Modulhandbuch Bachelor Biomedizinische Technik

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1 Modulhandbuch Bachelor Biomedizinische Technik rüfungsordnungsversion: 2013 Erstellt am: Freitag 06 eptember 2013 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 Ergänzung F 24 Mathematik L 90min Mathematik L 90min Mathematik L 90min Numerische Mathematik L artielle Differentialgleichungen L tochastik L hysik F 10 hysik L 90min hysik L 90min raktikum hysik L Informatik für BMT F 11 Algorithmen und rogrammierung L 90min Rechnerorganisation L 90min raktikum Technische Informatik L Rechnerarchitekturen für Ingenieure L 90min Elektrotechnik 1 F 10 Elektrotechnik L raktikum Elektrotechnik L Elektrotechnik 2 F 5 Elektrotechnik L 120min raktikum Elektrotechnik L Grundlagen der Elektronik F 5 Grundlagen der Elektronik L 120min raktikum der Elektronik L Grundlagen analoger chaltungstechnik F 5 Grundlagen analoger chaltungstechnik L 120min ignale und ysteme 1 F 5 ignale und ysteme L 120min Elektrische Messtechnik F 5

3 Elektrische Messtechnik L 90min Elektromagnetisches Feld F 5 Elektromagnetisches Feld L 120min Regelungs- und ystemtechnik 1 - rofil MTR und BMT F 5 Regelungs- und ystemtechnik 1 - rofil MTR und BMT L 120min Maschinenbau F 8 Digitale roduktmodellierung L 90min Technische Mechanik L 120min Wirtschaftswissenschaftliche Grundlagen F 6 Grundlagen der BWL L Krankenhausökonomie / Krankenhausmanagement L 120min Anatomie und hysiologie L 120min 4 Anatomie und hysiologie L Neurobiologie L 60min Anatomie und hysiologie L Klinische erfahren L 120min 5 Klinische erfahren L Klinische erfahren L Klinisches eminar "Medizinische Grundlagen" L Neurobionik F 6 Neurobiologische Informationsverarbeitung L 60min Neuroinformatik für BMT L Einführung in die BMT F 6 Grundlagen der Biomedizinischen Technik / Technische icherheit und Qualitätssicherung in der Medizin L 120min Medizinische hysik F 7 trahlenbiologie / Medizinische trahlenphysik L trahlungsmesstechnik / Bildgebende ysteme in der Medizin L 120min Biomedizinische Mess-und Therapietechnik F 6 Biomedizinische Technik in der Therapie L Grundlagen der Medizinischen Messtechnik L 120min Grundlagen der Biosignalverarbeitung F 5 Grundlagen der Biosignalverarbeitung L 120min Biosignalverarbeitung 1/ Biostatistik F 7

4 Biosignalverarbeitung 1 / Biostatistik L 180min Labor und Hauptseminar BMT Bsc MO 6 Hauptseminar BMT L Labor BMT L tudium generale und Fremdsprache BMT Bsc MO 4 Fremdsprache MO tudium generale MO Berufspraktische Ausbildung BMT Bsc MO 16 Fachpraktikum (16 Wochen) L Grundpraktikum (6 Wochen) L Bachelor-Arbeit mit Kolloquium BMT Bsc F 14 Abschlusskolloquium zur Bachelorarbeit L 45min Bachelorarbeit BA

5 Modul: Mathematik Ergänzung Modulnummer: Modulverantwortlich: Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse siehe entsprechende Fachbeschreibungen orraussetzungen für die Teilnahme Abiturstoff emesterbegleitende rüfungsleistung: Die Note wird aus dem Ergebnis der Abschlußklausur am emesterende und einer Leistung im emester (Zwischenklausur und/oder Hausaufgaben) gebildet. Die entsprechenden Details werden zu Beginn der orlesung und auf der Webseite des orlesenden bekanntgegeben. eite 5 von 128

6 Modul: Mathematik Ergänzung Mathematik 1 Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:Wintersemester Fachnummer: 1381 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Dr. rer. nat. habil. Thomas Böhme Leistungspunkte: 6 Workload (h): 180 Anteil elbststudium (h): 90 W: 8.0 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 Fachkompetenz: Kenntnis der relevanten Definitionen der in den Lehrinhalten genannten mathematischen Gegenstände, Kenntnis grundlegender Aussagen über diese Gegenstände, erständnis von ausgewählten mathematischen Modelle physikalischer bzw. technischer ystemen Methodenkompetenz: Rechnen mit komplexen Zahlen und olynomen, Berechnung von Grenzwerten (Folgen, Reihen, Funktionen), Berechnung von Ableitungen und (einfachen) tammfunktionen, Untersuchung der Eigenschaften von reellen Funktionen einer eränderlichen mit Hilfe der Differenzial- und Integralrechnung (Kurvendiskussion, Extremwerte), Rechnen mit Matrizen (reell und komplex), Lösen von linearen Gleichungssystemen mit Hilfe des Gauß-Jordan-erfahrens, Berechnen von Determinanten orkenntnisse Abiturstoff Inhalt Logik, Mengen, komplexe Zahlen, olynome, Folgen, Reihen, Grenzwerte, Differenzial- und Integralrechnung für Funktionen in einer reellen eränderlichen, Matrizen, lineare Gleichungssysteme, Determinanten Medienformen Tafelvortrag, Moodle Literatur - Meyberg K., achenauer,.: Höhere Mathematik 1 und 2, Lehrbücher zur Ingenieurmathematik für Hochschulen, pringer erlag Hofmann A., Marx B., ogt W.: Mathematik für Ingenieure I, Lineare Algebra, Analysis-Theorie und Numerik. earson erlag Emmrich, E., Trunk, C.: Gut vorbereitet in die erste Mathe-Klausur, 2007, Carl Hanser erlag Leipzig. - G. Bärwolff: Höhere Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure. pektrum Akademischer erlag eite 6 von 128

