Modulhandbuch - ai.uni-bayreuth.de · Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik Fachgruppe Informatik 7 1. Präambel Hinweise zur Interpretation der Modulbeschreibungen: Thema

Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik Fachgruppe Informatik

Modulhandbuch

des Bachelor- und des Masterstudiengangs

„Angewandte Informatik“ der Fachgruppe Informatik an der Universität Bayreuth

(Version 2008-12-02)


2

Inhalt

1. Präambel ........................................................................................................ 7

2. Informatik ...................................................................................................... 8

2.1 Bachelor-Studiengang .................................................................................... 9

INF 101: Bachelorarbeit ‐ Thesis 10

INF 102: Bachelorarbeit ‐ Kolloquium 11

INF 103: Einführung in die Informatik und ihre Anwendungsfächer 12

INF 104: Bachelor‐Seminar 14

INF 105: Software‐Praktikum 15

INF 106: Projekt‐Praktikum 16

INF 107: Konzepte der Programmierung 18

INF 108: Rechnerarchitektur und Rechnernetze 20

INF 109: Algorithmen und Datenstrukturen 22

INF 110: Betriebssysteme 24

INF 111: Formale Sprachen und Compilerbau 25

INF 112: Verteilte und Parallele Systeme I 27

INF 113: Multimediale Systeme I 29

INF 114: Datenbanken und Informationssysteme I 31

INF 115: Software‐Engineering 33

INF 116: Multimediale Systeme II 35

INF 117: Wissensbasierte Systeme und KI 37

2.2 Bachelor- und Master-Studiengang ............................................................. 38

INF 201: Verteilte und Parallele Systeme II 39

INF 202: Computergrafik 41

INF 203: Eingebettete Systeme 42

INF 204: Datenbanken und Informationssysteme II 43

2.3 Master-Studiengang ..................................................................................... 44

INF 301: Masterarbeit 45

INF 302: Master‐Seminar 46

INF 303: Master‐Praktikum 47

INF 304: Entwicklung großer Softwaresysteme 48

INF 305: Programmierung innovativer Rechnerarchitekturen 50

INF 306: Robotik und Sensorik 52

INF 307: Datenbanken und Informationssysteme III 53


3

INF 308: Multimedia und Visualisierung 55

INF 309: Wissenschaftliches Rechnen 56

INF 310: Diskrete Algorithmen 58

INF 311: Sicherheit in verteilten Systemen 60

INF 312: Simulation 62

3. Mathematik .................................................................................................. 64

3.1 Bachelor-Studiengang .................................................................................. 65

MAT 101: Ingenieurmathematik I 66

MAT 102: Ingenieurmathematik II 67

MAT 103: Mathematische Grundlagen der Informatik 68

MAT 104: Numerische Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure 69

MAT 105: Statistische Methoden I 71

4. Studienschwerpunkt Bioinformatik ............................................................. 73

4.1 Bachelor-Studiengang .................................................................................. 74

BI 101: Einführung in die Chemie I 75

BI 102: Einführung in die Chemie II 76

BI 103: Einführung in die Molekularen Biowissenschaften 77

BI 104: Grundlagen der Bioinformatik 78

BI 105: Molekulare Modellierung 80

BI 106: Physik für Naturwissenschaftler 82

BI 107: Organische Chemie 83

BI 108: Vertiefungspraktikum und ‐seminar Bioinformatik (BA) 84

BI 109: Vertiefungspraktikum Biophysikalische Chemie (BA) 85

4.2 Bachelor- und Master-Studiengang ............................................................. 86

BI 201: Einführung in die Biophysikalische Chemie 87

BI 202: Physikalische Chemie (Nebenfach) 88

4.3 Master-Studiengang ..................................................................................... 89

BI 301: Strukturanalyse von Bio‐Makromolekülen 90

BI 302: Proteine – Struktur, Dynamik und Analytik 92

BI 303: Biophysikalische Chemie 94

BI 304: Seminar Bioinformatik 95

BI 305: Bioanorganische Chemie 96

BI 306: Bioorganische Chemie 97

BI 307: Grundlagen der molekularen Virologie 98


4

BI 308: Bioanalytik 99

BI 309: Vertiefungspraktikum und ‐seminar Bioinformatik (MA) 100

BI 310: Vertiefungspraktikum Biophysikalische Chemie (MA) 101

5. Studienschwerpunkt Ingenieurinformatik ................................................. 102

