Modulhandbuch - ai.uni-bayreuth.de · Präsentationstechnik Vorlesungen: "Multimedia-Präsentation" verweist auf eine Mischung von Beamer-Projektion, Folien-Projektion und Tafelanschrift

Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik Fachgruppe Informatik

Modulhandbuch

des

Bachelor- und des Masterstudiengangs in

„Angewandte Informatik“

der Fachgruppe Informatik

an der Universität Bayreuth

(Version 2007-05-07)


2

Inhalt

1. Präambel ...................................................................................................................... 3

2. Module Bachelor-Studiengang ........................................................................................ 4

2.1 Bachelorarbeit ....................................................................................................... 5

2.2 Module im Bereich Informatik ............................................................................... 10

2.3 Module im Bereich Mathematik ............................................................................. 35

2.4 Module im Anwendungsbereich Bioinformatik ........................................................ 46

2.5 Module im Anwendungsbereich Ingenieurinformatik ............................................... 67

2.6 Module im Anwendungsbereich Umweltinformatik .................................................. 88

3. Module Master-Studiengang ....................................................................................... 105

3.1 Masterarbeit ...................................................................................................... 106

3.2 Pflichtmodule im Bereich Informatik .................................................................... 109

3.3 Aufbaumodule im Bereich Informatik ................................................................... 110

3.4 Spezialmodule im Bereich Informatik ................................................................... 127

3.5 Pflichtmodule im Anwendungsbereich Bioinformatik ............................................. 144

3.6 Aufbaumodule im Anwendungsbereich Bioinformatik ............................................ 153

3.7 Spezialmodule im Anwendungsbereich Bioinformatik ............................................ 174

3.8 Pflichtmodule im Anwendungsbereich Ingenieurinformatik .................................... 189

3.9 Aufbaumodule im Anwendungsbereich Ingenieurinformatik .................................. 190

3.10 Spezialmodule im Anwendungsbereich Ingenieurinformatik................................... 212

3.11 Pflichtmodule im Anwendungsbereich Umweltinformatik ....................................... 224

3.12 Aufbaumodule im Anwendungsbereich Umweltinformatik ..................................... 227

3.13 Spezialmodule im Anwendungsbereich Umweltinformatik ...................................... 246


3

1. Präambel

Hinweise:

Präsentationstechnik Vorlesungen: "Multimedia-Präsentation" verweist auf eine Mischung von Beamer-Projektion, Folien-Projektion und Tafelanschrift hin; Übungen: "Interaktiver Übungsbetrieb mit Übungsblättern und Korrektur" bedeutet eine Mischung aus vorgerechneten Aufgaben, von den Studieren-den vorzutragenden Aufgaben und die Ausgabe von Übungsblättern mit an-schließender Korrektur

Literatur "Literatur wird in Vorlesung bekannt gegeben" deutet darauf hin, dass Lite-ratur zu Beginn der Vorlesung bekannt gegeben wird.


4

2. Module Bachelor-Studiengang


5

2.1 Bachelorarbeit

Kennung Modul LP INF BA1 Bachelorarbeit – Thesis 12 INF BA2 Bachelorarbeit – Kolloquium 3

Summe: 15


6

Modul: Bachelorarbeit - Thesis

Kürzel: INF BA1

Untertitel: -

Lehrveranstaltungen: Nr. Veranstaltung SWS

1 Bachelorarbeit -Thesis

Semester: -

Modulverantwortliche(r): Dozenten der Angewandten Informatik

Sprache: -

Zuordnung zum Curricu-lum:

Angewandte Informatik (Bache-lor)

Lehrform/SWS: Schriftliche Ausarbeitung

Arbeitsaufwand: 360 h für Bearbeitung des Themas und Verfassen der Ba-chelorarbeit

Angebotshäufigkeit: keine Angabe

Leistungspunkte: 12

Vorausgesetzte Module: -

Weitere Voraussetzun-gen:

Je nach Lehrveranstaltungen werden Pflichtveranstaltun-gen aus dem Bereich der Angewandten Informatik vor-ausgesetzt.

Lernziele/Kompetenzen:

Vertiefung in einem Gebiet der Angewandten Informatik oder eines Anwendungsfaches; Erlernen des selbständi-gen Erarbeitens eines Fachgebiets; Selbständige Struktu-rierung eines umfassenderen Themas;

Inhalt:

Abhängig vom anbietendem Lehrstuhl wird ein Thema der Angewandten Informatik und/oder eines Anwendungsfa-ches bearbeitet und hinsichtlich einer konkreten Aufga-benstellung untersucht und beschrieben

Studien-/Prüfungsleistungen: Teilprüfung

Medienformen: -


7

Modul: Bachelorarbeit - Thesis

Literatur: abhängig vom gewählten Vertiefungsgebiet


8

Modul: Bachelorarbeit - Kolloquium

Kürzel: INF BA2

Untertitel: -


1 Kolloquium zur Bachelorarbeit - Seminar

Semester: -

Modulverantwortliche(r): Professoren der Angewandten Informatik

Sprache: -



Lehrform/SWS: Seminar 2 SWS

Arbeitsaufwand: 90 h zur Ausarbeitung des Seminarvortrags (Literaturre-cherche und Konzeption) und Vortrag


Leistungspunkte: 3




Lernziele/Kompetenzen: Vertiefung eines Gebiets der angewandten Informatik; Erlernen der Präsentation und der Verteidigung eines erarbeiteten Themas

Inhalt: Abhängig vom gewählten Vertiefungsgebiet


Medienformen: -

Literatur: Abhängig vom gewählten Vertiefungsgebiet


9


10

2.2 Module im Bereich Informatik

Kennung Modul LP INF 01 Konzepte der Programmierung 8 INF 02 Rechnerarchitektur und Rechnernetze 8 INF 03 Algorithmen und Datenstrukturen 8 INF 04 Betriebssysteme 4 INF 05 Formale Sprachen und Compilerbau 8 INF 06 Software-Praktikum 6 INF 07 Verteilte und Parallele Systeme I 4 INF 08 Multimediale Systeme I 4 INF 09 Datenbanken und Informationssysteme 8 INF 10 Software-Engineering 8 INF 11 Seminar in Informatik 3 INF 99 Wahlpflichtmodul Informatik 8

Summe: 77


11

Modul: Konzepte der Programmierung

Kürzel: INF 01

Untertitel: -

Lehrveranstaltungen:

Nr. Veranstaltung SWS

6 SWS insgesamt.

1 Konzepte der Programmierung - Vorlesung 4

2 Konzepte der Programmierung - Übung 2

Semester: 1

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl Angewandte Informatik I

Sprache: deutsch


Romanistik (Bachelor) Angewandte Informatik (Bachelor) Lehramtsstudiengang Informatik (Staatsexa-men) Anglistik (Bachelor)

Lehrform/SWS: Vorlesung 4 SWS, Übungen 2 SWS

Arbeitsaufwand: 240 h: Präsenz 90 Stunden, Vor- und Nachbereitung 90 h, Klausurvorbereitung 60 h

Angebotshäufigkeit: jedes Jahr – im Wintersemester

Leistungspunkte: 8


Weitere Voraussetzun-gen: -


Ziel der Veranstaltung ist, den Studenten ein fundiertes Verständnis der Programmierung zu geben, das im weite-ren Studium als Fundament für die Informatik-Ausbildung dient. Dabei dient Java als Beispielsprache. Die Studenten sollen aber in die Lage versetzt werden, die zugrunde lie-genden Konzepte auf andere Sprachen zu übertragen und dort anzuwenden.

Inhalt: In der Vorlesung werden die grundlegenden Konzepte von


12

Modul: Konzepte der Programmierung

Programmiersprachen und ihre Anwendung bei der struk-turierten, objektorientierten Programmierung betrachtet. Dabei werden - nach einer einführenden Begriffsdefinition - Daten und elementare Datenstrukturen ebenso behan-delt, wie Zuweisungen, Kontrollstrukturen, Methoden, Re-kursion und die Konstruktion neuer Datentypen. Im Be-reich der Objektorientierung werden unter anderem die Konzepte der Vererbung, des Polymorphismus, der Gene-rizität, der Schnittstellen und der Ausnahmen behandelt.


Medienformen: Beamer

Literatur: K. Echtle, M. Goedicke: Lehrbuch der Programmierung, dpunkt-Verlag H.P. Mössenböck: Sprechen Sie Java?, dpunkt-Verlag


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Modul: Rechnerarchitektur und Rechnernetze

Kürzel: INF 02

Untertitel: -


Nr. Veranstaltung SW

S

6 SWS insgesamt.

1 Rechnerarchitektur und Rechnernetze - Vorle-sung 4

2 Rechnerarchitektur und Rechnernetze - Übung 2

Semester: 1

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl Angewandte Informatik II

Sprache: deutsch


Angewandte Informatik (Bachelor) Lehramtsstudiengang Informatik (Staatsexa-men)


Arbeitsaufwand: 90 Stunden Präsenz, 150 Stunden Eigenstudium mit Übungsblatt


Leistungspunkte: 8




Kenntnisse des Aufbaus von Rechnersystemen mit Spei-cher- und Prozessorganisation; Kenntnisse im Entwurf und Aufbau digitaler Schaltkreise; Kenntnisse Netzwerk-aufbau und grundlegende Netzwerkprotokolle

Inhalt:

Leistungsbewertung von Rechnern und grundsätzlicher Rechneraufbau; Maschinensprachen als Schnittstelle zwi-schen Hardware und Software; Zahlendarstellungen und Rechnerarithmetik; Entwurf digitaler Schaltkreise, kombi-


14

Modul: Rechnerarchitektur und Rechnernetze

natorische Schaltungen; Konstruktion von Speicherele-menten, Speicherorganisation und Prozessorganisation, - Grundlagen und Leistungsbewertungen von Rechner-netzen; Schichtenprotokolle und Kommunikationsablauf; wichtige Protokolle von Verbindungsschicht, Netzwerk-schicht und Protokollschicht


Medienformen: Folien mit Beamer und Laptop, Übungsblätter mit Korrek-tur

Literatur:

Patterson/Hennessy: Computer Organization & Design, Morgan Kaufmann, 3rd Edition, 2005; Hennes-sy/Patterson: Computer Architecture, 4th Edition, Morgan Kaufmann, 2007; Kurose/Ross: Computer Networking, Addison Wesley, 2005; Oberschelp/Vossen: Rechnerauf-bau und Rechnerstrukturen, Oldenbourg Verlag, 10. Auf-lage, 2006


15

Modul: Algorithmen und Datenstrukturen

Kürzel: INF 03

Untertitel: Informatik II



6 SWS insgesamt.

1 Algorithmen und Datenstrukturen - Vorlesung 4

2 Algorithmen und Datenstrukturen - Übung 2

Semester: 2

Modulverantwortliche(r): Professur für Angewandte Informatik I

Sprache: deutsch


Mathematik (Diplom) Angewandte Informatik (Bachelor) Physik (Diplom) Lehramtsstudiengang Informatik (Staatsexa-men) Wirtschaftsmathematik (Diplom) Technomathematik (Diplom)

Lehrform/SWS: Vorlesung 4 SWS, Übung 2 SWS


Angebotshäufigkeit: jedes Jahr

Leistungspunkte: 8

Vorausgesetzte Module: INF 01 - Konzepte der Programmie-rung



Verständnis dynamischer Datenstrukturen, Einsatzmög-lichkeiten von Kellern, Schlangen und Bäumen, Abwägung der Vor- und Nachteile von Such- und Sortierverfahren, Durchführung von Komplexitätsuntersuchungen

Inhalt: Listen, Keller, Schlangen, Such- und Sortierverfahren, bi-


16

Modul: Algorithmen und Datenstrukturen

näre Bäume, Suchbäume (AVL, Bayer), Graphen, Hash-Verfahren, Komplexität von Algorithmen, Algorithmen-theorie


Medienformen: Tafel, PPT-Präsentation

Literatur: diverse


17

Modul: Betriebssysteme

Kürzel: INF 04

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.

1 Betriebssysteme - Vorlesung 2

2 Betriebssysteme - Übung 1

Semester: 3 oder 5

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl Angewandte Informatik III

Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung 1 SWS Übung

Arbeitsaufwand: 120h zusammengesetzt aus 30h Vorlesung und 15h Übung im Präsenzstudium sowie ca. 75 h Eigenstudium


Leistungspunkte: 4


Weitere Voraussetzun-gen: Kenntnis einer höheren prozeduralen Programmiersprache


Den grundsätzlichen Aufbau von Betriebssystemen ver-stehen. Die eingesetzten Verfahren in Betriebssystemen verstehen. Die sinnvolle Auswahl und Einsatz von Be-triebssystemen.

Inhalt: Verwaltung von Prozessen, Hauptspeicher, Dateien und Peripheriegeräten, Systemsicherheit


Medienformen: Multimedia-Präsentation als Vortrag und Ausdruck,


18

Modul: Betriebssysteme

Übungsblätter mit Korrektur, Tafelübungen

Literatur:

Andrew S. Tanenbaum: Moderne Betiebssysteme, 2. überarbeitete Auflage, München, Pearson Studium, 2002 Rüdiger Brause: Betriebssysteme - Grundlagen und Kon-zepte, 2. überarbeitete Auflage, Berlin [u.a.], Springer, 2001


19

Modul: Formale Sprachen und Compilerbau

Kürzel: INF 05

Untertitel: -



S

6 SWS insgesamt.

1 Formale Sprachen und Compilerbau - Vorle-sung 4

2 Formale Sprachen und Compilerbau - Übung 2

Semester: 2

Modulverantwortliche(r): Professur für Angewandte Informatik II

Sprache: deutsch


Mathematik (Diplom) Angewandte Informatik (Bachelor) Physik (Diplom) Lehramtsstudiengang Informatik (Staatsexa-men)

Lehrform/SWS: Vorlesung 4 SWS Übungen 2 SWS

Arbeitsaufwand: 96 Stunden Präsenz, 144 Stunden Eigenstudium


Leistungspunkte: 8




Kenntnisse grundlegender Konzepte formaler Sprachen und der zugehörigen Automaten; Kenntnis des grundle-genden Aufbaus von Compilern; Kenntnis der Grundlagen lexikalischer und syntaktischer Analyse

Inhalt: reguläre Sprachen und endliche Automaten; kontextfreie Sprachen mit Normalform und Abschlußeigenschaften und


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Modul: Formale Sprachen und Compilerbau

Kellerautomaten; Turingmaschinen und Grundlagen der Berechenbarkeit; prinzipieller Aufbau von Compilern; lexi-kalische und syntaktische Analyse mit top-down und bot-tom-up-Verfahren



Literatur:

Hopcroft / Motwani / Ullman: Introduction to Automata Theory, Languages and Computation, Addison Wesley, 2001; Schöning, U.: Theoretische Informatik kurzgefaßt, Spektrum, Akad. Verlag, 2001; Maurer, Wilhelm: Überset-zerbau, Springer, 1997


21

Modul: Software-Praktikum

Kürzel: INF 06

Untertitel: -



4 SWS insgesamt.

1 Software-Praktikum - Praktikum 4

Semester: 5


Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: Software-Praktikum 4 SWS

Arbeitsaufwand: 180 h, 60 h Präsenz im Praktikum, 60 h Vorbereitung des Praktikums, 60 h Aufbereitung und Vorbereitung des Praktikuminhalts


Leistungspunkte: 6

Vorausgesetzte Module: INF 01 - Konzepte der Programmierung INF 03 - Algorithmen und Datenstruktu-ren



Die Studierenden sollen in der Lage sein, kleine bis mit-telgroße Softwaresysteme in eigenständiger Weise konzi-pieren und umsetzen zu können. Die projektbezogene Zu-sammenarbeit der Teilnehmer soll betont werden.

Inhalt:

Umsetzung einer umfassenderen Aufgabenstellung aus dem Bereich der Softwareentwicklung. Die Aufgabenstel-lung soll von verschiedenen Bearbeitern (Gruppen) in Ein-zelprojekten erfolgen.


22

Modul: Software-Praktikum

Konkrete Aufgaben: Vorstellung einer Problemstellung; Analyse des Problembereichs; Konzeption eines Lösungs-konzepts; Implementierung einer Lösung; Präsentation des Lösungswegs


Medienformen: Beamer-Präsentation der Aufgabenstellung und der Lö-sungskonzepte

Literatur: je nach Praktikumsbereich (u.a. Betriebssysteme, einge-bettete Systeme, parallele Rechnerarchitekturen, Daten-banksysteme, Multimedia)


23

Modul: Verteilte und Parallele Systeme I

Kürzel: INF 07

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.

1 Verteilte und Parallele Systeme I - Vorlesung 2

2 Verteilte und Parallele Systeme I - Übung 1

Semester: 5


Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 4




Kenntnisse von Architektur und Netzwerkstrukturen für parallele und verteilte Systeme; Kenntnis grundlegender Programmiertechniken für gemeinsame und verteilte Ad-ressräume

Inhalt:

Architektur und Verbindungsnetzwerke für parallele Sys-teme; Leistung, Laufzeitanalyse und Skalierbarkeit paralle-ler Programme; Programmiertechniken für verteilte Ad-ressräume und Message-Passing und Realisierung typi-scher Kommunikationsmuster; Programmier- und Syn-chronisationstechniken für gemeinsamen Adressraum mit Multi-Threading Koordination paralleler und verteilter


24

Modul: Verteilte und Parallele Systeme I

Programme;



Literatur:

Coulouris/Dollimore/Kindberg: Distributed Systems, 4th Edition, Addison Wesley, 2004; Rauber/Rünger: Parallele Programmierung, 2. Auflage, Springer; Grama, Gupta, Ka-rypis, Kumar: Introduction to Parallel Computing, Addison Wesley, 2003


25

Modul: Multimediale Systeme I

Kürzel: INF 08

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.

1 Multimediale Systeme I - Vorlesung 2

2 Multimediale Systeme I - Übung 1

Semester: 3


Sprache: deutsch


Romanistik (Bachelor) Angewandte Informatik (Bachelor) Lehramtsstudiengang Informatik (Staatsexa-men) Anglistik (Bachelor)

Lehrform/SWS: Vorlesung 2 SWS Übung 1 SWS


Angebotshäufigkeit: jedes Jahr – im Wintersemester

Leistungspunkte: 4



Lernziele/Kompetenzen: Die Veranstaltung führt in die technischen Grundlagen multimedialer Systeme ein und behandelt darüber hinaus multimediale Anwendungen und Datenbanken.

Inhalt:

Im Rahmen dieser Vorlesung werden die technologischen Grundlagen von Multimedia-Anwendungen ebenso be-trachtet wie deren Entwicklung und Anwendung. Einen ersten Themenschwerpunkt bilden die technischen Grund-


26

Modul: Multimediale Systeme I

lagen multimedialer Systeme. Hierzu zählen Standards zur Speicherung und Kompression multimedialer Dokumente (JPEG, MPEG, MP3) ebenso wie Kommunikationsprotokol-le, die dem Austausch multimedialer Dokumente dienen. In einem zweiten Schwerpunkt wird die systematische Erstellung multimedialer Anwendungen mit Hilfe entspre-chender Autorensysteme behandelt. Hierbei werden so-wohl methodische und technische Aspekte als auch ge-stalterische Fragen angesprochen. Schließlich werden im dritten Schwerpunkt der Veranstaltung Fragestellungen der Verwaltung multimedialer Dokumente in Multimedia-Datenbanksystemen betrachtet. Hier werden Aspekte der Modellierung und des Retrievals in Multimedia-Datenbanken diskutiert.



Literatur:

Apers P.M.G./Blanken H.M./Houtsma M.A.W. (Herausge-ber): Multimedia Databases in Perspective, Springer Ver-lag, London, 1997; Grauer M./Merten U.: Multimedia - Entwurf, Entwicklung und Einsatz in betrieblichen Infor-mationssystemen, Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg, 1997; Henning Peter, A.: Taschenbuch Multimedia, 2. Auflage, Fach-buchverlag Leizig im Carl Hanser Verlag, 2001 Steinmetz R.: Multimedia-Technologie - Grundlagen, Kompo-nenten und Systeme, (2., vollst. überarb. und erw. Aufl.), Berlin [u.a.]: Springer, 1999


27

Modul: Datenbanken und Informationssysteme

Kürzel: INF 09

Untertitel: -



S

6 SWS insgesamt.

1 Datenbanken und Informationssysteme I - Vorlesung 4

2 Datenbanken und Informationssysteme I - Übung 2

Semester: 3

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl Angewandte Informatik IV

Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 8

Vorausgesetzte Module: INF 01 - Konzepte der Programmierung INF 03 - Algorithmen und Datenstruktu-ren



Ziel ist die Vermittlung grundlegender Kenntnisse für den Entwurf von (relationalen) Datenbanken. Daneben sollen Grundkenntnisse bezüglich des Aufbaus und des Betriebs von Datenbanksystemen vermittelt werden. Ein kurzer Überblick über datenbankbasierte Informationssysteme rundet die Vorlesung ab. Über den Übungsbetrieb sollen


28

Modul: Datenbanken und Informationssysteme

die Studierenden den praktischen Umgang mit Datenban-ken lernen.

Inhalt:

Entwurf von Datenbanksystemen: Aufbau konzeptioneller Schemata (Von Entity-Relationship-Diagrammen zu Rela-tionen) Verwendung von Datenbanksystemen (SQL als DB-Schnittstelle) Aufbau von Datenbanksystemen (Archi-tektur) Aufbau von Informationssystemen (Arten von In-formationssystemen)



Literatur: Elmasri, R.; Navathe, S.B.: Fundamentals of Database Systems. 3rd Edition, Addison-Wesley, 2000


29

Modul: Software-Engineering

Kürzel: INF 10

Untertitel: -



6 SWS insgesamt.

1 Software-Engineering - Vorlesung 4

2 Software-Engineering - Übung 2

Semester: 4


Sprache: deutsch





Angebotshäufigkeit: jedes Jahr - im Sommersemester

Leistungspunkte: 8

Vorausgesetzte Module: INF 01 - Konzepte der Programmierung



Die Studierenden sollen einen möglichst breiten Überblick über Sprachen, Methoden und Werkzeuge für das Soft-ware Engineering erhalten und deren Anwendung an klei-neren Beispielen üben.

Inhalt:

Es wird ein Überblick über Methoden zur systematischen und ingenieurmäßigen Entwicklung großer Softwaresys-teme vermittelt. Dieser umfasst: Requirements Enginee-ring, Programmieren im Großen, objektorientierte Model-lierung, Qualitätssicherung, Projektmanagement, Soft-warekonfigurationsverwaltung, Prozessmodelle, formale


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Modul: Software-Engineering

Spezifikation.



