MATERIAL WISSENSCHAFT

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1 MATERIAL WISSENSCHAFT Bachelor-Studiengang

2 Inhalt Materialien für unsere Zukunft 1 Das Bachelor-Studium Materialwissenschaft : Das Bachelor-Studium im Detail 6 Stundenpläne 10 Das Kleingedruckte: Erwähnenswertes zum Studium 13 Weitere Informationen 16 Titelbild: Das Bild zeigt die Abgabe von Metallionen über eine bewegliche Mikropipette (blau). Mit diesem neu entwickelten Verfahren können winzige Metallkomponenten mit komplexen Formen hergestellt werden (Forschungsgruppe Nanometallurgie, in Zusammenarbeit mit dem Labor für Biosensoren und Bio-Elektronik, ITET).

3 Herzlich Willkommen Die vorliegende Broschüre bietet Studieninteressierten und Studierenden einen ersten Überblick über Voraussetzungen, Ablauf und Organisation des Bachelor-Studiums der Materialwissenschaft an der ETH Zürich. Materialien für unsere Zukunft Neue Materialien haben einen grossen Einfluss auf unsere Lebensqualität und die Innovationskraft unserer Wirtschaft. Ohne sie gäbe es kein Smartphone und keine Tablets, kein künstliches Hüftgelenk und keinen Hautersatz, kein Energiesparhaus und keine Lithium-Batterie. Materialwissenschaft steckt in den Fahrzeugen, mit denen wir reisen, in unseren modischen und unter Umständen auch funktionellen Kleidern, in elektronischen Geräten, im Computer, im Mobiltelefon, in unseren Sportgeräten, oder in der medizinischen Technik, die unser Leben erleichtert oder auch verlängert. Spezialist und Allrounder Materialien für Hightech-Anwendungen müssen den Anforderungen des Umweltschutzes genügen, gegebenenfalls hohen Belastungen standhalten, flexibel sein, stromleitend oder -isolierend und daneben kostengünstig und energiesparend produziert werden können. Dies verlangt von Materialwissenschaftlerinnen und -schaftlern nicht nur eine naturwissenschaftlich fundierte Ausbildung, sondern auch Verständnis für verfahrenstechnische, ökonomische und ökologische Fragestellungen und deren Zusammenhänge. Materialwissenschaftler sind gleichzeitig Spezialisten und Allrounder. 1

4 Herzlich Willkommen Die Fähigkeit und das Interesse zur interdisziplinären Zusammenarbeit mit Experten in Forschung und Entwicklung aus den unterschiedlichsten Bereichen sind deshalb unabdingbar. Empfohlene persönliche und fachliche Voraussetzungen Grundvoraussetzung für ein erfolgreiches Studium der Materialwissenschaft ist ein grosses Interesse an Mathematik, Chemie, Physik und die Begeisterung für naturwissenschaftliche Zusammenhänge, aber auch für Fragestellungen im Bereich der technischen Grundlagenforschung. Wir erwarten von unseren Studierenden eine analytische Denkweise und die Fähigkeit, komplexe Zusammenhänge rasch zu durchschauen. Auch setzt das Studium eine hohe Belastbarkeit und ein konsequentes Zeitmanagement voraus. Ein selbstbewusster Umgang mit mathematischen Methoden und ein grundsätzliches praktisches Flair für die Arbeit im Labor erleichtern das Studium zusätzlich. Eine Matura mit Schwerpunkt in Mathematik und Physik ist für den Studieneinstieg von Vorteil, wird aber nicht vorausgesetzt. Berufsaussichten nach dem Studium Die Berufsbilder der Materialwissenschaftler sind durch die breite Grundausbildung sehr vielfältig und die Chancen auf dem Arbeitsmarkt sehr gut. Als Arbeitgeber spielt die Privatwirtschaft in den Bereichen Maschinen-, Chemie-, Kunststoff-, Metallindustrie und Medizinaltechnologie die grösste Rolle. Daneben bieten auch Unternehmensberatungen, Ingenieurbüros, aber auch Hochschulen, die öffentliche Verwaltung oder Forschungsinstitute sehr gute Beschäftigungsmöglichkeiten. Auf der folgenden Webseite befinden sich Berichte zu faszinierenden Materialien und Berufsporträts von Materialwissenschaftlern. >>> 2

