Modulhandbuch Studiengang Bachelor of Science Medizintechnik Prüfungsordnung: 2010

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1 Modulhandbuch Studiengang Bachelor of Science Medizintechnik Prüfungsordnung: 2010 Sommersemester 2013 Stand: 25. März 2013 Universität Stuttgart Keplerstr Stuttgart

2 Kontaktpersonen: Studiendekan/in: Studiengangsmanager/in: Prüfungsausschussvorsitzende/r: Fachstudienberater/in: Univ.-Prof.Dr.-Ing. Thomas Maier Institut für Konstruktionstechnik und Technisches Design Tel.: Katharina Bosse-Mettler Institut für Technische Optik Tel.: Stefan Pfeffer Institut für Konstruktionstechnik und Technisches Design Tel.: H. Peter Rodemann Universität Tübingen Tel.: Katharina Bosse-Mettler Institut für Technische Optik Tel.: Stefan Pfeffer Institut für Konstruktionstechnik und Technisches Design Tel.: Stand: 25. März 2013 Seite 2 von 131

3 Inhaltsverzeichnis 100 Grundstudium Aktuelle Aspekte der Biomedizinischen Technik Biomechanik Biosensorik Einführung in die Biochemie Einführung in die Elektrotechnik Experimentalphysik Experimentalphysik Grundlagen der Optik Grüne Systembiologie Höhere Mathematik 3 für Ingenieurstudiengänge Konstruktion in der Medizingerätetechnik 1 und 2 mit Einführung in die Festigkeitslehre Physiologie und Pathophysiologie von Organsystemen Physiologie und Pathophysiologie von Organsystemen Systemdynamische Grundlagen der Regelungstechnik Technische Mechanik I: Einführung in die Statik starrer Körper Zell- und Humanbiologie Zell- und Humanbiologie Kompetenzfelder Aktorik Elektrische Maschinen I Elektronikmotor Avitale Implantate Avitale Implantate Biomechanik und Bewegungswissenschaften Angewandte Biomechanik und Motorik Bewegungswissenschaft Gerätekonstruktion und Design Gerätekonstruktion und -fertigung in der Feinwerktechnik Interface-Design Minimalinvasive Chirurgische Techniken in Diagnostik und Therapie Minimalinvasive Chirurgische Techniken in Diagnostik und Therapie Nanoanalytik in der Biomedizin Nanoanalytik in der Biomedizin Nanotechnologie / Grenzflächenverfahrenstechnik Grenzflächenverfahrenstechnik: Nanotechnologie - Chemie und Physik der Nanomaterialien Grenzflächenverfahrenstechnik: Rezente Themen der Medizintechnik Grundlagen der Grenzflächenverfahrenstechnik Nanotechnologie II - Technische Prozesse und Anwendungen Nanotechnologie und Grenzflächenverfahrenstechnik in der Medizintechnik (Praktikum) Rezente Themen der Medizintechnik (Seminar) Nichtinvasive bildgebende Verfahren Nichtinvasive bildgebende Verfahren Optik in der Medizintechnik Aktuelle Themen und Geräte der biomedizinischen Optik Einführung in das Optik-Design Optische Systeme in der Medizintechnik Sensorsignalverarbeitung Schaltungstechnik Signale und Systeme Software- und Automatisierungstechnik Automatisierungstechnik I Softwaretechnik I Stand: 25. März 2013 Seite 3 von 131

4 215 Strahlentechnik Grundlagen der medizinischen Strahlentechnik Klinische Dosimetrie und Bestrahlungsplanung Radioaktivität und Strahlenschutz Systemdynamik Einführung in die Funktionale Sicherheit Elektrische Signalverarbeitung Systemdynamische Grundlagen der Medizintechnik Vitale Implantate Vitale Implantate Werkstoffe für medizinische Anwendungen Fertigungsverfahren Faser- und Schichtverbundwerkstoffe Werkstofftechnik und -simulation Ergänzungsmodule Anatomie-Chirurgie-Technik: HumanMed-MedTec-Tandems am Präparat Anästhesiologie und Intensivmedizin Arbeitswissenschaft Avitale Implantate Biomechanik der menschlichen Bewegung Elektronik Geschichte, Theorie und Ethik der Medizin - Neuroethik und Forschungsethik in der 96 Medizintechnik Grundlagen der Bionik Grundlagen der Laserstrahlquellen Grundlagen der Strahlentherapie Immunologie Informatik Informatik II Informatik der Systeme Klinische und orthopädische Biomechanik Kontinuumsbiomechanik Luftreinhaltung am Arbeitsplatz Massenspektroskopie in Diagnostik und Therapiemonitoriong Mechatronische Systeme in der Medizin - Anwendungen aus Orthopädie und Rehabilitation Minimalinvasive chirurgische Techniken in Diagnostik und Therapie Nanotechnologie II - Technische Prozesse und Anwendungen Neuroprothetik und Neuromodulation Physik der molekularen und biologischen Nanostrukturen Praktische Übungen im Labor "Softwaretechnik" Radioaktivität und Strahlenschutz Simulationstechnik Systemdynamische Grundlagen der Medizintechnik Total Quality Management (TQM) und unternehmerisches Handeln Versuchstierkunde Vitale Implantate Zulassung von Medizinprodukten Schlüsselqualifikationen fachaffin Einführung in die Chemie Informatik Materialien für Implantate Stand: 25. März 2013 Seite 4 von 131

5 100 Grundstudium Zugeordnete Module: Einführung in die Elektrotechnik Systemdynamische Grundlagen der Regelungstechnik Höhere Mathematik 3 für Ingenieurstudiengänge Technische Mechanik I: Einführung in die Statik starrer Körper Biomechanik Grüne Systembiologie Experimentalphysik Experimentalphysik Zell- und Humanbiologie Zell- und Humanbiologie Physiologie und Pathophysiologie von Organsystemen Physiologie und Pathophysiologie von Organsystemen Einführung in die Biochemie Biosensorik Aktuelle Aspekte der Biomedizinischen Technik Konstruktion in der Medizingerätetechnik 1 und 2 mit Einführung in die Festigkeitslehre Grundlagen der Optik Stand: 25. März 2013 Seite 5 von 131

6 Modul: Aktuelle Aspekte der Biomedizinischen Technik 2. Modulkürzel: Tübingen 5. Moduldauer: - 3. Leistungspunkte: 3.0 LP 6. Turnus: unregelmäßig 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: 9. Dozenten: Grundstudium 11. Empfohlene Voraussetzungen: 12. Lernziele: 13. Inhalt: 14. Literatur: 15. Lehrveranstaltungen und -formen: 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: 17. Prüfungsnummer/n und -name: 19. Medienform: 20. Angeboten von: Universität Tübingen Stand: 25. März 2013 Seite 6 von 131