Literatur:

Helmut Balzert: Lehrbuch der Softwaretechnik - Softwa-reent-wicklung, Spektrum-Verlag, 2001 Helmut Balzert: Lehrbuch der Softwaretechnik - Software-Management, Software-Qualitätssicherung, Unternehmens-modellierung, Spektrum-Verlag, 1998 Ian Sommerville: Software Engi-neering, Addison-Wesley Verlag, 2004


31

Modul: Seminar in Informatik

Kürzel: INF 11

Untertitel: -



2 SWS insgesamt.

1 Seminar in Informatik - Seminar 2

Semester: 3 oder 4


Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: 2 SWS Seminar

Arbeitsaufwand: 90 h: 30 h Präsenz, 60 h Vorbereitung von Seminar-Präsentation und Ausarbeitung


Leistungspunkte: 3




Die Studierenden sollen die Fähigkeit erlernen, einen Problembereich selbständig zu analysieren und diesen sowie Lösungskonzepte in angemessener Form zu prä-sentieren.

Inhalt: Abhängig vom anbietenden Dozenten (u.a. Betriebssys-teme, eingebettete Systeme, parallele Rechnerarchitektu-ren, Datenbanksysteme, Multimedia)


Medienformen: Beamer-Präsentation und schriftliche Ausarbeitung


32


Literatur: je nach Praktikumsbereich (u.a. Betriebssysteme, einge-bettete Systeme, parallele Rechnerarchitekturen, Daten-banksysteme, Multimedia)


33

Modul: Wahlpflichtmodul Informatik

Kürzel: INF 99

Untertitel: -



24 SWS insgesamt.

1 Computergrafik - Vorlesung 2

2 Computergrafik - Übung 1

3 Datenbanken und Informationssysteme II - Vorlesung 2

4 Datenbanken und Informationssysteme II - Übung 1

5 Eingebettete Systeme - Vorlesung 2

6 Eingebettete Systeme - Übung 1

7 Multimediale Systeme II - Vorlesung 2

8 Multimediale Systeme II - Übung 1

9 Sicherheit in verteilten Systemen - Vorle-sung 2

10 Sicherheit in verteilten Systemen - Übung 1

11 Simulation - Vorlesung 2

12 Simulation - Übung 1

13 Verteilte und Parallele Systeme II - Vorle-sung 2

14 Verteilte und Parallele Systeme II - Übung 1

15 Wissensbasierte Systeme und KI - Vorle-sung 2

16 Wissensbasierte Systeme und KI - Übung 1

Semester: -


Sprache: -

Zuordnung zum Curricu-lum: Angewandte Informatik (Bachelor)


34

Modul: Wahlpflichtmodul Informatik

Lehrform/SWS: Vorlesung 2 x 2 SWS, Übung 2 x 1 SWS



Leistungspunkte: 8




Lernziele/Kompetenzen: Vertiefung von Themengebieten der Angewandten Infor-matik

Inhalt:

Abhängig von gewählter Lehrveranstaltung. Es sind jeweils Vorlesung und dazu gehörige Übung zu-sammen zu belegen. Die Leistungspunkte einer derartigen Vorlesungs-/Übungskombination entspricht den für die gleichnamigen Aufbaumodule INF A01 bis INF A08 verge-benen Leistungspunkten.


Medienformen: -

Literatur: Abhängig von gewählter Lehrveranstaltung


35

2.3 Module im Bereich Mathematik

Kennung Modul LP Mat 01 Ingenieurmathematik I 8

Mat 02 Ingenieurmathematik II 8

Mat 04 Mathematische Grundlagen der Informatik 7

Mat 05 Numerische Mathematik für Naturwissenschaftler und Inge-nieure 4

Mat 06 Statistische Methoden I 6

Summe: 33


36

Modul: Ingenieurmathematik I

Kürzel: Mat 01

Untertitel: -



6 SWS insgesamt.

1 Ingenieurmathematik I - Vorlesung 4

2 Ingenieurmathematik I - Übung 2

Semester: 1

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Ingenieurmathematik

Sprache: deutsch




Arbeitsaufwand: Wöchentlich 4h Vorlesung plus 3h Nachbereitung = 105h; 2h Übung plus 4 h Vor- und Nachbereitung = 90 h; 45 h Prüfungsvorbereitung. Gesamt: 240 h


Leistungspunkte: 8



Lernziele/Kompetenzen: Sichere und anwendungsfähige Beherrschung der grund-legenden Methoden der höheren Mathematik.

Inhalt:

Grundlegende Methoden der höheren Mathematik (Glei-chungssysteme, Eigenwertprobleme, Reihenentwicklun-gen, Differentiation und Integration von Funktionen einer Veränderlichen, lineare Differentialgleichungen u.a.)



37

Modul: Ingenieurmathematik I

Medienformen: Tafel

Literatur: Bärwolff: Höhere Mathematik, Elsevier.


38

Modul: Ingenieurmathematik II

Kürzel: Mat 02

Untertitel: -



6 SWS insgesamt.

1 Ingenieurmathematik II - Vorlesung 4

2 Ingenieurmathematik II - Übung 2

Semester: 2

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Ingenieurmathematik

Sprache: deutsch




Arbeitsaufwand: Wöchentlich 4h Vorlesung plus 3h Nachbereitung = 105h; 2h Übung plus 4 h Vor- und Nachbereitung = 90 h; 45 h Prüfungsvorbereitung. Gesamt: 240 h


Leistungspunkte: 8

Vorausgesetzte Module: Mat 01 - Ingenieurmathematik I


Lernziele/Kompetenzen: Sichere und anwendungsfähige Beherrschung der grund-legenden Methoden der höheren Mathematik.

Inhalt: Grundlegende Methoden der höheren Mathematik (Diffe-rentiation und Integration von Funktionen mehrerer Ver-änderlicher u.a.)


Medienformen: Tafel


39

Modul: Ingenieurmathematik II

Literatur: Bärwolff: Höhere Mathematik, Elsevier.


40

Modul: Mathematische Grundlagen der Informatik

Kürzel: Mat 04

Untertitel: -



S

5 SWS insgesamt.

1 Mathematische Grundlagen der Informatik - Vorlesung 4

2 Mathematische Grundlagen der Informatik - Übung 1

Semester: 3

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl II für Mathematik

Sprache: deutsch




Arbeitsaufwand: 75 h Präsenzstunden, 105 h begleitend zur Vorlesung, 30 Stunden Klausurvorbereitung


Leistungspunkte: 7

Vorausgesetzte Module: Mat 01 - Ingenieurmathematik I


Lernziele/Kompetenzen: Kenntnisse der mathematischen Konzepte, die in der In-formatik gebraucht werden.

Inhalt:

Mengen, Relationen, Funktionen mit der Anwendung: endlicher Automat; Zahlentheorie mit der Anwendung: Kryptographie; Graphentheorie; Algebraische Methoden in der Informatik; Prädikatenlogik mit der Anwendung: au-tomatisches Beweisen


41

Modul: Mathematische Grundlagen der Informatik


Medienformen: Tafel, Folie, Papier, Rechner

Literatur: Eigenes Skript


42

Modul: Numerische Mathematik für Naturwissenschafter und Ingenieure

Kürzel: Mat 05

Untertitel: -



S

3 SWS insgesamt.

1 Numerische Mathematik für Naturwissen-schaftler und Ingenieure - Vorlesung 2

2 Numerische Mathematik für Naturwissen-schaftler und Ingenieure - Übung 1

Semester: 4

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Mathematik V

Sprache: deutsch




Arbeitsaufwand: Wöchentlich 2 h Vorlesung plus 1 h Nachbereitung = 45 h; 1 h Übung plus 2 h Vor- und Nachbereitung = 45 h; 30 h Prüfungsvorbereitung, Gesamt: 120 h


Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module:

Mat 02 - Ingenieurmathematik II Mat 01 - Ingenieurmathematik I INF 01 - Konzepte der Programmie-rung



Verständnis der Konzepte der Kondition und der numeri-schen Stabilität; Fähigkeit zur Analyse numerischer Algo-rithmen; Fähigkeit zur Wahl eines geeigneten Algorithmus für ein gegebenes Problem aus


43

Modul: Numerische Mathematik für Naturwissenschafter und Ingenieure

den behandelten Problemklassen; Fähigkeit zur Imple-mentierung einfacher numerischer Algorithmen in einer mathematischen Programmierungebung

Inhalt:

Numerische Fehleranalyse, Kondition und Stabilität Einführung in Algorithmen für Lineare Gleichungssyste-me, Interpolation, Integration, Nichtlineare Gleichungen und Differentielgleichungen mit Anwendungsbeispielen;


Medienformen: Tafel, Laptop-Beamer

Literatur:

M. Bollhöfer, V. Mehrmann, Numerische Mathematik. Eine projektorientierte Einführung für Ingenieure, Ma-thematiker und Naturwissenschaftler, Vieweg, Wiesbaden, 2004. H.-R. Schwarz, N. Köckler, Numerische Mathematik, 5. Aufl., Teubner, 2004. (auch die alten Auflagen unter dem Titel Schwarz: Nume-rische Mathematik, Teubner sind geeignet.)


44

Modul: Statistische Methoden I

Kürzel: Mat 06

Untertitel: -



4 SWS insgesamt.

1 Statistische Methoden I - Vorlesung 2

2 Statistische Methoden I - Übung 2

Semester: 5

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl VII für Mathematik

Sprache: deutsch


Geographie (Diplom) Volkswirtschaftslehre (Diplom) Angewandte Informatik (Bachelor) Philosophy & Economics (Bachelor) Betriebswirtschaftslehre (Diplom) Sportökonomie (Diplom) Gesundheitsökonomie (Diplom)


Arbeitsaufwand:

Präsenzzeit (Vorlesung und Übung): 4 Zeitstunden pro Woche; Eigenstudium: ca. 6 Zeitstunden pro Woche (va-riiert nach Vorkenntnissen und Komplementärveranstal-tungen); Prüfungsvorbereitung, 30h; insgesamt 180 h


Leistungspunkte: 6


Weitere Voraussetzun-gen: Schulkenntnisse der Mathematik (auf Abiturniveau)


Das Modul bietet eine erste Einführung in die Statistik. Neben der Vermittlung inhaltlicher Konzepte aus der desk-riptiven und analytischen Statistik steht dabei die Entwick-lung des "statistischen Denkens" im Vordergrund. Die Studierenden sollen die spezifisch stochastische Denkwei-


45

Modul: Statistische Methoden I

se verstehen und auf diese Weise den wissenschaftlichen Umgang mit zufallsabhängigen Phänomenen erlernen. Sie sollen einen Eindruck von den Möglichkeiten, aber auch von den Begrenzungen statistischer Betrachtungen ge-winnen und zur eigenständigen kritischen Beurteilung sta-tistischer Überlegungen sowie zur sachkundigen Anwen-dung statistischer Methoden befähigt werden.

Inhalt:

In erster Linie geht es um grundlegende Methoden aus der Versuchsplanung, der deskriptiven Statistik, der Korre-lations- und Regressionsanalyse, der Wahrscheinlichkeits-rechnung und der Stichprobentheorie. Behandelt werden aber auch weniger klassische Themen wie explorative Da-tenanalyse (EDA) und statistische Graphik.


Medienformen: Außer den für eine Vorlesungen bzw. Übungen üblichen Medien werden keine speziellen Medien benutzt.

Literatur: Freedman, Pisani, Purves: Statistics, 3rd edition; W. W. Norton, New York (1998)


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2.4 Module im Anwendungsbereich Bioinformatik

Kennung Modul LP BI 01 Einführung in die Chemie I 4 BI 02 Einführung in die Chemie II 4 BI 03 Einführung in die Molekularen Biowissenschaften 8 BI 04 Grundlagen der Bioinformatik 6 BI 05 Einführung in die Biophysikalische Chemie 4 BI 06 Molekulare Modellierung 8 BI 98 Wahlpflichtmodul Bioinformatik A 11 BI 99 Wahlpflichtmodul Bioinformatik B 10

Summe: 55


47

Modul: Einführung in die Chemie I

Kürzel: BI 01

Untertitel: -



S

3 SWS insgesamt.

1 Chemie für Ingenieure und Informatiker I - Vorlesung 2

2 Chemie für Ingenieure und Informatiker I - Übung 1

Semester: 1

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Physikalische Chemie II

Sprache: deutsch




Arbeitsaufwand: 120 h: 45 h Präsenz, 45 Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltung, 30 h Prüfungsvorbereitung


Leistungspunkte: 4





Vermittlung von elementaren Grundkenntnissen der all-gemeinen und physikalischen Chemie. Dieses Grundwis-sen ist sowohl für die weiterführende Veranstaltung Che-mie für Ingenieure und Informatiker II, als auch bei den späteren umwelt- und biochemischen Fragestellungen zwingend erforderlich.

Inhalt: Diese Veranstaltung vermittelt im ersten Semester eine


48

Modul: Einführung in die Chemie I

Einführung in den Aufbau der Materie, die quantenchemi-sche Beschreibung der Materie, sowie die Behandlung der verschiedenen chemischen Bindungstypen. Anschließend werden die thermodynamischen Hauptsätze, chemische Gleichgewichte und Phasendiagramme besprochen.


Medienformen: -

Literatur: Ch. E. Mortimer, Chemie, Das Basiswissen der Chemie; P. W. Atkins, Kurzlehrbuch Physikalische Chemie; Th. Engel, P. Reid, Physikalische Chemie


49

Modul: Einführung in die Chemie II

Kürzel: BI 02

Untertitel: Organische Chemie



S

2 SWS insgesamt.

1 Chemie für Ingenieure und Informatiker II - Vorlesung 2

Semester: 2

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Makromolekulare Chemie I

Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: Vorlesung 2 SWS



Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module: BI 01 - Einführung in die Chemie I



Vermittlung elementarer Grundlagen in organischer Che-mie. Dieses Grundlagenwissen ist für die Studierenden des Bachelor Studiengangs bei der späteren Bearbeitung von Fragestellungen mit biochemischem bzw. umwelt-chemischem Hintergrund unerlässlich

Inhalt:

Inhalt der Veranstaltungen im zweiten Semester ist die organische Chemie, bei der die wichtigsten organischen Stoffklassen (Alkane, Halogenalkane, Alkohole, Ether, Al-kene, Alkine, Aromaten, Carbonylverbindungen, Kunststoffe) sowie einige wichtige Analysemethoden


50

Modul: Einführung in die Chemie II

(NMR Spektroskopie) behandelt werden.


Medienformen: -

Literatur: K.P.C. Vollhardt, Organische Chemie (Wiley VCH)


51

Modul: Einführung in die Molekularen Biowissenschaften

Kürzel: BI 03

Untertitel: -



S

6 SWS insgesamt.

1 Einführung in die Molekularen Biowissenschaf-ten I - Vorlesung 2

2 Einführung in die Molekularen Biowissenschaf-ten I - Übung 1

3 Einführung in die Molekularen Biowissenschaf-ten II - Vorlesung 2

4 Einführung in die Molekularen Biowissenschaf-ten II - Übung 1

Semester: 2, 3

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Biopolymere

Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 8




Die Studierenden sollen die Grundlagen der modernen Biochemie, Molekularbiologie und Genetik erlernen und wichtige Anwendungen in Theorie und Praxis kennenler-nen


52

Modul: Einführung in die Molekularen Biowissenschaften

Inhalt:

In der ersten Vorlesung werden genetische und biochemi-sche und molekularbiologische Grundlagen erklärt, die dann im zweiten Teil weiter ausgebaut und anhand von Beispielen und Forschungsergebnissen erläutert werden. In den Übungen wird anhand von wissenschaftlichen Problemen und deren Lösungen der Stoff vertieft. Außer-dem werden Demonstrationen verschiedener Methoden im Labor durchgeführt.


Medienformen: -

Literatur: Lehninger Biochemie; Knippers Molekulare Genetik; Al-berts et al. Molecular Biology of the Cell,


53

Modul: Grundlagen der Bioinformatik

Kürzel: BI 04

Untertitel: Grundlagen der Bioinformatik



5 SWS insgesamt.

1 Bioinformatik I - Vorlesung 2

2 Bioinformatik I - Praktikum 3

Semester: 4


Sprache: deutsch oder englisch bei Bedarf


Lehrform/SWS: Vorlesung 2 SWS Praktikum 3 SWS



Leistungspunkte: 6

Vorausgesetzte Module: BI 03 - Einführung in die Molekularen Biowissenschaf-ten


Lernziele/Kompetenzen: Die Studierenden sollen die Grundlagen der Bioinformatik erwerben und die wichtigen Anwendungen in Theorie und Praxis kennen lernen.

Inhalt:

In der Vorlesung werden die Grundlagen der Zusammen-hänge zwischen Information und Biologie dargestellt. Im Praktikum lernen die Studierenden, die verschiedenen in-formationstheoretischen Methoden an praktischen Bei-spielen anzuwenden.

Studien- Teilprüfung


54

Modul: Grundlagen der Bioinformatik

/Prüfungsleistungen:

Medienformen: -

Literatur: -


55

Modul: Einführung in die Biophysikalische Chemie

Kürzel: BI 05

Untertitel: -



S

3 SWS insgesamt.

1 Einführung in die Biophysikalische Chemie - Vorlesung 2

2 Einführung in die Biophysikalische Chemie - Übung 1

Semester: 3


Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 4




Die Studierenden sollen grundlegende Kenntnisse über die physikalischen Grundlagen von Lebensprozessen und Strukturprinzipien biologischer Makromoleküle erwerben. Weiterhin werden die wesentlichen physikalischen und theoretischen Techniken zur Bestimmung von Struktur und Dynamik von Biomolekülen vermittelt.

Inhalt: In der Vorlesung werden die Grundlagen der Strukturen von biologischen Makromoleküle, ihre Symmetrien, Struk-


56

Modul: Einführung in die Biophysikalische Chemie

turhierachien sowie deren experimentelle Bestimmung mittels physikalischer Methoden behandelt. Dabei werden die physikalischen Grundlagen (Elektromagnetische Wel-len, thermodynamische Betrachtungen, Dipol-Dipol Wech-selwirkungen) und die Anwendung verschiedener Techni-ken zur strukturellen Charakterisierung (u.a. Magnetische Kernresonanz, Röntgenkristallographie, optische Spekt-roskopie) sowie die Grundlagen der Moleküldynamik (Kraftfelder, numerische Integration der Bewegungsglei-chungen und numerische Minimierung) erarbeitet.


Medienformen: -

Literatur: -


57

Modul: Molekulare Modellierung

Kürzel: BI 06

Untertitel: -



9 SWS insgesamt.

1 Bioinformatik II - Vorlesung 2

2 Praktikum Bioinformatik - Praktikum 7

Semester: 5




Lehrform/SWS: Vorlesung 2 SWS Praktikum 7 SWS

Arbeitsaufwand: 240 h: 135 Stunden Anwesenheit, 65 Stunden Vor- und Nachbereitung sowie 40 Stunden Prüfungsvorbereitung


Leistungspunkte: 8



Lernziele/Kompetenzen: Die Studierenden sollen grundlegende Kenntnisse der Me-thoden und Anwendungen der Molekularen Modellierung biologischer Makromoleküle erwerben.

Inhalt:

In der Vorlesung Bioinformatik und molekulare Modellie-rung werden die grundlegenden theoretischen Grundla-gen der molekularen Modellierung (Molekulare Kraftfelder, biomolekulare Elekrostatik, klassische und statistische Me-chanik), deren numerische Ausführungen (Molekulardy-namik-Simulationen, Energieminimierung und Normalmo-den-Analyse, Monte Carlo Simulationen), Grundlagen quantenchemischer Methoden sowie die Modellierung bio-


58

Modul: Molekulare Modellierung

chemischer Reaktionen und Ligandenbindung behandelt.


Medienformen: -

Literatur: -


59

Modul: Wahlpflichtmodul Bioinformatik A

Kürzel: BI 98

Untertitel: -



63 SWS insgesamt.

1 Bioanalytik - Vorlesung 2

2 Bioanorganische Chemie - Vorlesung 2

3 Bioorganische Chemie - Vorlesung 2

4 Biophysikalische Chemie - Praktikum 10

5 Grundlagen der molekularen Virologie - Vorlesung 2

6 Strukturbestimmung von Biomolekülen: Magnetische Kernresonanz I (Vorlesung + Übung)

4

7 Optische Spektroskopie von Biomolekülen - Vorlesung 2

8 Optische Spektroskopie von Biomolekülen - Übung 2

9 Organische Chemie - Vorlesung 4

10 Organische Chemie - Übung 2

11 Physik für Naturwissenschaftler - Vorle-sung 4

12 Physik für Naturwissenschaftler - Übung 2

13 Physikalische Chemie (Nebenfach) - Vorle-sung 3

14 Physikalische Chemie(Nebenfach) - Übung 2

15 Strukturbestimmung von Biomolekülen: Kristallographie (Vorlesung + Übung) 4

16 Seminar Bioinformatik - Seminar 2

17 Vertiefungspraktikum & -seminar Bioinfor-matik (BA) 10

18 Vertiefungspraktikum Biophysikalische Chemie (BA) - Praktikum 5


60

Modul: Wahlpflichtmodul Bioinformatik A

Semester: -


Sprache: -


Lehrform/SWS: abhängig von der gewählten Kombination an Lehrverans-taltungen; Vorlesung und Übung einer Lehrveranstaltung müssen immer zusammen gewählt werden

Arbeitsaufwand: 330 h: 240 h Präsenz und Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltung, 90 h Prüfungsvorbereitung


Leistungspunkte: 11



Lernziele/Kompetenzen: Vertiefung ausgewählter Stoffgebiete der Bioinformatik

Inhalt:

Es sind jeweils Vorlesung und dazu gehörige Übung zu-sammen zu belegen. Die Leistungspunkte einer derartigen Vorlesungs-/Übungskombination entspricht den für die gleichnamigen Aufbaumodule vergebenen Leistungspunk-ten.


Medienformen: -

Literatur: -


61

Modul: Wahlpflichtmodul Bioinformatik B

Kürzel: BI 99

Untertitel: -



S

63 SWS insgesamt.





5 Grundlagen der molekularen Virologie - Vor-lesung 2

6 Strukturbestimmung von Biomolekülen: Magnetische Kernresonanz I (Vorlesung + Übung)

4





11 Physik für Naturwissenschaftler - Vorlesung 4


13 Physikalische Chemie (Nebenfach) - Vorle-sung 3

14 Physikalische Chemie(Nebenfach) - Übung 2

15 Strukturbestimmung von Biomolekülen: Kris-tallographie (Vorlesung + Übung) 4


17 Vertiefungspraktikum & -seminar Bioinforma-tik (BA) 10

18 Vertiefungspraktikum Biophysikalische Che-mie (BA) - Praktikum 5


62

Modul: Wahlpflichtmodul Bioinformatik B

Semester: -


Sprache: -


Lehrform/SWS: abhängig von der gewählten Kombination an Lehrver-anstaltungen; Vorlesung und Übung einer Lehrveranstal-tung müssen immer zusammen gewählt werden



Leistungspunkte: 10


Weitere Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: -

Inhalt:

Es sind jeweils Vorlesung und dazu gehörige Übung zu-sammen zu belegen. Die Leistungspunkte einer derarti-gen Vorlesungs-/Übungskombination entspricht den für die gleichnamigen Aufbaumodule vergebenen Leistungs-punkten.