7 emesterbegleitende rüfungsleistung: Die Note wird aus dem Ergebnis der Abschlußklausur am emesterende und einer Leistung im emester (Zwischenklausur und/oder Hausaufgaben) gebildet. Die entsprechenden Details werden zu Beginn der orlesung und auf der Webseite des orlesenden bekanntgegeben. verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Biotechnische Chemie 2013 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Bachelor Fahrzeugtechnik 2013 Bachelor Ingenieurinformatik 2013 Bachelor Maschinenbau 2013 Bachelor Mechatronik 2013 Bachelor Medientechnologie 2013 Bachelor Optische ystemtechnik/optronik 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013 eite 7 von 128

8 Modul: Mathematik Ergänzung Mathematik 2 Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:Wintersemester Fachnummer: 1382 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Dr. rer. nat. habil. Thomas Böhme Leistungspunkte: 6 Workload (h): 180 Anteil elbststudium (h): 112 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 Fachkompetenz: Kenntnis der relevanten Definitionen der in den Lehrinhalten genannten mathematischen Gegenstände, Kenntnis grundlegender Aussagen über diese Gegenstände, erständnis von ausgewählten mathematischen Modelle physikalischer bzw. technischer ystemen Methodenkompetenz: Rechnen in lineare ektorräume mit kalarprodukt, Umgang mit reellen Funktionen in mehreren eränderlichen, insbesondere Berechnen von partiellen Ableitungen, Jacobi- und Hessematrizen, aramterdarstellung von Kurven und Flächen, Berechnen von Bereichs-, Kurven- und Oberflächenintegralen direkt und mit Hilfe von Integralsätzen orkenntnisse orlesung Mathematik 1 Inhalt Lineare ektorräume, kalarprodukte, Differenzialrechnung für skalar- und vektorwertige Funktionen in mehreren reellen eränderlichen, Bereichs-, Kurven- und Oberflächenintegrale, Integralsätze Medienformen Tafelvortrag, Moodle Literatur - Meyberg K., achenauer,.: Höhere Mathematik 1 und 2, Lehrbücher zur Ingenieurmathematik für Hochschulen, pringer erlag Hofmann A., Marx B., ogt W.: Mathematik für Ingenieure I, Lineare Algebra, Analysis-Theorie und Numerik. earson erlag G. Bärwolff: Höhere Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure. pektrum Akademischer erlag 2006 emesterbegleitende rüfungsleistung: Die Note wird aus dem Ergebnis der Abschlußklausur am emesterende und einer Leistung im emester (Zwischenklausur und/oder Hausaufgaben) gebildet. Die entsprechenden Details werden zu Beginn der orlesung und auf der Webseite des orlesenden bekanntgegeben. verwendet in folgenden tudiengängen 241 eite 8 von 128

9 Bachelor Biotechnische Chemie 2013 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Bachelor Fahrzeugtechnik 2013 Bachelor Ingenieurinformatik 2013 Bachelor Maschinenbau 2013 Bachelor Mechatronik 2013 Bachelor Medientechnologie 2013 Bachelor Optische ystemtechnik/optronik 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013 eite 9 von 128

10 Modul: Mathematik Ergänzung Mathematik 3 Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:Wintersemester Fachnummer: 1383 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Dr. rer. nat. habil. Thomas Böhme Leistungspunkte: 6 Workload (h): 180 Anteil elbststudium (h): 112 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 Fachkompetenz: Kenntnis der relevanten Definitionen der in den Lehrinhalten genannten mathematischen Gegenstände, Kenntnis grundlegender Aussagen über diese Gegenstände, erständnis von ausgewählten mathematischen Modelle physikalischer bzw. technischer ystemen Methodenkompetenz: analytische Lösung von ausgewählten Tpen von Differenzialgleichungen, Anwendung der Laplacetransformation zur Berechnung der Lösung von linearen Anfangswertproblemen mit konstanten Koeffizienten, einfache Anwendungen der Fouriertransformation 241 orkenntnisse orlesung Mathematik 2 Inhalt Differenzialgleichungen, Fourierreihen, Fourier- und Laplacetransformation Medienformen Tafelvortrag, Moodle Literatur - Meyberg K., achenauer,.: Höhere Mathematik 1 und 2, Lehrbücher zur Ingenieurmathematik für Hochschulen, pringer erlag Hofmann A., Marx B., ogt W.: Mathematik für Ingenieure I, Lineare Algebra, Analysis-Theorie und Numerik. earson erlag G. Bärwolff: Höhere Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure. pektrum Akademischer erlag 2006 emesterbegleitende rüfungsleistung: Die Note wird aus dem Ergebnis der Abschlußklausur am emesterende und einer Leistung im emester (Zwischenklausur und/oder Hausaufgaben) gebildet. eite 10 von 128

11 Die entsprechenden Details werden zu Beginn der orlesung und auf der Webseite des orlesenden bekanntgegeben. verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Bachelor Fahrzeugtechnik 2013 Bachelor Ingenieurinformatik 2013 Bachelor Maschinenbau 2013 Bachelor Mechatronik 2013 Bachelor Medientechnologie 2013 Bachelor Optische ystemtechnik/optronik 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013 eite 11 von 128

