechnerarchitektur. Die tudierenden sind mit algorithmischen Modellen, Basisalgorithmen und grundlegenden Datenstrukturen der Informatik vertraut. Methodenkompetenz: Die tudierenden sind in der Lage, adäquate Beschreibungsmittel für die Modellierung von trukturen und Abläufen mit formalen Mitteln anzuwenden. Die tudierenden entwerfen und analysieren einfache digitale chaltungen und maschinennahe rogramme. ie sind in der Lage, Basisalgorithmen und grundlegenden Datenstrukturen hinsichtlich ihrer Eigenschaften und Anwendbarkeit für konkrete roblemstellungen zu bewerten und in eigenen kleineren rogrammierprojekten in der rogrammiersprache Java anzuwenden. ozialkompetenz: Die tudierenden sind in der Lage, praktische roblemstellungen der Informatik in der Gruppe zu lösen. orraussetzungen für die Teilnahme Abiturwissen keine eite 35 von 125

36 Informatik Algorithmen und rogrammierung Fachabschluss: tudienleistung schriftlich 90 min prache: Deutsch Fachnummer: 1313 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Kai-Uwe attler W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 56 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F 2254 Nachdem tudierende diese eranstaltung besucht haben, können sie die Grundlagen algorithmischer Modelle beschreiben und verstehen die Wirkungsweise von tandardalgorithmen und klassischen Datenstrukturen. ie sind in der Lage, kleinere rogramme zu entwerfen sowie in der rogrammiersprache Java zu implementieren und dabei Algorithmenmuster anzuwenden. Die tudierenden sind in der Lage, algorithmische Lösungen hinsichtlich ihrer Eigenschaften und Anwendbarkeit für konkrete roblemstellungen zu bewerten und in eigenen rogrammierprojekten anzuwenden. orkenntnisse Abiturwissen Inhalt Historie, Grundbegriffe, Grundkonzepte von Java; Algorithmenbegriff, prachen & Grammatiken, Datentypen; truktur von Java-rogrammen, Anweisungen; Entwurf von Algorithmen; Applikative und imperative Algorithmenparadigmen; Berechenbarkeit und Komplexität; Ausgewählte Algorithmen: uchen und ortieren; Algorithmenmuster: Rekursion, Greedy, Backtracking; Abstrakte Datentypen und Objektorientierung; Listen, Bäume, Hashtabellen Medienformen orlesung mit räsentation und Tafel, Handouts, Moodle Literatur aake, attler: Algorithmen und Datenstrukturen: Eine Einführung mit Java, 4. Auflage, dpunkt-erlag, schriftliche rüfung (90 min) verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Angewandte Medienwissenschaft 2011 Bachelor Biomedizinische Technik 2008 eite 36 von 125

37 Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2008 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Bachelor Fahrzeugtechnik 2013 Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Bachelor Maschinenbau 2013 Bachelor Mechatronik 2013 Bachelor Medientechnologie 2008 Bachelor Medientechnologie 2013 Bachelor Optische ystemtechnik/optronik 2013 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2008 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2013 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2008 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2013 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2010 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2011 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013 Bachelor Wirtschaftsinformatik 2009 Bachelor Wirtschaftsinformatik 2010 Bachelor Wirtschaftsinformatik 2011 Bachelor Wirtschaftsinformatik 2013 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2008 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2008 ertiefung MB Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung MB Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung MB Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung ET Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung MB eite 37 von 125