Medienformen: -

Literatur: -


63

Modul: Vertiefungspraktikum & -seminar Bioinformatik (BA)

Kürzel: BI 101

Untertitel: -



10 SWS insgesamt.

1 Vertiefungspraktikum Bioinformatik - Prakti-kum 8

2 Vertiefungsseminar Bioinformatik - Seminar 2

Semester: -


Sprache: -



Lehrform/SWS: Blockpraktikum 8 SWS, Seminar 2 SWS



Leistungspunkte: 11


Weitere Voraussetzun-gen: max. 3 Teilnehmer pro Semester


Die Studierenden sollen ihr Fähigkeit ausbauen, wissen-schaftliche Probleme selbständig zu analysieren, zu bear-beiten und ihre eigenen Ergebnisse im Kontext der bishe-rigen Arbeiten vorzutragen.

Inhalt:

Der Inhalt richtet sich nach aktuellen Forschungsgebieten der Arbeitsgruppe Strukturbiologie/Bioinformatik und orientiert sich individuell an den Interessen der Studie-renden



64

Modul: Vertiefungspraktikum & -seminar Bioinformatik (BA)


Medienformen: -

Literatur: wird am Anfang der Veranstaltungen bekannt gegeben


65

Modul: Vertiefungspraktikum Biophysikalische Chemie (BA)

Kürzel: BI 102

Untertitel: -



S

14 SWS insgesamt.

1 Vertiefungspraktikum Biophysikalische Chemie - Praktikum 14

Semester: -


Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: Blockpraktikum 14 SWS



Leistungspunkte: 11



Lernziele/Kompetenzen: Die Studierenden sollen im Rahmen dieses Praktikums ih-re Kenntnisse der biophysikalischen Chemie vertiefen.

Inhalt:

Versuche zu den Themenkreisen Proteinreinigung, CD-Spektroskopie, Fluoreszenzspektroskopie, Analyse von NMR Spektren, Strukturberechnung von Proteinstrukturen auf der Basis von NMR Daten, Automatisierung der Aus-wertung von NMR Messdaten, Moleküldynamik



66

Modul: Vertiefungspraktikum Biophysikalische Chemie (BA)

Medienformen: -

Literatur: wird am Anfang der Veranstaltungen bekannt gegeben


67

2.5 Module im Anwendungsbereich Ingenieurin-formatik

Kennung Modul LP II 01 Technische Mechanik I 6

II 02 Technische Mechanik II 6

II 03 Technische Thermodynamik I 4

II 04 Elektrotechnik 4

II 05 Regelungstechnik 4

II 06 Produktionstechnik 3

II 07 Konstruktionslehre und CAD 5

II 08 Allgemeine Verfahrenstechniken II 4

II 98 Wahlpflichtmodul Ingenieurinformatik A 10

II 99 Wahlpflichtmodul Ingenieurinformatik B 9

Summe: 55


68

Modul: Technische Mechanik I

Kürzel: II 01

Untertitel: -



5 SWS insgesamt.

1 Technische Mechanik I - Vorlesung 3

2 Technische Mechanik I - Übung 2

Semester: 1

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Technische Mechanik und Strömungsmecha-nik

Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 6



solide Grundkenntnisse der elementaren Algebra, Trigo-nometrie und Vektoralgebra; Lösung linearer Gleichungs-systeme, Differential- und Integralrechnung, Hauptach-sentransformation symmetrischer Matrizen


Vermittlung von Grundkenntnissen und fertigkeiten zur Formulierung und Lösung von Problemen der Statik; Be-fähigung zur Abstraktion der Belastung realer technischer Systeme auf mechanisch relevante Wirkungen; Befähi-gung zur Berechnung der Wirkung von Belastungen auf einfache Tragwerke und deren Reaktionen

Inhalt: Kraftbegriff; skalares und vektorielles Moment; Gleichge-wichtsaxiome; Lagerreaktionen; Flächenmomente 1. Ord-


69

Modul: Technische Mechanik I

nung; statische und kinematische Bestimmtheit; Schnitt-reaktionen an einfachen und zusammengesetzten ebenen und räumlichen Tragwerken, Superpositionsprinzip; Rei-bung


Medienformen: Tafel

Literatur: Gross/Hauger/Schnell: Technische Mechanik 1: Statik, 6. oder neuere Auflage, Springer-Verlag


70

Modul: Technische Mechanik II

Kürzel: II 02

Untertitel: -



4 SWS insgesamt.

1 Technische Mechanik II - Vorlesung 2

2 Technische Mechanik II, - Übung 2

Semester: 2


Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 6

Vorausgesetzte Module: II 01 - Technische Mechanik I


solide Grundkenntnisse der elementaren Algebra, Trigo-nometrie und Vektoralgebra; Lösung linearer Gleichungs-systeme, Differential- und Integralrechnung, Hauptach-sentransformation symmetrischer Matrizen


Vermittlung von Grundkenntnissen und -fertigkeiten zur Formulierung und Lösung von Problemen der Statik und Festigkeitslehre; Befähigung zur Abstraktion der Belastung realer technischer Systeme auf mechanisch relevante Wir-kungen; Befähigung zur Berechnung der Wirkung von Be-lastungen auf einfache Tragwerke und deren Reaktionen; Ableitung von Aussagen über das Verformungs-, Stabili-täts- und Festigkeitsverhalten als Voraussetzung für mate-


71

Modul: Technische Mechanik II

rialsparende Dimensionieren von mechanischen Systemen

Inhalt:

Grundlagen der Kontinuumsmechanik: Spannungsbegriff, Spannungsvektor, Spannungstensor, Spannungszustände, Hauptachsentransformation für Spannungen; Deformati-onsbegriff, Greenscher Verzerrungstensor, ein- und mehr-achsige Deformation, Hauptachsentransformation für De-formationen; mechanische Materialtheorie: allgemeines Hookesches Gesetz mit Wärmedehnung, Elastizitäts- und Schubmodul, Poisson-Zahl; Vergleichsspannungshypothe-sen; Flächenmomente 2. Ordnung, Satz von Steiner, Querkraftschub; Balkentheorie, Biegelinie von einfachen und zusammengesetzten ebenen und räumlichen Trag-werken, schiefe Biegung, statisch bestimmte und unbes-timmte Systeme, Superpositionsprinzip; Knickung schlan-ker Stäbe; Torsion zylindrischer Stäbe


Medienformen: Tafel

Literatur: Schnell/Gross/Hauger: Technische Mechanik 2: Elastosta-tik, 6. oder neuere Auflage, Springer-Verlag


72

Modul: Technische Thermodynamik I

Kürzel: II 03

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.

1 Technische Thermodynamik I - Vorlesung 2

2 Technische Thermodynamik I - Übung 1

Semester: 3

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Technische Thermodynamik und Transport-prozesse

Sprache: deutsch




Arbeitsaufwand: Wöchentlich 2h Vorlesung plus 1h Nachbereitung = 45h; 1h Übung plus 2h Vor- und Nachbereitung = 45h; 30h Prüfungs-vorbereitung. Gesamt: 120h


Leistungspunkte: 4



a) allgemeiner Art: Studierfähigkeit (z.B. Selbständigkeit, Zeitmanagement); b) universitäre Veranstaltungen: Ma-thematische Grundlagen


Erkennen und systematisches Einordnen von thermody-namischen Fragestellungen in Natur und Technik; Erler-nen von Grundbegriffen (z.B. Wärme, Energie, Tempera-tur) und Begreifen von Gesetzmäßigkeiten (z.B. Hauptsät-ze der Thermodynamik); Erlernen der Methodik zur Lö-sung thermodynamischer Aufgaben (z.B. Bilanzierung); Fähigkeit zur Anwendung auf konkrete realitätsnahe Bei-spiele (z.B. wärme- und energietechnische Auslegung ei-ner Anlage).


73

Modul: Technische Thermodynamik I

Inhalt: Grundlagen der Thermodynamik für Ingenieure und an-wendungsorientierte Naturwissenschaftler.


Medienformen: -

Literatur: -


74

Modul: Elektrotechnik

Kürzel: II 04

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.

1 Elektrotechnik - Vorlesung 2

2 Elektrotechnik - Übung 1

Semester: 3

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Mess- und Regeltechnik

Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 4



Studierfähigkeit (z.B. Selbständigkeit, Zeitmanagement); Ingenieurma-thematische Grundlagen.


Überblick über elektrische, magnetische und elektromag-netische Erscheinungen; Fähigkeit zur quantitativen Be-handlung grundlegender elektrotechnischer Probleme; Ei-nübung zentraler Aspekte der Metho-denkompetenz (Wis-senslücken erkennen und schließen, Wissen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbeiten, Problemlö-sungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten)

Inhalt:

Elektrostatik: Coulombsches Gesetz, elektrische Feldstär-ke, Arbeit im Feld, Potential und Spannung, elektrische Flussdichte, Leiter, Isolatoren, Kondensator und Kapazi-tät, Energie des elektrischen Feldes. / Stationäre Strö-


75

Modul: Elektrotechnik

mung: Stromstärke, Stromdichte, lokales Ohmsches Ge-setz, Gesetz von Joule, Kirchhoffsche Sätze, Ohmscher Widerstand, integrale elektrische Leistung. / Magnetosta-tik: magnetische Flussdichte, magnetische Feldstärke, Ge-setz von Biot-Savart, magnetischer Dipol und Dauermag-netismus, magnetische und nichtmagnetische Ma-terialien, Spule und Induktivität, magnetischer Kreis, Energie des mag-netischen Feldes. / Elektrodynamik: In-duktion, vollständiges System der Maxwell-Gleichungen. / Gleichstromnetzwerke: Spannungs- und Stromquellen, Knotenpotentialanalyse, Ersatzquellen, Schaltvorgänge. / Wechselstromnetzwerke: komplexe Wechselstromrech-nung, Frequenzgang und Ortskurve, Leistung


Medienformen: Tageslichtprojektor oder Beamer; schriftliches Skript

Literatur: Siehe Literaturliste im Skript


76

Modul: Regelungstechnik

Kürzel: II 05

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.

1 Regelungstechnik - Vorlesung 2

2 Regelungstechnik - Übung 1

Semester: 4


Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module: II 04 - Elektrotech-nik


Fortgeschrittene Studierfähigkeit (z.B. Selbständigkeit, Zeitmanage-ment); Ingenieurmathematische Grundlagen


Kenntnis der Terminologie und der Grundbegriffe der Re-gelungstechnik; Fähigkeit zur Beurteilung und selbständi-gen Lösung einfacher regelungstechnischer Probleme; Ei-nübung zentraler Aspekte der Methodenkompetenz (Wis-senslücken erkennen und schließen, Wissen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbeiten, Problemlö-sungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten)

Inhalt: Aufgabenstellung Steuerung und Regelung, Terminologie. Mathematische Beschreibung von Regelkreisgliedern: Sta-tisches Verhalten; Differentialgleichung, Übergangs- und


77

Modul: Regelungstechnik

Gewichtsfunktion, Faltung; Betriebspunkt-linearisierung; Laplace-Transformation, Übertragungs-funktion, Pole und Nullstellen, Frequenzgang, Bode-Diagramm, Ortskurve; Signalflussplan. Typische lineare Übertragungsglieder: P, I, D, Tt, PDmTn. Lineare kontinuierliche Regelkreise: Füh-rungs- und Störverhalten, stationäres Verhalten, Stabilität (Pollage, Nyquist, Hurwitz), PID-Regler, analoge und digi-tale Regler-realisierung. Reglerparametrierung: Optimali-tätskriterien, Kompensation großer Zeitkonstanten, Be-tragsoptimum, Symmetrisches Optimum, Ziegler-Nichols


Medienformen: Tageslichtprojektor oder Beamer; schriftliches Skript.

Literatur: Siehe Literaturliste im Skript


78

Modul: Produktionstechnik

Kürzel: II 06

Untertitel: Fertigungslehre und Werkzeugmaschinen I



2 SWS insgesamt.

1 Produktionstechnik - Vorlesung 2

Semester: 5

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Umweltgerechte Produktionstechnik

Sprache: deutsch



Arbeitsaufwand: 90 h: 30 h Präsenz, 30 Vor- und Nachbereitung der Lehr-veranstaltung, 30 h Prüfungsvorbereitung


Leistungspunkte: 3



Lernziele/Kompetenzen: Vermittlung der Kenntnisse zur Analyse, Bewertung und Auswahl von Fertigungsverfahren und Werkzeugmaschi-nen sowie deren Komponenten.

Inhalt: Fertigungsverfahren Urformen, Umformen, Trennen; Werkzeugmaschinen-Bauarten (Universalmaschinen, Ein-zweckmaschinen, Mehrmaschinensysteme).


Medienformen: -

Literatur: -


79


80

Modul: Konstruktionslehre und CAD

Kürzel: II 07

Untertitel: -



4 SWS insgesamt.

1 Konstruktionslehre und CAD - Vorlesung 2

2 Konstruktionslehre und CAD - Übung 2

Semester: 5

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Konstruktionslehre und CAD

Sprache: deutsch




Arbeitsaufwand: Wöchentlich 2 h Vorlesung plus 1 h Nachbereitung = 45 h; 2 h Übung plus 2 h Vor- und Nachbereitung = 60 h; 45h Prüfungsvorbereitung. Gesamt: 150 h.


Leistungspunkte: 5




Kompetenzen eines Detail-Konstrukteurs. Fähigkeit zur quantitativen Behandlung von Maschinenelementen und grundlegender konstruktiver Probleme; Einübung zentra-ler Aspekte der Methodenkompetenz (Wissenslücken er-kennen und schließen, Wissen auf neue Probleme anwen-den, selbständiges Arbeiten, Problemlösungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten).

Inhalt: klassische Maschinenelemente wie Lager, Schrauben, Fe-dern, Zahnräder, Wellen, Welle-Nabe-Verbindungen,


81

Modul: Konstruktionslehre und CAD

Kupplungen, Freiläufe, Festigkeits- und Verformungsbe-rechnung


Medienformen: -

Literatur: Hanser-Lehrbuch „Decker: Maschinenelemente“ und/oder Hanser-Taschenbuch „Rieg, F.; Kaczmarek, M. (Hrsg): Ta-schenbuch der Maschinenelemente“


82

Modul: Allgemeine Verfahrenstechniken II

Kürzel: II 08

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.

1 Allgemeine Verfahrenstechniken II - Vorlesung 2

2 Allgemeine Verfahrenstechniken II - Übung 1

Semester: 4

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Chemische Verfahrenstechnik

Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 4




Grundlegende Kenntnisse der thermischen Verfahrens-technik; industrielle Anwendungsbeispiele; Fähigkeit zur quantitativen Behandlung und Auslegung von Trennver-fahren; Einübung zentraler Aspekte der Methodenkompe-tenz (Wissenslücken erkennen und schließen, Wissen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbeiten, Prob-lemlösungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten).

Inhalt:

Phys.-chem. Grundlagen thermischer Trennprozesse (Stoffdaten, Gas(Dampf)-Flüssig-Gleichgewichte, Gas-Fest-Gleichgewichte (Adsorption, Flüssig-Flüssig-Gleichgewichte (Dreiecksdiagramm), Fest-Flüssig-


83

Modul: Allgemeine Verfahrenstechniken II

Gleichgewichte (Löslichkeit, Kristallisation), Wärme- und Stofftransportprozesse); Trennverfahren für fluide Phasen (Rektifikation, Gaswäsche, Extraktion); Trennverfahren mit festen Phasen (Kristallisation, Feststoffextraktion, Ad-sorption, Membranen


Medienformen: Overhead-Folien, Tafelanschrieb

Literatur:

Atkins, P. W. ( 2002). Physikalische Chemie. Wiley-VCH, Weinheim. Baerns, M. et al. (2006). Techn. Chemie (Teil III). Wiley, Weinheim. Skript (mit den Abbildungen und Tabellen) wird ausgegeben bzw. kann von der Lehrstuhl-homepage heruntergeladen werden.


84

Modul: Wahlpflichtmodul Ingenieurinformatik A

Kürzel: II 98

Untertitel: -



S

31 SWS insgesamt.

1 Allgemeine Verfahrenstechniken I - Vorlesung 2

2 Allgemeine Verfahrenstechniken I - Übung 1

3 CAD + Finite Elemente Analyse - Vorlesung 2

4 CAD + Finite Elemente Analyse - Übung 1

5 Konstruktionslehre und CAD - Praktikum 2

6 Messtechnik - Vorlesung 2

7 Messtechnik - Übung 1

8 Messtechnik - Praktikum 1

9 Produktionstechnik I (Vertiefung) - Vorlesung 2

10 Produktionstechnik II (Vertiefung) - Praktikum 2

11 Rechnergestütztes Messen - Übung 1

12 Strömungsmechanik - Vorlesung 2

13 Strömungsmechanik - Übung 1

14 Technische Thermodynamik II - Vorlesung 2

15 Technische Thermodynamik II - Übung 1

16 Umweltgerechte Produktionstechnik - Vorle-sung 2

17 Verfahrenstechnik - Vorlesung 2

18 Wärme- und Stofftransport - Vorlesung 2

19 Wärme- und Stofftransport - Übung 1

20 Wärme- und Stofftransport - Praktikum 1

Semester: -


Sprache: -


85

Modul: Wahlpflichtmodul Ingenieurinformatik A






Leistungspunkte: 10




Inhalt:



Medienformen: -

Literatur: Abhängig von den gewählten Lehrveranstaltungen


86

Modul: Wahlpflichtmodul Ingenieurinformatik B

Kürzel: II 99

Untertitel: -



S

31 SWS insgesamt.






6 Messtechnik – Vorlesung 2

7 Messtechnik – Übung 1

8 Messtechnik – Praktikum 1





13 Strömungsmechanik – Übung 1








Semester: -


Sprache: -


87

Modul: Wahlpflichtmodul Ingenieurinformatik B






Leistungspunkte: 9



Lernziele/Kompetenzen: Weitere Vertiefung der Ingenieurinformatik

Inhalt:



Medienformen: -



88

2.6 Module im Anwendungsbereich Umweltinfor-matik

Kennung Modul LP UI 01 Biologie für Ingenieure 4

UI 02 Modellbildung in der Geoökologie 6

UI 03 Grundvorlesung Allgemeine und anorganische Chemie für Biologen, Geoökologen und Physiker 8

UI 04 Geo-Informationssysteme 7

UI 98 Wahlpflichtmodul Umweltinformatik A 15

UI 99 Wahlpflichtmodul Umweltinformatik B 15

Summe: 55


89

Modul: Biologie für Ingenieure

Kürzel: UI 01

Untertitel: (vorher: Stoffliche Grundlagen biologischer Systeme)



3 SWS insgesamt.

1 Biologie für Ingenieure - Vorlesung 2

2 Biologie für Ingenieure - Übung 1

Semester: 1

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl Bioprozesstechnik

Sprache: deutsch, englisch




Arbeitsaufwand: Wöchentlich 2 h Vorlesung plus 1 h Nachbereitung = 45 h; 1 h Übung plus 2 h Vorbereitung = 45h; 30 h Prü-fungsvorbereitung. Gesamt: 120 h


Leistungspunkte: 4



Lernziele/Kompetenzen: Kenntnisse biologischer Komponenten, Funktionen und Prinzipien, mit Relevanz im technischen Bereich.

Inhalt: Biologische Makromoleküle, Zelluläre Systeme, Genetik, Biokatalyse, Prinzipien des Stoffwechsels, Membranpro-zesse, Immunologie und Biokompatibilität


Medienformen: Overheads, Skript


90

Modul: Biologie für Ingenieure

Literatur: Skript


91

Modul: Modellbildung in der Geoökologie

Kürzel: UI 02

Untertitel: -



S

4 SWS insgesamt.

1 Einführung in die Ökologie und Umweltwis-senschaften - Vorlesung 2

2 Modellbildung in der Geoökologie - Vorlesung 2

Semester: 2 und 3

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl Ökologische Modellbildung

Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 6




Verständnis der Grundbegriffe und wichtigsten Prozesse in der Ökologie und der Umweltwissenschaften unter dem Gesichtspunkt der menschlichen Nutzung; Theorie dyna-mische Modelle, Voraussetzungen und Abstraktionen, Kenntnis: wichtige formale Grundlagen und einfache An-wendungen aus den Umweltwissenschaften, der Ökologie und Ökosystemforschung

Inhalt: Begriffe Ökologie, Ökosystem, Umwelt, Aufbau Atmosphä-re, Boden, Ökosysteme, Geschichte der Erde, der Evoluti-


92

Modul: Modellbildung in der Geoökologie

on, der Evolution des Menschen, Nutzungsgeschichte von Ökosystemen, aktuelle Problemstellungen; Rekursion, Zu-stand, Dynamik, Mechanismus, Berechnung, Populations-dynamik, Wassertransport, Netzwerke, zelluläre Automa-ten, Paradigmen der Modellbildung


Medienformen: .ppt im Netz

Literatur: Skript, Literatur wird in den Vorlesungen benannt


93

Modul: Grundvorlesung Allgemeine und anorganische Chemie für Biologen, Geoökologen und Physiker

Kürzel: UI 03

Untertitel: -



S

6 SWS insgesamt.

1 Allgemeine und anorganische Chemie für Bio-logen, Geoökologen und Physiker - Vorlesung 4

2 Allgemeine und anorganische Chemie für Bio-logen, Geoökologen und Physiker - Übung 2

Semester: 1

Modulverantwortliche(r): Lehrstühle der Anorganischen und Physikalischen Chemie

Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 8




Die Veranstaltung hat die Vermittlung Kompetenzen zu wesentlichen Konzepten, wie beispielsweise Atomaufbau, Bindungstheorien, Redox- und Komplexchemie, sowie ei-ne Einführung in die Stoffchemie zum Ziel. Die Studieren-den lernen, grundlegende chemische Zusammenhänge zu erkennen und erhalten so die Basis für das Verständnis komplexer Zusammenhänge.


94

Modul: Grundvorlesung Allgemeine und anorganische Chemie für Biologen, Geoökologen und Physiker

Inhalt:

Die Vorlesung "Allgemeine und Anorganische Chemie" be-handelt die beiden Themenschwerpunkte Konzepte und Stoffchemie. 1. Konzepte: Vorgestellt werden Stoffe und Stofftrennung, Atome und Moleküle, Atomhülle (Aufbau derElektronenhülle, PSE, periodische Eigenschaften), Atombindung (z.B. Paarbindung, Lewis-Formel, Oktettre-gel, VSEPR, MO- und Valenzbond-Theorie, Molekülorbita-le), metallische Bindung, Ionen-Bindung und Salze, schwache Wechselwirkungen (van der Waals-, Wassers-toffbrückenbindung), Reaktionsgeschwindigkeit und che-misches Gleichgewicht, Säuren und Basen, Elektro- und Redoxchemie sowie Komplexchemie. 2 Stoffchemie: In-halte dieses Vorlesungsteils sind Darstellungen sowie chemische und physikalische Eigenschaften ausgewählter Elemente aus den Haupt- und Nebengruppen. Im Rahmen der begleitenden Übung werden ausgewählte Themen-schwerpunkte aus der Vorlesung anhand von Aufgaben vertieft.


Medienformen: Das Modul gliedert sich in eine Vorlesung mit 4 SWS und eine Übung (2 SWS). Die Übungen werden in Gruppen zu 15-20 Studenten durchgeführt.