5 Das Bachelor-Studium Materialwissenschaft Grundsätzliches zum Bachelor-Studium Das Bachelor-Studium folgt einem weitgehend festgelegten Studienprogramm, das auf sechs Semester ausgelegt ist. Die ersten beiden Jahre dienen dem Auf- und Ausbau eines tragfähigen Fundaments in Mathematik, Chemie und Physik. Ab dem dritten Studienjahr geht es in der Hauptsache um materialwissenschaftliche Fragestellungen und Probleme und das Sammeln erster eigener Forschungs- und Berufserfahrungen. Zudem wird Wert darauf gelegt, dass die Studierenden vom ersten Semester an Erfahrungen in praktischer Laborarbeit sammeln und Einblick in die aktuelle Forschung gewinnen. Die etwa sechswöchige Bachelor-Arbeit wird in der Regel innerhalb einer der Forschungsgruppen des Departements durchgeführt. Die angewandte Seite der Materialwissenschaft zeigt sich dann im obligatorischen zwölfwöchigen Industriepraktikum, in dem die Studierenden ihre theoretischen Kenntnisse auf die Praxis übertragen lernen sollen. Danach steht 3

6 Das Bachelor-Studium Materialwissenschaft den Studierenden das Masterstudium offen, für das sich auch eine Vielzahl von Absolventen internationaler Hochschulen bewirbt. Der Einstieg ins Studium Um den Studierenden den Einstieg in den Studienalltag zu erleichtern, bieten die Studentischen Dienste (Bereich Beratung/ Coaching) zusammen mit dem Departement ein Coaching-Programm an: Alle neueintretenden Studierenden auf Bachelor-Stufe werden zu einem Pre-Study-Event eingeladen. Ziel dieses Events ist es, den Studienstart zu erleichtern. Zusätzlich wird zusammen mit dem SMW (Studierende der Materialwissenschaft) ein mehrtägiger Mathematik-Vorkurs vor Beginn des Studiums angeboten. Bei Bedarf wird auch ein Einzel-Coaching angeboten. studienberatung.html Die Praktika im Bachelor Die theoretische Ausbildung im Bachelor wird eng begleitet durch die praktische Laborausbildung, die einen nicht geringen Teil der Semesterwoche bestimmt. Neben der praktischen Grundausbildung erfüllen die Praktika im Curriculum des Studiengangs weitere, wichtige Aufgaben. Zum einen üben sich die Studierenden in Teamarbeit. Zum anderen gelten für die Berichte, Präsentationen oder Poster dieselben Massstäbe, die an wissenschaftliche Publikationen angelegt werden. Die Dokumentation von Laborergebnissen dient damit der Einübung der Grundprinzipien wissenschaftlichen Arbeitens und Berichtens, wie sie im Seminar «Wissenschaftliches Arbeiten» erworben werden. Damit bieten die Praktika einen willkommenen Kontrastpunkt zum Frontalunterricht, wie er in einzelnen Vorlesungen stattfinden muss. Überdies bereiten die Praktika auf die eigenen Forschungsarbeiten im fortgeschrittenen Studium vor. laborpraktische-ausbildung.html Das Industriepraktikum am Ende des Studiums In der vorlesungsfreien Zeit muss ein zwölfwöchiges Industriepraktikum oder Forschungsprojekt absolviert werden. Ein günstiger Zeitpunkt ist nach dem 6. Semester. Im Industriepraktikum erhalten die Studierenden einen Einblick in die Vielfalt des industriellen Alltags und wenden ihre materialwissenschaftlichen Kenntnisse in der Praxis an. Dabei soll das 4