5.1 Bachelor-Studiengang ................................................................................ 103

II 101: Technische Mechanik I 104

II 102: Technische Mechanik II 105

II 103: Technische Thermodynamik I 107

II 104: Elektrotechnik 108

II 105: Regelungstechnik 110

II 106: Produktionstechnik 112

II 107: Konstruktionslehre und CAD 113

II 108: Thermische Verfahrenstechnik 115

II 109: Anwenderkurs: Pro/ENGINEER 116

II 110: Technische Thermodynamik II 117

II 111: Konstruktionslehre und CAD (Praktikum) 118

II 112: Mechanische Verfahrenstechnik 119

II 113: Messtechnik 120

II 114: Produktionstechnik (theoretische Vertiefung) 122

II 115: Produktionstechnik (praktische Vertiefung) 123

II 116: CAD + Finite Elemente Analyse 124

5.2 Bachelor- und Masterstudiengang ............................................................. 125

5.3 Master-Studiengang ................................................................................... 126

II 301: Systementwicklung und Konstruktion 127

II 302: Modelle und Simulation thermofluiddynamischer Prozesse 128

II 303: Energiemanagement 129

II 304: Antriebstechnik II 130

II 305: Höhere Finite Elemente Analyse 131

II 306: Sensorik 133

II 307: Komponenten und Systeme der Mechatronik 135

II 308: Fertigungslehre (theoretische Vertiefung) 137

II 309: Fertigungslehre (praktische Vertiefung) 138

II 310: Rechnergestütztes Messen 139

II 311: Strömungsmechanik 141


5

II 312: Wärme‐ und Stoffübertragung 142

II 313: Verfahrenstechnik (Vertiefung) 144

II 314: Ingenieurmathematik III 145

6. Studienschwerpunkt Umweltinformatik .................................................... 146

6.1 Bachelor-Studiengang ................................................................................ 147

UI 101: Biologie für Ingenieure 148

UI 102: Modellbildung in der Geoökologie 149

UI 103: Einführung in die Chemie I 151

UI 104: Einführung in die Chemie II 152

UI 105: Einführung in die Bodenkunde (BA) 153

UI 106: Einführung in die Hydrologie (BA) 154

UI 107: Einführung Umweltchemie & Ökotoxikologie 155

UI 108: Organische Chemie 157

UI 109: Entwicklung von Simulationsmodellen 159

UI 110: Einführung in die Biogeografie 160

UI 111: Umweltinformationssysteme 162

UI 112: Umweltgerechte Produktionstechnik 164

UI 113: Fernerkundung/ Digitale Bildverarbeitung 165

UI 114: Atmosphäre, Grundlagen 166

UI 115: Geo‐Informationssysteme 168

6.2 Bachelor- und Master-Studiengang ........................................................... 169

UI 201: Seminar zu aktuellen Themen der ökologischen Modellbildung 170

6.3 Master-Studiengang ................................................................................... 171

UI 301: Ringmodul: Einführung in die Umweltnaturwissenschaften 172

UI 302: Hydrologie 174

UI 303: Mathematische Modelle in der Hydrologie 175

UI 304: Bodenökologie (vertieft) 177

UI 305: Geländepraktikum zum Wasser‐ und Stoffumsatz in Ökosystemen 178

UI 306: Zeitreihenanalyse 180

UI 307: Entwicklung von Simulationsmodellen 182

UI 308: Strömungsmechanik 184

UI 309: Bodenökologie 185

UI 310: Ökologische Modellbildung 186

7. Modellstudienpläne .................................................................................... 187


6

7.1 Bachelorstudiengang .................................................................................. 188

7.2 Masterstudiengang ..................................................................................... 201


7

1. Präambel

Hinweise zur Interpretation der Modulbeschreibungen:

Thema Erläuterung Kürzel eindeutige Modulbezeichnung; Interpretation der Zahlenräume der

Modulnummern: Bachelor-Module: 101 – 199 kombinierte Bachelor- und Master-Module: 201 – 299 Master-Module: 301 – 399

Anmerkungen Bemerkung zum Modul Lehrveranstaltungen Lehrveranstaltungen des Moduls Semester Diese Angabe soll als Empfehlung interpretiert werden. Zur Organisation eines

Studiengangs sollen die vorbereiteten Studienpläne herangezogen werden. Modulverantwortliche Werden Personen nicht direkt genannt, handelt es sich um Module, welche von

den Dozenten der Informatik bzw. auch der Anwendungsbereiche im Wechsel oder auch gleichzeitig angeboten werden. Letztendlich übernimmt der jeweilige Studiengangmoderator die Verantwortung für das Angebot.