7 Modul: Biomechanik 2. Modulkürzel: Moduldauer: 1 Semester 3. Leistungspunkte: 3.0 LP 6. Turnus: jedes 2. Semester, WiSe 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: Prof.Dr.-Ing. Peter Eberhard 9. Dozenten: Albrecht Eiber Grundstudium 11. Empfohlene Voraussetzungen: Grundlagen in Technischer Mechanik 12. Lernziele: Kenntnis und Verständnis biomechanischer Grundlagen; selbständige, sichere, kritische und kreative Anwendung mechanischer Methoden in der Biomechanik 13. Inhalt: O Einführung und Übersicht O Skelett O Gelenke O Knochen O Weichgewebe O Biokompatible Werkstoffe O Muskeln O Kreislauf O Beispiele 14. Literatur: O Vorlesungsmitschrieb O Vorlesungsunterlagen des ITM O Nigg, B.M.; Herzog, W.: Biomechanics of the Musculo-Skeletal System. Chichester: Wiley, 1999 O Winter, D.A.: Biomechanics and Motor Control of Human Movement. Hoboken: Wiley, Lehrveranstaltungen und -formen: Vorlesung Biomechanik 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 21 Stunden Selbststudium: 69 Stunden Summe: 90 Stunden 17. Prüfungsnummer/n und -name: Biomechanik (BSL), schriftlich, eventuell mündlich, 60 Min., Gewichtung: Medienform: 20. Angeboten von: Stand: 25. März 2013 Seite 7 von 131

8 Modul: Biosensorik 2. Modulkürzel: Tübingen 5. Moduldauer: - 3. Leistungspunkte: 6.0 LP 6. Turnus: unregelmäßig 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: 9. Dozenten: Grundstudium 11. Empfohlene Voraussetzungen: 12. Lernziele: 13. Inhalt: 14. Literatur: 15. Lehrveranstaltungen und -formen: 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: 17. Prüfungsnummer/n und -name: 19. Medienform: 20. Angeboten von: Universität Tübingen Stand: 25. März 2013 Seite 8 von 131

9 Modul: Einführung in die Biochemie 2. Modulkürzel: Tübingen 5. Moduldauer: - 3. Leistungspunkte: 3.0 LP 6. Turnus: unregelmäßig 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: 9. Dozenten: Grundstudium 11. Empfohlene Voraussetzungen: 12. Lernziele: 13. Inhalt: 14. Literatur: 15. Lehrveranstaltungen und -formen: 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: 17. Prüfungsnummer/n und -name: 19. Medienform: 20. Angeboten von: Universität Tübingen Stand: 25. März 2013 Seite 9 von 131

10 Modul: Einführung in die Elektrotechnik 2. Modulkürzel: Moduldauer: 2 Semester 3. Leistungspunkte: 6.0 LP 6. Turnus: jedes 2. Semester, SoSe 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof.Dr.-Ing. Nejila Parspour 9. Dozenten: Nejila Parspour Grundstudium 11. Empfohlene Voraussetzungen: 12. Lernziele: Studierende haben Grundkenntnisse der Elektrotechnik. Sie können einfache Anordnungen mathematisch beschreiben und einfache Aufgabenstellungen lösen. 13. Inhalt: Elektrischer Gleichstrom Elektrische und magnetische Felder Wechselstrom Halbleiterelektronik (Diode, Bipolartransistor, Operationsverstärker) Elektrische Maschinen (Gleichstrommaschine, Synchrongenerator, Asynchronmotor) 14. Literatur: Hermann Linse, Rolf Fischer, Elektrotechnik für Maschinenbauer, Teubner Stuttgart, 12. Auflage 2005 Moeller / Fricke / Frohne / Löcherer / Müller, Grundlagen der Elektrotechnik, Teubner Stuttgart, 19. Auflage 2002 Jötten / Zürneck, Einführung in die Elektrotechnik I/II, uni-text Braunschweig 1972 Ameling, Grundlagen der Elektrotechnik I/II, Bertelsmann Universitätsverlag Lehrveranstaltungen und -formen: Vorlesung Einführung in die Elektrotechnik Übungen Einführung in die Elektrotechnik Praktikum Einführung in die Elektrotechnik 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 98 h Selbststudiumszeit / Nacharbeitszeit: Gesamt: 82 h 180 h 17. Prüfungsnummer/n und -name: Einführung in die Elektrotechnik (PL), schriftliche Prüfung, 120 Min., Gewichtung: Einführung in die Elektrotechnik: Praktikum (USL), Studienbegleitend V Vorleistung (USL-V), schriftlich, eventuell mündlich 19. Medienform: Beamer, Tafel, ILIAS 20. Angeboten von: Institut für Elektrische Energiewandlung Stand: 25. März 2013 Seite 10 von 131

11 Modul: Experimentalphysik 1 2. Modulkürzel: Tübingen 5. Moduldauer: - 3. Leistungspunkte: 9.0 LP 6. Turnus: unregelmäßig 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: 9. Dozenten: Grundstudium 11. Empfohlene Voraussetzungen: 12. Lernziele: 13. Inhalt: 14. Literatur: 15. Lehrveranstaltungen und -formen: 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: 17. Prüfungsnummer/n und -name: 19. Medienform: 20. Angeboten von: Universität Tübingen Stand: 25. März 2013 Seite 11 von 131

12 Modul: Experimentalphysik 2 2. Modulkürzel: Tübingen 5. Moduldauer: - 3. Leistungspunkte: 9.0 LP 6. Turnus: unregelmäßig 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: 9. Dozenten: Grundstudium 11. Empfohlene Voraussetzungen: 12. Lernziele: 13. Inhalt: 14. Literatur: 15. Lehrveranstaltungen und -formen: 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: 17. Prüfungsnummer/n und -name: 19. Medienform: 20. Angeboten von: Universität Tübingen Stand: 25. März 2013 Seite 12 von 131

13 Modul: Grundlagen der Optik 2. Modulkürzel: Moduldauer: 1 Semester 3. Leistungspunkte: 6.0 LP 6. Turnus: jedes 2. Semester, SoSe 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof.Dr. Alois Herkommer 9. Dozenten: Alois Herkommer Grundstudium 11. Empfohlene Voraussetzungen: HM Lernziele: 13. Inhalt: 14. Literatur: 15. Lehrveranstaltungen und -formen: Vorlesung Grundlagen der Optik Übung Grundlagen der Optik 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: 17. Prüfungsnummer/n und -name: Grundlagen der Optik (PL), schriftliche Prüfung, Gewichtung: Medienform: 20. Angeboten von: Stand: 25. März 2013 Seite 13 von 131

14 Modul: Grüne Systembiologie 2. Modulkürzel: Moduldauer: 1 Semester 3. Leistungspunkte: 12.0 LP 6. Turnus: jedes 2. Semester, SoSe 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof.Dr. Arnd Heyer 9. Dozenten: Arnd Heyer Grundstudium 11. Empfohlene Voraussetzungen: keine 12. Lernziele: Die Studierenden können eigenständig Phänomene der metabolischen Regulation identifizieren und Prinzipien erklären Sie können regulatorische Vorgänge in ein mathematisches Umfeld übertragen und mathematische Lösungen für komplexe regulatorische Probleme erarbeiten Die Studierenden können dynamische Modelle auf metabolische Vorgänge anwenden, verschiedene Modellierungsstrategien diskutieren und ihre Anwendbarkeit bewerten Sie können Vor- und Nachteile moderner Methoden der Pflanzenphysiologie beurteilen und eigenständig experimentelle Strategien entwickeln 13. Inhalt: Metabolische Regulation Endogene (hormonale) Regulation Erfassung und Verarbeitung von Umweltreizen Stress und metabolische Homöstase 14. Literatur: Taiz & Zeiger, Pflanzenphysiologie, Schopfer & Brennicke, Pflanzenphysiologie, weitere Lit. s. Liste des aktuellen Semester 15. Lehrveranstaltungen und -formen: Vorlesung Stoffwechselmodellierung Seminar Grüne Systembiologie Laborübung Grüne Systembiologie 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung Präsenzzeit: 28 Stunden Selbststudium: 56 Stunden Summe: 84 Stunden Literaturseminar Präsenzzeit: 14 Stunden Selbststudium: 14 Stunden Summe: 28 Stunden Laborübung Präsenzzeit: 126 Stunden Selbststudium: 124 Stunden Summe: 250 Stunden SUMME: 362 Stunden Stand: 25. März 2013 Seite 14 von 131