12 Modul: Mathematik Ergänzung Numerische Mathematik Fachabschluss: tudienleistung schriftlich prache: Deutsch und Englisch Fachnummer: 764 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Hans Babovsky W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Mathematik- Grundvorlesungen für Ingenieure (1.-3.F) Inhalt Medienformen kript Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden - kennen die wichtigsten grundlegenden erfahren der numerischen Mathematik, - sind fähig, diese in Algorithmen umzusetzen und auf dem Computer zu implementieren, - sind in der Lage, einfache praktische Fragestellungen zum Zweck der numerischen imulation zu analysieren, aufzubereiten und auf dem Computer umzusetzen, - können die Wirkungsweise angebotener Computersoftware verstehen, kritisch analysieren und die Grenzen ihrer Anwendbarkeit einschätzen. Numerische lineare Algebra: LU-Zerlegungen, Iterationsverfahren; Nichtlineare Gleichungssysteme: Fixpunkt-, Newton- erfahren; Interpolation und Approximation: peicherung und Rekonstruktion von ignalen, plines; Integration: Newton- Cotes-Quadraturformeln; Entwurf von seudocodes. Literatur flichtkennz.: flichtfach F. Weller: Numerische Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, ieweg 2001 Art der Notengebung: Testat / Gestufte Noten 2413 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biomedizinische Technik 2008 Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Bachelor Ingenieurinformatik 2013 Bachelor Mechatronik 2008 Bachelor Medientechnologie 2008 eite 12 von 128

13 Bachelor Medientechnologie 2013 Master Biomedizinische Technik 2009 eite 13 von 128

14 Modul: Mathematik Ergänzung artielle Differentialgleichungen Fachabschluss: tudienleistung schriftlich prache: Deutsch Fachnummer: 1018 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Achim Ilchmann W nach Fachsemester Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Mathematik 1, 2 und 3 Inhalt Medienformen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F In der orlesung Mathematik 4 werden Grundlagen der ektoranalysis und der partiellen Diffentialgleichungen vermittelt. Der tudierende soll unter erwendung der in den ersten drei emestern Mathematikausbildung (Mathematik 1 3) erworbenen Kenntnisse und Fertigkeiten - den neuen mathematischen Kalkül erfassen und sicher damit umgehen können (Rechenfertigkeiten, Begriffliches) - Umformtechniken bei der Handhabung der Differentialoperatoren kennenlernen und diese in hysik und Elektrotechnik anwenden können - klassische Methoden (eparationsmethode) bei der Lösung der gängigen partiellen Diffentialgleichungen (Wellengleichung, Wärmeleitungsgleichung, otentialgleichung) zur Kenntnis nehmen und anwenden können. In orlesungen und Übungen wird Fach- und Methodenkompetenz vermittelt. ektoranalysis (Differentialoperatoren und Integralsätze) artielle Differentialgleichungen (p.dgln 1. Ordnung; Klassifikation der quasilinearen p.dgln 2. Ordnung; lin. hyperbolische p.dgl 2. Ordnung und Anwendung auf die Wellengleichung (d Alembert- und Fouriermethode); lin. parabolische p.dgl 2. Ordnung mit Anwendung auf die Wärmeleitungsgleichung; lin. elliptische p.dgl 2. Ordnung mit Anwendung in der otentialtheorie) bevorzugt: Tafelbild ergänzend: Folien (orlesungsskript: H.Abeßer: kript Mathematik I (I-I)) Literatur Evans, L.C.,artial Differential Equations,Amer. Math. ociety, Grad. tudies,1998 ap E.,Takaci A., Takaci D.,art. Differential Equations through Examples and Exercises,Kluwer Acad. ubl.,1997 flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Testat / Gestufte Noten 241 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biomedizinische Technik 2008 Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Maschinenbau 2008 eite 14 von 128

15 Bachelor Maschinenbau 2013 Bachelor Mechatronik 2008 Bachelor Medientechnologie 2008 Bachelor Optronik 2008 Master Biomedizinische Technik 2009 eite 15 von 128

16 Modul: tochastik Mathematik Ergänzung Fachabschluss: tudienleistung schriftlich prache: Deutsch Fachnummer: 762 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. ilvia ogel W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Höhere Analysis, einschließlich Mehrfachintegrale Inhalt Medienformen. ogel: orlesungsskript "tochastik", Folien und Tabellen Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden sind in der Lage, die grundlegenden Begriffe, Regeln und Herangehensweisen der Wahrscheinlichkeitsrechnung und tatistik richtig einzusetzen sowie tatistik-oftware sachgerecht zu nutzen und die Ergebnisse kritisch zu bewerten. Wahrscheinlichkeitstheorie: Axiomensystem, Zufallsgrößen (ZFG) und ihre erteilungen, bedingte W., Unabhängigkeit, Kenngrößen von erteilungen, Transformationen von ZFG, multivariate ZFG, Gesetze der großen Zahlen, zentr. Grenzwertsatz, Mathemat. tatistik: deskriptive tatistik, unktschätzungen, Maximum-Likelihood-Methode, Konfidenzschätzungen, ignifikanztests, Anpassungstests Literatur flichtkennz.: flichtfach Lehn, J.; Wegmann, H.: Einführung in die tatistik. 5. Auflage, Teubner Dehling, H.; Haupt, B.: Einführung in die Wahrscheinlichkeitstheorie und tatistik. 2.Auflage, pringer Art der Notengebung: Testat / Gestufte Noten 2412 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biomedizinische Technik 2008 Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Bachelor Ingenieurinformatik 2013 Bachelor Maschinenbau 2008 Bachelor Mechatronik 2008 eite 16 von 128

17 Bachelor Medientechnologie 2008 Bachelor Medientechnologie 2013 Bachelor Optronik 2008 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2010 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 eite 17 von 128

18 Modul: hysik Modulnummer: Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. iegfried tapf Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Im Modul hysik werden die tudierenden in das quantitative Denken und das methodische Arbeiten eingeführt. In den Fächern hysik 1 und 2 werden die Grundlagen hinsichtlich Mechanik, Arbeit und Energie, Deformation, Fluiddynamik, Thermodynamik, Wellen und Atomphysik gelegt. Die wöchentlichen Übungen dienen einerseits der Festigung der Begriffe und dem Einüben im Umgang mit Rechentechniken und allgemeinen sowie studiengangsspezifischen Anwendungsbeispielen, darüber hinaus der eigenverantwortlichen Kontrolle des elbststudiums sowie der Förderung der Teamfähigkeit bei der Lösung von anspruchsvollen Aufgaben. Im begleitenden physikalischen Grundpraktikum werden alle Themenbereiche erneut aufgegriffen und in der Anwendung konkretisiert, insbesondere gewinnen die tudierenden Kenntnisse und icherheit im Umgang mit experimentellen orgängen, der Dokumentation, Dateninterpretation und Fehlerdiskussion, die für den künftigen Berufsweg unabdingbar sind. orraussetzungen für die Teilnahme Hochschulzugangsberechtigung eite 18 von 128