7 Das Bachelor-Studium Materialwissenschaft prozess- und kundenorientierte Denken gefördert und das Zusammenwirken von Mensch und Technik unter wirtschaftlichen und ökologischen Aspekten vertieft werden. Statt des Industriepraktikums kann auch ein wissenschaftliches Projekt in einer Forschungsgruppe ausserhalb des Departements Materialwissenschaft oder an einer anderen Hochschule absolviert werden. industriepraktikum.html Pflichtwahlfach D-GESS Das Leben der Studierenden der Materialwissenschaft besteht nicht nur aus Materialwissenschaft. Die Studierenden sind angehalten, während ihres Studiums Lehrveranstaltungen aus dem vielfältigen Angebot des Departements Geistes-, Sozial- und Staatswissenschaften (D-GESS) zu besuchen und die dazugehörigen Leistungsnachweise zu erbringen. Dabei können sich die Studierenden neben Vorlesungen aus den Bereichen Recht, Politik, Geschichte usw. auch Sprachkurse anrechnen lassen. Einfach mal weg: Mobilität im Studium Im Bachelor-Studiengang besteht die Möglichkeit, das fünfte und/oder sechste Semester an einer anderen Hochschule im Ausland und natürlich in der Schweiz zu studieren. Der Auslandaufenthalt im Bachelor-Studium kann einerseits für den Besuch von Vorlesungen genutzt werden, andererseits ist es auch möglich, die Bachelor-Arbeit und/oder das Industrie- Praktikum im Ausland zu absolvieren. Für die Teilnahme an den Mobilitätsprogrammen der ETH gelten bestimmte Voraussetzungen und Fristen, über die sich die Studierenden direkt auf den Webseiten der Mobilitätsstelle informieren können. Der Mobilitätsberater des Departements Materialwissenschaft hilft den Studierenden, ihren persönlichen Studienplan zusammenzustellen, welcher vom Studiendirektor genehmigt werden muss. Aufnahme einer Strontiummanganit-Dünnschicht mit 100 nm breiten Domänen (Multifunktionale Ferroische Materialien). 5

8 1-2-3: Das Bachelor-Studium im Detail Das 1. Studienjahr und die Basisprüfung Das erste Jahr im Bachelor-Studium, das sogenannte Basisjahr, dient dazu, die notwendigen Fähigkeiten in den Grundlagenfächern zu erarbeiten. Alle Lehrveranstaltungen sind vorgegeben und werden am Ende des Studienjahres in der Basisprüfung geprüft. Insgesamt erwerben die Studierenden im ersten Studienjahr 60 KP. Die Basisprüfung besteht aus insgesamt sieben Einzelprüfungen, die innerhalb einer Session geprüft werden. Die sieben Einzelprüfungen sind in drei verschiedenen Blöcken gruppiert. Die Basisprüfung gilt dann als bestanden, wenn alle Einzelblöcke mit einem Durchschnitt von jeweils 4.0 abgelegt werden. Eine einmalige Wiederholung derjenigen Blöcke, die im ersten Anlauf nicht bestanden wurden, ist möglich. Irgendwie dazwischen: Das 2. Studienjahr Im zweiten Studienjahr werden Grundlagenvorlesungen in den Bereichen Mathematik, Chemie, Physik und Biologie kombiniert mit den ersten vertieften Fachvorlesungen aus dem Bereich der Materialwissenschaft. Die Vorlesungen sind gruppiert in den Prüfungsblöcken 1 und 2 (Wintersession nach dem Herbstsemester) bzw. Prüfungsblöcke 3 und 4 (Sommersession nach dem Frühlingssemester). 6