Sprache Sprache, in der das Modul abgehalten wird Zuordnung Curriculum Verwendungsmöglichkeit des Moduls in verschiedenen Curricula.

Lehrform / SWS Art der Lehrveranstaltung (Vorlesung, Übung, Praktische Übung, Praktikum, Seminar, Exkursion) und Umfang in SWS

Arbeitsaufwand Für die Belegung eines Moduls berechneter Arbeitsaufwand. Zumeist unterteilt in Präsenzzeit, Vor- und Nachbereitungszeit und Prüfungsvorbereitung

Angebotshäufigkeit Angabe über das Angebot des Moduls. Jährlich / jedes Jahr: periodisch entweder im Sommer- oder im Wintersemester

Leistungspunkte Zu erzielende Leistungspunkte Vorausgesetzte Module Für die Belegung des Moduls vorausgesetzte Module Voraussetzungen Weitere Voraussetzungen, welche über die direkte Angabe vorausgesetzter

Module hinaus geht. Hinweis: Werden Module wahlweise von verschiedenen Dozenten angeboten, können sich die Voraussetzungen für die Belegung eines Moduls ändern. Es ist daher gegebenenfalls Rücksprache mit dem Dozenten zu halten bzw. ist die aktuelle Ankündigung des Moduls auf solche Voraussetzungen zu prüfen.

Lernziele/Kompetenzen Erworbene Kompetenzen, verfolgte Lernziele Inhalt Beschreibung des Modulinhalts

Studien-/Prüfungsleistungen

Teilprüfung: benotete Prüfung, welche in die Gesamtnote des Studiums eingerechnet wird. Leistungsnachweis: Modul muss erfolgreich abgelegt werden; Bewertung geht nicht in die Gesamtnote des Studiums ein

Medienformen

In der Lehrveranstaltung verwendete Medienform: "Multimedia-Präsentation" verweist auf eine Mischung von Beamer- und Folienprojektion sowie von Tafelanschriften. "Interaktiver Übungsbetrieb": Dies umfasst eine Mischung von Übungsbetrieb mit (korrigierten) Übungsblättern, vorgerechneten Aufgaben und von Studierenden vorzutragenden Aufgaben.

Literatur Für alle Module sind grundlegende Literaturangaben aufgenommen. In den jeweiligen Lehrveranstaltungen werden darüber hinaus weitere Literaturquellen empfohlen. Insbesondere sind diese den jeweiligen Skripten zu entnehmen.


8

2. Informatik

Dieser Teil des Modulhandbuchs beschreibt Module, welche im Teilbereich Informatik des Bachelor- bzw. Master-Studiengangs Angewandte Informatik angeboten werden. Den jeweiligen Prüfungsordnungen ist zu entnehmen, welche Module unbedingt und welche optional zu belegen sind.


9

2.1 Bachelor-Studiengang Dieser Abschnitt beschreibt alle Module, welche im Bereich der Informatik im Bachelor-Studiengang belegt werden können. Der Prüfungsordnung, insbesondere deren Anhang, sind die Module zu entnehmen, welche von jedem Studierenden zu belegen sind.

Kürzel Modul LP INF 101 Bachelorarbeit – Thesis 12 INF 102 Bachelorarbeit – Kolloquium 3 INF 103 Einführung in die Informatik und ihre Anwendungsfächer 1 INF 104 Seminar in Informatik (Bachelor) 3 INF 105 Software-Praktikum (Bachelor) 6 INF 106 Projekt-Praktikum 6 INF 107 Konzepte der Programmierung 8 INF 108 Rechnerarchitektur und Rechnernetze 8 INF 109 Algorithmen und Datenstrukturen 8 INF 110 Betriebssysteme 4 INF 111 Formale Sprachen und Compilerbau 8 INF 112 Verteilte und Parallele Systeme I 4 INF 113 Multimediale Systeme I 4 INF 114 Datenbanken und Informationssysteme I 8 INF 115 Software-Engineering 8 INF 116 Multimedia Systeme II 4 INF 117 Wissensbasierte Systeme und KI 4