19 Modul: hysik hysik 1 Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:Wintersemester Fachnummer: 666 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. iegfried tapf 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 orlesung gibt eine Einführung in die physikalischen Grundlagen der Ingenieurwissenschaften in den Teilgebieten der Mechanik von unktmassen, starrer Körper und deformierbarer Körper sowie mechanische chwingungen. Die tudierenden sollen auf der Basis der räsenzveranstaltungen die hysik in ihren Zusammenhängen begreifen und in der Lage sein, Aufgabenstellungen unter Anwendung der Differential- Integral- und ektorrechung erfolgreich zu bearbeiten. Die Methodik des physikalischen Erkenntnisprozesses soll dazu führen, dass der tudierende zunehmend eine Brücke zwischen grundlegenden physikalischen Effekten und Anwendungsfeldern der Ingenieurpraxis schlagen kann. Darüber hinaus soll er befähigt werden, sein physikalisches Wissen zu vertiefen und Fragestellungen konstruktiv zu analysieren und zu beantworten. Die Übungen (2 W) zur hysik 1 auf der Grundlage der wöchentlich empfohlenen Übungsaufgaben dienen einerseits der Festigung der orlesungsinhalte, insbesondere der eigenverantwortlichen Kontrolle des elbststudiums, sowie der Förderung der Teamfähigkeit bei der Lösung von anspruchsvollen Aufgaben. Im Modul hysik 1 werden zugleich die physikalischen oraussetzungen für den Aufbau und die Funktionsweise von Messapparaturen, der Messung selbst, der Auswertung und Diskussion von Messdaten für das Interdisziplinäre Grundlagenpraktikum (Module im 1 und 2 emester) bereitgestellt. Das orlesungsgebiet Mechanik der deformierbaren Körper liefert darüber hinaus Grundkenntnisse zum Modul Technische Mechanik. orkenntnisse Hochschulzugangsberechtigung/Abitur Inhalt Das Lehrgebiet im 1. Fachsemester beinhaltet folgende chwerpunkte: Messen und Maßeinheiten Kinematik und Dynamik von Massenpunkten (NEWTONsche Axiome, Kraftstoß, Impuls- und Impulserhaltung, Reibung) Arbeit, Energie und Leistung; Energieerhaltung; elastische und nichtelastische tossprozesse Rotation von Massenpunktsystemen (Drehmoment, Drehimpuls und Drehimpulserhaltungssatz) tarrer Körper (chwerpunkt, Massenträgheitsmomente, kinetische und potentielle Energie des starren Körpers, atz von TEINER, freie Achsen und Kreiselbewegungen sowie deren Anwendungsbereiche) Mechanik der deformierbaren Körper (Dehnung, Querkontraktion, cherung, Kompressibilität, Aerostatik, Fluiddynamik, iskosität, Turbulenz) Mechanische chwingungen (Freie ungedämpfte, gedämpfte und erzwungene chwingung, mathematisches und physikalisches endel, Torsionspendel) Medienformen Tafel, cripten, Folien, wöchentliche Übungsserien Folien aus der orlesung und die Übungsserien können durch die tudierenden von der Homepage des Instituts für hysik/fg Technische hysik II / olymerphysik ( abgerufen werden. 242 eite 19 von 128

20 Literatur Hering, E., Martin, R., tohrer, M.: hysik für Ingenieure. pringer-erlag, 9. Auflage 2004 Gerthsen, Kneser, ogel: hysik. 17. Aufl., pringer-erlag, Berlin 1993 troppe, H.: hysik für tudenten der Natur- und Technikwissenschaften. Fachbuchverlag Leipzig, 11. Auflage 1999 Orear, Jay: hysik. Carl-Hanser erlag, München 1991 Zeitler, J., G. imon: hysik für Techniker und technische Berufe. Fachbuchverlag Leipzig-Köln 1992 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biomedizinische Technik 2008 Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2008 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Bachelor Fahrzeugtechnik 2008 Bachelor Fahrzeugtechnik 2013 Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Bachelor Ingenieurinformatik 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 Technische Kybernetik und ystemtheorie 2010 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 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 LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Elektrotechnik 2008 LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Metalltechnik 2008 eite 20 von 128