9 Das Bachelor-Studium im Detail 7

10 Das Bachelor-Studium im Detail Endspurt das 3. Studienjahr Das dritte Studienjahr ist in erster Linie der Fachausbildung im Bereich Materialwissenschaft gewidmet. Mit dem Praktikum V und der eigenen Bachelor- Arbeit können die Studierenden die ersten eigenen Erfahrungen in aktuellen Forschungsprojekten sammeln. Am Ende des dritten Studienjahres wird das Industriepraktikum absolviert. Während die Prüfungen des fünften Semesters noch während der Session im Rahmen von Prüfungsblöcken stattfinden (Blöcke 5 und 6), werden die Vorlesungsinhalte des sechsten Semesters als eigenständige Prüfungen am Ende des Semesters geprüft. 8

11 Das Bachelor-Studium im Detail 1. Semester Semester 30 Materialwissenschaft Einführung in die Materialwissenschaft Kristallographie 3 Mathematik Mathematik Analysis I Analysis II Lineare Algebra 4 Naturwissenschaften Naturwissenschaften Chemie I Chemie II Mechanik Physik I 5 Praktika & Seminare Praktika & Seminare Wissenschaftliches Arbeiten Forschungslabor Praktikum I Praktikum II 5 3. Semester Semester 26 Materialwissenschaft Materialwissenschaft Materialwissenschaft I Materialwissenschaft II Organische Chemie in der Materialwissenschaft Grundlagen der Materialphysik 5 Mathematik Mathematik Analysis III Numerische Methoden Stochastik Multilineare Algebra & ihre Anwendungen 3 Naturwissenschaften Naturwissenschaften Biologie I Chemie IV Physik II Analytische Chemie I 3 Praktika & Seminare Programmiertechniken in der Materialwissenschaft Praktika & Seminare Projekte zur statistischen Thermodynamik Praktikum III Praktikum IV Pflichtwahlfach D-GESS 2 5. Semester Semester 35 Materialwissenschaft Materialwissenschaft Materialphysik I Materialphysik II Metalle I Metalle II Polymere I Polymere II Keramik I Keramik II Methoden der Verbundwerkstoffe 3 Materialcharakterisierung Biological and Bio-inspired Materials 3 Praktika & Seminare Praktika & Seminare Simulationstechniken in der Bachelor-Arbeit 10 Materialwissenschaft Praktikum V Industriepraktikum / Forschungsprojekt

12 Stundenpläne 10

13 Stundenpläne 11

14 Stundenpläne 12

15 Das Kleingedruckte: Erwähnenswertes zum Studium Kreditpunkte und Studienreglement Das Kreditpunktsystem der ETH Zürich entspricht dem European Credit Transfer System (ETCS). Kreditpunkte (KP) sind ein relatives Mass für das Arbeitspensum der Studierenden. 180 KP für den Bachelor- und 120 KP für den Master- Abschluss geben also zunächst einmal nur eine Richtgrösse für das notwendige Arbeitspensum vor, das Studierende für einen erfolgreichen Abschluss erbringen müssen. Das Arbeitspensum der Studierenden umfasst sämtliche studienbezogene Aktivitäten, die für den Erwerb von Kreditpunkten erforderlich sind: Die Teilnahme an Lehrveranstaltungen inklusive Vor- und Nachbereitung, Praktika, das Selbststudium und natürlich Leistungskontrollen wie Prüfungen, Semesterarbeiten usw. Ein Kreditpunkt entspricht etwa 30 Arbeitsstunden. Für eine Vorlesung, die während eines Semesters zwei Stunden pro Woche stattfindet und mit einer Leistungskontrolle abgeschlossen wird, werden in der Regel zwei Kreditpunkte verrechnet. Kreditpunkte werden nur bei bestandener Leistungskontrolle vergeben. Natürlich können die für einen Abschluss notwendigen Kreditpunkte nicht willkürlich erworben werden. Die konkreten Richtlinien sind in den jeweiligen Studienreglementen festgelegt. Ein Blick in die betreffenden Studienreglemente zeigt, dass im Falle des Bachelor-Programms die Richtlinien sehr eng gefasst sind. Erfüllen Studierende das darin festgelegte Pflichtprogramm, so erwerben sie quasi automatisch die erforderlichen Kreditpunkte für einen Abschluss. Im Falle des Master-Programmes sind die Studierenden dagegen weitgehend frei, in welchen Bereichen sie ihre Kreditpunkte erhalten möchten. rechtssammlung.sp.ethz.ch/ Dokumente/ pdf Vorlesungszeiten Das akademische Jahr an der ETH Zürich folgt einem festgelegten Ablauf und orientiert sich an den Kalenderwochen. Für die Studierenden, Dozierenden und Mitarbeitenden der ETH Zürich stehen damit 13