38 Informatik Technische Informatik Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:Wintersemester Fachnummer: 5131 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Wolfgang Fengler Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Fachkompetenz: Die tudierenden verfügen über Kenntnisse und Überblickswissen zu den wesentlichen trukturen und Funktionen von digitaler Hardware und haben ein Grundverständnis für den Aufbau und die Wirkungsweise von Funktionseinheiten von Digitalrechnern. Die tudierenden verstehen detailliert Aufbau und Funktionsweise von rozessoren, peichern, Ein-Ausgabe-Einheiten und Rechnern. Die tudierenden verstehen Entwicklungstendenzen der Rechnerarchitektur. Methodenkompetenz: Die tudierenden sind in der Lage, einfache digitale chaltungen zu analysieren und zu synthetisieren. ie können einfache teuerungen sowohl mit Hilfe von diskreten Gatterschaltungen als auch mit Hilfe programmierbarer chaltkreise erstellen. ie sind in der Lage, Automatenmodelle zu verstehen und anzuwenden. ie können die rechnerinterne Informationsverarbeitung modellieren und abstrakt beschreiben sowie die zugehörigen mathematischen Operationen berechnen. Die tudierenden entwerfen und analysieren einfache maschinennahe rogramme. ystemkompetenz: Die tudierenden verstehen das grundsätzliche Zusammenspiel der Baugruppen eines Digitalrechners als ystem. ie erkennen den Zusammenhang zwischen digitalen kombinatorischen und sequentiellen chaltungen, Funktionsabläufen innerhalb von Rechnern und der Ausführung von Maschinenprogrammen anhand praktischer Übungen. ozialkompetenz: Die tudierenden erarbeiten roblemlösungen einfacher digitaler chaltungen, der Rechnerarchitektur und von einfachen Maschinenprogrammen in der Gruppe. ie können von ihnen erarbeitete Lösungen gemeinsam in Übungen auf Fehler analysieren, korrigieren und bewerten. orkenntnisse Hochschulzulassung Inhalt 1. Mathematische Grundlagen Aussagen und rädikate, Abbildungen, Mengen Anwendung der BOOLEschen Algebra und der Automatentheorie auf digitale chaltungen 2. Informationskodierung / ausführbare Operationen Zahlensysteme (dual, hexadezimal) Alphanumerische Kodierung (ACII) Zahlenkodierung 3. truktur und Funktion digitaler chaltungen BOOLEsche Ausdrucksalgebra, chaltalgebraische Ausdrücke, Normalformen Funktions- und trukturbeschreibung kombinatorischer und sequenzieller chaltungen, programmierbare trukturen Analyse und ynthese einfacher digitaler chaltungen digitale Grundelemente der Rechnerarchitektur (Tor, Register, Bus, Zähler/Zeitgeber) 4. Rechnerorganisation Kontroll- und Datenpfad teuerwerk (Befehlsdekodierung und -abarbeitung) Rechenwerk (Operationen und Datenübertragung) 5. Rechnergrundarchitekturen und rozessoren Grundarchitekturen rozessorgrundstruktur und Befehlsablauf Erweiterungen der Grundstruktur Befehlssatzarchitektur und einfache Assemblerprogramme 6. peicher peicherschalkreise als ROM, sram und dram peicherbaugruppen 7. Ein-Ausgabe arallele digitale E/A erielle digitale E/A periphere Zähler-Zeitgeber-Baugruppen Analoge E/A 8. Fortgeschrittene rinzipien der Rechnerarchitektur Entwicklung der rozessorarchitektur Entwicklung der peicherarchitektur arallele Architekturen 2231 eite 38 von 125

39 Medienformen orlesung mit Tafel/Auflicht-resenter und owerpoint-räsentation, ideo zur orlesung, elearnig-angebote im Internet, Arbeitsblätter und Aufgabensammlung für orlesung und Übung (Online und Copyshop), Lehrbuch Allgemein: Webseite (Materialsammlung und weiterführende Infos) Literatur rimär: Eigenes Material (Online und Copyshop) Wuttke, H.-D.; Henke, K: chaltsysteme - Eine automatenorientierte Einführung, erlag: earson tudium, 2003 Hoffmann, D.W.: Grundlagen der Technischen Informatik, Hanser- erlag, 2007 Märtin, C.: Einführung in die Rechnerarchitektur - rozessoren und ysteme. IBN , Hanser Flik, T.: Mikroprozessortechnik. IBN , pringer 2001 Allgemein: Webseite (Materialsammlung und weiterführende Infos) (dort auch gelegentlich aktualisierte Literaturhinweise und Online-Quellen). verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2008 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Bachelor Fahrzeugtechnik 2008 Bachelor Fahrzeugtechnik 2013 Bachelor Maschinenbau 2008 Bachelor Maschinenbau 2013 Bachelor Mechatronik 2008 Bachelor Mechatronik 2013 Bachelor Medientechnologie 2008 Bachelor Medientechnologie 2013 Bachelor Optische ystemtechnik/optronik 2013 Bachelor Optronik 2008 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2013 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2013 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2011 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013 Bachelor Wirtschaftsinformatik 2013 eite 39 von 125