21 Modul: hysik hysik 2 Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:ommersemester Fachnummer: 667 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. iegfried tapf 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 Im Modul hysik 2 werden die Teilgebiete Thermodynamik, Wellen und die Grundbegriffe der Quantenmechanik als Grundlage der ingenieurwissenschaftlichen Ausbildung gelehrt. Die tudierenden sollen auf der Basis der Hauptsätze der Thermodynamik Einzelprozesse charakterisieren, rozess- und Zustandsänderungen berechnen sowie in der Lage sein, das erworbene Wissen auf die Beschreibung von technisch relevanten Kreisprozessen wie z.b. tirling-, Diesel- und Otto- rozessen, Kältemaschinen sowie Wärmepumpen anzuwenden. Fragestelllungen zur Irreversibilität natürlicher und technischer rozesse und der Entropiebegriff werden behandelt. Zugleich werden Kenntnisse aus den Modulen der Mathematik zur Beschreibung der Gesetzmäßigkeiten in differentieller und integraler Darstellung verstärkt genutzt und in den Übungen zur orlesung exemplarisch ausgebaut. Die Methodik des physikalischen Erkenntnisprozesses im Teilgebiet Wellen soll dazu führen, die im Modul 1 erworbenen Kenntnisse zum Gebiet der chwingungen auf räumlich miteinander gekoppelte ysteme anzuwenden. Der tudierende soll zunehmend die Brücke zwischen grundlegenden physikalischen Effekten auf dem Gebiet der Wellen und Anwendungsfeldern der Ingenieurpraxis (z.b. Radartechnik, Lasertechnik, Messtechniken im Nanometerbereich) erkennen und befähigt werden, sein physikalisches Wissen auf relevante Fragestellungen anzuwenden. In Einführung in die Quantenphysik soll auf den Kenntnissen aus der Mechanik (Modul hysik 1) und dem Gebiet der Wellen aufbauen. Auf der Basis des erständnisses vom Aufbau und der Wechselwirkungen in atomaren trukturen sollen insbesondere moderne Messtechniken ( z.b. Röntgenanalyse, Tomographie) vorgestellt werden. Die Übungen (2 W) zum Modul hysik 2 auf der Grundlage der wöchentlich empfohlenen Übungsaufgaben dienen einerseits der Festigung der orlesungsinhalte, der eigenverantwortlichen Kontrolle des elbststudiums sowie der Förderung der Teamfähigkeit bei der Lösung von anspruchsvollen Aufgaben. Es werden zugleich die physikalischen oraussetzungen für den Aufbau und die Funktionsweise von Messapparaturen, der Messung, der Auswertung und Diskussion von Messdaten für das Interdisziplinäre Grundlagenpraktikum (Module im 1 und 2 emester) bereitgestellt. orkenntnisse hysik 1 Inhalt Das Lehrgebiet im 2. Fachsemester beinhaltet folgende chwerpunkte: Teilgebiet: Thermodynamik * Kinetische Theorie des Gasdruckes, Temperatur, Wärme und innere Energie, Wärmekapazität, 1. Hauptsatz * Thermodynamische rozesse, Kreisprozesse, Wärmekraftmaschinen und Kältemaschinen, Wärmepumpe * Entropie und 2. Hauptsatz der Thermodynamik Teilgebiet: Wellen * Mechanische Wellen, challwellen, elektromagnetische Wellen * trahlung und Materie, Wechselwirkung von elektromagnetischer trahlung mit Materie, Überlagerung von Wellen: Gruppengeschwindigkeit, stehende Wellen, chwebung und Interferenz, Kohärenz * Auflösungsvermögen von Gitter und risma, olarisation und Doppelbrechung Teilgebiet: Grundlagen der Quantenphysik * LANCKsches trahlungsgesetz * Welle Teilchen Dualismus (hotoeffekt, COMTON-Effekt, Beugung von Elektronen und Neutronen) * Grundbegriffe der Quantenmechanik (Orbitale, Tunneleffekt, 242 eite 21 von 128

22 Wasserstoffatom, Quantenzahlen) * pontane und stimulierte Emission, Laser * AULI-rinzip und eriodensystem der Elemente * Röntgenstrahlung Medienformen Tafel, cripten, Folien,Computersimulation, wöchentliche Übungsserien Folien aus der orlesung und die Übungsserien können durch die tudierenden von der Homepage des Instituts für hysik/fg Technische hysik II / olymerphysik ( abgerufen werden. Literatur Hering,E., Martin,R., tohrer, M.: hysik für Ingenieure. pringer-erlag, 9. Auflage 2004 Orear, Jay: hysik. Carl-Hanser erlag, München 1991 troppe, H.: hysik für tudenten der Natur- und Technikwissenschaften. Fachbuchverlag Leipzig, 11. Auflage 1999 Gerthsen, Kneser, ogel: hysik. 15. Aufl., pringer-erlag, Berlin 1986 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biomedizinische Technik 2008 Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2008 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Bachelor Fahrzeugtechnik 2008 Bachelor Fahrzeugtechnik 2013 Bachelor Ingenieurinformatik 2008 Bachelor Ingenieurinformatik 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 Technische Kybernetik und ystemtheorie 2010 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 Bachelor Werkstoffwissenschaft 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 eite 22 von 128

23 Bachelor Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung MB LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Elektrotechnik 2008 LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Metalltechnik 2008 eite 23 von 128

24 Modul: hysik raktikum hysik Fachabschluss: tudienleistung prache: Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. iegfried tapf W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Testat / Gestufte Noten Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 2 Workload (h): 60 Anteil elbststudium (h): 38 W: 2.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F 242 orkenntnisse Inhalt Medienformen Literatur verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Bachelor Fahrzeugtechnik 2013 Bachelor Ingenieurinformatik 2013 Bachelor Maschinenbau 2013 Bachelor Mechatronik 2013 Bachelor Medientechnologie 2013 Bachelor Optische ystemtechnik/optronik 2013 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 eite 24 von 128

25 Bachelor Werkstoffwissenschaft 2013 eite 25 von 128

26 Modul: Informatik für BMT Modulnummer: 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 sind mit algorithmischen Modellen, Basisalgorithmen und grundlegenden Datenkodierungen der Informatik vertraut. Methodenkompetenz: Die tudierenden sind in der Lage, adäquate Beschreibungsmittel für die formale Modellierung von trukturen und Abläufen anzuwenden. Die tudierenden entwerfen und analysieren einfache digitale chaltungen, maschinennahe rogramme, Rechnerarchitekturen und anwendungen. ozialkompetenz: Die tudierenden sind in der Lage, praktische roblemstellungen der Informatik in der Gruppe zu lösen. orraussetzungen für die Teilnahme keine eite 26 von 128

27 Modul: Informatik für BMT Algorithmen und rogrammierung Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:unbekannt Fachnummer: 1313 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Kai-Uwe attler Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 56 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 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, keine verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Angewandte Medienwissenschaft 2011 Bachelor Biomedizinische Technik 2008 eite 27 von 128