15 17. Prüfungsnummer/n und -name: Grüne Systembiologie (PL), mündliche Prüfung, 60 Min., Gewichtung: Grüne Systembiologie (unbenotet) (USL), Sonstiges, Gewichtung: Medienform: 20. Angeboten von: Stand: 25. März 2013 Seite 15 von 131

16 Modul: Höhere Mathematik 3 für Ingenieurstudiengänge 2. Modulkürzel: Moduldauer: 1 Semester 3. Leistungspunkte: 6.0 LP 6. Turnus: jedes 2. Semester, WiSe 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: Apl. Prof.Dr. Markus Stroppel 9. Dozenten:, 3. Semester Grundstudium 11. Empfohlene Voraussetzungen: HM 1 / Lernziele: Die Studierenden verfügen über grundlegende Kenntnisse der Integralrechnung für Funktionen mehrerer Veränderlicher, Gewöhnliche Differentialgleichungen, Fourierreihen. sind in der Lage, die behandelten Methoden selbständig, sicher, kritisch und kreativ anzuwenden. besitzen die mathematische Grundlage für das Verständnis quantitativer Modelle aus den Ingenieurwissenschaften. können sich mit Spezialisten aus dem ingenieurs- und naturwissenschaftlichen Umfeld über die benutzten mathematischen Methoden verständigen. 13. Inhalt: Integralrechnung für Funktionen von mehreren Veränderlichen: Gebietsintegrale, iterierte Integrale, Transformationssätze, Guldinsche Regeln, Integralsätze von Stokes und Gauß Lineare Differentialgleichungen beliebiger Ordnung und Systeme linearer Differentialgleichungen 1. Ordnung (jeweils mit konstanten Koeffizienten): Fundamentalsystem, spezielle und allgemeine Lösung. Gewöhnliche Differentialgleichungen: Existenz- und Eindeutigkeitssätze, einige integrierbare Typen, lineare Differentialgleichungen beliebiger Ordnung (mit konstanten Koeffizienten), Anwendungen. Aspekte der Fourierreihen und der partiellen Differentialgleichungen: Darstellung von Funktionen durch Fourierreihen, Klassifikation partieller Differentialgleichungen, Beispiele, Lösungsansätze (Separation). 14. Literatur: A. Hoffmann, B. Marx, W. Vogt: Mathematik für Ingenieure 1, 2. Pearson Studium. K. Meyberg, P. Vachenauer:Höhere Mathematik 1, 2. Springer. G. Bärwolff: Höhere Mathematik. Elsevier. W. Kimmerle: Analysis einer Veränderlichen, Edition Delkhofen. W. Kimmerle: Mehrdimensionale Analysis, Edition Delkhofen. Mathematik Online: Lehrveranstaltungen und -formen: Vorlesung HM 3 f. Bau etc Gruppenübungen HM3 für bau etc. Stand: 25. März 2013 Seite 16 von 131

17 Vortragsübungen HM 3 für bau etc. 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 84 h Selbststudiumszeit / Nacharbeitszeit: 96 h Gesamt: 180 h 17. Prüfungsnummer/n und -name: Höhere Mathematik 3 für Ingenieurstudiengänge (PL), schriftliche Prüfung, 120 Min., Gewichtung: 1.0, unbenotete Prüfungsvorleistung: schriftliche Hausaufgaben/ Scheinklausuren, V Vorleistung (USL-V), schriftlich, eventuell mündlich 19. Medienform: Beamer, Tafel, persönliche Interaktion 20. Angeboten von: Mathematik und Physik Stand: 25. März 2013 Seite 17 von 131

18 Modul: Konstruktion in der Medizingerätetechnik 1 und 2 mit Einführung in die Festigkeitslehre 2. Modulkürzel: - 5. Moduldauer: 1 Semester 3. Leistungspunkte: 12.0 LP 6. Turnus: jedes 2. Semester, SoSe 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof.Dr.-Ing. Thomas Maier 9. Dozenten: Grundstudium 11. Empfohlene Voraussetzungen: 12. Lernziele: 13. Inhalt: 14. Literatur: 15. Lehrveranstaltungen und -formen: Vorlesung Konstruktion in der Medizingerätetechnik 1 und 2 mit Einführung in die Festigkeitslehre Übung Konstruktion in der Medizingerätetechnik 1 und 2 mit Einführung in die Festigkeitslehre 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: 17. Prüfungsnummer/n und -name: Konstruktion in der Medizingerätetechnik 1 und 2 mit Einführung in die Festigkeitslehre (PL), schriftliche Prüfung, Gewichtung: Konstruktion in der Medizingerätetechnik 1 und 2 mit Einführung in die Festigkeitslehre (USL), schriftliche Prüfung, Gewichtung: Medienform: 20. Angeboten von: Stand: 25. März 2013 Seite 18 von 131

19 Modul: Physiologie und Pathophysiologie von Organsystemen 1 2. Modulkürzel: Tübingen 5. Moduldauer: - 3. Leistungspunkte: 6.0 LP 6. Turnus: unregelmäßig 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: 9. Dozenten: Grundstudium 11. Empfohlene Voraussetzungen: 12. Lernziele: 13. Inhalt: 14. Literatur: 15. Lehrveranstaltungen und -formen: 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: 17. Prüfungsnummer/n und -name: 19. Medienform: 20. Angeboten von: Universität Tübingen Stand: 25. März 2013 Seite 19 von 131

20 Modul: Physiologie und Pathophysiologie von Organsystemen 2 2. Modulkürzel: Tübingen 5. Moduldauer: - 3. Leistungspunkte: 6.0 LP 6. Turnus: unregelmäßig 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: 9. Dozenten: Grundstudium 11. Empfohlene Voraussetzungen: 12. Lernziele: 13. Inhalt: 14. Literatur: 15. Lehrveranstaltungen und -formen: 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: 17. Prüfungsnummer/n und -name: 19. Medienform: 20. Angeboten von: Universität Tübingen Stand: 25. März 2013 Seite 20 von 131