10

INF 101: Bachelorarbeit - Thesis

Kürzel: INF 101

Anmerkungen: -

Lehrveranstaltungen: Nr. Veranstaltung SWS

1 Bachelorarbeit -Thesis

Semester: 6

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Dominik Henrich (Studiengangmoderator)

Sprache: deutsch oder englisch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Bachelor)

Lehrform / SWS: Selbständig unter Betreuung durchzuführende schriftliche Ausarbeitung

Arbeitsaufwand: 360 h für Bearbeitung des Themas und Verfassen der Bachelorarbeit

Angebotshäufigkeit: jedes Semester

Leistungspunkte: 12

Vorausgesetzte Module: -

Voraussetzungen: Abhängig vom gewählten Thema

Lernziele/Kompetenzen:

In der Bachelorarbeit werden methodische Kompetenzen zum Lösen von Informatikproblemen erworben. Die Bachelorarbeit soll bevorzugt ein Thema aus einem der Anwendungsfächer bearbeiten, für welches eine Informatiklösung aufzubauen ist. Der Studierende erlernt interdisziplinäres Analysieren und Vorgehen und erwirbt damit fachübergreifende und kommunikative Kompetenzen. Der Studierende erarbeitet das zu bearbeitende Thema selbständig und systematisch (Selbstkompetenz) und wird dabei vom Betreuer angeleitet und unterstützt. Die schriftliche Ausarbeitung dient dazu, die Ergebnisse der Arbeit in wissenschaftlicher Weise angemessen darzustellen (kommunikative Kompetenz). Dem Studierenden wird hierzu eine fachspezifische Einführung in das Verfassen wissenschaftlicher Arbeiten vermittelt.

Inhalt: Abhängig vom anbietenden Lehrstuhl wird ein Thema der Angewandten Informatik und/oder eines Anwendungsfaches bearbeitet und hinsichtlich einer konkreten Aufgabenstellung untersucht und beschrieben.

Studien-/Prüfungsleistungen: Teilprüfung

Medienformen: schriftliche Ausarbeitung

Literatur: Marcus Deininger, Horst Lichter, Jochen Ludewig, und Kurt Schneider: Studienarbeiten, Vdf Hochschulverlag, 5. Auflage, 2005 Weitere Literatur abhängig vom gewählten Thema


11

INF 102: Bachelorarbeit - Kolloquium

Kürzel: INF 102

Anmerkungen: -


1 Kolloquium zur Bachelorarbeit

Semester: 6




Lehrform / SWS: Kolloquium

Arbeitsaufwand: 90 h zur Ausarbeitung des Vortrags und zur Präsentation


Leistungspunkte: 3


Voraussetzungen: Abhängig vom gewählten Thema


Der Studierende präsentiert die Ergebnisse seiner Bachelorarbeit und stellt sich der Diskussion. Er erwirbt damit kommunikative Kompetenzen, die sich insbesondere auch auf die Verteidigung und Diskussion der Arbeit erstrecken. Der Studierende erlernt das Zusammenfassen komplexer Aufgabenstellungen, deren Präsentation, die Diskussion (kritischer) Fragen zu Konzeption und Aufbau der Bachelorarbeit. Außerdem wird die Auseinandersetzung mit anderen Arbeiten erlernt, da Kommilitonen ihre Arbeit ebenfalls zur Diskussion stellen.

Inhalt: Im Kolloquium werden regelmäßig die (Zwischen-) Ergebnisse aller aktuell bearbeiteten Bachelorarbeiten eines Lehrstuhls dargestellt und diskutiert. Typischerweise wird vom Studierenden die Bachelorarbeit in mehreren Schritten vorgestellt und verteidigt: erste Konzeption, Zwischenresultate, Abschlussbericht.