28 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 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 LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Elektrotechnik 2008 LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Metalltechnik 2008 eite 28 von 128

29 Modul: Informatik für BMT Rechnerorganisation Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:Wintersemester Fachnummer: 209 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Dr.-Ing. Heinz-Dietrich Wuttke Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 98 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 Überblickwissen zu den wesentlichen trukturen und Funktionen von digitaler Hardware sowie Möglichkeiten zu deren formaler Beschreibung und erifikation und haben ein Grundverständnis für den Aufbau und die Wirkungsweise von Digitalrechnern. Methodenkompetenz: Die tudierenden sind in der Lage, einfache digitale chaltungen zu analysieren, zu optimieren und zu synthetisieren. ie können einfache teuerungen sowohl mit Hilfe von diskreten Gatterschaltungen als auch mit Hilfe programmierbarer chaltkreise erstellen. ie kennen die Grundbefehle von Digitalrechnern und können die zur rechnerinternen Informationsverarbeitung gehörigen mathematischen Operationen ausführen. ystemkompetenz: Die tudierenden verstehen das grundsätzliche Zusammenspiel der Baugruppen eines Digitalrechners als ystem. Mit Hilfe formaler Methoden können sie einfache digitale ysteme analysieren. ie erkennen den Zusammenhang zwischen Maschinen- und Hochsprachprogrammierung anhand praktischer Übungen. ozialkompetenz: Die tudierenden erarbeiten roblemlösungen einfacher digitaler chaltungen in der Gruppe. ie können die von ihnen synthetisierten chaltungen gemeinsam in einem raktikum auf Fehler analysieren und korrigieren. orkenntnisse Abitur Inhalt 1. Mathematische Grundlagen Aussagen und rädikate, Abbildungen, Mengen, Relationen, Anwendung der BOOLEschen Algebra und der Automatentheorie auf digitale chaltungen 2. truktur und Funktion digitaler chaltungen BOOLEsche Ausdrucksalgebra, chaltalgebraische Ausdrücke, Normalformen, Minimierung, Funktions- und trukturbeschreibung kombinatorischer und sequenzieller chaltungen, programmierbare trukturen, Mikroprogrammsteuerung, Analyse und ynthese einfacher digitaler chaltungen, Formale erifikation 2235 eite 29 von 128

30 3. Informationskodierung / ausführbare Operationen Zahlensysteme (dual, hexadezimal), Alphanumerische Kodierung (ACII), Zahlenkodierung (arianten der BCD-Kodierung, Zweier-Komplement-Zahlen, orzeichen-betragszahlen, Gleitkomma-Zahlen) 4. Rechneraufbau und Funktion Architekturkonzepte, Befehlssatz und Befehlsabarbeitung, Assemblerprogrammierung Abstraktionsebenen von Hardware-/oftware-ystemen raktikumsversuche finden innerhalb des Moduls raktikum Technische Informatik statt. Medienformen orlesung mit Tafel und oweroint, ideo zur orlesung, Applets und oweroint-räsentationen im Internet, Arbeitsblätter, Lehrbuch Literatur Wuttke, Henke: chaltsysteme, earson-erlag, München 2003 Flick, T.; Liebig, H.: Mikroprozessortechnik pringer-erlag, Berlin 1990 chiffmann, W.; chmitz, R.: Technische Informatik Band I und II, pringer-erlag, Berlin 1992 Literaturempfehlungen zu den orlesungen verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Informatik 2010 Bachelor Ingenieurinformatik 2013 Bachelor Mathematik 2009 Bachelor Mathematik 2013 eite 30 von 128

31 Modul: Informatik für BMT raktikum Technische Informatik Fachabschluss: tudienleistung alternativ prache: deutsch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Wolfgang Fengler W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Inhalt flichtkennz.: flichtfach Turnus:unbekannt 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F orlesung und Übung Rechnerorganisation oder vergleichbare eranstaltungen orlesung und Übung Rechnerarchitekturen 1 oder vergleichbare eranstaltungen orlesung und Übung rozessinformatik oder vergleichbare eranstaltungen orlesung und Übung Neuroinformatik oder vergleichbare eranstaltungen Art der Notengebung: Testat / Gestufte Noten Leistungspunkte: 1 Workload (h): 30 Anteil elbststudium (h): 19 W: 1.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung Fachgebiet: Fachkompetenz: Die tudierenden verstehen Aufbau und Funktionsweise zu trukturen und Funktionen von digitaler Hardware, rozessoren, Rechnern. Die tudierenden verstehen yntax und emantik von Beschreibungsmitteln für die Modellierung von trukturen und Abläufen mit formalen Mitteln und von Assemblerbefehlen. Die tudenten verstehen Methoden zum Entwurf digitaler, sequentieller teuerungssysteme und von teuerprogrammen. Die tudierenden verstehen Aufbau und Funktionsweise zu verschiedener Typen Neuronaler Netzwerke. Methodenkompetenz: Die tudierenden sind in der Lage, einfache digitale chaltungen, einfache algorithmische Abläufe auf maschinennahem Niveau und die Ansteuerung von E/A-Baugruppen und digitale teuerungen zu entwerfen und zu implementieren. Die tudierenden können ausgewählte, zur Informationsverarbeitung gehörige mathematische Operationen berechnen. Die tudierenden sind in der Lage, Beschreibungsmittel für die Modellierung und erifikation von trukturen und Abläufen mit formalen Mitteln anzuwenden und die Ergebnisse zu interpretieren und kritisch zu beurteilen. Die tudierenden können computergestützte Werkzeuge für Entwurf digitaler chaltungen, Assemblerprogrammierung, Modellierung und teuerungsentwurf verwenden. Die tudierenden sind in der Lage, die internen orgänge von Neuronalen Netzen zu verstehen und deren arametrisierung für verschiedene Anwendungsfälle vorzunehmen. ystemkompetenz: Die tudierenden besitzen ein grundlegendes erständnis für die Zusammenhänge zwischen modellierten und realen Abläufen im Bereich der Funktion von digitalen chaltungen, rozessoren, Rechnern, industriellen teuerungen und Neuronalen Netzen. ie erkennen den Zusammenhang zwischen verschieden Beschreibungsniveaus anhand praktischer Anwendung. ie sind in der Lage, vorhandenes Wissen in begrenzter Zeit erfolgreich zur roblemlösung anzuwenden. ozialkompetenz: Die tudierenden lösen einen Teil der Aufgaben in der Gruppe. ie sind in der Lage, auf Kritiken und Lösungshinweise zu reagieren. ie verstehen die Notwendigkeit einer sorgfältigen und ehrlichen Arbeitsweise. Durchführung von mehreren raktikumsversuchen zu folgenden Themen: Kombinatorische Grundschaltungen Informationskodierung etrinetze: Modellierung und imulation Einfache Assemblerprogramme Ansteuerung unterschiedlicher E/A-Baugruppen Hardware-Realisierung sequentieller chaltungen LD-Realisierung sequentieller chaltungen Entwurf einer Transportstreckensteuerung mit etri-netzen rogrammentwurf für die teuerung eines Industriemodells Funktionsweise Neuronaler Netze (supervised und unsupervised) 2231 eite 31 von 128