Literatur: -


95

Modul: Geo-Informationssysteme

Kürzel: UI 04

Untertitel: -



5 SWS insgesamt.

1 Geo-Informationssysteme - Vorlesung 2

2 Geo-Informationssyteme - Übung 3

Semester: 5


Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 7




Kenntnis von diversen in GIS eingesetzten Daten-Modellen sowie für die räumlichen Aspekte spezifischen Statistiken und Algorithmen, Kenntnis der Systemkompo-nenten eines GIS sowie deren Integration mit Bezug zu ökologischen bzw. umweltrelevanten Anwendugnsberei-chen

Inhalt: Datenmodelle, Räumliche Statistik und Analyse, Räumli-che Modellierung und Visualsierung, Räumliches Data-Mining, GIS-Anwendungen in der Praxis



96

Modul: Geo-Informationssysteme

Medienformen: Vorlesung mit Powerpoint-Präsentation

Literatur: div. zu aktuellen Anwendungen


97

Modul: Wahlpflichtmodul Umweltinformatik A

Kürzel: UI 98

Untertitel: -



S

34 SWS insgesamt.

1 Einführung Umweltchemie - Vorlesung 2

2 Einführung in die Biogeografie - Vorlesung 2

3 Einführung in die Bodenkunde (BA) – Vorle-sung/Übung 3

4 Einführung in die Hydrologie (BA) – Vorle-sung/Übung 3

5 Einführung in die Umweltsysteme: Wasser - Praktikum 1

6 Einführung Ökotoxikologie - Vorlesung 1

7 Entwicklung von Simulationsmodellen - Vorle-sung 4

8 Entwicklung von Simulationsmodellen - Übung 3

9 Exkursion zum betrieblichen Umweltmanage-ment und Umweltinformationssystemen - Ex-kursion

1



12 Seminar zu aktuellen Themen der ökologi-schen Modellbildung - Seminar 2


14 Umweltinformationssysteme - Seminar 2

15 Ökologische Modellbildung - Vorlesung 2

Semester: -


Sprache: -

Zuordnung zum Curricu- Angewandte Informatik (Bache-


98

Modul: Wahlpflichtmodul Umweltinformatik A

lum: lor)




Leistungspunkte: 15



Lernziele/Kompetenzen: Vertiefung von Themen der Umweltinformatik

Inhalt:



Medienformen: -



99

Modul: Wahlpflichtmodul Umweltinformatik B

Kürzel: UI 99

Untertitel: -



S

34 SWS insgesamt.



3 Einführung in die Bodenkunde (BA) – Vorle-sung/Übung 3

4 Einführung in die Hydrologie (BA) – Vorle-sung/Übung 3






1






15 Ökologische Modellbildung - Vorlesung 2

Semester: -


Sprache: -

Zuordnung zum Curricu- Angewandte Informatik (Bache-


100

Modul: Wahlpflichtmodul Umweltinformatik B

lum: lor)




Leistungspunkte: 15



Lernziele/Kompetenzen: Vertiefung des Anwendungsfachs Umweltinformatik

Inhalt:



Medienformen: -



101

Modul: Einführung in die Bodenkunde (BA)

Kürzel: UI 101

Untertitel: -



S

3 SWS insgesamt.

1 Einführung in die Bodenkunde (BA) - Vorle-sung 2

2 Einführung in die Bodenkunde (BA) - Übung 1

Semester: -

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Bodenökologie

Sprache: -






Leistungspunkte: 5




Das Lernziel besteht darin, die chemischen, biologischen und physikalischen Eigenschaften des Bodens zu verste-hen und damit die Grundlagen für die Bewertung von Bo-denbelastungen und Schutzstrategien zu legen. Daneben soll der Boden als dynamischer Naturkörper in seiner Rolle in der Landschaft vermittelt werden sowie die Querbezüge zwischen Klima, Vegetation, Geologie, Relief und Boden-entwicklung.


102

Modul: Einführung in die Bodenkunde (BA)

Inhalt:

Das Modul besteht aus zwei Veranstaltungen: „Einfüh-rung in die Bodenkunde“: Hier stehen die Eigenschaften der mineralischen und organischen Bodensubstanz, die chemischen Bodenprozesse, die Bodenbildungsprozesse und wichtigsten Bodentypen des Europäischen Raumes im Mittelpunkt. Die Übung führt in die im Raum Bayreuth vorkommenden Bodentypen ein.


Medienformen: -

Literatur: -


103

Modul: Einführung in die Hydrologie (BA)

Kürzel: UI 102

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.

1 Einführung in die Hydrologie (BA) – Vorlesung 2

2 Einführung in die Hydrologie (BA) – Übung 1

Semester: -


Sprache: -






Leistungspunkte: 4




Die Veranstaltung leistet eine Einführung in die physikali-schen Aspekte der Hydrologie. Das Lernziel besteht darin, Kompetenzen zu Grundlagen der Quantifizierung des Wasserhaushalts eines Einzugsgebiets zu erwerben auf aktuelle Fragestellungen der Wasserwirtschaft anzuwen-den. Studierenden werden in die Lage versetzt, Problem-stellungen aus einem physikalischen Systemverständnis heraus anzugehen, zu abstrahieren und Lösungen zu fin-den.

Inhalt: Die drei Komponenten des Wasserhaushalts, Verduns-


104

Modul: Einführung in die Hydrologie (BA)

tung, Niederschlag in einem Einzugsgebiet werden vermit-telt und das Systemverhalten diskutiert. Davon ausgehend werden die hydraulischen Gesetzmäßigkeiten der Wasser-bewegung in ober- und unterirdischen Gewässern, im Bo-den sowie bei der Infiltration behandelt.


Medienformen: -

Literatur: -


105

3. Module Master-Studiengang


106

3.1 Masterarbeit

Kennung Modul LP INF MA Masterarbeit 30

Summe: 30


107

Modul: Masterarbeit

Kürzel: INF MA

Untertitel: -


1 Masterarbeit - Thesis

Semester: -

Modulverantwortliche(r): Dozenten der Angewandten Informatik

Sprache: -


Angewandte Informatik (Mas-ter)

Lehrform/SWS: -

Arbeitsaufwand: 900 h: Vorbereitung, Recherche, Konzeption und Verfas-sen der Masterarbeit


Leistungspunkte: 30





Anwendung wissenschaftlicher Methoden zur Untersu-chung eines Teilgebiets der Angewandten Informatik bzw. eines Anwendungsgebiets; Analyse, Aufbereitung, Kons-truktion und Präsentation selbständig erarbeiteter Ergeb-nisse

Inhalt: Abhängig vom anbietendem Fachgebiet


Medienformen: -

Literatur: Abhängig vom anbietendem Fachgebiet


108


109

3.2 Pflichtmodule im Bereich Informatik

Kennung Modul LP keine Pflichtmodule

Summe: 0


110

3.3 Aufbaumodule im Bereich Informatik

Kennung Modul LP INF A01 Multimediale Systeme II 4

INF A02 Verteilte und Parallele Systeme II 4

INF A03 Computergrafik 4

INF A04 Wissensbasierte Systeme und KI 4

INF A05 Eingebettete Systeme 4

INF A06 Simulation 4

INF A07 Sicherheit in verteilten Systemen 4

INF A08 Datenbanken und Informationssysteme II 4


111

Modul: Multimediale Systeme II

Kürzel: INF A01

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.

1 Multimediale Systeme II - Vorlesung 2

2 Multimediale Systeme II - Übung 1

Semester: 6


Sprache: deutsch


Angewandte Informatik (Master) Angewandte Informatik (Bachelor) Lehramtsstudiengang Informatik (Staatsexa-men)


Arbeitsaufwand: 120 h: Präsenz 3 Std., Eigenstudium 2 Std. Vorlesung und Übung pro Woche: 75 h; zzgl. Klausurvorbereitung 45 h


Leistungspunkte: 4



Lernziele/Kompetenzen: Die Studierenden sollen die technischen Grundlagen web-basierter Anwendungen durchdringen und Java-Applikationen erstellen können.

Inhalt:

Es wird ein Überblick über Technologien zur Entwicklung von Web-Anwendungen vermittelt. Dabei liegt der Schwerpunkt auf Java-basierten Technologien. Im Einzel-nen werden behandelt: HTTP, HTML, XML (DTDs, XMLSchema, XPath, XSLT), Applets, Servlets, Java Server Pages, JDBC, Web-Server


112

Modul: Multimediale Systeme II



Literatur:

C. Meinel, H. Sack: WWW, Springer, 2004; C. Musciano, B. Kennedy: HTML & XHTML, O`Reilly, 2003; N. Bradley: The XML Companion, Addison-Wesley, 2002; D.R. Calla-way: Inside Servlets, Addison-Wesley, 2001


113

Modul: Verteilte und Parallele Systeme II

Kürzel: INF A02

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.

1 Verteilte und Parallele Systeme II - Vorlesung 2

2 Verteilte und Parallele Systeme II - Übung 1

Semester: 6


Sprache: deutsch




Arbeitsaufwand: 120 h: 45 Stunden Präsenz, 75 Stunden Eigenstudium


Leistungspunkte: 4




Kenntnisse von Protokollen und grundlegenden Program-miertechniken für verteilte Systeme; Kenntnisse von Ab-straktions- und Kommunikationsmechanismen für verteilte Systeme

Inhalt:

Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen von parallelen und verteilten Systemen. Aufbauend auf dem 1. Teil der Vorlesung werden u.a. folgende Themen behandelt: grundlegende Kommunikationsprotokolle in verteilten Sys-temen; Kommunikations-, Koordinations- und Synchroni-sationsmechanismen in verteilten Systemen (Beispiele: Sockets, RPC, Java RMI); Koordinaten mit verteilten Ob-jekten (Beispiel: CORBA); Sicherheitsaspekte und -


114

Modul: Verteilte und Parallele Systeme II

mechanismen für verteilte Systeme



Literatur:

Coulouris / Dollimore / Kindberg: Distributed Systems, Addison Wesley, 2003; Tanenbaum, A. / von Steen, M.: Distributed Systems, Prentice Hall, 2002; Rauber / Rünger: Parallele Programmierung, 2. Auflage, Springer, 2007


115

Modul: Computergrafik

Kürzel: INF A03

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.

1 Computergrafik - Vorlesung 2

2 Computergrafik - Übung 1

Semester: 5


Sprache: deutsch


Angewandte Informatik (Master) Angewandte Informatik (Bache-lor)


Arbeitsaufwand: 120h zusammengesetzt aus 30h Vorlesung und 15h Übung im Präsenzstudium sowie ca. 75h Eigenstudium


Leistungspunkte: 4




Grundlegende Algorithmen für die ebene, räumliche und bewegte Computergrafik verstehen; Methoden zur Model-lierung von Kurven, Flächen und Körpern verstehen; Mög-lichkeiten zur grafischen Visualisierung von Anwendungs-Modellen verstehen

Inhalt:

Ebene Grafik mit Schnittstellen, Raster-Algorithmen, Gra-fik-Hardware; Räumliche Grafik mit geometrischer Trans-formation und Projektion; Modellierung von Kurven, Flä-chen, Körpern, Szenen, Licht und Farben; Bilderzeugung mit Bestimmung sichtbarer Flächen, Beleuchtung, Schat-


116

Modul: Computergrafik

tenwurf und Animation.


Medienformen: Multimedia-Präsentation als Vortrag und Ausdruck, Übungsblätter mit Korrektur, Tafelübungen

Literatur: Foley et al: Computer Graphics - Principles and Practice, Pearson, 1996


117

Modul: Wissensbasierte Systeme und KI

Kürzel: INF A04

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.

1 Wissensbasierte Systeme und KI - Vorlesung 2

2 Wissensbasierte Systeme und KI - Übung 1

Semester: 5


Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module: INF 03 - Algorithmen und Datenstruktu-ren


Lernziele/Kompetenzen: Die Studenten sollen die Kompetenz erwerben, Suchräu-me mit Graphenerforschungsmethoden und mit logikba-sierten Methoden nach Lösungen gezielt zu durchsuchen.

Inhalt:

Prädikatenlogische Algorithmen; Unifikation; Heuristische Suche in Zustandsräumen, daten- und zielorientiert, Alpha-Beta-Pruning; Maschinelles Lernen, überwacht und unüberwacht; Expertensysteme, Produktionssysteme



118

Modul: Wissensbasierte Systeme und KI

Medienformen: Tafel, Folien, Rechner

Literatur: Nilsson: Artificial Intelligence(Morgan); Luger: Künstliche Intelligenz (Pearson); Thayse: From Standard Logic to Logic Programming(Wiley)


119

Modul: Eingebettete Systeme

Kürzel: INF A05

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.

1 Eingebettete Systeme - Vorlesung 2

2 Eingebettete Systeme - Übung 1

Semester: 6


Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 4




Methoden zur Modellierung, Entwurf, Aufbau, Program-mierung, Anbindung und Analyse von Eingebetteten Sys-teme verstehen; Die zugrunde liegenden Technologien kennen; Umgang mit den nichtfunktionalen Eigenschaften (Echtzeitanforderungen, Fehlertoleranz, ...)

Inhalt:

Modellierung und Entwurf von Echtzeitsystemen; Spra-chen und Konzepte zu deren Programmierung, Algorith-men zur Regelung, Signalverarbeitung, Neuronale Netze, Fuzzy Logik; Feldbusse zur Datenübertragung und AD/DA-Wandlung; Peripherie mit Mikro-Sensorik und Mikro-


120

Modul: Eingebettete Systeme

Aktuatorik; Technologien wie z.B. SPS, µController, DSP, PLD.



Literatur: 20 Kapitel aus verschiedenen Büchern als Kopiervorlage


121

Modul: Simulation

Kürzel: INF A06

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.

1 Simulation - Vorlesung 2

2 Simulation - Übung 1

Semester: 6


Sprache: deutsch


Mathematik (Diplom) Angewandte Informatik (Bache-lor) Physik (Diplom) Wirtschaftsmathematik (Diplom) Technomathematik (Diplom)




Leistungspunkte: 4


Weitere Voraussetzun-gen: Ingenieurmathematik, Numerische Mathematik

Lernziele/Kompetenzen: Anwendung von Modellierungstechniken, Kenntnisse über mathematische Simulationsverfahren, Einsatz von Soft-ware zur Lösung komplexer Anwendungsprobleme

Inhalt: Theoretischer Hintergrund, mathematische Modelle, Struktur numerischer Verfahren, Anwendungsbezug,


122

Modul: Simulation

praktischer Einsatz zur Problemlösung


Medienformen: Tafel, ppt-Präsentation

Literatur: U. Kramer, M. Neculau: Simulationstechnik. Fachbuchver-lag Leipzig (1998)


123

Modul: Sicherheit in verteilten Systemen

Kürzel: INF A07

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.

1 Sicherheit in verteilten Systemen - Vorlesung 2

2 Sicherheit in verteilten Systemen - Übung 1

Semester: 6


Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module: INF 01 - Konzepte der Programmierung INF 02 - Rechnerarchitektur und Rechnernetze


Lernziele/Kompetenzen: Kenntnisse grundlegender Sicherheitsaspekte in Software-systemen und Netzwerken; Kenntnisse in grundlegenden Verschlüsselungsverfahren und Sicherheitsprotokolle

Inhalt:

Sicherheitsprobleme in Programmen, Netzwerken und Netzwerkprotokollen ; symmetrische und asymmetrische kryptographische Verfahren zur Verschlüsselung von Da-ten; Elektronische Signaturen und Schlüsselmanagement; Authentifizierungsverfahren: Grundlagen und Systeme; Firewall-Technologien und Sicherheitsprotokolle


124

Modul: Sicherheit in verteilten Systemen



Literatur:

Pfleeger, Pfleeger: Security in Computing, Prentice Hall, 2003; Bishop: Introduction to Computer Security, Addison Wesley, 2005; Stallings: Cryptography and Network Secu-rity, Prentice Hall, 2003; Eckert: IT-Sicherheit, Olden-bourg-Verlag, 4. Auflage, 2006


125

Modul: Datenbanken und Informationssysteme II

Kürzel: INF A08

Untertitel: -



S

3 SWS insgesamt.

1 Datenbanken und Informationssysteme II - Vorlesung 2

2 Datenbanken und Informationssysteme II - Übung 1

Semester: 6


Sprache: deutsch


Angewandte Informatik (Master) Angewandte Informatik (Bachelor) Lehramtsstudiengang Informatik (Staatsexa-men)




Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module: INF 09 - Datenbanken und Informationssyste-me



Vertiefte Kenntnisse der wesentlichen Umsetzungskonzep-te von Datenbanksystemen hinsichtlich Aufbau (Architek-tur) von Datenbanksystemen und Umsetzung von Tran-saktionen

Inhalt: Architektur von Datenbanksysteme: Externspeicher-


126

Modul: Datenbanken und Informationssysteme II

verwaltung, Systempuffer, Zugriffspfade; Transaktions-verarbeitung: ACID-Konzept, Implementierung von trans-aktionalen Eigenschaften, Synchronisation, 2PC-Protokoll, Logging, Recovery, Transaktionsmodelle


Medienformen: Tafel, ppt-Präsentation

Literatur: Härder, T.: Architektur von Datenbanksystemen; Gray, J.; Reuter, A.: Transaction Systems


127

3.4 Spezialmodule im Bereich Informatik

Kennung Modul LP INF S01 Entwicklung großer Softwaresysteme 8

INF S02 Programmierung innovativer Rechnerarchitekturen 8

INF S03 Robotik und Sensorik 8

INF S04 Datenbanken 8

INF S05 Multimedia und Visualisierung 8

INF S06 Wissenschaftliches Rechnen 8

INF S07 Diskrete Algorithmen 4

INF S08 Seminar in Informatik 3

INF S09 Praktikum in Informatik 6


128

Modul: Entwicklung großer Softwaresysteme

Kürzel: INF S01

Untertitel: -



S

6 SWS insgesamt.

1 Entwicklung großer Softwaresysteme I - Vor-lesung 2

2 Entwicklung großer Softwaresysteme I - Übung 1

3 Entwicklung großer Softwaresysteme II - Vor-lesung 2

4 Entwicklung großer Softwaresysteme II - Übung 1

Semester: beliebig


Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 8

Vorausgesetzte Module: INF 10 - Software-Engineering


Teil I und II können in beliebiger Reihenfolge besucht werden.

Lernziele/Kompetenzen: Es werden ausgewählte Bereiche des Software Enginee-ring vertieft behandelt. Teil I ist der objektorientierten Modellierung gewidmet, Teil II befasst sich mit Software-


129

Modul: Entwicklung großer Softwaresysteme

entwicklungsprozessen.

Inhalt:

Gegenstand von Teil I ist die objektorientierte Modellie-rung. Zunächst wird die Modellierungssprache UML einge-führt. Danach liegt der Schwerpunkt auf dem objektorien-tierten Entwurf (insbesondere Architektur- und Entwurfs-muster und Model Driven Architecture). Teil II befasst sich mit Softwareentwicklungsprozessen und vermittelt einen Überblick über aktuelle Ansätze (agile Softwareent-wicklungsprozesse, CMMI, PSP, TSP, RUP, Werkzeugun-terstützung).



Literatur:

Teil I: Balzert, H.: Lehrbuch der Objektmodellierung (2. Auflage), Spektrum, Akademischer Verlag, Heidelberg, 2005; E. Gamma, R. Helm, R. Johnson, J. Vlissides: De-sign Patterns, Addison-Wesley, 1994; E. Freeman, F. Freeman: Head First Design Patterns, O´Reilly, 2004; F. Buschmann, R. Meunier, H. Rohnert, P. Sommerlad, M. Stal: Pattern-Oriented Software Architecture, John Wiley & Sons, 2001; Teil II: K. Beck, C. Andres: Extreme Pro-gramming Explained, Addi-son-Wesley, 2005; B. Boehm, R. Turner: Balancing Agility and Discipline, Addi-son-Wesley, 2005; P. Kruchten: The Rational Unified Process, Addison-Wesley, 2004; C. Paulk, C.V. Weber, B. Curtis, M.B. Chrissis: The Capability Maturity Model: Guidelines for Improving the Software Process, Addison-Wesley, 1995


130

Modul: Programmierung innovativer Rechnerarchitekturen

Kürzel: INF S02

Untertitel: -



S

6 SWS insgesamt.

1 Programmierung innovativer Rechnerarchitek-turen I - Vorlesung 2

2 Programmierung innovativer Rechnerarchitek-turen I - Übung 1

3 Programmierung innovativer Rechnerarchitek-turen II – Vorlesung 2

4 Programmierung innovativer Rechnerarchitek-turen II – Übung 1

Semester: beliebig


Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 8

Vorausgesetzte Module: INF 07 - Verteilte und Parallele Systeme I


Lernziele/Kompetenzen: Kenntnis der Architektur aktueller Rechnersysteme; Kenn-tnis grundlegender Programmanalyse und -transformationsverfahren; Kenntnis grundlegender Last-


131

Modul: Programmierung innovativer Rechnerarchitekturen

verteilungs- und Schedulingverfahren; Kenntnis von Mo-dellen, Standards und Middleware-Umgebung für Grid-Computing

Inhalt:

aktuelle Rechnerarchitekturen und Verbindungstechnolo-gien; Kontroll- und Datenflussanalyseverfahren, Daten-flussgleichungen und Lösungsverfahren, optimierende Transformationen; Datenabhängigkeitsanalyse, Schleifen-abhängigkeiten, Datenabhängigkeitsgleichungen und Lö-sungsverfahren; Programmtransformationen für Vektori-sierung, Parallelisierung und Cacheoptimierung



Literatur:

Allen, Kennedy: Optimizing Compilers for Modern Archi-tectures, Morgan Kaufmann, 2002; Hennessy, Patterson: Computer Architecture - A Quantitative Approach, Morgan Kaufmann, 2007; Berman Fox (Ed.): Grid Computing - Making the Global Infrastructure a Reality, Wiley, 2003


132

Modul: Robotik und Sensorik

Kürzel: INF S03

Untertitel: -



6 SWS insgesamt.

1 Grundlagen der Robotik - Vorlesung 2

2 Grundlagen der Robotik - Übung 1

3 Sensordatenverarbeitung - Vorlesung 2

4 Sensordatenverarbeitung - Übung 1

Semester: beliebig


Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 8

Vorausgesetzte Module: INF A05 - Eingebettete Syste-me


Lernziele/Kompetenzen: Das Modul vermittelt vertiefte Kenntnisse verschiedener technischer und informatischer Aspekte von Robotern und von Sensoren und der Verarbeitung ihrer Signale.

Inhalt:

Aktuatorik (insb. Mechanik, Geometrie, Kinematik, Dyna-mik), Steuerung, Programmierung, Planung und Architek-tur von Roboter Funktion, Messprinzip, Technologie und Modellierung von Sensorsystemen sowie über Digitalisie-


133

Modul: Robotik und Sensorik

rung, Aufbereitung, Mustererkennung, Klassifikation, Fusi-on von Sensorsignalen.



Literatur:

Adam W., et al.: „Sensoren für die Produktionstechnik“, Springer, 1997 Jähne B.: “Digitale Bildverarbeitung”, Springer, 2002 Craig J.J.: „Introduction to Robotics – Mechanics and Con-trol“, 3. Auflage, 2005.