21 Modul: Systemdynamische Grundlagen der Regelungstechnik 2. Modulkürzel: Moduldauer: 1 Semester 3. Leistungspunkte: 3.0 LP 6. Turnus: jedes 2. Semester, SoSe 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: Prof.Dr.-Ing. Oliver Sawodny 9. Dozenten: Oliver Sawodny Grundstudium 11. Empfohlene Voraussetzungen: HM I - III 12. Lernziele: Der Studierende kann lineare dynamische Systeme analysieren, kann lineare dynamische Systeme auf deren Struktureigenschaften untersuchen 13. Inhalt: Fourier-Reihe, Fourier-Transformation, Laplace-Transformation, Testsignale, Blockdiagramme, Zustandsraumdarstellung 14. Literatur: wird in den Vorlesungen bekannt gegeben 15. Lehrveranstaltungen und -formen: Vorlesung Systemdynamischen Grundlagen der Regelungstechnik Übung Systemdynamischen Grundlagen der Regelungstechnik 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: 21 Std. Präsenz 34 Std. Vor- und Nacharbeit 35 Std. Prüfungsvorbereitung und Prüfung 90 Std. Summe 17. Prüfungsnummer/n und -name: Systemdynamische Grundlagen der Regelungstechnik (PL), schriftliche Prüfung, 90 Min., Gewichtung: 1.0, Hilfsmittel: Taschenrechner (nicht vernetzt, nicht grafikfähig, nicht programmierbar) und alle nicht elektronischen Hilfsmittel 19. Medienform: 20. Angeboten von: Institut für Systemdynamik Stand: 25. März 2013 Seite 21 von 131

22 Modul: Technische Mechanik I: Einführung in die Statik starrer Körper 2. Modulkürzel: Moduldauer: 1 Semester 3. Leistungspunkte: 6.0 LP 6. Turnus: jedes 2. Semester, WiSe 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: Prof.Dr.-Ing. Wolfgang Ehlers 9. Dozenten: Wolfgang Ehlers Christian Miehe, 1. Semester Grundstudium 11. Empfohlene Voraussetzungen: keine 12. Lernziele: Die Studierenden haben das Konzept von Kräftesystemen im Gleichgewicht erlernt und können die zugehörigen mathematischen Formulierungen auf Ingenieurprobleme anwenden. 13. Inhalt: Kenntnisse der Methoden der Starrkörpermechanik sind elementare Grundlage zur Lösung von Problemstellungen im Ingenieurwesen. Der erste Teil der Vorlesung behandelt zunächst die Grundlagen der Vektorrechnung. Der Schwerpunkt dieses Teils der Vorlesung liegt auf der Lehre der Statik starrer Körper. Dies betrifft die Behandlung von Kräftesystemen, die Schwerpunktberechnung, die Berechnung von Auflagerkräften und Schnittgrößen in statisch bestimmten Systemen sowie die Problematik der Reibung und der Seilstatik. Anschließend werden in Anwendung von Grundbegriffen der analytischen Mechanik das Prinzip der virtuellen Arbeit und die Stabilität des Gleichgewichts behandelt. Mathematische Grundlagen der Statik starrer Körper: Vektorrechnung Grundbegriffe: Kraft, Starrkörper, Schnittprinzip, Gleichgewicht Axiome der Starrkörpermechanik Zentrales und nichtzentrales Kräftesystem Verschieblichkeitsuntersuchungen Auflagerreaktionen ebener Tragwerke Kräftegruppen an Systemen starrer Körper Fachwerke: Schnittgrößen in stabförmigen Tragwerken Raumstatik: Kräftegruppen und Schnittgrößen Kräftemittelpunkt, Schwerpunkt, Massenmittelpunkt Haftreibung, Gleitreibung, Seilreibung Seiltheorie und Stützlinientheorie Arbeitsbegriff und Prinzip der virtuellen Arbeit Stabilität des Gleichgewichts Als Voraussetzung für die Behandlung von Problemen der Elastostatik werden im zweiten Teil der Vorlesung die Grundlagen der Tensorrechnung vermittelt und am Beispiel von Rotationen starrer Körper und der Ermittlung von Flächenmomenten erster und zweiter Ordnung (statische Momente, Flächenträgheitsmomente) vertieft. Mathematische Grundlagen der Elastostatik: Tensorrechnung Flächenmomente 1. und 2. Ordnung 14. Literatur: Vollständiger Tafelanschrieb; in den Übungen wird Begleitmaterial ausgeteilt. Stand: 25. März 2013 Seite 22 von 131

23 D. Gross, W. Hauger, J. Schröder, W. Wall [2006], Technische Mechanik I: Statik, 9. Auflage, Springer. D. Gross, W. Ehlers, P. Wriggers [2006], Formeln und Aufgaben zur Technischen Mechanik I: Statik, 8. Auflage, Springer. R. C. Hibbeler [2005], Technische Mechanik I. Statik, Pearson Studium. 15. Lehrveranstaltungen und -formen: Vorlesung Technische Mechanik I Übung Technische Mechanik I Tutorium Technische Mechanik I 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: Vorlesung Vortragsübung 42 h 28 h Selbststudium / Nacharbeitszeit: Nacharbeitung der Vorlesung (ca 1,5 h pro Präsenzstunde) Nacharbeitung der Vortragsübung wahlweise in Zusätzlicher Übung oder im Selbststudium (ca. 1,5 h pro Präsenzstunde) 45 h 65 h Gesamt: 180 h 17. Prüfungsnummer/n und -name: Technische Mechanik I: Einführung in die Statik starrer Körper (PL), schriftliche Prüfung, 120 Min., Gewichtung: 1.0, Prüfungsvorleistung Hausübungen V Vorleistung (USL-V), schriftlich, eventuell mündlich Technische Mechanik II: Einführung in die Elastostatik und in die Festigkeitslehre 19. Medienform: 20. Angeboten von: Stand: 25. März 2013 Seite 23 von 131

24 Modul: Zell- und Humanbiologie 1 2. Modulkürzel: Tübingen 5. Moduldauer: - 3. Leistungspunkte: 3.0 LP 6. Turnus: unregelmäßig 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: 9. Dozenten: Grundstudium 11. Empfohlene Voraussetzungen: 12. Lernziele: 13. Inhalt: 14. Literatur: 15. Lehrveranstaltungen und -formen: 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: 17. Prüfungsnummer/n und -name: 19. Medienform: 20. Angeboten von: Universität Tübingen Stand: 25. März 2013 Seite 24 von 131

25 Modul: Zell- und Humanbiologie 2 2. Modulkürzel: Tübingen 5. Moduldauer: - 3. Leistungspunkte: 3.0 LP 6. Turnus: unregelmäßig 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: 9. Dozenten: Grundstudium 11. Empfohlene Voraussetzungen: 12. Lernziele: 13. Inhalt: 14. Literatur: 15. Lehrveranstaltungen und -formen: 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: 17. Prüfungsnummer/n und -name: 19. Medienform: 20. Angeboten von: Universität Tübingen Stand: 25. März 2013 Seite 25 von 131

26 200 Kompetenzfelder Zugeordnete Module: 201 Vitale Implantate 202 Avitale Implantate 203 Nichtinvasive bildgebende Verfahren 204 Minimalinvasive Chirurgische Techniken in Diagnostik und Therapie 205 Nanoanalytik in der Biomedizin 206 Biomechanik und Bewegungswissenschaften 207 Software- und Automatisierungstechnik 208 Gerätekonstruktion und Design 209 Sensorsignalverarbeitung 210 Aktorik 211 Werkstoffe für medizinische Anwendungen 212 Nanotechnologie / Grenzflächenverfahrenstechnik 213 Systemdynamik 214 Optik in der Medizintechnik 215 Strahlentechnik Stand: 25. März 2013 Seite 26 von 131