32 Medienformen ersuchsanleitungen Internetpräsenz raxisnahe oftwarewerkzeuge und ersuchsaufbauten Java-Applets. Literatur raktikumsanleitungen (Download und Copyshop) Materialsammlungen der unter "orkentnisse" genannten orlesungen und Übungen (siehe dort), weitere Literaturhinweise finden sich dort. Allgemein: Der primäre Anlaufpunkt ist der Webauftritt! /iks, /neurob, /sp verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Ingenieurinformatik 2013 eite 32 von 128

33 Modul: Informatik für BMT Rechnerarchitekturen für Ingenieure 1 Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:unbekannt Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Wolfgang Fengler Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 56 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 verstehen detailliert Aufbau und Funktionsweise von rozessoren und Rechnern. Die tudierenden verstehen Entwicklungstendenzen der Rechnerarchitektur. Methodenkompetenz: Die tudierenden sind in der Lage, ein Beschreibungsmittel für die Modellierung von trukturen und Abläufen mit formalen Mitteln anzuwenden. Die tudierenden entwerfen und analysieren einfache maschinennahe rogramme. ozialkompetenz: Die tudierenden sind in der Lage, praktische roblemstellungen der Rechnerarchitektur in der Gruppe zu lösen. orkenntnisse orlesung und Übung 'Rechnerorganisation für Ingenieure' oder vergleichbare eranstaltung Inhalt - Begriff der Rechnerarchitektur - Architekturmodellierung mit etrinetzen - Innenarchitektur von rozessoren - Befehlssatzarchitektur und Assemblerprogramme - Außenarchitektur von rozessoren - Aufbau und Funktion von peicherbaugruppen - Aufbau und Funktion von Ein- und Ausgabebaugruppen - Fortgeschrittene rinzipien bei Rechnerarchitekturen Medienformen orlesung: Folien (Beamer erforderlich), Arbeitsblätter (Online und Copyshop) Übung: Arbeitsblätter und Aufgabensammlung (Online und Copyshop) Allgemein: Webseite (Materialsammlung und weiterführende Infos) Literatur rimär: Eigenes Material (Online und Copyshop) ekundär: W. Fengler, I. hilippow: Entwurf Industrieller Mikrocomputer- ysteme. IBN , Hanser C. Märtin: Einführung in die Rechnerarchitektur - rozessoren und ysteme. IBN , Hanser T. Flik: Mikroprozessortechnik. IBN , pringer Allgemein: Webseite (dort auch gelegentlich aktualisierte Literaturhinweise und Online-Quellen) verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biomedizinische Technik 2013 eite 33 von 128

34 Bachelor Ingenieurinformatik 2013 eite 34 von 128

35 Modul: Elektrotechnik 1 Modulnummer: Modulverantwortlich: rof. Dr.-Ing. habil. Franz chmidt Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die tudierenden sollen die physikalischen Zusammenhänge und Erscheinungen des Elektromagnetismus verstehen, den zur Beschreibung erforderlichen mathematischen Apparat beherrschen und auf einfache roblemstellungen anwenden können. Die tudierenden sollen in der Lage sein, lineare zeitinvariante elektrische und elektronische chaltungen und ysteme bei Erregung durch Gleichgrößen, sowie bei einfachsten transienten orgängen zu analysieren. Weiterhin soll die Fähigkeit zur Analyse einfacher nichtlinearer chaltungen bei Gleichstromerregung vermittelt werden. Die tudierenden sollen die Beschreibung der wesentlichsten Umwandlungen von elektrischer Energie in andere Energieformen und umgekehrt kennen, auf robleme der Ingenieurpraxis anwenden können und mit den entsprechenden technischen Realisierungen in den Grundlagen vertraut sein. Die tudierenden sollen in der Lage sein, grundsätzliche Zusammenhänge des Elektromagnetismus (Durchflutungsgesetz, Induktionsgesetz) zu verstehen und auf einfache Anordnungen anwenden zu können (z.b. chaltvorgänge mit Induktivitäten) ie sollen lineare zeitinvariante elektrische und elektronische chaltungen und ysteme bei Erregung durch sinusförmige Wechselspannungen im stationären Fall zu analysieren, die notwendigen Zusammenhänge und Methoden kennen und die Eigenschaften von wesentlichen Baugruppen, ystemen und erfahren der Wechselstromtechnik verstehen und ihr Wissen auf praxisrelevante Aufgabenstellungen anwenden können. orraussetzungen für die Teilnahme eite 35 von 128