16 Erwähnenswertes zum Studium Alle wichtigen Informationen betreffend Vorlesungen, Vorlesungsinhalte, Prüfungen, Vorlesungszeit und -ort sowie alle weiteren Informationen sind verbindlich und aktuell im Vorlesungsverzeichnis der ETH Zürich festgehalten. >>> die Vorlesungs- und Prüfungszeiten, Semesterbeginn und -ende, Anmeldefenster und Abmeldezeiträume schon auf Jahre hinaus fest. Studienbeginn ist immer das Herbstsemester (Kalenderwoche 39 bis 51); daran schliesst sich das Frühjahrssemester von Februar bis circa Anfang Juni (Kalenderwoche 8 bis 22) an. Während der ersten drei Semesterwochen können die Studierenden noch Einschreibungen nachholen bzw. ändern. In der dritten und vierten Semesterwoche kann man sich für die Prüfungen anmelden. In der Osterwoche finden in der Regel keine Vorlesungen statt. html Prüfungen und Ferien Die Prüfungen finden am bzw. nach Ende der Vorlesungen statt. Dabei wird unterschieden zwischen Semesterend- und Sessionsprüfungen. Semesterendprüfungen müssen in den letzten beiden Semesterwochen oder den beiden anschliessenden Semesterferienwochen stattfinden. Sessionsprüfungen finden während der Prüfungssession im Winter (Kalenderwoche 4 bis 7) bzw. im Sommer (Kalenderwoche 32 bis 35) statt. Mit welcher Art von Prüfung die einzelnen Vorlesungen abgeschlossen werden, geht aus den Beschreibungen im Vorlesungsverzeichnis der ETH hervor. Rechnet man die Vorbereitungszeit für die Prüfungen mit ein, so lässt sich leicht ersehen, dass während der einzelnen Semester wenig Zeit für Ferien bleibt. Umso wichtiger ist es, dass sich die Studierenden gut organisieren und von den Angeboten gemeinsamer, intensiver Prüfungsvorbereitung (z.b. vom SMW) Gebrauch machen. leistungskontrollen.html Studieren zwischen Hönggerberg und Zentrum Ein Grossteil der Vorlesungen im Grundstudium findet im Zentrum statt; viele Praktika und vor allem Veranstaltungen in den höheren Semestern werden auf dem Hönggerberg angeboten. 14