27 210 Aktorik Zugeordnete Module: Elektrische Maschinen I Elektronikmotor Stand: 25. März 2013 Seite 27 von 131

28 Modul: Elektrische Maschinen I 2. Modulkürzel: Moduldauer: 1 Semester 3. Leistungspunkte: 6.0 LP 6. Turnus: jedes 2. Semester, WiSe 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof.Dr.-Ing. Nejila Parspour 9. Dozenten: Nejila Parspour 11. Empfohlene Voraussetzungen:, 5. Semester Kompetenzfelder Aktorik 12. Lernziele: Studierende kennen den Aufbau und die Funktionsweise von Gleichstrom-, Synchron und Asynchronmaschine. Sie kennen die Berechnung magnetischer Kreise. 13. Inhalt: Magnetismus und Grundlagen der magnetischen Kreise Antriebstechnische Zusammenhänge Verluste in elektrischen Maschinen Behandelte Maschinentypen: 1) Synchronmaschine : Aufbau und Funktion, Ersatzschaltbilder, Energiefluss, mathematische Zusammenhänge, Kennlinien, vollständiges Ersatzschaltbild, Drehzahlstellverfahren, Bremsund Anlaufverfahren, Einführung in das rotorflussorientierte dynamische Model, Bauformen und Einsatzgebiete 2) Asynchronmaschine : Aufbau und Funktion, Ersatzschaltbilder, Energiefluss, mathematische Zusammenhänge, Kennlinien, Drehzahlstellverfahren, Brems- und Anlaufverfahren, Bauformen und Einsatzgebiete 3) Gleichstrommaschine: Aufbau und Funktion, Ersatzschaltbilder, mathematische Zusammenhänge, Kennlinien, Drehzahlstellverfahren, Brems- und Anlaufverfahren, Bauformen und Einsatzgebiete 14. Literatur: Schröder, Dierk: Elektrische Antriebe - Grundlagen ISBN-10: ,ISBN-13: Fischer, Rolf: Elektrische Maschinen ISBN-10: ISBN-13: Müller, Germar: Grundlagen elektrischer Maschinen,ISBN-10: , ISBN-13: Kleinrath, Hans: Grundlagen Elektrischer Maschinen; Akad. Verlagsgesellschaft, Wien, 1975 Seinsch, H. O.: Grundlagen elektrischer Maschinen und Antriebe; B.G. Teubner, Stuttgart, 1988 Bödefeld/Sequenz: Elektrische Maschinen; Springer, Wien, 1962 Richter, Rudolf: Elektrische Maschinen; Verlag von Julius Springer, Berlin, Lehrveranstaltungen und -formen: Vorlesung Elektrische Maschinen I Übung Elektrische Maschinen I 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 56 h Selbststudium/Nacharbeitszeit: 124 h Stand: 25. März 2013 Seite 28 von 131

29 Summe: 180 h 17. Prüfungsnummer/n und -name: Elektrische Maschinen I (PL), schriftliche Prüfung, 120 Min., Gewichtung: Elektrische Maschinen II 19. Medienform: Beamer, Tafel, ILIAS 20. Angeboten von: Institut für Elektrische Energiewandlung Stand: 25. März 2013 Seite 29 von 131

30 Modul: Elektronikmotor 2. Modulkürzel: Moduldauer: 1 Semester 3. Leistungspunkte: 6.0 LP 6. Turnus: jedes 2. Semester, SoSe 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof.Dr.-Ing. Nejila Parspour 9. Dozenten: wiss. MA Enzo Cardillo 11. Empfohlene Voraussetzungen: Kompetenzfelder Aktorik 12. Lernziele: Die Studierenden lernen den konstruktiven Aufbau und die Funktionsweise von Elektronikmotoren (bürstenlose Gleichstrommaschinen). 13. Inhalt: Einführung in den Aufbau und die Modellierung elektromagnetischer Kreise, magnetische und elektrische Ersatzschaltbilder, Aufbau und Funktion des Elektronikmotors, praktische Auslegungsmethode für EC-Motoren. Selbständiger Entwurf und Bau eines Prototypmotors und seine Inbetriebnahme. 14. Literatur: T.J. E. Miller: Brushless Permanent-Magnet and Reluctance Motor Drives, oxford science publications1989 N. Parspour: Bürstenlose Gleichstrommaschine mit Fuzzy Regelung für ein Herzunterstützungssystem, Shaker Verlag, Aachen, Lehrveranstaltungen und -formen: Vorlesung Elektronikmotor 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 56 h Selbststudium: 124 h Summe: 180 h 17. Prüfungsnummer/n und -name: Elektronikmotor (PL), schriftliche Prüfung, 90 Min., Gewichtung: Medienform: Beamer, Tafel, ILIAS 20. Angeboten von: Institut für Elektrische Energiewandlung Stand: 25. März 2013 Seite 30 von 131

31 202 Avitale Implantate Zugeordnete Module: Avitale Implantate Stand: 25. März 2013 Seite 31 von 131

32 Modul: Avitale Implantate 2. Modulkürzel: Tübingen 5. Moduldauer: - 3. Leistungspunkte: 12.0 LP 6. Turnus: unregelmäßig 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: 9. Dozenten: 11. Empfohlene Voraussetzungen: Kompetenzfelder Avitale Implantate 12. Lernziele: 13. Inhalt: 14. Literatur: 15. Lehrveranstaltungen und -formen: 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: 17. Prüfungsnummer/n und -name: 19. Medienform: 20. Angeboten von: Universität Tübingen Stand: 25. März 2013 Seite 32 von 131

33 206 Biomechanik und Bewegungswissenschaften Zugeordnete Module: Bewegungswissenschaft Angewandte Biomechanik und Motorik Stand: 25. März 2013 Seite 33 von 131

34 Modul: Angewandte Biomechanik und Motorik 2. Modulkürzel: Moduldauer: 1 Semester 3. Leistungspunkte: 6.0 LP 6. Turnus: jedes 2. Semester, SoSe 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof.Dr. Wilfried Alt 9. Dozenten: 11. Empfohlene Voraussetzungen: Kompetenzfelder Biomechanik und Bewegungswissenschaften 12. Lernziele: 13. Inhalt: 14. Literatur: 15. Lehrveranstaltungen und -formen: Vorlesung Angewandte Biomechanik und Motorik Übung Angewandte Biomechanik und Motorik 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: 17. Prüfungsnummer/n und -name: Angewandte Biomechanik und Motorik (PL), schriftliche Prüfung, Gewichtung: Medienform: 20. Angeboten von: Stand: 25. März 2013 Seite 34 von 131

35 Modul: Bewegungswissenschaft 2. Modulkürzel: Tübingen 5. Moduldauer: - 3. Leistungspunkte: 6.0 LP 6. Turnus: unregelmäßig 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: 9. Dozenten: 11. Empfohlene Voraussetzungen: Kompetenzfelder Biomechanik und Bewegungswissenschaften 12. Lernziele: 13. Inhalt: 14. Literatur: 15. Lehrveranstaltungen und -formen: 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: 17. Prüfungsnummer/n und -name: 19. Medienform: 20. Angeboten von: Universität Tübingen Stand: 25. März 2013 Seite 35 von 131