134

Modul: Datenbanken

Kürzel: INF S04

Untertitel: -



S

6 SWS insgesamt.

1 Datenbankkonzepte für große, verteilte An-wendungen - Vorlesung 2

2 Datenbankkonzepze für große, verteilte An-wendungen - Übung 1

3 Entwicklung webbasierter Anwendungssyste-me - Vorlesung 2

4 Entwicklung webbasierter Anwendungssyste-me - Übung 1

Semester: beliebig


Sprache: deutsch


Angewandte Informatik (Master) Lehramtsstudiengang Informatik (Staatsexa-men)




Leistungspunkte: 8

Vorausgesetzte Module: INF 09 - Datenbanken und Informationssysteme


Lernziele/Kompetenzen: Vertiefung von Datenbankkenntnissen hinsichtlich der Im-plementierung umfangreicher Anwendungen, Kenntnisse von Methoden zur Datenanalyse, Komplexitätsberechnung


135

Modul: Datenbanken

von Datenbankanwendungen; Kenntnisse Von Konzepten, Methoden Und Systemen Zur Entwicklung Webbasierter Anwendungssystemen. Vermittlung Von Fähigkeiten zur Auswahl von Modellierungs- und Implementierungskon-zepten bei der Erstellung webbasierter Anwendungssys-teme

Inhalt:

Datenbankkonzepte für große, verteilte Anwendungen: Mehrrechnerdatenbanksysteme (Shared Nothing- bzw. Shared Disk-Architekturen), Data Warehouse Systeme (Cube-Modell, Implementierung, Zugriffspfade); Entwick-lung webbasierter Anwendungssysteme: Entwicklungsme-thoden webbasierter Anwendungssysteme; Techniken zur Entwicklung webbasierter Anwendungssysteme: Web Ser-vices, Komponententechnologien, Sicherheitsaspekte, Prozessmanagement

Studien-/Prüfungsleistungen: Teilprüfungen

Medienformen: Beamer, Tafelanschrift

Literatur:

Türker, Saake: Objektrelationale Datenbanken; Bauer, Günzel: Datawarehouse-Systeme. Jablonski, S.; Petrov, I.; Meiler, C.; Mayer, U.: Guide to Web Applications and Web Plattform Architectures. Sprin-ger, 2005


136

Modul: Multimedia und Visualisierung

Kürzel: INF S05

Untertitel: -



6 SWS insgesamt.

1 Multimedia und Visualisierung I - Vorlesung 2

2 Multimedia und Visualisierung I - Übung 1

3 Multimedia und Visualisierung II - Vorlesung 2

4 Multimedia und Visualisierung II - Übung 1

Semester: beliebig

Modulverantwortliche(r): Angewandte Informatik V

Sprache: deutsch

Zuordnung zum Curricu-lum: Angewandte Informatik (Master)

Lehrform/SWS: Vorlesung, 4 SWS Übungen, 2 SWS


Angebotshäufigkeit: (wird angeboten sobald Lehrstuhl V besetzt ist)

Leistungspunkte: 8

Vorausgesetzte Module: INF 08 - Multimediale Systeme I INF A01 - Multimediale Systeme II



Inhalt: -


Medienformen: tbd

Literatur: tbd


137

Modul: Wissenschaftliches Rechnen

Kürzel: INF S06

Untertitel: -



6 SWS insgesamt.

1 Wissenschaftliches Rechnen I - Vorlesung 2

2 Wissenschaftliches Rechnen I - Übung 1

3 Wissenschaftliches Rechnen II - Vorlesung 2

4 Wissenschaftliches Rechnen II - Übung 1

Semester: Abwechselnd WS und SS


Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 8


Mat 01 - Ingenieurmathematik I Mat 02 - Ingenieurmathematik II Mat 05 - Numerische Mathematik für Naturwissenschaf-ter und Ingenieure


Lernziele/Kompetenzen: Vertiefte Kenntnisse in einem anwendungsbezogenen Teilgebiet der numerischen Mathematik

Inhalt: maschinelles Lernen mit Support-Vektor-Maschinen, Identifikation dynamischer Systeme, automatisches Diffe-


138

Modul: Wissenschaftliches Rechnen

renzieren


Medienformen: -

Literatur: K. Schittkowski: Numerical Data Fitting in Dynamical Sys-tems, Kluwer,2002


139

Modul: Diskrete Algorithmen

Kürzel: INF S07

Untertitel: Konstruktionsalgorithmen



3 SWS insgesamt.

1 Diskrete Algorithmen - Vorlesung 2

2 Diskrete Algorithmen - Übung 1

Semester: beliebig


Sprache: deutsch


Mathematik (Diplom, Master) Angewandte Informatik (Mas-ter) Wirtschaftsmathematik (Diplom)Technomathematik (Diplom)




Leistungspunkte: 4


Weitere Voraussetzun-gen: Lineare Algebra


Kenntnis der Modellierung von diskreten Problemen durch Graphen. Kenntnis der grundlegenden Ansätze mit gra-phentheoretischen Algorithmen optimale Lösungen zu fin-den; Praktische Fähigkeiten der Umsetzung algorithmi-scher Lösungen in einsetzbaren Computerprogramme

Inhalt: Beispiele für die Modellierung von Problembeschreibungen durch Graphen; Graphentheoretische Grundlagen; Daten-strukturen zur Darstellung von Graphen im Rechner, Mi-


140

Modul: Diskrete Algorithmen

nimal aufspannende Bäume; Zusammenhangskomponen-ten; Planarität; Kürzeste Wege; Flüsse in Netzwerken; Maximale Flüsse zu minimalen Kosten; Matchings


Medienformen: Tafel, Folie, Rechner

Literatur:

Krumke, Noltemeier: Graphentheoretische Konzepte und Algorithment (Teubner, 2005); Mehlhorn: Graph Algo-rithms and NP-Completeness (Springer, 1984); Carré: Graphs and Networks (Oxford University Press, 1980)


141


Kürzel: INF S08

Untertitel: -



2 SWS insgesamt.

1 Seminar in Informatik - Seminar 2

Semester: 3 oder 4


Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: 2 SWS Seminar

Arbeitsaufwand: 90 h: 30 h Präsenz, 60 h Vorbereitung von Seminar-Präsentation und Ausarbeitung


Leistungspunkte: 3




Die Studierenden sollen die Fähigkeit erlernen, einen Problembereich selbständig zu analysieren und diesen sowie Lösungskonzepte in angemessener Form zu präsen-tieren.

Inhalt: Abhängig vom anbietenden Dozenten (es können auch Seminare aus den Anwendungsgebieten gewählt werden)



Literatur: je nach Bereich, aus dem das Seminar stammt


142

Modul: Praktikum in Informatik

Kürzel: INF S09

Untertitel: -



4 SWS insgesamt.

1 Praktikum in Informatik - Praktikum 4

Semester: 3 oder 4


Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: 4 SWS Praktikum

Arbeitsaufwand: 180 h: 60 h Präsenz, 120 h Vorbereitung von Präsentation und Ausarbeitung


Leistungspunkte: 6




Die Studierenden sollen in der Lage sein, kleine bis mit-telgroße Softwaresysteme in eigenständiger Weise zu konzipieren und umzusetzen. Die projektbezogene Zu-sammenarbeit der Teilnehmer soll betont werden. Eine Intensivierung der bereits im BA-Praktikum (INF 06) er-lernten Arbeitsweise soll erfolgen.

Inhalt:

Umsetzung einer umfassenderen Aufgabenstellung aus dem Bereich der Softwareentwicklung. Die Aufgabenstel-lung soll von verschiedenen Bearbeitern (Gruppen) in Ein-zelprojekten erfolgen. Konkrete Aufgaben: Vorstellung einer Problemstellung; Analyse des Problembereichs; Konzeption eines Lösungs-konzepts; Implementierung einer Lösung; Präsentation des Lösungswegs


143




Literatur: je nach Praktikumsbereich


144

3.5 Pflichtmodule im Anwendungsbereich Bioin-formatik

Kennung Modul LP BI P01 Strukturbestimmung von Biomolekülen: Kristallographie 5

BI P02 Strukturbestimmung von Biomolekülen: Magnetische Kernre-sonanz I 5

BI P03 Modellierung und räumliche Struktur von Biomolekülen 6

BI P04 Ausgewählte Themen aus der Genetik 3


145

Modul: Strukturbestimmung von Biomolekülen: Kristallographie

Kürzel: BI P01

Untertitel: -



S

4 SWS insgesamt.

1 Strukturbestimmung von Biomolekülen: Kris-tallographie I - Vorlesung 2

2 Strukturbestimmung von Biomolekülen: Kris-tallographie I - Übung 2

Semester: 2

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Biochemie

Sprache: deutsch oder englisch





Leistungspunkte: 5




Die physikalische Grundlagen, grundlegende Techniken und Ziele der Röntgenkristallographie der Bio-Makromoleküle werden erläutert. Ziel dieser Herange-hensweise ist Vermittlung der Grundkenntnisse wie mak-romolekulare Strukturen kristallographisch bestimmt wer-den und soll ermöglichen kristallographische Strukturmo-delle hinsichtlich ihrer Aussagekraft einschätzen zu lernen.

Inhalt: In der Vorlesung wird ein thematischer Überblick über das


146

Modul: Strukturbestimmung von Biomolekülen: Kristallographie

Gebiet der Proteinkristallographie vermittelt, die Studen-ten sollen im Anschluss über Grundkenntnisse verfügen in den Bereichen: Symmetrie und Raumgruppen; Kristalle: Züchtung und Eigenschaften; Röntgenstrahlung und Röntgenbeugung am Kristall; Fourierreihen, Strukturfaktor und Phasenproblem; Datensammlung und Datenprozes-sierung; Patterson-Funktion und Molekularer Ersatz; Lö-sung des Phasenproblems durch Schweratomersatz; Anomale Streuung: SAD/ MAD und analytisches MAD; Di-rekte Methoden und Phasenoptimierung; Strukturverfeine-rung und -validierung; Elektronendichte und ihre Interpre-tation; Neue methodische Ansätze; Die Übungen vertiefen den Inhalt der Vorlesung durch Beispielrechnungen;


Medienformen: -

Literatur: -


147

Modul: Strukturbestimmung von Biomolekülen: Magnetische Kernresonanz I

Kürzel: BI P02

Untertitel: -



S

4 SWS insgesamt.

1 Strukturbestimmung von Biomolekülen: Mag-netische Kernresonanz I - Vorlesung 2

2 Strukturbestimmung von Biomolekülen: Mag-netische Kernresonanz I - Übung 2

Semester: -

Modulverantwortli-che(r): Lehrstuhl für Biopolymere

Sprache: deutsch





Angebotshäufigkeit: keine Angabe - Sommersemester

Leistungspunkte: 5



Lernziele/Kompetenzen: Verständnis der mehrdimensionalen NMR Spektroskopie zur strukturellen Charakterisierung von Proteinen.

Inhalt:

Einführung in die quantenmechanische Beschreibung von NMR Experimenten in Lösung mittels des Produktoperator-formalismus,Kohärenztransfer,Grundprinzip der Zwei- und höherdimensionalen NMR Spektroskopie, Fouriertransfor-


148

Modul: Strukturbestimmung von Biomolekülen: Magnetische Kernresonanz I

mation, Homonukleare 1H-NMR Spektroskopie von Pepti-den, mehrdimensionale heteronukleare NMR Spektroskopie an isotopenmarkierten Proteinen, Strukturbestimmende NMR Parameter, NOESY, Einführung in die Strukturberech-nung auf der Basis von NMR Daten


Medienformen: -

Literatur: Skript zur Vorlesung J. Cavanagh et al. 'Protein NMR Spec-troscopy', Academic Press


149

Modul: Modellierung und räumliche Struktur von Biomolekülen

Kürzel: BI P03

Untertitel: -



S

6 SWS insgesamt.

1 Modellierung und räumliche Struktur von Bio-molekülen - Vorlesung 4

2 Modellierung und räumliche Struktur von Bio-molekülen - Übung 2

Semester: -


Sprache: deutsch




Arbeitsaufwand: 90 Stunden Anwesenheit in den LV, 60 Stunden Vor- und Nachbereitung, 30 Stunden Prüfungsvorbereitung


Leistungspunkte: 6



Lernziele/Kompetenzen: Verständnis der Strukturen von Biomolekülen wie Protei-nen und Nuc-leinsäuren, Grundlagen der Modellierung dieser Strukturen

Inhalt:

In der Vorlesung werden Strukturelemente von Biomole-külen besprochen und der Zusammenhang dieser Struk-turelemente mit der physiologischen Molekülfunktion. Da-bei wird betont wie verschiedene experimentelle und theoretische Methoden kombiniert werden können, um


150

Modul: Modellierung und räumliche Struktur von Biomolekülen

ein Modell der zeitabhängigen dreidimensionalen Konfor-mationen zu erhalten.


Medienformen: -

Literatur: -


151

Modul: Ausgewählte Themen aus der Genetik

Kürzel: BI P04

Untertitel: -



S

2 SWS insgesamt.

1 Ausgewählte Themen aus der Genetik - Semi-nar 2

Semester: -


Sprache: englisch






Leistungspunkte: 3


Weitere Voraussetzun-gen: evtl. Genetik-Grundvorlesung Lst. Genetik

Lernziele/Kompetenzen: Eigenständige Literaturrecherche, Aufbau und Konzept eines Vortrags; Verwendung von Präsentationsprogram-men wie PowerPoint, Freie Rede auf Englisch

Inhalt:

Im Seminar wird zunächst allgemein behandelt wie ein Vortrag aufge-baut werden kann. Es werden Themen an die Studierenden ausgegeben, welche diese eigenständig vorbereiten. Die Studierenden erarbeiten ein Vortragskon-zept und stellen den Vortrag dann im Seminar vor. Der Vortrag soll auf Englisch gehalten werden.


152

Modul: Ausgewählte Themen aus der Genetik


Medienformen: -

Literatur: Aktuelle genetische Themen aus verschiedenen wiss. Journalen


153

3.6 Aufbaumodule im Anwendungsbereich Bioin-formatik

Kennung Modul LP BI A01 Seminar in Bioinformatik 3

BI A02 Physikalische Chemie (Nebenfach) 6

BI A03 Optische Spektroskopie von Biomolekülen 5

BI A04 Physik für Naturwissenschaftler 8

BI A05 Bioanorganische Chemie 3

BI A06 Bioorganische Chemie 3

BI A07 Organische Chemie 8

BI A08 Grundlagen der molekularen Virologie 3

BI A09 Biophysikalische Chemie 8

BI A10 Bioanalytik 3


154

Modul: Seminar in Bioinformatik

Kürzel: BI A01

Untertitel: -



2 SWS insgesamt.


Semester: -

Modulverantwortli-che(r): Dozenten der Bioinformatik

Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 3



Lernziele/Kompetenzen: Verständnis der mehrdimensionalen NMR Spektroskopie zur strukturellen Charakterisierung von Proteinen

Inhalt:

Einführung in die quantenmechanische Beschreibung von NMR Experimenten in Lösung mittels des Produktoperator-formalismus,Kohärenztransfer,Grundprinzip der Zwei und höherdimensionalen NMR Spektroskopie, Fouriertransfor-mation, Homonukleare 1H NMR Spektroskopie von Pepti-den, mehrdimensionale heteronukleare NMR Spektroskopie an isotopenmarkierten Proteinen, Strukturbestimmende NMR Parameter, NOESY, Einführung in die Strukturberech-nung auf der Basis von NMR Daten


155

Modul: Seminar in Bioinformatik


Medienformen: -

Literatur: Skript zur Vorlesung; J. Cavanagh et al. 'Protein NMR Spectroscopy', Academic Press


156

Modul: Physikalische Chemie (Nebenfach)

Kürzel: BI A02

Untertitel: -



5 SWS insgesamt.

1 Physikalische Chemie (Nebenfach) - Vorlesung 3

2 Physikalische Chemie (Nebenfach) - Übung 2

Semester: 2

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Physikalische Chemie II

Sprache: deutsch



Arbeitsaufwand: 180h zusammengesetzt aus 45h Vorlesung und 30h Übung im Präsenzstudium sowie ca. 75h Eigenstudium und 30 h Prüfungsvorbereitung


Leistungspunkte: 6




In dieser Veranstaltung werden die im Modul BI 01 be-handelten Themen vertieft und erweitert. Die Studieren-den werden dadurch in die Lage versetzt umwelt- und biochemischen Fragestellungen bearbeiten zu können.

Inhalt:

Diese Veranstaltung vermittelt einen vertieften Einblick in die chemische Thermodynamik. Hauptsätze, sowie deren Bedeutung für umweltchemische Fragestellungen, werden vertieft behandelt. Elektrochemische Grundkenntnisse werden vermittelt. Ferner gibt ein Kapitel über chemische Kinetik einen Einblick in die Dynamik chemische Reaktio-


157

Modul: Physikalische Chemie (Nebenfach)

nen.


Medienformen: -

Literatur: P. W. Atkins, Physikalische Chemie; G. Wedler, Lehrbuch der Physikalischen Chemie; Th. Engel, P. Reid, Physikali-sche Chemie


158

Modul: Optische Spektroskopie von Biomolekülen

Kürzel: BI A03

Untertitel: Bio-Spekt



S

4 SWS insgesamt.



Semester: 4


Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: Vorlesung 2 SWS, Seminar/Übung 2 SWS



Leistungspunkte: 5



Lernziele/Kompetenzen: Verständnis optisch-spektroskopischer Analyseverfahren und ihrer Anwendung auf biologische Makromoleküle.

Inhalt:

Einführung in die molekularen Grundlagen der UV-VIS Ab-sorptionsspektroskopie, der IR- und Ramanspektroskopie, der Fluoreszenzspektroskopie und der CD-Spektroskopie; Aufbau der Messapparaturen; Anwendung auf Biomolekü-le; Auswertung und Interpretation der Daten.


159

Modul: Optische Spektroskopie von Biomolekülen


Medienformen: -

Literatur:

Handouts zur Vorlesung; W. Schmidt: Optical Spectrosco-py in Chemistry and Life Sciences, Wiley-VCH; R. Winter & F. Noll: Methoden der Biophysikalischen Chemie, Teubner Studienbücher-Chemie; K. van Holde et al.: Prin-ciples of Physical Biochemistry, Pearson/Prentice-Hall;


160

Modul: Physik für Naturwissenschaftler

Kürzel: BI A04

Untertitel: -



6 SWS insgesamt.

1 Physik für Naturwissenschaftler - Vorlesung 4


Semester: 1

Modulverantwortliche(r): Dozenten der Physik

Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 8




Die Veranstaltung dient der Wiederholung des Schulstof-fes und vertieft diesen auf den Gebieten Mechanik, Wel-lenlehre und Teilgebieten der Elektrizitätslehre. Die Stu-dierenden sollen befähigt werden, in den Gebieten grund-legende physikalische Gesetzmäßigkeiten zu erkennen und anwenden zu können. Dazu finden vertiefende Übun-gen statt.

Inhalt:

Schwerpunkte sind der Messvorgang und Einheitensyste-me, Kinematik und Dynamik des Massenpunktes, Arbeit, Energie, Leistung und Drehbewegungen starrer Körper, erzwungene Schwingungen und Resonanz, Reflexion, Bre-


161

Modul: Physik für Naturwissenschaftler

chung, Beugung, Gruppen- und Phasengeschwindigkeit und die Gesetze der Elektrostatik. Die Übungen dienen der Vertiefung des Stoffes, insbesondere zur Befähigung, Anwendungsaufgaben sicher zu lösen. Im Praktikum wer-den Versuche durchgeführt.


Medienformen: -

Literatur: -


162

Modul: Bioanorganische Chemie

Kürzel: BI A05

Untertitel: Bioanorganische Chemie: Struktur und Funktion von Me-talloproteinen



2 SWS insgesamt.


Semester: 4

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Biochemie







Leistungspunkte: 3




Im Schnittpunkt von chemischen, biologischen, physikali-schen und medizinischen Wissenschaften wird die Struk-tur und die Funktion von biologischen Metallzentren erläu-tert. Ziel dieser Herangehensweise ist Vermittlung zwi-schen der Reaktivität von Metallen und ihrer biologisch-medizinischen Wirkung.

Inhalt:

In der Vorlesung werden die Grundlagen der biologisch nutzbaren Elemente und die Funktionalität von Metallio-nen in biologischen Systemen behandelt. Neben den gän-gigen Methoden zur Untersuchung von Metalloproteinen liegt der Schwerpunkt der Vorlesung bei: Katalyse durch


163

Modul: Bioanorganische Chemie

Metalloenzyme, Elektronentransport, Photosynthese, bio-logische Chemie des Sauerstoffs, organometallische Che-mie in der Natur, sowie die biologische Aufnahme, Spei-cherung und Verwertung von Metallen.


Medienformen: -

Literatur: -


164

Modul: Bioorganische Chemie

Kürzel: BI A06

Untertitel: -



2 SWS insgesamt.


Semester: -

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Bioorganische Chemie

Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 3




Ausgehend von der Struktur, den Eigenschaften und der Synthese von Biomakromolekülen wird ein interdisziplinä-rer Ansatz gewählt, um das Potential von gezielten Ver-änderungen an Biomolekülen für bio-medizinische Zwecke aufzuzeigen.

Inhalt:

Im Einzelnen werden behandelt: Biologisch aktive Pepti-de, chemische und enzymatische Synthesen von Amino-säuren und Peptiden, analytische Methoden zur Trennung und Charakterisierung von Biomolekülen, Festphasensyn-thesen, Proteinsynthese.



165

Modul: Bioorganische Chemie

Medienformen: -

Literatur: Sewald, Jakubke: Peptides: Chemistry and Biology; Wiley-VCH


166

Modul: Organische Chemie

Kürzel: BI A07

Untertitel: Grundlagen I



6 SWS insgesamt.



Semester: -

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Organische Chemie I

Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 8




Das Modul macht die Studierenden mit den grundlegen-den Konzepten, der charakteristischen Denkweise und den Fakten der Organischen Chemie bekannt. Anhand vonSchlüsselexperimenten wird die Tragfähigkeit dieser theo-retischen Konzepte demonstriert, sowie eine zunehmende Sicherheit im Umgang mit ihnen bei der Lösung konkreter organisch-chemischer Problemstellungen erworben.

Inhalt:

Die Vorlesung Grundlagen der Organischen Chemie be-handelt nach einem Überblick über die Bedeutung und die Historie des Fachs folgende Themenfelder und Konzepte: Struktur und Bindung: Elektronegativität, Resonanz, Hyb-


167


ridisierung, Aromatizität. Stereochemie: Konformation, Konfiguration, Chiralität. Reaktivität: Chemie funktioneller Gruppen (z.B. Alkane, Alkene, Amine, Alkohole, Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren, Ester, Amide, Aromaten). Mecha-nismen: Energieprofile, Acidität, Nucleophilie/ Elektrophi-lie, elektrophile Addition an Alkene, nucleophile Substitu-tion am sp3-C-Atom, Eliminierungen, aromatische Substi-tution


Medienformen: -

Literatur: -


168

Modul: Grundlagen der molekularen Virologie

Kürzel: BI A08

Untertitel: -



S

2 SWS insgesamt.

1 Grundlagen der molekularen Virologie - Vorle-sung 2

Semester: 5


Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 3




Die Studierenden sollen Kenntnisse in der molekularen Virolgie erwerben . Der Aufbau und der Lebenszyklus wichtiger eukaryontischer und krankheiterelevanter Viren wird vermittelt. Virologische, molekularbiologische, bio-chemische und biophysikalische Fragestellungen werden miteinander verknüpft.