17 Erwähnenswertes zum Studium Sowohl während des Semesterbetriebs als auch in den Ferien fahren kostenlose Direktbusse zwischen Zentrum und Hönggerberg. Die Transferzeiten zwischen den verschiedenen Standorten sind in den Stundenplänen der einzelnen Semester einkalkuliert. Die Dauer der einzelnen Lektionen beträgt im Allgemeinen 45 Minuten. Im Vorlesungsverzeichnis der ETH werden die jeweiligen Zeiten der Vorlesungen immer in den vollen Stunden angegeben (z. B. 8 bis 9 Uhr). Tatsächlich beginnen die Lektionen im Zentrum jedoch eine Viertelstunde später (8:15 bis 9:00). Ausnahme: Die 11-Uhr-Stunde beginnt um 11:10. Die Lektionen auf dem Hönggerberg beginnen in der Regel eine Viertelstunde früher (7:45 bis 8:30). lehrbetrieb/vorlesungsverzeichnis/ unterrichtszeiten.html Militär Die Vereinbarung von Studium und Militärpflicht ist eine Herausforderung, für deren Bewältigung die verschiedenen Ansprechpersonen an der ETH Zürich gerne zur Seite stehen. So können z. B. militärpflichtige Studierende, die für den Wehrdienst während ihres Studiums aufgeboten werden, ein Dienstverschiebungsgesuch stellen, sofern zwingende Gründe für eine Verschiebung vorliegen. Die Studienberatung der ETH hat dafür ein Merkblatt erstellt. Bitte informieren Sie sich über das weitere Vorgehen oder alternative Planungen bei Ihrem Studiensekretariat. studienberatung/studienplanung.html Nach dem Bachelor noch ein Master-Studium? Grundsätzlich ist der Bachelor-Abschluss an der ETH nicht berufsqualifizierend. Das Bachelor- und das Master-Studium Materialwissenschaft an der ETH Zürich bauen aufeinander auf und sind so konzipiert, dass der Bachelor-Abschluss eine Zwischenetappe auf dem Weg zum endgültigen Studien-Abschluss Materialwissenschaft darstellt. Zwar bietet der Bachelor-Abschluss eine Möglichkeit für den beruflichen Einstieg, empfohlen wird jedoch, das Studium mit dem Master-Titel abzuschliessen. 15

18 Weitere Informationen Diese Broschüre hat keinen rechtsverbindlichen Charakter. Alle Fragen der Hochschulzulassung und Aufnahme an der ETH Zürich beantwortet ausschliesslich das Rektorat. Das Studiensekretariat des Departements Materialwissenschaft dient in den meisten anderen Fällen als erste Anlaufstelle, insbesondere bei administrativen Fragen. Das Studienreglement und weitere aktuelle Informationen können über die Homepage des Departements abgerufen werden Wassertropfen auf einer mit Alkanthiol-Molekülen funktionalisierten Goldoberfläche mit kontinuierlich ändernder Benetzbarkeit (Oberflächentechnik). 16

19 Adressen Studiensekretariat D-MATL HCP F 33.1 Leopold-Ruzicka-Weg Zürich Tel Beratungen auf Voranmeldung studieren@mat.ethz.ch Bei allen Fragen rund um das Studienreglement, die weitere Planung des Studiums, Dienstverschiebungsgesuche, Prüfungsangelegenheiten, Zulassungen, Fristverlängerungen oder das Industriepraktikum bietet das Studiensekretariat Hilfe und Informationen. Rektoratskanzlei HG F 19 Rämistrasse Zürich Tel Mo - Fr 11:00-13:00 kanzlei@rektorat.ethz.ch Die Rektoratskanzlei der ETH ist für alle Fragen rund um die Anmeldung an der ETH, die Semestereinschreibung und auch die Semesterrechnungen zuständig. Auch bei Problemen mit ETH-Karte oder ETH-Nutzerkonto ist die Rektoratskanzlei die erste Anlaufstelle. SMW Studierende der Materialwissenschaft HCP F info@smw.ethz.ch Der SMW bietet neben zahlreichen sozialen Anlässen auch Hilfestellungen bei allen Fragen rund ums studentische Leben und die allgemeine Studienplanung an. Zudem vertritt der SMW die Studierenden gegenüber dem Departement und der ETH. Studentische Dienste (Studienberatung & Coaching) HG F 67.5 Rämistrasse Zürich Tel Bei Fragen zur allgemeinen Prüfungsvorbereitung oder dem Wunsch nach Einzelcoaching können sich die Studierenden direkt an die Studentischen Dienste wenden.

20 Kontakt ETH Zürich Studienadministration D-MATL HCP F 33.1 Leopold-Ruzicka-Weg Zürich Herausgeber Redaktion Gestaltung Fotos Druck Departement Materialwissenschaft Andrea Schrott Sara Morgenthaler A. Reiser (L. Hirt/T. Zambelli), C. Becher, W. Gross Staffeldruck ETH Zürich, April 2016