36 208 Gerätekonstruktion und Design Zugeordnete Module: Gerätekonstruktion und -fertigung in der Feinwerktechnik Interface-Design Stand: 25. März 2013 Seite 36 von 131

37 Modul: Gerätekonstruktion und -fertigung in der Feinwerktechnik 2. Modulkürzel: Moduldauer: 1 Semester 3. Leistungspunkte: 6.0 LP 6. Turnus: jedes 2. Semester, WiSe 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: Prof.Dr.-Ing. Wolfgang Schinköthe 9. Dozenten: Wolfgang Schinköthe Eberhard Burkard Kompetenzfelder Gerätekonstruktion und Design M.Sc. Medizintechnik, PO 2013 Gruppe: Biomaterial- und Werkstofftechnik Spezialisierungsfach: Fertigungstechnik keramischer Bauteile, Verbundwerkstoffe und Oberflächentechnik Kern-/Ergänzungsfächer mit 6 LP M.Sc. Medizintechnik, PO 2013 Gruppe: Medizingerätekonstruktion Spezialisierungsfach: Medizingerätetechnik Kern-/Ergänzungsfächer mit 6 LP M.Sc. Medizintechnik, PO 2013 Gruppe: Medizingerätekonstruktion Spezialisierungsfach: Medizingerätetechnik Kernfächer mit 6 LP M.Sc. Medizintechnik, PO 2013 Vertiefungsmodule Pflichtmodul mit Wahlmöglichkeit Gruppe 1: Konstruktion 11. Empfohlene Voraussetzungen: Abgeschlossene Grundlagenausbildung in Konstruktionslehre 12. Lernziele: Fähigkeiten zur Analyse und Lösung von komplexen feinwerktechnischen Aufgabenstellungen im Gerätebau unter Berücksichtigung des Gesamtsystems, insbesondere unter Berücksichtigung von Präzision, Zuverlässigkeit, Sicherheit, Umgebungs- und Toleranzeinflüssen beim Entwurf von Geräten und Systemen 13. Inhalt: Entwicklung und Konstruktion feinwerktechnischer Geräte und Systeme mit Betonung des engen Zusammenhangs zwischen konstruktiver Gestaltung und zugehöriger Fertigungstechnologie. Methodik der Geräteentwicklung, Ansätze zur kreativen Lösungsfindung, Genauigkeit und Fehlerverhalten in Geräten, Präzisionsgerätetechnik (Anforderungen und Aufbau genauer Geräte und Maschinen), Toleranzrechnung, Toleranzanalyse, Zuverlässigkeit und Sicherheit von Geräten (zuverlässigkeits- und sicherheitsgerechte Konstruktion), Beziehungen zwischen Gerät und Umwelt, Lärmminderung in der Gerätetechnik. Beispielhafte Vertiefung in zugehörigen Übungen und in den Praktika Einführung in die 3D-Messtechnik, Zuverlässigkeitsuntersuchungen und Lebensdauertests 14. Literatur: Schinköthe, W.: Grundlagen der Feinwerktechnik - Konstruktion und Fertigung. Skript zur Vorlesung Krause, W.: Gerätekonstruktion in Feinwerktechnik und Elektronik. München Wien: Carl Hanser 2000 Stand: 25. März 2013 Seite 37 von 131

38 15. Lehrveranstaltungen und -formen: Vorlesung Gerätekonstruktion und -fertigung in der Feinwerktechnik, 3 SWS Übung Gerätekonstruktion und -fertigung in der Feinwerktechnik (inklusive Praktikum, Einführung in die 3D-Meßtechnik, Zuverlässigkeitsuntersuchungen und Lebensdauertests), 1,0 SWS (2x1,5 h) 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 42 h Selbststudiumszeit / Nacharbeitszeit: 138 h Gesamt: 180 h 17. Prüfungsnummer/n und -name: Gerätekonstruktion und -fertigung in der Feinwerktechnik (PL), schriftliche Prüfung, 120 Min., Gewichtung: 1.0, bei Kern- oder Ergänzungsfach in Masterstudiengängen mündliche Prüfung 19. Medienform: Tafel OHP Beamer 20. Angeboten von: Institut für Konstruktion und Fertigung in der Feinwerktechnik Stand: 25. März 2013 Seite 38 von 131

39 Modul: Interface-Design 2. Modulkürzel: Moduldauer: 1 Semester 3. Leistungspunkte: 6.0 LP 6. Turnus: jedes 2. Semester, SoSe 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof.Dr.-Ing. Thomas Maier 9. Dozenten: Thomas Maier Markus Schmid Kompetenzfelder Gerätekonstruktion und Design M.Sc. Medizintechnik, PO 2013 Gruppe: Medizingerätekonstruktion Spezialisierungsfach: Medizingerätetechnik Kern-/Ergänzungsfächer mit 6 LP 11. Empfohlene Voraussetzungen: Abgeschlossene Grundlagenausbildung in Konstruktionslehre z. B. durch die Module Konstruktionslehre I - IV oder Grundzüge der Maschinenkonstruktion I / II, Grundzüge der Produktentwicklung I / II. und empfohlene Wahl des Ergänzungs- bzw. Vertiefungsbzw. Spezialisierungsmoduls Technisches Design 12. Lernziele: Das Modul vermittelt Grundlagen und Vertiefungen zum Interfacedesign. Studierende besitzen nach dem Besuch des Moduls das Wissen über die wesentlichen Grundlagen des Interfacedesigns als Bestandteil der methodischen Entwicklung und zur Vertiefung des Technischen Designs, die Kenntnis über wesentliche InteraktionsprinziModulhandbuch pien zur Wahrnehmung, Kognition und Betätigung und Benutzung, die Fähigkeit wichtige Methoden zur Gestaltung der Mensch- Maschine-Schnittstelle anzuwenden, Lösungen zu realisieren und zu präsentieren, die Fertigkeiten zur Planung und Durchführung von Usability-Tests mit Probanden, grundlegende Kenntnisse zu Kriterien und Bewertung von Anzeigern und Stellteilen über die XKompatibilitäten, ein detailliertes Verständnis von Makro-, Mikround Informationsergonomie und deren Integration in die Planungs-, Konzept-, Entwurfs- und Ausarbeitungsphase, die Fähigkeit zur Durchführung und Auswertung einer Workflow- Analyse als Querschnittsfunktion, die Fähigkeit effiziente Bedienstrategien zu beurteilen, das Wissen über Auswirkungen und zukünftige Trends der Interfacegestaltung. 13. Inhalt: Darstellung des interdisziplinären Interfacedesígn als Vertiefung zum Technischen Design mit Fokussierung auf alle relevanten Mensch- Maschine- Interaktionen. Beschreibung aller notwendigen Begriffe und Grundlagen zur Interfacegestaltung. Ausführliche Vorstellung der Methoden zur Integration der Makro-, Mikro- und Informationsergonomie in den gegenwärtigen Entwicklungsprozess. Darauf aufbauend werden Werkzeuge, wie Usabiltiy-Tests und Workflow-Analyse, intensiv beschrieben und deren Bewertungen und Ergebnisse diskutiert. Es Stand: 25. März 2013 Seite 39 von 131