36 Modul: Elektrotechnik 1 Elektrotechnik 1 Fachabschluss: rüfungsleistung generiert prache: deutsch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr.-Ing. habil. Franz chmidt W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Allgemeine Hochschulreife Inhalt flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Generierte Noten Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 8 Workload (h): 240 Anteil elbststudium (h): 150 W: 8.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden sollen die physikalischen Zusammenhänge und Erscheinungen des Elektromagnetismus verstehen, den zur Beschreibung erforderlichen mathematischen Apparat beherrschen und auf einfache roblemstellungen anwenden können. Die tudierenden sollen in der Lage sein, lineare zeitinvariante elektrische und elektronische chaltungen und ysteme bei Erregung durch Gleichgrößen, sowie bei einfachsten transienten orgängen zu analysieren. Weiterhin soll die Fähigkeit zur Analyse einfacher nichtlinearer chaltungen bei Gleichstromerregung vermittelt werden. Die tudierenden sollen die Beschreibung der wesentlichsten Umwandlungen von elektrischer Energie in andere Energieformen und umgekehrt kennen, auf robleme der Ingenieurpraxis anwenden können und mit den entsprechenden technischen Realisierungen in den Grundlagen vertraut sein. Die tudierenden sollen in der Lage sein, grundsätzliche Zusammenhänge des Elektromagnetismus (Durchflutungsgesetz, Induktionsgesetz) zu verstehen und auf einfache Anordnungen anwenden zu können (z.b. chaltvorgänge mit Induktivitäten). Die tudierenden sollen in der Lage sein, lineare zeitinvariante elektrische und elektonische chaltungen und ysteme bei Erregung durch sinusförmige Wechselspannungen im stationären Fall zu analysieren, die notwendigen Zusammenhänge und Methoden kennen und die Eigenschaften von wesentlichen Baugruppen, ystemen und erfahren der Wechselstromtechnik verstehen und ihr Wissen auf praxisrelevante Aufgabenstellungen anwenden können. - Grundbegriffe und Grundbeziehungen der Elektrizitätslehre (elektrische Ladung, Kräfte auf Ladungen, Feldstärke, pannung, otenzial) - orgänge in elektrischen Netzwerken bei Gleichstrom (Grundbegriffe und Grundgesetze, Grundstromkreis, Kirchhoffsche ätze, uperpositionsprinzip, Zweipoltheorie für lineare und nichtlineare Zweipole, Knotenspannungsanalyse,) - Elektrothermische Energiewandlungsvorgänge in Gleichstromkreisen (Grundgesetze, Erwärmungs- und Abkühlungsvorgang, Anwendungsbeispiele) - Das stationäre elektrische trömungsfeld (Grundgleichungen, Berechnung symmetrischer Felder in homogenen Medien, Leistungsumsatz, orgänge an Grenzflächen) - Das elektrostatische Feld, elektrische Erscheinungen in Nichtleitern (Grundgleichungen, Berechnung symmetrischer Felder, orgänge an Grenzflächen, Energie, Energiedichte, Kräfte und Momente, Kapazität und Kondensatoren, Kondensatoren in chaltungen bei Gleichspannung, erschiebungsstrom, Auf- und 2116 eite 36 von 128

37 Entladung eines Kondensators) - Der stationäre Magnetismus (Grundgleichungen, magnetische Materialeigenschaften, Berechnung, einfacher Magnetfelder, Magnetfelder an Grenzflächen, Berechnung technischer Magnetkreise bei Gleichstromerregung, Dauermagnetkreise) - Elektromagnetische Induktion (Faradaysches Induktionsgesetz, Ruhe- und Bewegungsinduktion, elbstinduktion und Induktivität; Gegeninduktion und Gegeninduktivität, Induktivität und Gegeninduktivität in chaltungen, Ausgleichsvorgänge in chaltungen mit einer Induktivität bei Gleichspannung) - Energie, Kräfte und Momente im magnetischen Feld (Grundgleichungen, Kräfte auf Ladungen, tröme und Trennflächen, Anwendungsbeispiele, magnetische pannung) - Wechselstromkreise bei sinusförmiger Erregung (Zeitbereich) (Kenngrößen, Darstellung und Berechnung, Bauelemente R, L und C) - Wechselstromkreise bei sinusförmiger Erregung mittels komplexer Rechnung (Komplexe Darstellung von inusgrößen, symbolische Methode, Netzwerkanalyse im Komplexen, komplexe Leistungsgrößen, grafische Methoden: topologisches Zeigerdiagramm, Ortskurven, Frequenzkennlinien und Übertragungsverhalten, Anwendungsbeispiele) - pezielle robleme der Wechselstromtechnik (Reale Bauelemente, chaltungen mit frequenzselektiven Eigenschaften: H, T, Resonanz und chwingkreise, Wechselstrommessbrücken, Transformator, Dreiphasensystem) - rotierende elektrische Maschinen Medienformen räsenzstudium mit elbststudienunterstüzung durch webbasierte multimediale Lernumgebungen ( Literatur eidel, Wagner: Allgemeine Elektrotechnik Gleichstrom - Felder Wechselstrom; 2009 Unicopy Campus Edition Mündliche rüfung nach dem 2. emester chein nach 1.emester (oraussetzung für mündliche rüfung nach 2. emester) verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Biomedizinische Technik 2013 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Bachelor Fahrzeugtechnik 2013 Bachelor Ingenieurinformatik 2013 Bachelor Maschinenbau 2013 Bachelor Mathematik 2013 Bachelor Mechatronik 2013 Bachelor Medientechnologie 2013 Bachelor Optische ystemtechnik/optronik 2013 Bachelor Technische Kybernetik und ystemtheorie 2013 eite 37 von 128