Medienformen: Multimedia-Präsentation

Literatur: Bernd Weidenmann: Gesprächs- und Vortragstechnik, Beltz-Verlag, 4. Auflage, 2006 Weitere Literatur abhängig vom gewählten Thema


12

INF 103: Einführung in die Informatik und ihre Anwendungsfächer

Kürzel: INF 103

Anmerkungen: -

Lehrveranstaltungen:

Nr. Veranstaltung SWS

1 SWS insgesamt.

1 Einführung in die Informatik und ihre Anwendungsfächer 1

Semester: 1


Sprache: deutsch


Lehrform / SWS: Vorlesung 1 SWS

Arbeitsaufwand: 30 h: Präsenz 15 Stunden, Vor- und Nachbereitung 15 h

Angebotshäufigkeit: jedes Jahr, im Wintersemester

Leistungspunkte: 1


Voraussetzungen: -


Ziel dieses Moduls ist, den Studierenden den Studiengang vorzustellen, wobei insbesondere die Beziehung zwischen der Angewandten Informatik und Ihren Anwendungsfächern dargestellt werden. Die Studierenden erhalten einen Überblick über die Abhängigkeiten und Verflechtungen zwischen der Angewandten Informatik und Ihren Anwendungsfächern. Sie können diese Zusammenhänge nachvollziehen und bauen ein Verständnis für die Anwendung von Informatikkonzepten in Anwendungsbereichen auf.

Inhalt:

Die Veranstaltung setzt sich aus vier Blöcken zusammen. Im ersten Block werden zunächst die Fächer der Angewandten Informatik im Überblick vorgestellt. In den weiteren Blöcken werden die Anwendungsfächer Bio-, Ingenieur- und Umweltinformatik dargestellt, wobei jeweils die Bezüge zu den Informatik-Veranstaltungen herausgearbeitet werden sowie auf interdisziplinäre Aspekte eingegangen wird. Die drei anwendungsfachbezogenen Blöcke werden von Vertretern der Anwendungsbereiche abgehalten; Vertreter der Angewandten Informatik ergänzen diese Präsentationen. Inhalte Ziele der drei Veranstaltungen zu den Anwendungsbereichen: Anwendungsbereich anhand von Fallstudien vorstellen, Schwerpunkte des Anwendungsbereichs vorstellen, Interdisziplinäre Umsetzung in Studieninhalte darstellen, Perspektive auf zukünftigen Arbeitsfelder aufzeigen, Organisatorische Inhalte der drei Veranstaltungen zu den Anwendungsbereichen: Ablauf des Studiengangs anhand der Modellstudienpläne vorstellen, Entscheidungshilfe für unentschlossene Erstsemester-Studierende geben, Gespräch mit den Dozenten ermöglichen

Studien- Leistungsnachweis


13

INF 103: Einführung in die Informatik und ihre Anwendungsfächer

/Prüfungsleistungen:


Literatur: -


14

INF 104: Bachelor-Seminar

Kürzel: INF 104

Anmerkungen: -



2 SWS insgesamt.

1 Seminar in Informatik (Bachelor) - 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


Voraussetzungen: Abhängig vom Thema

Lernziele/Kompetenzen: Der Studierende erwirbt methodische Kompetenzen im Bereich wissenschaftlicher Arbeitstechniken (insbesondere Literaturstudium, Präsentations- und Schreibtechniken) sowie kommunikative Kompetenzen in der mündlichen und schriftlichen Darstellung von wissenschaftlichen Inhalten.

Inhalt: Ein ausgewähltes Thema aus der Informatik wird in einer schriftlichen Ausarbeitung dargestellt und mündlich präsentiert.


Medienformen: Präsentation und schriftliche Ausarbeitung

Literatur:

Bernd Weidenmann: Gesprächs- und Vortragstechnik, Beltz-Verlag, 4. Auflage, 2006 Wolfram E. Rossig: Wissenschaftliches Arbeiten, Rossig Verlag, 6. Auflage, 2006 Peter Rechenberg: Technisches Schreiben. (Nicht nur) für Informatiker, Hanser Fachbuchverlag, 3. Auflage, 2006 Weitere Literatur abhängig vom Thema


15

INF 105: Software-Praktikum

Kürzel: INF 105

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Software-Praktikum (Bachelor) - Praktikum 4

Semester: 3 oder 4


Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Bachelor) Lehramtsstudiengang Informatik (Staatsexamen)

Lehrform / SWS: Praktische Übung 4 SWS

Arbeitsaufwand: 180 h, 60 h Präsenz im Praktikum, 120 h Softwareentwicklung


Leistungspunkte: 6

Vorausgesetzte Module: INF 107 - Konzepte der Programmierung

INF 109 - Algorithmen und Datenstrukturen

Voraussetzungen: -


Die Studierenden entwickeln unter Anleitung kleinere Softwaresysteme in kleinen Gruppen. Im Vordergrund steht der Erwerb von algorithmischen, Design- und Realisierungskompetenzen. Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, Software beschränkten Umfangs und beschränkten Schwierigkeitsgrads systematisch zu entwickeln (methodische Kompetenz) sowie die von ihnen erarbeitete Lösung zu präsentieren (kommunikative Kompetenz).