40 werden zahlreiche realisierte Beispiele aus der Praxis als Fallbeispiele vorgestellt und behandelt. 14. Literatur: Maier, T., Schmid, M.: Online-Skript IDeEnKompakt mit SelfStudy- Online-Übungen; Zühlke, Detlef: Der intelligente Versager - Das Mensch-Technik-Dilemma. Darmstadt: Primus Verlag, Zühlke, Detlef: Useware-Engineering für technische Systeme. Berlin: Springer, Bullinger, Hans-Jörg: Ergonomie, Produkt- und Arbeitsplatzgestaltung. Stuttgart: Teubner, Baumann, Konrad; Lanz, Herwig: Mensch- Maschine-Schnittstellen elektronischer Geräte. Berlin: Springer, Norman, Donald. A.: Emotional Design: Why We Love (or Hate) Everyday things. New York: Basic Book, Lehrveranstaltungen und -formen: Vorlesung Interface-Design Übung (inkl. Praktikum) Interface-Design 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 42 Stunden Selbststudium: 138 Stunden Summe: 180 Stunden 17. Prüfungsnummer/n und -name: Interface-Design (PL), schriftliche Prüfung, 120 Min., Gewichtung: Medienform: Vorlesungsskript, kombinierter Einsatz von Präsentationsfolien und Videos, mit Designmodellen und Produkten, Präsentation von Übungen mit Aufgabenstellung und Papiervorlagen 20. Angeboten von: Stand: 25. März 2013 Seite 40 von 131

41 204 Minimalinvasive Chirurgische Techniken in Diagnostik und Therapie Zugeordnete Module: Minimalinvasive Chirurgische Techniken in Diagnostik und Therapie Stand: 25. März 2013 Seite 41 von 131

42 Modul: Minimalinvasive Chirurgische Techniken in Diagnostik und Therapie 2. Modulkürzel: Tübingen 5. Moduldauer: 1 Semester 3. Leistungspunkte: 12.0 LP 6. Turnus: jedes 2. Semester, SoSe 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: 9. Dozenten: 11. Empfohlene Voraussetzungen: Kompetenzfelder Minimalinvasive Chirurgische Techniken in Diagnostik und Therapie 12. Lernziele: 13. Inhalt: 14. Literatur: 15. Lehrveranstaltungen und -formen: 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: 17. Prüfungsnummer/n und -name: 19. Medienform: 20. Angeboten von: Stand: 25. März 2013 Seite 42 von 131

43 205 Nanoanalytik in der Biomedizin Zugeordnete Module: Nanoanalytik in der Biomedizin Stand: 25. März 2013 Seite 43 von 131

44 Modul: Nanoanalytik in der Biomedizin 2. Modulkürzel: Tübingen 5. Moduldauer: 1 Semester 3. Leistungspunkte: 12.0 LP 6. Turnus: jedes 2. Semester, SoSe 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: 9. Dozenten: 11. Empfohlene Voraussetzungen: Kompetenzfelder Nanoanalytik in der Biomedizin 12. Lernziele: 13. Inhalt: 14. Literatur: 15. Lehrveranstaltungen und -formen: 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: 17. Prüfungsnummer/n und -name: 19. Medienform: 20. Angeboten von: Stand: 25. März 2013 Seite 44 von 131

45 212 Nanotechnologie / Grenzflächenverfahrenstechnik Zugeordnete Module: Nanotechnologie II - Technische Prozesse und Anwendungen Grundlagen der Grenzflächenverfahrenstechnik Nanotechnologie und Grenzflächenverfahrenstechnik in der Medizintechnik (Praktikum) Rezente Themen der Medizintechnik (Seminar) Grenzflächenverfahrenstechnik: Nanotechnologie - Chemie und Physik der Nanomaterialien Grenzflächenverfahrenstechnik: Rezente Themen der Medizintechnik Stand: 25. März 2013 Seite 45 von 131

46 Modul: Grenzflächenverfahrenstechnik: Nanotechnologie - Chemie und Physik der Nanomaterialien 2. Modulkürzel: K Moduldauer: 1 Semester 3. Leistungspunkte: 3.0 LP 6. Turnus: jedes 2. Semester, WiSe 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: Apl. Prof.Dr. Günter Tovar 9. Dozenten: Günter Tovar Thomas Hirth 11. Empfohlene Voraussetzungen: Kompetenzfelder Nanotechnologie / Grenzflächenverfahrenstechnik 12. Lernziele: Die Studierenden beherrschen die Theorie der nanostrukturierten Materie kennen die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Nanomaterialien und ihre Analysemethoden wissen um Einsatz und Anwendungen der Nanomaterialien und Grenzflächenverfahrenstechnik in der Medizintechnik. 13. Inhalt: Aufbau und Struktur von Nanomaterialien, Synthese und Verarbeitung von Nanomaterialien Mechanische, chemische, elektrische, optische, magnetische, biologische und medizinische Eigenschaften von Nanomaterialien Anwendungen von Nanotechnologie, Nanomaterialien und Grenzflächenverfahrenstechnik in der Medizintechnik 14. Literatur: Tovar, Günter und Hirth, Thomas, Nanotechnologie - Chemie und Physik der Nanomaterialien, Vorlesungsmanuskript. Köhler, Michael; Fritzsche, Wolfgang, Nanotechnology, Wiley-VCH, Weinheim. Bushan, Bharat, Handbook of Nanotechnology, Springer, Berlin, Heidelberg, New York. Kumar, Challa, Nanomaterials - Toxicity, Health and Environmental Issues, Wiley-VCH, Weinheim. 15. Lehrveranstaltungen und -formen: Vorlesung Grenzflächenverfahrenstechnik 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Gesamt 90 h 17. Prüfungsnummer/n und -name: Grenzflächenverfahrenstechnik: Nanotechnologie - Chemie und Physik der Nanomaterialien (PL), schriftlich, eventuell mündlich, Gewichtung: Medienform: 20. Angeboten von: Stand: 25. März 2013 Seite 46 von 131