Inhalt: In der Vorlesung werden die Grundlagen der molekularen Virologie, der Aufbau, die Replikation und die Pathogene-se einzelner Virusgruppen wie HIV, Herpes, Influenza, Po-


169

Modul: Grundlagen der molekularen Virologie

lio, Hepatitis sowie Strategien zur Virusbekämpfung be-handelt. Verschiedene Mechanismen z.B. viraler Enzyme werden auf molekularer Ebene erklärt


Medienformen: -

Literatur: S. Modrow: Molekulare Virologie; Flint et al. Principles of Virology


170

Modul: Biophysikalische Chemie

Kürzel: BI A09

Untertitel: -



10 SWS insgesamt.


Semester: 3


Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: Praktikum 10 SWS



Leistungspunkte: 8



Lernziele/Kompetenzen: Die Studierenden sollen anhand ausgewählter Versuche grundlegende experimentelle Methoden der biophysikali-schen Chemie kennen lernen.

Inhalt:

Im Rahmen dieses Moduls werden ausgewählte Versuche zu den Themengebieten Proteinreinigung, Chromatogra-phie, CD- und Fluoreszenzspektroskopie, NMR Spektros-kopie, Proteinkristallisation, Strukturberechnung durchge-führt.


Medienformen: -


171

Modul: Biophysikalische Chemie

Literatur: -


172

Modul: Bioanalytik

Kürzel: BI A10

Untertitel: -



2 SWS insgesamt.


Semester: WS


Sprache: englisch oder deutsch




Arbeitsaufwand:

Für die Lehrveranstaltungen fallen 30 Stunden Anwesen-heit, 30 Stunden Vor- und Nachbereitung sowie 30 Stun-den Prüfungsvorbereitung an. Damit beträgt der Gesamt-aufwand 90 Stunden.


Leistungspunkte: 3



Lernziele/Kompetenzen: Die Studierenden sollen die Grundlagen die analytischen Methoden in Biowissenschaften erwerben und die wichti-gen Anwendungen in Theorie und Praxis kennen lernen.

Inhalt: In der Vorlesung werden die Theorie und die Anwendun-gen von analytischen und spektroskopischen Methoden in Molekularbiologie, Medizin und Biochemie dargestellt.


Medienformen: Laptop


173

Modul: Bioanalytik

Literatur: Lottspeich, F., Engels, J.W.: Bioanalytik; Review Papers


174

3.7 Spezialmodule im Anwendungsbereich Bioin-formatik

Kennung Modul LP BI S01 Methoden der biologisch angewandten NMR-Spektroskopie 6

BI S02 Strukturbestimmung von Biomolekülen: Magnetische Kernre-sonanz II 5

BI S03 Dynamik von Biomolekülen 6

BI S04 Optische Spektroskopie zum Studium von Biomolekülen 5

BI S05 BPC: Praktikum für Bioinformatiker 11

BI S06 Vertiefungspraktikum und -seminar Bioinformatik (MA) 11

BI S07 Vertiefungspraktikum Biophysikalische Chemie (MA) 11


175

Modul: Methoden der biologisch angewandten NMR-Spektroskopie

Kürzel: BI S01

Untertitel: -



S

4 SWS insgesamt.

1 Methoden der biologisch angewandten NMR-Spektroskopie - Praktikum 4

Semester: -


Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: Praktikum, 4SWS



Leistungspunkte: 6




Im Rahmen dieses Praktikums sollen die Studierenden die experi-mentelle Durchführung mehrdimensionaler NMR Experimente und anschließende Datenanalyse zur Charak-terisierung von Proteinen kennen lernen.

Inhalt:

Vorbereitung und Durchführung mehrdimensionaler NMR Experimente, Datenverarbeitung und Analyse der Messda-ten. Zuordnung der NMR Signale in Tripelresonanzexpe-rimente, Auswertung von NOESY Spektren.



176

Modul: Methoden der biologisch angewandten NMR-Spektroskopie


Medienformen: -

Literatur: -


177

Modul: Strukturbestimmung von Biomolekülen: Magnetische Kernresonanz II

Kürzel: BI S02

Untertitel: -



S

4 SWS insgesamt.

1 Strukturbestimmung von Biomolekülen: Mag-netische Kernresonanz II - Vorlesung 2

2 Strukturbestimmung von Biomolekülen: Mag-netische Kernresonanz II - Übung 2

Semester: -


Sprache: deutsch





Angebotshäufigkeit: keine Angabe - Wintersemester

Leistungspunkte: 5



Lernziele/Kompetenzen: Im Rahmen dieses Moduls sollen die Studierenden ihre Kenntnisse der biologischen NMR Spektroskopie in Lösung vertiefen.

Inhalt:

Messung und Interpretation von Skalaren Kopplungen, Residuale Dipolare Kopplungen, NMR an größeren Protei-nen (Deuterierung, TROSY), Anregung mit selektiven Pul-sen, Selektion von Kohärenztransfers mit Phasenzyklen


178

Modul: Strukturbestimmung von Biomolekülen: Magnetische Kernresonanz II

und gepulsten Feldgradienten, NMR zur Charakterisierung molekularer Wechselwirkungen, Einführung in die Relaxa-tion


Medienformen: -

Literatur: Skript zur Vorlesung


179

Modul: Dynamik von Biomolekülen

Kürzel: BI S03

Untertitel: -



4 SWS insgesamt.

1 Dynamik von Biomolekülen - Vorlesung 4

Semester: -


Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 6



Lernziele/Kompetenzen: Beweglichkeit in Proteinen als Voraussetzung für ihre Funktion und zur Bildung von Komplexen, Methoden zur Charakterisierung der Dynamik in Biomolekülen.

Inhalt:

Grundlagen der Beweglichkeit / des Zusammenhaltes in Biomolekülen; Meßmethoden für die Dynamik in Biomole-külen, insbesondere NMR-Techniken und optisch-spektroskopische Methoden; Moleküldynamiksimulatio-nen; Vergleich von Experiment und Simulation; ausge-wählte Fallstudien.



180

Modul: Dynamik von Biomolekülen

Medienformen: -

Literatur: -


181

Modul: Optische Spektroskopie zum Studium von Biomolekülen

Kürzel: BI S04

Untertitel: -



S

4 SWS insgesamt.

1 Optische Spektroskopie zum Studium von Biomolekülen - Vorlesung 2

2 Optische Spektroskopie zum Studium von Biomolekülen - Übung 2

Semester: -


Sprache: deutsch





Angebotshäufigkeit: keine Angabe - Sommersemester

Leistungspunkte: 5



Lernziele/Kompetenzen: Optisch-spektroskopischer Analyseverfahren und ihrer Anwendung auf biologische Makromoleküle.

Inhalt:

Einführung und Vertiefung in die molekularen Grundlagen der UV-VIS Absorptionsspektroskopie, der IR- und Ra-man-Spektroskopie, der Fluoreszenzspektroskopie und der CD-Spektroskopie; Aufbau der Messapparaturen; Anwen-dung auf Biomoleküle; Auswertung und Interpretation der Daten.


182

Modul: Optische Spektroskopie zum Studium von Biomolekülen


Medienformen: -

Literatur:

Handouts zur Vorlesung; W. Schmidt: Optical Spectrosco-py in Chemistry and Life Sciences, Wiley-VCH; R. Winter & F. Noll: Methoden der Biophysikalischen Chemie, Teubner Studienbücher-Chemie; K. van Holde et al.: Principles of Physical Biochemistry, Pearson/Prentice-Hall;


183

Modul: BPC: Praktikum für Bioinformatiker

Kürzel: BI S05

Untertitel: -



S

14 SWS insgesamt.

1 BPC: Praktikum für Bioinformatiker - Prakti-kum 14

Semester: -


Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: Blockpraktikum, 14 SWS



Leistungspunkte: 11




Die Studierenden sollen im Rahmen dieses Praktikums grundlegende experimentelle Methoden der biophysikali-schen Chemie anhand ausgewählter Versuche kennenle-ren.

Inhalt:

Im Rahmen dieses Moduls werden ausgewählte Versuche zu den Themengebieten Proteinreinigung, Chromatogra-phie, CD- und Fluoreszenzspektroskopie, NMR Spektros-kopie, Proteinkristallisation, Struk-turberechnung durch-geführt.



184

Modul: BPC: Praktikum für Bioinformatiker


Medienformen: -

Literatur: -


185

Modul: Vertiefungspraktikum und -seminar Bioinformatik (MA)

Kürzel: BI S06

Untertitel: -



10 SWS insgesamt.

1 Vertiefungspraktikum Bioinformatik - Prakti-kum 8

2 Vertiefungsseminar Bioinformatik - Seminar 2

Semester: -


Sprache: -



Lehrform/SWS: Blockpraktikum 8 SWS, Seminar 2 SWS



Leistungspunkte: 11




Die Studierenden sollen ihr Fähigkeit ausbauen, wissen-schaftliche Probleme selbständig zu analysieren, zu bear-beiten und ihre eigenen Ergebnisse im Kontext der bishe-rigen Arbeiten vorzutragen.

Inhalt:

Der Inhalt richtet sich nach aktuellen Forschungsgebieten der Arbeitsgruppe Strukturbiologie/Bioinformatik und orientiert sich individuell an den Interessen der Studie-renden



186

Modul: Vertiefungspraktikum und -seminar Bioinformatik (MA)


Medienformen: -

Literatur: wird am Anfang der Lehrveranstaltung festgelegt


187

Modul: Vertiefungspraktikum Biophysikalische Chemie (MA)

Kürzel: BI S07

Untertitel: -



S

14 SWS insgesamt.

1 Vertiefungspraktikum Biophysikalische Chemie - Praktikum 14

Semester: -


Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: Blockpraktikum 14 SWS



Leistungspunkte: 11



Lernziele/Kompetenzen: Die Studierenden sollen im Rahmen dieses Praktikums ih-re Kenntnisse der biophysikalischen Chemie vertiefen.

Inhalt:

Versuche zu den Themenkreisen Proteinreinigung, CD-Spektroskopie, Fluoreszenzspektroskopie, Analyse von NMR Spektren, Strukturberechnung von Proteinstrukturen auf der Basis von NMR Daten, Automatisierung der Aus-wertung von NMR Messdaten, Moleküldynamik



188

Modul: Vertiefungspraktikum Biophysikalische Chemie (MA)

Medienformen: -

Literatur: wird am Anfang der Lehrveranstaltung bekannt gegeben


189

3.8 Pflichtmodule im Anwendungsbereich Inge-nieurinformatik

Kennung Modul LP keine Pflichtmodule

Summe: 0


190

3.9 Aufbaumodule im Anwendungsbereich Inge-nieurinformatik

Kennung Modul LP II A01 Technische Thermodynamik II 4

II A02 Rechnergestütztes Messen 4

II A03 Konstruktionslehre und CAD (Praktikum) 4

II A04 Allgemeine Verfahrenstechniken I 4

II A05 Strömungsmechanik 4

II A06 Wärme- und Stofftransport 5

II A07 Messtechnik 5

II A08 Produktionstechnik (konzeptionelle Vertiefung) 6

II A09 Produktionstechnik (praktische Vertiefung) 5

II A10 CAD + Finite Elemente Analyse 4

II A11 Verfahrenstechnik (Vertiefung) 5


191

Modul: Technische Thermodynamik II

Kürzel: II A01

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.



Semester: 4


Sprache: deutsch




Arbeitsaufwand: Wöchentlich 2 h Vorlesung plus 1 h Nachbereitung = 45 h; 1 h Übung plus 2 h Vor- und Nachbereitung = 45 h; 30 h Prüfungsvorbereitung. Gesamt: 120 h.


Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module: II 03 - Technische Thermodynamik I



Erkennen und systematisches Einordnen von thermody-namischen Fragestellungen in Natur und Technik; Erler-nen von Grundbegriffen (z. B. Wärme, Energie, Tempera-tur) und Begreifen von Gesetzmäßigkeiten (z. B. Haupt-sätze der Thermodynamik); Erlernen derMethodik zur Lö-sung thermodynamischer Aufgaben (z. B. Bilanzierung); Fähigkeit zur Anwendung auf konkrete realitätsnahe Bei-spiele (z. B. wärme- und energietechnische Auslegung ei-


192

Modul: Technische Thermodynamik II

ner Anlage).

Inhalt: Grundlagen der Thermodynamik für Ingenieure und an-wendungsorientierte Naturwissenschaftler


Medienformen: -

Literatur: -


193

Modul: Rechnergestütztes Messen

Kürzel: II A02

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.

1 Rechnergestütztes Messen - Vorlesung 2


Semester: 5


Sprache: deutsch


Angewandte Informatik (Bache-lor) Angewandte Informatik (Master)




Leistungspunkte: 4




Kenntnis des Aufbaus der Messkette vom analogen Ein-gangssignal bis zum digitalen Messwert; Bewusstsein für die Fehlerquellen bei der Analog-Digital-Umsetzung sowie bei der Näherung analoger Operationen durch digitale Signalverarbeitungsalgorithmen (Fourier-Analyse, Faltung, Korrelation; Fähigkeit zur Beurteilung der Leistungsmerk-male kommerzieller Messsystemglieder (ADU, Einsteckkar-ten, Bussysteme); Fähigkeit zur Implementierung einfa-cher Messwerterfassungs- und Signalverarbeitungsaufga-ben in Matlab und Labview; Einübung zentraler Aspekte der Methodenkompetenz (Wissenslücken erkennen und


194

Modul: Rechnergestütztes Messen

schließen, Wissen auf neue Probleme anwenden, selbst-ändiges Arbeiten, Problemlösungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten).

Inhalt:

Kenntnis des Aufbaus der Messkette vom analogen Ein-gangssignal bis zum digitalen Messwert; Bewusstsein für die Fehlerquellen bei der Analog-Digital-Umsetzung sowie bei der Näherung analoger Messsystem-Software; Analog-Digital-Umsetzung: Grundsätzliches zur Abtastung und Wertquantisierung, Abtast- und Halteglied, ADU-Prinzipien; Mathematische Beschreibung der Abtastung: Fourier-Analyse analoger Signale, Zeitdiskretisierung ana-loger Signale, Zeit- und Frequenzdiskretisierung analoger Signale; Fundamentalgesetze der Digitalisierung; Digitale Messsignalverarbeitung: Kennlinienkorrektur, Interpolati-on und Approximation, Diskrete Fourier-Transformation, Fensterung, Faltung, Filterung, Korrelation; Kommunikati-on zwischen Messeinrichtungen: Grundlagen der Bussys-teme, Räumlich begrenzte Messsysteme, Einsteckkarten, Externe Rechnerschnittstellen, Instrumentierungsbus IEEE 488, Modulare Messsysteme, Feldbusse für ausgedehnte Messsysteme.


Medienformen: Tageslichtprojektor oder Beamer; Übungen im CIP-Pool oder im Labor unter Rechnereinsatz; schriftliches Skript.

Literatur: Siehe Literaturliste im Skript.


195

Modul: Konstruktionslehre und CAD (Praktikum)

Kürzel: II A03

Untertitel: -



2 SWS insgesamt.


Semester: 6


Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: Praktikum 2 SWS

Arbeitsaufwand: 2 h Übung in Gruppen plus 2 h freies Üben = 60 h; 60 h Prüfungsvorbereitung. Gesamt: 120 h

Angebotshäufigkeit: jährlich, Sommersemester

Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module: II 01 – Technische Mechanik I II 07 – Konstruktionslehre und CAD



Praktisches Arbeiten am Projekt als Detail-Konstrukteur sorgt für die Kompetenzen eines Detail-Konstrukteurs. Fähigkeit zur qualitativen und quantitativen Behandlung von Maschinenelementen und grundlegender konstrukti-ver Probleme; Einübung zentraler Aspekte der Methoden-kompetenz (Wissenslücken erkennen und schließen, Wis-sen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbei-ten, Problemlösungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten).

Inhalt: Entwerfen eines einfachen Einzylinder-Verbrennungsmotors im Team von ca. jeweils 5 Studen-ten.


196

Modul: Konstruktionslehre und CAD (Praktikum)


Medienformen: Arbeiten im CAD-Labor am Computer

Literatur: Hanser-Lehrbuch "Decker: Maschinenelemente" und/oder Hanser-Taschenbuch „Rieg, F.; Kaczmarek, M. (Hrsg): Ta-schenbuch der Maschinenelemente“


197

Modul: Allgemeine Verfahrenstechniken I

Kürzel: II A04

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.



Semester: 3

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Werkstoffverarbeitung

Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 4



Lernziele/Kompetenzen: Methodik und Anwendung von Grundoperationen der Me-chanischen Verfahrenstechnik, industrielle Misch-, Trenn- und Fördertechnik, Bilanzierung und Dimensionsanalyse

Inhalt: Mechanische Verfahrenstechnik


Medienformen: Overhead-Folien oder Beamer, Tafelanschrieb

Literatur: -


198

Modul: Strömungsmechanik

Kürzel: II A05

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.



Semester: 5


Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 4



Lernziele/Kompetenzen: Verständnis der Konzepte der Strömungsmechanik; Befä-higung zur Berechnung von einfachen Umströmungs- und Durchströmungsproblemen

Inhalt:

Definition und Eigenschaften von Flüssigkeiten; Hydrosta-tik; Kinematik von Strömungen; Bilanzgleichungen für Masse und Impuls; MaterialgesetzeNavier-Stokes-Gleichungen; Einführung in die Dimensionsanalysis; Euler-sche Gleichung und deren Integrale: Bernoulli-Gleichung, Carnotscher Stoßverlust; inkompressible Potentialströ-mung; exakte Lösung der Navier-Stokes-Gleichungen am


199


Bespiel der stati-onären Schichtenströmung


Medienformen: Tafel

Literatur: Spurk/Aksel: Strömungslehre - Einführung in die Theorie der Strömungen, 8. Auflage, Springer-Verlag 2007


200

Modul: Wärme- und Stofftransport

Kürzel: II A06

Untertitel: -



4 SWS insgesamt.




Semester: 5


Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: Vorlesung 2 SWS, Übungen 1 SWS, Praktikum 1 SWS

Arbeitsaufwand:

Wöchentlich 2 h Vorlesung plus 1 h Nachbereitung = 45 h; 1 h Übung plus 2 h Vor- und Nachbereitung = 45 h; 1 h Praktikum plus 1 h Vorbereitung und Auswertung = 30 h; 30 h Prüfungsvorbereitung. Gesamt: 150 h.


Leistungspunkte: 5

Vorausgesetzte Module: II A01 - Technische Thermodynamik II



Erkennen und Klassifizieren natürlicher und technischer Wärmeübertragungsvorgänge; Kenntnis der entsprechen-den Gesetzmäßigkeiten und ihrer mathematischen Be-schreibung unter Nutzung von Ähnlichkeiten; Verständnis der Analogie von Wärme- und Stoffübertragung; Beherr-


201

Modul: Wärme- und Stofftransport

schung des Ablaufs bei der Lösung technischer Problem-stellungen (konkretes Problem typisieren, sinnvolle An-nahmen und Näherungen treffen, allgemeine Lösung fin-den und auf konkretes Problem übertragen).

Inhalt: Grundlagen des Wärme- und Stofftransports für Ingenieu-re und anwendungsorientierte Naturwissenschaftler.


Medienformen: -

Literatur: -


202

Modul: Messtechnik

Kürzel: II A07

Untertitel: -



4 SWS insgesamt.

1 Messtechnik - Vorlesung 2

2 Messtechnik - Übung 1

3 Messtechnik - Praktikum 1

Semester: 6


Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: Vorlesung 2 SWS Übungen 1 SWS Praktikum 1 SWS



Leistungspunkte: 5



Studierfähigkeit (z.B. Selbständigkeit, Zeitmanagement); Ingenieurma-thematische Grundlagen; II03a Elektrotech-nik.


Fähigkeit zur quantitativen Behandlung grundlegender messtechnischer Probleme; Fähigkeit zur Erkennung und Unterdrückung von Messfehlern und Störungen; Übung im Umgang mit elektrischen Messgeräten im Labor; Einü-bung zentraler Aspekte der Methodenkompetenz (Wis-senslücken erkennen und schließen, Wissen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbeiten, Problemlö-sungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten).


203

Modul: Messtechnik

Inhalt:

Allgemeine Prinzipien: Messen und Maßeinheiten, stati-sche und dynamische Eigenschaften von Messgliedern, Systemstrukturen, Signalformen. Fehler: Fehlermodell, systematische Fehler (statisch, dynamisch), zufällige Feh-ler, Fehlerfortpflanzung, Angabe von Messergebnissen; summarische Charakterisierung von Messgliedern; Zuver-lässigkeit. Störungen: Störempfindlichkeit, Selektivität, EMV, fehler- und störunterdrückende Maßnahmen (Kali-brierung, Kennlinienkorrektur, Rauschunterdrückung, EMV-verbessernde Maßnahmen). Signalaufbereitung: Messbrücke, (Operations-)Verstärker, Oszillator. Analoge Messung elektrischer Größen: Messung von Strom, Span-nung und Impedanz in Gleich- und Wechselstromkreisen. Digitale Messung elektrischer Größen: Grundbegriffe der Digitaltechnik, Gatter, Schaltnetze, bistabile Kippstufen, Schaltwerke; Abtastung; Zeit-, Frequenz-, Perioden-dauermessung; A/D-Umsetzer


Medienformen: Tageslichtprojektor oder Beamer; schriftliches Skript.

Literatur: Siehe Literaturliste im Skript.