Inhalt: Probleme werden analysiert, Anforderungen definiert, ein Systementwurf erstellt, und die Komponenten des Systementwurfs werden implementiert und getestet. Hinzu kommt die Präsentation der Lösungskonzepte.


Medienformen: Präsentation der Aufgabenstellung und der Lösungskonzepte

Literatur: Wolfram E. Rossig: Wissenschaftliches Arbeiten, Rossig Verlag, 6. Auflage, 2006


16

INF 106: Projekt-Praktikum

Kürzel: INF 106

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Projekt-Praktikum - Praktikum 4

Semester: 5


Sprache: deutsch



Arbeitsaufwand: 180 h, 60 h Präsenz im Praktikum, 120 h Softwareentwicklung bzw. Organisation der Softwareentwicklung in Projekten

Angebotshäufigkeit: jedes Jahr im Wintersemester, jeweils ein Praktikum pro Anwendungsfach

Leistungspunkte: 6

Vorausgesetzte Module: INF 105 – Software-Praktikum (Bachelor) INF 115 – Software-Engineering

Voraussetzungen: -


Die Studierenden sollen in der Lage sein, im Team eine umfangreiche Projektaufgabe zu lösen. Diese Projektaufgabe soll interdisziplinären Charakter aufweisen, d.h. sie soll einem der Anwendungsfächer nahe liegen. Im Einzelnen sind folgende Projektaufgaben von den Teilnehmern zu realisieren: die Strukturierung des Problems (z.B. in Form eines Lastenhefts), die Definition einer Lösung (z.B. in Form eines Pflichtenhefts), die Organisation der Umsetzung in Teil-projekten, den Test der Implementierung und die Präsentation und Abnahme der Lösung. Fachübergreifende Kompetenzen werden durch interdisziplinäres Arbeiten erworben. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Vermittlung von Projektmanagement-kompetenzen und kommunikativen Kompetenzen (Kooperation im Projektteam).

Inhalt:

Die Aufgabenstellung wird im Rahmen eines Projekts gelöst, das idealerweise zwischen 6 und 12 Mitgliedern hat. Die Arbeit wird mit Methoden des Projektmanagements geplant, koordiniert und überwacht. Zur Projektarbeit gehört auch die Präsentation der erarbeiteten Lösung. Das Projekt-Praktikum wird in der Regel gemeinsam von Vertretern der Angewandten Informatik und der Anwendungsbereiche betreut.





17


18

INF 107: Konzepte der Programmierung

Kürzel: INF 107

Anmerkungen: -



8 SWS insgesamt.

1 Konzepte der Programmierung - Vorlesung 4

2 Konzepte der Programmierung - Übung 2

3 Konzepte der Programmierung - Intensivübung 2

Semester: 1

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Bernhard Westfechtel (Lehrstuhl für Angewandte Informatik I)

Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum:

Romanistik (Bachelor) Angewandte Informatik (Bachelor) Lehramtsstudiengang Informatik (Staatsexamen) Anglistik (Bachelor)

Lehrform / SWS: Vorlesung 4 SWS, Übungen 2 SWS

Arbeitsaufwand: 240 h: Präsenz 90 Stunden, Vor- und Nachbereitung 90 h, Klausurvorbereitung 60 h (der Besuch der Intensivübung ist freiwillig; deshalb wird diese Übung nicht in den Arbeitsaufwand eingerechnet)