47 Modul: Grenzflächenverfahrenstechnik: Rezente Themen der Medizintechnik 2. Modulkürzel: K Moduldauer: 1 Semester 3. Leistungspunkte: 3.0 LP 6. Turnus: jedes 2. Semester, SoSe 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: Apl. Prof.Dr. Günter Tovar 9. Dozenten: Günter Tovar Thomas Hirth 11. Empfohlene Voraussetzungen: Kompetenzfelder Nanotechnologie / Grenzflächenverfahrenstechnik 12. Lernziele: Die Studierenden kennen die Bedeutung von Grenzflächen in der Medizintechnik wissen um Einsatz und Anwendungen grenzflächendominierter Verfahren in der Medizintechnik kennen die Potenziale nanotechnologischer Methoden und der Applikation von Nanomaterialien für die Medizintechnik wissen um Einsatz und Anwendungen von Nanomaterialien in der Medizintechnik 13. Inhalt: Grenzflächenerscheinungen in der Medizintechnik Grenzflächen in der medizinischen Pflege, Diagnostik, Transplantationsmedizin, Implantationsmedizin, Prothetik. Nanotechnologische Methoden unter Ausnutzung besonderer mechanischer, chemischer, elektrischer, optischer, magnetischer, biologischer und medizinischer Eigenschaften von Nanomaterialien in der Medizintechnik 14. Literatur: Hirth, Thomas und Tovar, Günter, Grundlagen der Grenzflächenverfahrenstechnik, Vorlesungsmanuskript. Tovar, Günter und Hirth, Thomas, Nanotechnologie -Chemie und Physik der Nanomaterialien, Vorlesungsmanuskript. Dörfler, Hans-Dieter, Grenzflächen- und Kolloidchemie, Wiley-VCH, Weinheim. Ulmann, Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim. Köhler, Michael; Fritzsche, Wolfgang, Nanotechnology,Wiley-VCH, Weinheim. Bushan, Bharat, Handbook of Nanotechnology, Springer, Berlin, Heidelberg, New York. Kumar, Challa, Nanomaterials - Toxicity, Health and Environmental Issues, Wiley-VCH, Weinheim. 15. Lehrveranstaltungen und -formen: Seminar Grenzflächenverfahrenstechnik Exkursion Grenzflächenverfahrenstechnik 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Gesamt 90h 17. Prüfungsnummer/n und -name: Grenzflächenverfahrenstechnik: Rezente Themen der Medizintechnik (PL), schriftlich, eventuell mündlich, Gewichtung: 1.0 Stand: 25. März 2013 Seite 47 von 131

48 19. Medienform: 20. Angeboten von: Stand: 25. März 2013 Seite 48 von 131

49 Modul: Grundlagen der Grenzflächenverfahrenstechnik 2. Modulkürzel: Moduldauer: 1 Semester 3. Leistungspunkte: 3.0 LP 6. Turnus: jedes 2. Semester, WiSe 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: Prof.Dr. Thomas Hirth 9. Dozenten: Thomas Hirth Günter Tovar Kompetenzfelder Nanotechnologie / Grenzflächenverfahrenstechnik 11. Empfohlene Voraussetzungen: Grundkenntnisse in Physikalischer Chemie Grundkenntnisse in mechanischer, thermischer und chemischer Verfahrenstechnik 12. Lernziele: Die Studierenden verstehen die Thermodynamik von Grenzflächenerscheinungen und wenden die Prinizipien an verstehen die grundlegenden Zwei-Phasen-Kombinationen von Grenzflächen (flüssig/gasförmig, flüssig/flüssig, fest/gasförmig, fest/flüssig, fest/fest) und können ihre physikalisch-chemischen Eigenschaften analysieren und bewerten können Grenzflächenphänomene in der Verfahrenstechnik identifizieren, analysieren und bewerten 13. Inhalt: Grundlagen der Thermodynamik von Grenzflächenerscheinungen Grenzflächenkombination Grundlagen der Grenzflächenkombination flüssig-gasförmig (Oberflächenspannung und Schäume) Grundlagen der Grenzflächenkombination flüssig-flüssig (Grenzflächenspannung und Emulsionen) Grundlagen der Grenzflächenkombination fest-flüssig (Benetzung und Reinigung) 14. Literatur: Hirth, Thomas und Tovar, Günter, Grundlagen der Grenzflächenverfahrenstechnik, Vorlesungsmanuskript. Stokes, Robert und Evans, D. Fenell, Fundamentals of Interfacial Engineering, Wiley-VCH. Dörfler, Hans-Dieter, Grenzflächen- und Kolloidchemie, Wiley-VCH Gerald Brezesinski, Hans-Jörg Mögel, Grenzflächen und Kolloide, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg Milan Johann Schwuger, Lehrbuch der Grenzflächenchemie, Georg Thieme Verlag, Stuttgart H.-J. Butt, K. Graf, M. Kappl, Physics and Chemistry of Interfaces, Wiley-VCH Verlag 15. Lehrveranstaltungen und -formen: Vorlesung Grundlagen der Grenzflächenverfahrenstechnik 16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 28 h Selbststudiumszeit: 62 h Gesamt: 90 h Stand: 25. März 2013 Seite 49 von 131

50 17. Prüfungsnummer/n und -name: Grundlagen der Grenzflächenverfahrenstechnik (BSL), schriftliche Prüfung, 90 Min., Gewichtung: Grenzflächenverfahrenstechnik I - Chemie und Physik der Grenzflächen Nanotechnologie I - Chemie und Physik der Nanomaterialien Grenzflächenverfahrenstechnik II - Technische Prozesse Nanotechnologie II - Technische Prozesse und Anwendungen Plasmaverfahren für die Dünnschicht-Technik 19. Medienform: Beamer und Overhead-Präsentation, Tafelanschrieb 20. Angeboten von: Stand: 25. März 2013 Seite 50 von 131

51 Modul: Nanotechnologie II - Technische Prozesse und Anwendungen 2. Modulkürzel: Moduldauer: 1 Semester 3. Leistungspunkte: 3.0 LP 6. Turnus: jedes 2. Semester, WiSe 4. SWS: Sprache: Deutsch 8. Modulverantwortlicher: Prof.Dr. Thomas Hirth 9. Dozenten: Günter Tovar Thomas Hirth Ergänzungsmodule Kompetenzfelder Nanotechnologie / Grenzflächenverfahrenstechnik 11. Empfohlene Voraussetzungen: Grundlagen der Grenzflächenverfahrenstechnik, Grundlagen der Physikalischen Chemie, Grundlagen der Prozess- und Anlagentechnik 12. Lernziele: Die Studierenden - verstehen technische Prozesse zur Synthese und Verarbeitung von Nanomaterialien unterschiedlicher Dimensionalität (3 D, 2 D, 1 D und 0 D) und aus unterschiedlichen physikalischen Phasen (gasförmig, flüssig, fest)und können Prozessketten illustrieren. - können Anwendungen von Nanomaterialien mit besonderen mechanischen, chemischen, Biochemischen, elektrischen, optischen, magnetischen, biologischen und medizinischen Eigenschaften verstehen und bewerten. - interpretieren die öffentliche Wahrnehmung von Nanotechnologien und Nanomaterialien und können reale Chancen und Risiken von Nanotechnologien und Nanomaterialien bewerten. 13. Inhalt: Technische Prozesse zur Synthese und Verarbeitung von Nanomaterialien unterschiedlicher Dimensionalität (3 D, 2 D, 1 D und 0 D) und aus unterschiedlichen physikalischen Phasen (gasförmig, flüssig, fest) 14. Literatur: Vorlesungsmanuskript. Anwendung von Nanomaterialien mit besonderen mechanischen, chemischen, Biochemischen, elektrischen, optischen, magnetischen, biologischen und medizinischen Eigenschaften. Öffentliche Wahrnehmung und reale Chancen und Risiken von Nanotechnologien und Nanomaterialien. Hirth, Thomas und Tovar, Günter, Nanotechnologie II - Technische Prozesse und Anwendungen, Köhler, Michael; Fritzsche, Wolfgang, Nanotechnology, Wiley-VCH. Ulmann, Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH. 15. Lehrveranstaltungen und -formen: Vorlesung Nanotechnologie II - Technische Prozesse und Anwendungen Stand: 25. März 2013 Seite 51 von 131