204

Modul: Produktionstechnik (konzeptionelle Vertiefung)

Kürzel: II A08

Untertitel: -



S

4 SWS insgesamt.



Semester: 6


Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 6




Vermittlung der Kenntnisse zur Analyse, Bewertung und Auswahl von Fertigungsverfahren und Werkzeugmaschi-nen sowie deren Komponenten. Vermittlung des Bewuss-tseins für Zusammenhänge zwischen Produktentwicklung / Produktentstehung und Umweltauswirkungen, Denken systemgrenzenüberschreitend / in Zusammenhängen, selbstständiges Erarbeiten von Schlüsselkennwerten im Rahmen eines Seminars

Inhalt: Fertigungsverfahren Fügen, Beschichten, Stoffeigenschaft


205

Modul: Produktionstechnik (konzeptionelle Vertiefung)

ändern; Werkzeugmaschinen-Komponenten (Gestelle, La-ger, Antriebe- und Getriebe, Handhabungssysteme), Steuerungstechnik in Werkzeugmaschinen. Grundlagen der Produktionstechnik, Lebenszyklusbetrachtungen, de-montagegerechtes Konstruieren, verwertungsgerechtes Konstruieren, Remanufacturing, Reinigungsvorgänge, Ent-sorgungsvorgänge, produktbezogener Service


Medienformen: -

Literatur: -


206

Modul: Produktionstechnik (praktische Vertiefung)

Kürzel: II A09

Untertitel: -



S

4 SWS insgesamt.



Semester: 6


Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: Vorlesung 2 SWS, Praktikum 2 SWS



Leistungspunkte: 5




Aneignung der grundlegenden Methoden zur Arbeitsvor-bereitung, Fertigung und Qualitätsüberprüfung; Kenntnis der Bedienung und Nutzung sowie der Leistungsfähigkeit von modernen Maschinen, Geräten und Anlagen in der Fertigungstechnik. Vermittlung des Bewusstseins für Zu-sammenhänge zwischen Produktentwicklung / Produkt-entstehung und Umweltauswirkungen, Denken systemg-renzenüberschreitend / in Zusammenhängen, selbststän-diges Erarbeiten von Schlüsselkennwerten im Rahmen ei-nes Seminars


207

Modul: Produktionstechnik (praktische Vertiefung)

Inhalt:

Programmierung von Werkzeugmaschinen mit verschie-denen, in der industriellen Praxis angewandten Verfahren (DIN/ISO-Code, werkstattorientierte Programmierung, CAD/CAM-Kopplung) anhand von ausgewählten Bauteilen; Praktische Durchführung von Messungen zur Überprüfung der Grob- und Feingestalt von Werkstücken und Bauteilen mit einer Koordinatenmessmaschine sowie einem Oberflä-chenmessgerät. Grundlagen der Produktionstechnik, Le-benszyklusbetrachtungen, demontagegerechtes Kons-truieren, verwertungsgerechtes Konstruieren, Remanufac-turing, Reinigungsvorgänge, Entsorgungsvorgänge, pro-duktbezogener Service


Medienformen: -

Literatur: -


208

Modul: CAD + Finite Elemente Analyse

Kürzel: II A10

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.



Semester: 6


Sprache: deutsch


Angewandte Informatik (Bachelor) Angewandte Informatik (Master)




Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module: II 01 - Technische Mechanik I II 07 - Konstruktionslehre und CAD



Finite Elemente Analyse für Ingenieuranwendungen;Grundkompetenz eines Berechnungsingenieurs. Fähigkeit zur quantitativen Behandlung von schwierigeren Berech-nungsfragen; Einübung zentraler Aspekte der Methoden-kompetenz (Wissenslücken erkennen und schließen, Wis-sen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbei-ten, Problemlösungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten).

Inhalt: Einführung, Elastizitätsgesetze, Element-


209

Modul: CAD + Finite Elemente Analyse

Steifigkeitsmatrizen für ebene und räumliche Probleme (Scheiben, Platten, Balken, Stäbe, Tori, Volumenelemen-te), Compilation, Speichertechniken, verschiedene Glei-chungssystemsolver, Spannungsmatrizen, Netzgenerie-rung, Aspekte der Programmierung, Interpretation der Ergebnisse.


Medienformen: Vorlesung mit Theorie und Fallbeispielen, Übungen an verschiedenen FE-Systemen (Pro/MECHANICA, ADINA, Z88)

Literatur: Hanser Fachbuch „Rieg, F.; Hackenschmidt, R.: Finite Elemente Analyse für Ingenieure. 2.Auflage“


210

Modul: Verfahrenstechnik (Vertiefung)

Kürzel: II A11

Untertitel: -



4 SWS insgesamt.


2 Verfahrenstechnik - Praktikum 2

Semester: 5 und 6

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Werkstoffverarbeitung

Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: Vorlesung 2 SWS, Praktikum 2 SWS

Arbeitsaufwand:

Wöchentlich 2 h Vorlesung plus 2 h Nachbereitung = 60 h; 30 h Prüfungsvorbereitung = 90 h

Blockpraktikum entsprechend 30 h Praktikum plus 30 h Vor- und Nachbereitung = 60 h Gesamt: 150 h


Leistungspunkte: 5

Vorausgesetzte Module: II 08 – Allgemeine Verfahrenstechniken II



Erwerb von methodischem und stofflichem Wissen über die wichtigsten Produktionsverfahren. Vertieftes Ver-ständnis für die Ausbildung von Eigenschaften eines Grundstoffs oder Werkstoffs entlang der Prozesskette.

Inhalt: Stoffklassenübergreifende Vermittlung von Methoden und


211

Modul: Verfahrenstechnik (Vertiefung)

Verfahren entlang der Prozesskette vom Rohstoff zum Grundstoff und zu Halbzeugen sowie Bauteilen. Stoff- und Energiebilanz, Reinheitsanforderungen und Nachhaltigkeit moderner Verfahren zur Herstellung von Grundstoffen und Werkstoffen.


Medienformen: Vorlesung (Power Point), Filme, experimentelles Arbeiten

Literatur:

[1] U. Onken, A. Behr; Chemische Prozesskunde, Bd. 3, G. Thieme Verlag, 1996 [2] Hornbogen, Haddenhorst, Jost, Werkstoffe: Fragen, Antworten, Begriffe, 1995 [3] Bargel, H.-J., Hilbrans, H.,Hübner, K.-H., Krüger, O., Schulze, G. Werkstoffkunde, Reihe VDI-Buch, Springer Verlag, 2005 [4] Singer, R.F., Ilschner, B. Werkstoffwisssenschaften und Fertigungstechnik, Springer-Lehrbuch, 2004


212

3.10 Spezialmodule im Anwendungsbereich Inge-nieurinformatik

Kennung Modul LP II S01 Systementwicklung und Konstruktion 4

II S02 Modelle und Simulation thermofluiddynamischer Prozesse 6

II S03 Energiemanagement 3

II S04 Antriebstechnik II 4

II S05 Anwenderkurs: Pro/ENGINEER 5

II S06 Höhere Finite Elemente Analyse 4


213

Modul: Systementwicklung und Konstruktion

Kürzel: II S01

Untertitel: -



S

3 SWS insgesamt.

1 Systementwicklung und Konstruktion - Vorle-sung 3

Semester: -


Sprache: deutsch





Angebotshäufigkeit: jedes Jahr, Wintersemester

Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module: II 07 – Konstruktionslehre und CAD



Methodisches Konstruieren nach Pahl/Beitz. Kompetenzen eines Chefingenieurs. Fähigkeit zur qualitativen Behand-lung von Maschinesystemen und zur Produktentwicklung; Einübung zentraler Aspekte der Methodenkompetenz (Wissenslücken erkennen und schließen, Wissen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbeiten, Problemlö-sungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten).

Inhalt: Methodisches Konstruieren nach Pahl/Beitz (Klären der


214

Modul: Systementwicklung und Konstruktion

Aufgabe – Konzipieren – Entwerfen – Ausarbeiten), Ge-staltungsregeln, Einführung in die Kostenrechnung für Ingenieure, strategisches Vorgehen bei der Produktpla-nung, der Marktbeobachtung und –bearbeitung, Ver-triebsfragen, Entwurf von Baureihen und Baukästen, Ähn-lichkeitsgesetze


Medienformen: -

Literatur: Springer-Lehrbuch „Pahl/Beitz: Konstruktionslehre“


215

Modul: Modelle und Simulation thermofluiddynamischer Prozesse

Kürzel: II S02

Untertitel: -



S

4 SWS insgesamt.

1 Numerische Methoden der Thermofluiddyna-mik - Vorlesung 2

2 Numerische Methoden der Thermofluiddyna-mik – Übung 2

Semester: 3


Sprache: deutsch




Arbeitsaufwand:

Wöchentlich 2 h Vorlesung plus 2 h Nachbereitung = 60 h; 2 h Übung plus 2 h Vor- und Nachbereitung sowie 1 h Auswertung = 75 h; 45 h Prüfungsvorbereitung. Gesamt: 180 h.


Leistungspunkte: 6



Grundlagen numerischer Mathematik ( z.B. Mat 05) wün-schenswert


Fähigkeit zur problemangepassten Modellbildung und numerischen Simulation thermodynamischer und thermo-fluidmechanischer Problemstellungen sowie zur kritische Bewertung von Simulationsergebnissen


216

Modul: Modelle und Simulation thermofluiddynamischer Prozesse

Inhalt:

Mathematische Beschreibung grundlegender Prozesse, Auswahl und Anwendung problemangepasster numeri-scher Lösungsansätze und –verfahren, Kriterien zur Be-wertung von Ergebnissen


Medienformen: Folien, PC

Literatur: -


217

Modul: Energiemanagement

Kürzel: II S03

Untertitel: -



2 SWS insgesamt.

1 Energiemanagement - Vorlesung 1

2 Energiemanagement - Übung 1

Semester: 2


Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 3

Vorausgesetzte Module: II A01 – Technische Thermodynamik II


Lernziele/Kompetenzen: Fähigkeiten zur Analyse, Konzeption, systematischen Be-wertung und Optimierung von energietechnischen Anla-gen

Inhalt:

Grundlagen der rationellen Energieanwendung, Bestim-mungsfaktoren des Energiebedarfs, Bilanzierung von Energiesystemen, Analyse und Auslegung von Ener-gieumwandlungsanlagen, Maßnahmen und technische


218

Modul: Energiemanagement

Konzepte zur rationellen Energieanwendung


Medienformen: Folien

Literatur: -


219

Modul: Antriebstechnik II

Kürzel: II S04

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.

1 Antriebstechnik II - Vorlesung 3

Semester: -


Sprache: deutsch





Angebotshäufigkeit: immer Sommersemester

Leistungspunkte: 4




Kompetenzen in Antriebsmaschinen. Fähigkeit zur qualita-tiven Behandlung von Antriebsmaschinen und damit ver-bundener konstruktiver Probleme; Einübung zentraler Aspekte der Methodenkompetenz (Wissenslücken erken-nen und schließen, Wissen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbeiten, Problemlösungsfähigkeit, analyti-sche Fähigkeiten).

Inhalt: Verbrennungsmotoren, deren Nebenaggregate und Be-triebsstoffe, Umweltaspekte, Elektromotoren und Genera-toren (Gleichstrom-, Asynchron- und Synchronmaschinen,


220

Modul: Antriebstechnik II

permanent erregte DC-Motore), Frequenzumrichter, elekt-rische Energiesysteme, hydraulische Maschinen (Kaplan, Francis, Pelton), Dampf- und Gasturbinen.


Medienformen: Vorlesung und Übungen im Labor

Literatur: Skript auf CD-ROM


221

Modul: Anwenderkurs: Pro/ENGINEER

Kürzel: II S05

Untertitel: -



S

4 SWS insgesamt.

1 Anwenderkurs: Pro/Engineer und Pro/Mechanica 4

Semester: 5


Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: Blockpraktikum, 2-wöchiger (= 4 SWS) Blockkurs in den Se-mesterferien im Frühjahr, Anmeldung erforderlich



Leistungspunkte: 5




Das Arbeiten mit 3D-CAD-Systemen durch industrierele-vantes Training anhand des Systems PTC Pro/ENGINEER erlernen.. Fähigkeit zur qualitativen Modellierung von Bauteilen, Baugruppen und Zeichnungen sowie ganzer technischer Systeme; Einübung zentraler Aspekte der Me-thodenkompetenz (Wissenslücken erkennen und schlie-ßen, Wissen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbeiten).

Inhalt: orientiert sich am Hanser-Lehrbuch „Pro/ENGINEER –


222

Modul: Anwenderkurs: Pro/ENGINEER

Bauteile, Baugruppen, Zeichnungen“ von Rosemann et al.


Medienformen: Seminaristische Vorträge, Vorlesungen, zum größten Teil eigenes Üben am Computer

Literatur: Skript, o.g. Lehrbuch


223

Modul: Höhere Finite Elemente Analyse

Kürzel: II S06

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.

1 Höhere Finite Elemente Analyse – Vorlesung 2

2 Höhere Finite Elemente Analyse – Übung 1

Semester: -


Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 4




Inhalt: -


Medienformen: -

Literatur: -


224

3.11 Pflichtmodule im Anwendungsbereich Umwelt-informatik

Kennung Modul LP UI P01 Ringmodul: Einführung in die Umweltnaturwissenschaften 6


225

Modul: Ringmodul: Einführung in die Umweltnaturwissenschaften

Kürzel: UI P01

Untertitel: -



4 SWS insgesamt.

1 Ringmodul - Vorlesung 4

Semester: 1


Sprache: deutsch



Lehrform/SWS:

Vorlesung (insgesamt 4 SWS, umgerechnet auf das ge-samte Semester) Diese Veranstaltung findet in den ersten 8 Wochen des ersten Semesters statt. Zwei Vorlesungs-blöcke mit koordinierten Inhalten werden am Beginn des Semester in jeweils vier Wochen aufeinander folgend an-geboten. Durch Wahl von durchgehenden Themen und Beispielstandorten aus der Umgebung von Bayreuth wird ein roter Faden zwischen den beteiligten Fächern ge-knüpft. Am Ende des zweiten Blocks werden in einer ganztägigen Exkursion die vorgestellten geoökologischen Fragestellungen an einem Standort mit den Studierenden diskutiert.



Leistungspunkte: 6



Lernziele/Kompetenzen: Das Lernziel ist die Schaffung einer gemeinsamen Basis in den Anwendungsfächern. Damit wird den Studierenden


226

Modul: Ringmodul: Einführung in die Umweltnaturwissenschaften

mit geoökologischem Bachelorabschluss Gelegenheit zur Abrundung ihres Grundlagenwissens gegeben. Studieren-de mit einem vergleichbaren Bachelorabschluss gewinnen einen Überblick über die Themen und Methoden der Geo-ökologie, um auf dessen Grundlage sie sich für die Wahl-veranstaltungen entscheiden. Für Studierende der Um-weltinformatik wird eine Auswahl von Blöcken aus dem Ringmodul ermöglicht.

Inhalt:

Im Ringmodul wird an dem Querschnittsthema Wasser- und Stoffhaushalt in die typischen Methoden und Frages-tellungen der Geoökologie und der Umweltnaturwissen-schaften eingeführt. Es werden Fragen zum Transport und zur Speicherung von Wasser und Inhaltsstoffen im Hinblick auf zugrunde liegende methodische Vorausset-zungen rekapituliert. Es werden - im Gegensatz zu Bache-lorabschluss - Voraussetzungen thematisiert, mit denen diese Verfahren in der Forschung kritisch geprüft und wei-ter entwickelt werden können. Die beteiligten Disziplinen verwenden dabei Daten von Forschungsflächen der Uni-versität Bayreuth. Die Inhalte werden in zwei aufeinander folgenden Blöcken gruppiert: - Mikrometeorologie, Bo-denphysik, Hydrogeologie, Umweltchemie und Modellbil-dung - Hydrologie, Bodenökologie, Geomorphologie, Bio-geografie und Agrarökologie


Medienformen: -

Literatur: -


227

3.12 Aufbaumodule im Anwendungsbereich Umwelt-informatik

Kennung Modul LP

UI A01 Seminar zu aktuellen Themen der ökologischen Modellbil-dung 3

UI A02 Einführung Umweltchemie & Ökotoxikologie 5

UI A03 Organische Chemie 8

UI A04 Entwicklung von Simulationsmodellen 6

UI A05 Einführung in die Biogeografie 3

UI A06 Umweltinformationssysteme 6

UI A07 Umweltgerechte Produktionstechnik 3

UI A08 Fernerkundung/ Digitale Bildverarbeitung 3

UI A09 Ökologische Modellbildung 6


228

Modul: Seminar zu aktuellen Themen der ökologischen Modellbildung

Kürzel: UI A01

Untertitel: -



S

2 SWS insgesamt.


Semester: 5


Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 3




Inhalt: -


Medienformen: -

Literatur: -


229

Modul: Einführung Umweltchemie & Ökotoxikologie

Kürzel: UI A02

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.



Semester: 3 (Umweltchemie) und 5 (Ökotoxikologie)

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Umweltchemie und Ökotoxikologie

Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: Vorlesung 2 SWS, Vorlesung 1 SWS

Arbeitsaufwand:

150 h: 90 Stunden (Umweltchemie, 30 h Präsenz, 60 h Vor- und Nachbereitung, Prüfung), 60 Stunden (Ökotoxi-kologie, 15 h Präsenz, 45 h Vor- und Nachbereitung, Prü-fung)


Leistungspunkte: 5

Vorausgesetzte Module: UI A03 - Organische Chemie (Umweltchemie) keine - (Ökotoxikologie)



Umweltchemie: Die Veranstaltung hat die Vermittlung von umweltchemischen und geochemischen Grund-kenntnissen zum Ziel. Sie legt die Grundlagen für die Risi-koanalyse zur Freisetzung von Fremdstoffen. Ökotoxikologie: Die Studierenden lernen die Anwen-dung und Interpretation von Risikoanalysen und die Grundlagen für die Prüfung und Zulassung von Chemi-kalien kennen


230


Inhalt:

Umweltchemie: Aufbauend auf einer Einführung in die geochemischen Grundlagen, die stoffliche Zusammenset-zung der globalen Kompartimente der Atmosphäre, Hyd-rosphäre, Litho/Pedosphäre und Bio/Noosphäre und der stofflichen und energetischen Flüsse zwischen ihnen, werden die wichtigsten Effekte der durch den Menschen mobilisierten oder eingetragenen Fremdstoffe behandelt und die grundlegenden Prozesse der Ausbreitung, derbio-tischen und abiotischen Transformationen einzelner Fremdstoffe präsentiert, u.a. die Bildung troposphärischer Oxidantien, Photoabbau und photochemischer Smog, tro-posphärische Ozon-Bildung und stratosphärischer Ozon-Abbau, sowie der natürliche und anthropogene Treibhaus-Effekt und die CO2-Problematik. Des Weiteren wird ein Überblick der Trink-/Brauchwasser Aufbereitung, der Ab-bau von Fremdstoffen, z.B. von Pestiziden, in der Hydros-phäre und im Boden, sowie die Verteilung von Fremdstof-fen in der Umwelt nach dem Fugazitäts-Prinzip vermittelt und deren umweltchemische Effekte behandelt. Ökotoxikologie: Drei Themenschwerpunkte: Grundla-gen der Ökotoxikologie, Expositions- und Wirkungsanaly-se, sowie deren praktische Umsetzung in Risikoanalyse im Rahmen der Chemikalienzulassung. 1. Ökotoxikologie: Er-läutert werden grundlegende Definitionen, Umweltchemi-kalien, Emission, Immission und Exposition. Weitere The-men sind Kompartimente, Verteilungsprozesse, Fugazi-tätsmodelle sowie abiotische Abbauwege und biotische Metabolisierungswege. Physiologische Aspekte der Auf-nahme von Fremdstoffen werden an den Beispielen Mik-roorganismen, Pflanzen und Tieren vorgestellt. 2 Expositi-ons- und Wirkungs-Analyse: Behandelt werden toxische Wirkungen auf molekularer, zellulärer, geweblicher und individueller Ebene. Des Weiteren werden Populationsdy-namik, logistische Gleichung, Nahrungsnetze, Energieflüs-se und Stoff-Flüsse erläutert. 3 Chemikalienzulassung: In-halte dieses Vorlesungsteils sind ökotoxikologische Test-methoden, Expositions- (PEC) und Wirkungs-Analyse (PNEC), Risikoabschätzung und Bewertung.


Medienformen: -


231


Literatur: -


232


Kürzel: UI A03

Untertitel: -



6 SWS insgesamt.



Semester: 2

Modulverantwortliche(r): Lehrstühle der Organischen Chemie

Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 8

Vorausgesetzte Module: UI 03 - Grundvorlesung Allgemeine und anorganische Chemie für Biologen, Geoökologen und Physiker



Die Veranstaltung leistet eine Einführung in die grundle-genden Kenntnisse der organischen Chemie und versetzt die Studierenden in die Lage, die Reaktivität von Verbin-dungen durch Anwendung z.B. von Bindungskonzepten und kinetischen und thermodynamischen Gesetzmäßigkei-ten einzuschätzen. Außerdem wird den Studierenden ein Einblick in wichtige industrielle Prozesse vermittelt.

Inhalt: Die Veranstaltung umfasst vier Themenschwerpunkte: Struktur und Bindung, Stereochemie, Reaktivität und Me-chanismen.1 Struktur und Bindung: Erläutert werden Le-


233


wis Theorie, Formalladungen, Elektronegativität, Reso-nanz, Hybridisierung, nicht-kovalente Bindung und Aro-matizität. 2 Stereochemie: Behandelt werden Konformati-on, Konfiguration und Chiralität. 3 Reaktivität Inhalt die-ses Veranstaltungsteils ist die Chemie funktioneller Grup-pen, die an folgenden Verbindungsklassen vermittelt wird: Alkane, Alkene, Alkylhalogenide, Amine, Alkohole, Ether, Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren, Ester, Amide und ben-zoide Aromaten. Des Weiteren werden wichtige industriel-le Prozesse vorgestellt. 4 Mechanismen: Behandelt wer-den Energieprofile, Heterolyse, Homolyse, Acidität, Nuc-leophilie/Elektrophilie, Pearson¿s HSAB-Konzept, elektro-phile Addition an Alkene, nucleophile Substitution am sp3-C-Atom, Eliminierungen, elektrophile und nucleophile aromatische Substitution und kinetische vs. thermodyna-mische Reaktionskontrolle


Medienformen: Das Modul gliedert sich in eine Vorlesung mit 4 SWS und 2 SWS Übung. Die Übungen werden in Gruppen zu 15-20 Studenten durchgeführt.

Literatur: -


234

Modul: Entwicklung von Simulationsmodellen

Kürzel: UI A04

Untertitel: -



S

4 SWS insgesamt.



Semester: 5


Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 6




Eigenständige Erstellung von Prozess- und Agenten-Modell mit Simulationsumgebungen, Interpretation und Analyse von Modellergebnissen und ¿verhalten anhand von ökologischen Beispiel-Themen

Inhalt: Populationswachstum, Räuber-Beute Modelle, Agenten-modelle



235


Medienformen: Gruppen-Arbeit im CIP-Raum, Übungsaufgaben

Literatur: Publikationen aus: Ecological Modelling Auszüge aus: J. Sterman (2000) Buiseness Dynamics: Systems Thinking and Modeling for a Complex World


236

Modul: Einführung in die Biogeografie

Kürzel: UI A05

Untertitel: -



2 SWS insgesamt.


Semester: 3

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Biogeografie

Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 3

Vorausgesetzte Module: UI 02 - Einführung in die Ökologie und Umweltwissen-schaften


Lernziele/Kompetenzen: In der Biogeographie-Vorlesung werden die allgemeinen und theoretischen Grundlagen der Verteilung des Lebens auf der Erde vermittelt.

Inhalt:

Die Vorlesung Allgemeine Biogeographie geht von Prozes-sen und Mechanismen aus, die das heutige Bild der Ver-breitung biotischer Eigenschaften prägen. Im ökologi-schen Zusammenhang ist es wichtig, die räumlichen oder zeitlichen Aspekte der Vegetation und der Tierwelt nicht nur als geographisches Muster zu begreifen, sondern die funktionellen, also kausalen Ursachen solcher Muster zu ergründen. Skalen, Auflösung bzw. Körnung von Daten,


237

Modul: Einführung in die Biogeografie

Flächengröße und Entfernung sind räumliche Parameter, die eine große ökologische Bedeutung besitzen. Im zeitli-chen Bezug sind es Begriffe wie Emergenz oder Turnover, die die Spezifik dieser Dimension kennzeichnen. Ein Schwerpunkt der Vorlesung ist die organismische Bio-geographie, also die Behandlung raumzeitlicher Aspekte auf der Organisationsebene einzelner Organismen bzw. Arten. Anschließend werden in der zönologischen und ökologischen Biogeographie die Interaktionen zwischen Lebensraum und Lebensgemeinschaft angesprochen.


Medienformen: Vorlesung

Literatur: -


238

Modul: Umweltinformationssysteme

Kürzel: UI A06

Untertitel: -



S

4 SWS insgesamt.




1

Semester: 4 (Praktikum), 5 (Seminar) und 6 (Exkursion)


Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: Praktikum 1 SWS, Seminar 2 SWS, Exkursion 1,5 Tage



Leistungspunkte: 6




Praktikum: Die Studierenden sollen mit den wichtigsten Methoden zur Bestimmung von Fließraten im Oberflächen- und Grundwasser sowie zur Bestimmung der Wasserquali-tät vor Ort vertraut gemacht werden. Dabei sollen auch die Fehler der Bestimmungen abgeschätzt werden. Mittels der von ihnen erhobenen Daten soll eine Wasserbilanz für


239

Modul: Umweltinformationssysteme

den untersuchten Bachabschnitt erstellt werden. Dabei wird den Studierenden eine Vorstellung von den üblichen Größenordnungen der Fließraten bzw. Fließgeschwindig-keiten vermittelt. Schließlich soll anhand der Auswertung der eigenen Daten die Verknüpfung von Grundwasser- und Oberflächengewässern, und die Bedeutung von Re-doxprozessen auf die Wasserqualität und ihrer Abhängig-keit von den biologischen und hydrologischen Randbedin-gungen aufgezeigt werden. Seminar: Aufbereitung von Umweltdaten in der For-schung, in der Umweltüberwachung und im betrieblichen Umweltschutz Exkursion: Aufgaben, IT-Anwendungen und Probleme im betrieblichen Umweltschutz

Inhalt:

Praktikum: Durchführung und Auswertung von Abfluss-messungen im Gerinne, Kurzpumpversuche an Grundwas-sermessstellen, Bestimmung der Eva-porationsrate und von physikalischen und chemischen Parametern im Grund- und Oberflächenwasser, Bestimmung von Fließrichtung, Fließgeschwindigkeit und Verweilzeit im ungesättigten Bo-den und im Grundwasserleiter Seminar: Datenbankanwendungen im Umweltbereich, Umweltinformationssys-teme in Betrieben, Nachhaltig-keitsbegriff, Bewertung von Umweltver-änderungen, Um-weltbilanz, Zertifizierung Exkursion: Wechselnde Themen je nach Firma: z.B. Au-di, BWM, BAT, Loewe, …


Medienformen: .ppt im Netz

Literatur: Skript, Literaturliste zu jedem Thema


240

Modul: Umweltgerechte Produktionstechnik

Kürzel: UI A07

Untertitel: -



S

2 SWS insgesamt.


Semester: 4


Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 3




Vermittlung des Bewusstseins für Zusammenhänge zwi-schen Produktentwicklung / Produktentstehung und Um-weltauswirkungen, Denken systemgrenzenüberschreitend / in Zusammenhängen, selbstständiges Erarbeiten von Schlüsselkennwerten im Rahmen eines Seminars

Inhalt:

Grundlagen der Produktionstechnik, Lebenszyklusbetrach-tungen, demontagegerechtes Konstruieren, verwertungs-gerechtes Konstruieren, Remanufacturing, Reinigungsvor-gänge, Entsorgungsvorgänge, produktbezogener Service


241

Modul: Umweltgerechte Produktionstechnik


Medienformen: -

Literatur: -


242

Modul: Fernerkundung/ Digitale Bildverarbeitung

Kürzel: UI A08

Untertitel: -



2 SWS insgesamt.

1 Fernerkundung, Digitale Bildverarbeitung - Übung 2

Semester: 5

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Bevölkerungs- und Sozialgeographie

Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: Übungen 2 SWS



Leistungspunkte: 3

Vorausgesetzte Module: UI 04 – Geo-Informationssysteme



Kenntnisse über Satellitenbilder sowie deren Interpretati-on; Kenntnisse über Methoden der Digitalen Bildverarbei-tung mit dem Ziel, diese praktisch zur Auswertung von Satellitenbildern anzuwenden

Inhalt:

Elektromagnetische Strahlung, Aufnahmesysteme, Reflek-tionseigenschaften von Vegetation, Böden, Wasser etc., Bildinterpretationen, Georeferenzierung, Bildverbesserun-gen, Filter, Hauptkomponentenanalyse, Klassifikationsver-fahren



243

Modul: Fernerkundung/ Digitale Bildverarbeitung

Medienformen: -

Literatur:

ALBERTZ, J. (2001): Einführung in die Fernerkundung. Darmstadt (53 RB 10232 A334 E3(2)). LILLESAND, Th. & KIEFER, R. (19943): Remote Sensing and Image Interpre-tation. New York. (53 RB 10232 L729(3)). RICHARDS, J.A. & JIA, X. (20064): Remote Sensing Digital Image Analy-sis. Berlin. (538 RB 10232 R516(4))


244

Modul: Ökologische Modellbildung

Kürzel: UI A09

Untertitel: -



S

6 SWS insgesamt.

1 Ökologische Modellbildung II - Vorlesung 4

2 Seminar zu aktuellen Fragen der Umweltin-formatik - Seminar 2

Semester: -


Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: Vorlesung 4 SWS, Seminar 2 SWS



Leistungspunkte: 6



Lernziele/Kompetenzen: Seminar: Analyse und Bewertung von Fallbeispielen

Inhalt:

Aus den Anwendungsfächern werden Informatik-nahe Problemstellungen vorgestellt und die Lösungsverfahren diskutiert. Im Zusammenhang mit dem Seminar wird ein-tägige Exkursion in einen Betrieb angeboten.


Medienformen: Seminar: Einführung über mehrere Stunden, anschließend


245

Modul: Ökologische Modellbildung

Vorträge der Teilnehmer

Literatur: -


246

3.13 Spezialmodule im Anwendungsbereich Umwelt-informatik

Kennung Modul LP UI S01 Hydrodynamik 5

UI S02 Biogeographie, Umweltchemie, Ökotoxikologie & Geomor-phologie (vertieft) 8

UI S03 Biogeographie, Umweltchemie, Ökotoxikologie & Geomor-phologie (nicht vertieft) 5

UI S04 Geländepraktikum zum Wasser- und Stoffumsatz in Ökosys-temen 6

UI S05 Zeitreihenanalyse / Geostatistik 4

UI S06 Entwicklung von Simulationsmodellen 6

UI S07 Strömungsmechanik 4

UI S08 Einführung in die Bodenkunde (MA) 3

UI S09 Einführung in die Hydrologie (MA) 3


247

Modul: Hydrodynamik

Kürzel: UI S01

Untertitel: -



4 SWS insgesamt.

1 Mathematische Modelle in der Hydrologie - Vorlesung 2

2 Mathematische Modelle in der Hydrologie - Übung 2

Semester: 1. Semester im Anschluss an das Ringmodul

Modulverantwortliche(r): Lehrstuhl für Hydrologie

Sprache: deutsch



Lehrform/SWS:

Die Veranstaltung besteht zu 75 % (= 20 Stunden) aus einer Vorlesung. Das in der Vorlesung vermittelte Wissen wird an vier Übungsterminen (= 8 Stunden) aufgegriffen. An jedem der Übungstermine werden durch die Studie-renden zwei wissenschaftliche Aufsätze vorgestellt, in de-nen der jeweilige Unterrichtsstoff behandelt ist. Die Vor-stellung erfolgt an Hand eines vorher formulierten Fragen-katalogs, der allen anderen Teilnehmern vorliegt, und wird in einem schriftlichen Bericht zusammengefasst.

Arbeitsaufwand:

Die von den Studierenden aufzuwendende Zeit beträgt neben dem Besuch der Veranstaltung (60 h) jeweils 2 Stunden je Vorlesung (60 h). Hinzu kommen ca. 30 Stun-den für die Vor- und Nachbereitung des Vortrags. Insge-samt ergeben sich ca. 150 Arbeitsstunden.


Leistungspunkte: 5

Vorausgesetzte Module: UI P01 - Ringmodul: Einführung in die Umweltnaturwis-senschaften


248

Modul: Hydrodynamik



Das Lernziel besteht in der Vermittlung von Konzepten zur quantitativen Erfassung gekoppelter physikalischer und stofflicher Prozesse in hydrologischen Systemen mit Hilfe systemanalytischer Ansätze.

Inhalt:

Das Modul besteht aus der Veranstaltung "Aquatische Ökosysteme". Ziel ist das Verständnis für das Zustande-kommen chemischer Signaturen in Einzugsgebieten auf Basis der zu Grunde liegenden physikalischen, chemischenund biologischen Prozesse. Zu diesem Zweck werden die Prozesse an den Grenzflächen zwischen i) Grundwasser bzw. Sediment und Oberflächenwasser sowie ii) zwischen Oberflächenwasser und Atmosphäre erläutert. Zum Ver-ständnis der Funktion von Seen und Feuchtgebieten als die wichtigsten Transformationsspeicher in Einzugsgebie-ten werden die dort stattfindenden dynamischen Vorgän-ge unter Verwendung systemanalytischer Ansätze (Box-modelle) dargestellt.


Medienformen: -

Literatur: -


249

Modul: Biogeographie, Umweltchemie, Ökotoxikologie & Geomorphologie (vertieft)

Kürzel: UI S02

Untertitel: -



S

8 SWS insgesamt.

1 Biogeographie - Seminar 2

2 Umweltchemie und Ökotoxikologie - Vorle-sung 2

3 Geomorphologie - Vorlesung 4

Semester: 1. Sem. Im Anschluss an das Ringmodul


Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: Seminar 2 SWS, Vorlesung 4 + 2 SWS



Leistungspunkte: 8




Seminar: Verständnis der räumlichen Bezüge zwischen den Lebewesen in Ökosystemen fördern und hierbei die aktuelle methodologische Entwicklung berücksichtigen. Vorlesung (2 SWS): qualitative und quantitative Risiko-Abschätzungen von natürlichen und anthropogen-industriellen Stoffgruppen und Chemikalien auf der


250

Modul: Biogeographie, Umweltchemie, Ökotoxikologie & Geomorphologie (vertieft)

Grundlage ihrer physikalisch-chemischen und toxikologi-schen Eigenschaften Vorlesung (4 SWS): Erarbeitung geomorphologischer und quartärwissenschaftlicher Grundlagen zum Verständnis vorzeitlicher und aktueller, klimatisch und anthropogen gesteuerter Umweltveränderungen

Inhalt: -


Medienformen: Der Stoff wird in Form eines Literaturseminars erarbeitet.

Literatur: -


251

Modul: Biogeographie, Umweltchemie, Ökotoxikologie & Geomorphologie (nicht vertieft)

Kürzel: UI S03

Untertitel: -



S

8 SWS insgesamt.

1 Biogeographie - Seminar 2

2 Umweltchemie und Ökotoxikologie - Vorle-sung 2

3 Geomorphologie - Vorlesung 4

Semester: 1. Sem. Im Anschluss an das Ringmodul


Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: Seminar 2 SWS, Vorlesung 2 SWS oder Vorlesung 4 SWS



Leistungspunkte: 5




Seminar: Verständnis der räumlichen Bezüge zwischen den Lebewesen in Ökosystemen fördern und hierbei die aktuelle methodologische Entwicklung berücksichtigen. Vorlesung (2 SWS): qualitative und quantitative Risiko-Abschätzungen von natürlichen und anthropogen-industriellen Stoffgruppen und Chemikalien auf der


252

Modul: Biogeographie, Umweltchemie, Ökotoxikologie & Geomorphologie (nicht vertieft)

Grundlage ihrer physikalisch-chemischen und toxikologi-schen Eigenschaften Vorlesung (4 SWS): Erarbeitung geomorphologischer und quartärwissenschaftlicher Grundlagen zum Verständnis vorzeitlicher und aktueller, klimatisch und anthropogen gesteuerter Umweltveränderungen

Inhalt: -


Medienformen: Der Stoff wird in Form eines Literaturseminars erarbeitet.

Literatur: -


253

Modul: Geländepraktikum zum Wasser- und Stoffumsatz in Ökosystemen

Kürzel: UI S04

Untertitel: -



S

4 SWS insgesamt.

1 Geländepraktikum zum Wasser- und Stoffum-satz in Ökosystemen - Praktikum 2

2 Seminar zu Wasser- und Stoffumsatz - Semi-nar 2

Semester: 2. Semester


Sprache: deutsch



Lehrform/SWS: Praktikum und Seminar, je 2 SWS



Leistungspunkte: 6


Weitere Voraussetzun-gen: Grundlegende Kenntnisse der Hydrologie


Dieses Praktikum und das begleitende Seminar dient der praktischen Anwendung und Erweiterung der Kenntnisse der Hydrologie. Die weitgehend eigenverantwortlich erfol-gende Planung des Tracerversuchs erfordert eine quanti-tative Abschätzung von Grundwasserfließrichtung und ¿fließgeschwindigkeit. Die Erstellung des Probenahme-schemas durch die Studierenden stellt darüber hinaus ei-ne Übung zur Berücksichtigung begrenzter Ressourcen dar. Sämtliche Aktivitäten erfolgen innerhalb der Gruppe


254

Modul: Geländepraktikum zum Wasser- und Stoffumsatz in Ökosystemen

und erfordern eine entsprechende Organisation seitens der Studierenden. Für die Auswertung der Messdaten sind Plausibilitätskontrollen und Fehlerrechnungen vorgesehen. Die Ergebnisse führe zu einer direkten Überprüfung der anfangs von den Studierenden gemachten Annahmen. Schließlich soll dabei auch das Ausmaß der räumlichen und zeitlichen Variabilität hydrologischer Transportprozes-se in natürlichen Medien deutlich gemacht werden.

Inhalt:

Von den Studierenden wird unter Anleitung des Dozenten ein Tracerversuch zur Bestimmung des Stofftransports im oberflächennahen Grundwasser weitgehend selbständig geplant, durchgeführt und ausgewertet.


Medienformen: -

Literatur: nicht erforderlich; Literaturempfehlungen auf Anfrage


255

Modul: Zeitreihenanalyse / Geostatistik

Kürzel: UI S05

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.

1 Zeitreihenanalyse / Geostatistik - Vorlesung 3

Semester:

Das Modul wird mit 4 SWS jährlich im Wintersemestes angeboten. Das Praktikum findet am Ende des Semesters als Blockveranstaltung statt. Es sollte im 3. Semester be-legt werden.


Sprache: deutsch


Lehrform/SWS:

Vorlesung 3 SWS; Die Hälfte der Zeit besteht aus einer Vorlesung mit Übungen. In der Vorlesung werden die ein-zelnen Verfahren vorgestellt und in den Übungen anhand kurzer Zeitreihen exemplarisch angewendet. Die andere Hälfte bildet ein Block-Praktikum. Im Praktikum sollen die dem vorgegebenen, umfangreichen Datensatz angemes-senen Methoden ausgewählt, angewendet und die Ergeb-nisse im Vergleich der verschiedenen Verfahren interpre-tiert werden. Die Analysen sind abschließend in einem Vortrag vorzustellen und zu diskutieren.

Arbeitsaufwand:

Die von den Studierenden aufzuwendende Zeit beträgt etwa neben den Veranstaltungen jeweils 1 Stunde je Ver-anstaltungsstunde. Hinzu kommen ca. 30 Stunden für die Klausurvorbereitung. Insgesamt ergeben sich 120 Arbeits-stunden.


Leistungspunkte: 4


Weitere Voraussetzun- -


256

Modul: Zeitreihenanalyse / Geostatistik

gen:

Lernziele/Kompetenzen: In diesem Modul sollen die Studierenden lernen, typische Umweltzeitreihen eigenständig auszuwerten, zu analysie-ren und zu bewerten.

Inhalt:

In diesem Modul werden die Verfahren der linearen und nicht-linearen Zeitreihenanalyse vorgestellt und anhand verschiedener Datensätze des Umweltmonitorings einge-übt. Neben den klassischen Verfahren (Auto- und Kreuz-korrelation, Trendanalyse, Fourieranalyse, ARIMA-Modelle) liegt der Schwerpunkt auf modernen, größten-teils nicht-linearen Methoden (Wiederkehranalyse, Singu-läre Systemanalyse, Wavelets, Selbstorganisierende Net-ze, Mehrschicht-Perzeptrons, etc.). Die Auswahl der Ver-fahren kann wechseln und richtet sich nach den Interes-sen der Studierenden und den aktuellen Forschungspro-jekten.


Medienformen: -

Literatur: -


257


Kürzel: UI S06

Untertitel: Agenten-basierte Simulationsmodelle



S

4 SWS insgesamt.


Semester: Dieser Block wird in jedem Sommersemester angeboten. Er kann im zweiten oder vierten Semester absolviert wer-den.


Sprache: deutsch


Lehrform/SWS:

Vorlesung 4 SWS. Am Beginn dieser Veranstaltung wird ein Simulationsprojekt vorgestellt und eine Einführung in die Entwicklungsumgebung gegeben. Der Hauptteil der Veranstaltung besteht aus dem Praktikum, in dem das Simulationsprojekt bearbeitet wird. Begleitend findet ein Seminar statt, in dem größere Projekte anhand der Litera-tur, aber auch in Computer-Demonstrationen vorgestellt und diskutiert werden. Es bietet sich an, das Seminar mit einer Veranstaltung für Studierenden der Kulturwissen-schaften oder Wirtschaftswissenschaften zu kombinieren, da dort ähnliche Simulationsmodelle verwendet werden.

Arbeitsaufwand:

Die von den Studierenden aufzuwendende Zeit beträgt etwa neben den Veranstaltungen (60 h) jeweils 4 Stunde je Veranstaltungsstunde (60 h). Hinzu kommen ca. 60 Stunden für die Klausurvorbereitung. Insgesamt ergeben sich 180 Arbeitsstunden für das Ringmodul.


Leistungspunkte: 6


258





Die Studierenden lernen, einfache Modelle zu konzipieren und zu erstellen, mit denen das Verhalten von Agenten in ökologischen Systemen simuliert werden kann. Die ent-sprechende Software, die dazu als Entwicklungsumge-bung zur Verfügung gestellt wird, soll in ihren Grundzü-gen verstanden sein. Die Möglichkeiten und Limitationen von Simulationen sollen in diesem Kontext von den Stu-dierenden interpretiert werden können.

Inhalt:

Vermittelt werden Grundlagen für die Simulation von Ent-scheidungsverhalten in ökologischen und sozialen Syste-men. Es werden Beispiele für interaktive Modelle der Öko-systemnutzung vorgestellt


Medienformen: -

Literatur: -


259


Kürzel: UI S07

Untertitel: -



3 SWS insgesamt.



Semester: 5


Sprache: deutsch






Leistungspunkte: 4




Grundbegriffe der Mechanik von Flüssigkeiten und Gasen. Die Prinzipien des Transportes von Stoffen werden hier eingeführt. Sie kommen in allen Umweltmedien zur An-wendung. Die Studierenden sollen die physikalischen Ge-meinsamkeiten von Transportprozessen verstehen.

Inhalt:

Das mechanische Verhalten der Fluide steht im Vorder-grund. Ausgewählte Schwerpunkte sind: Eigenschaften und Kinematik der Kontinua, Bilanzgleichungen, Material-gleichungen, spezielle Bewegungsgleichungen, Hydrosta-tik, laminare Schichtenströmungen, hydrodynamische


260


Schmierungstheorie, turbulente Strömungen


Medienformen: -

Literatur: Strömungslehre: Einführung in die Theorie der Strömun-gen Spurk, Joseph H., Aksel, Nuri, Reihe: Springer-Lehrbuch (7. Auf. 2007)


261

Modul: Einführung in die Bodenkunde (MA)

Kürzel: UI S08

Untertitel: -



S

2 SWS insgesamt.

1 Einführung in die Bodenkunde (MA) - Vorle-sung 2

Semester: -


Sprache: -






Leistungspunkte: 3

Vorausgesetzte Module: UI P01



Das Lernziel ist das Verständnis der Stoffkreisläufe in Ökosystemen, insbesondere der Interaktionen zwischen den belebten und unbelebten Bestandteilen. Die Stoff-kreisläufe sind Grundlage des Ökosystemmanagements und der Bewertung von Umwelteinflüssen auf die Funkti-on der Ökosysteme.

Inhalt:

Das Modul besteht aus einer 2-stündigen Vorlesung zur „Biogeochemie terrestrischer Ökosysteme“ in der die Ein-träge von Stoffen durch Verwitterung und Deposition, der Umsatz zwischen Boden und Pflanzenbestand, die dabei


262

Modul: Einführung in die Bodenkunde (MA)

zugrunde liegenden Prozesse und deren Regulation be-handelt werden. Ferner werden die Stoffausträge mit dem Sickerwasser, durch Biomassenutzung bzw. in der Gas-phase erläutert. Der Schwerpunkt liegt auf den Mineral-stoffen (N, S, Ca, K, Mg, Al).


Medienformen: -

Literatur: -


263

Modul: Einführung in die Hydrologie (MA)

Kürzel: UI S09

Untertitel: -



2 SWS insgesamt.

1 Einführung in die Hydrologie (MA) - Vorlesung 2

Semester: -


Sprache: -






Leistungspunkte: 3

Vorausgesetzte Module: UI P01



Das Lernziel besteht in der Vermittlung von Konzepten zur quantitativen Erfassung gekoppelter physikalischer und stofflicher Prozesse in hydrologischen Systemen mit Hilfe systemanalytischer Ansätze.

Inhalt:

Das Modul besteht aus der Veranstaltung "Aquatische Ökosysteme". Ziel ist das Verständnis für das Zustande-kommen chemischer Signaturen in Einzugsgebieten auf Basis der zu Grunde liegenden physikalischen, chemi-schen und biologischen Prozesse. Zu diesem Zweck wer-den die Prozesse an den Grenzflächen zwischen i) Grund-wasser bzw. Sediment und Oberflächenwasser sowie ii)


264

Modul: Einführung in die Hydrologie (MA)

zwischen Oberflächenwasser und Atmosphäre erläutert. Zum Verständnis der Funktion von Seen und Feuchtgebie-ten als die wichtigsten Transformationsspeicher in Ein-zugsgebieten werden die dort stattfindenden dynami-schen Vorgänge unter Verwendung systemanalytischer Ansätze (Boxmodelle) dargestellt.


Medienformen: -

Literatur: -

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Modulhandbuch - ai.uni-bayreuth.de · Präsentationstechnik Vorlesungen: "Multimedia-Präsentation" verweist auf eine Mischung von Beamer-Projektion, Folien-Projektion und Tafelanschrift