Angebotshäufigkeit: jedes Jahr im Wintersemester

Leistungspunkte: 8


Voraussetzungen: -


Ziel der Veranstaltung ist, den Studenten ein fundiertes Verständnis der Programmierung zu vermitteln, das im weiteren Studium als Fundament für die Informatik-Ausbildung dient. Dabei dient Java als Beispielsprache. Der Schwerpunkt liegt auf dem Erwerb von methodischen Kompetenzen: Durch das Verständnis fundamentaler Konzepte wie Kontroll- und Datenstrukturen, Methoden, Objektorientierung, Syntax, Typkonzept etc. sollen die Studierenden in die Lage versetzt werden, diese Konzepte bei der Umsetzung von Algorithmen in Programme einzusetzen und sich ferner in andere Programmiersprachen einzuarbeiten. Erste algorithmische Kompetenzen werden ebenfalls erworben. Sie legen die Grundlage für weiterführende Veranstaltungen (z.B. Algorithmen und Datenstrukturen). In den Intensivübungen werden darüber hinaus programmiertechnische Fähigkeiten vermittelt. Beispiele für Übungen werden so weit wie möglich aus den Anwendungsbereichen übernommen.

Inhalt: Einführung: Grundbegriffe Algorithmen: wesentliche Eigenschaften, erste Beispiele Programme: Umsetzung von Algorithmen in eine Programmiersprache


19

INF 107: Konzepte der Programmierung

Syntax: EBNF, Ableitungsbäume, Syntaxdiagramme Elementare Datentypen: ganze Zahlen, Gleitpunktzahlen, Zeichen, Wahrheitswerte Ausdrücke: Syntax, Prioritäten, Auswertungsbäume Anweisungen: Zuweisungen, Kontrollstrukturen, Flussdiagramme, strukturierte Programmierung Verifikation: Hoare-Kalkül Methoden: Syntax, Aufruf, Ausführung, Aufrufstapel Rekursion: Klassifikation von Rekursionsarten, Ausführung, Elimination von Rekursion Strukturierte Datentypen: Arrays und Verbunde; Eigenschaften von Objekttypen, Referenzen Objekte und Klassen: Grundbegriffe, Felder, Methoden, Konstruktoren, Klassen- vs. Objekteigenschaften, abstrakte Klassen Vererbung: Einfachvererbung, Substituierbarkeit, Polymorphie, Vererbungsregeln Schnittstellen: Konzept, Abgrenzung gegen abstrakte Klassen, Implementierung von Schnittstellen, Mehrfachvererbung auf Schnittstellen Generizität: generische Datentypen, Abgrenzung von Generizität und Vererbung Ausnahmebehandlung: Ausnahmeobjekte, Ausnahmebehandler, geschützte Blöcke Inhalt der Intensivübung: Programmierung ausgewählter Kapitel der Vorlesung

Studien-/Prüfungsleistungen:

Teilprüfung (Voraussetzung für die Teilnahme an der Teilprüfung ist die erfolgreiche Teilnahme an den Übungen)

Medienformen: Beamer

Literatur:

K. Echtle, M. Goedicke: Lehrbuch der Programmierung, dpunkt.verlag, Heidelberg, 2000 H.P. Mössenböck: Sprechen Sie Java?, dpunkt.Verlag, Heidelberg, 2005 D.J. Barnes, M. Kölling: Objektorientierte Programmierung mit Java - Eine praxisnahe Einführung mit BlueJ, Pearson Studium, München (2003) H. Balzert: Objektorientierte Programmierung mit Java 5, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg (2005)


20

INF 108: Rechnerarchitektur und Rechnernetze

Kürzel: INF 108

Anmerkungen: -



6 SWS insgesamt.

1 Rechnerarchitektur und Rechnernetze - Vorlesung 4

2 Rechnerarchitektur und Rechnernetze - Übung 2

Semester: 1

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Thomas Rauber (Lehrstuhl für Angewandte Informatik II)

Sprache: deutsch



Arbeitsaufwand: 280 h insgesamt; 90 h Präsenz, 150 h Eigenstudium mit Bearbeitung von Übungsblättern

Angebotshäufigkeit: jedes Wintersemester

Leistungspunkte: 8


Voraussetzungen: -


Das Ziel der Veranstaltung besteht in der Vermittlung grundlegender technologischer Kompetenz mit dem Schwerpunkt der Vermittlung von Kenntnissen des Aufbaus von Rechnersystemen mit Speicherhierarchie und Prozessoren. Vermittelt werden auch formale und algorithmische Kompetenzen, die zur Analyse und dem Entwurf digitaler Schaltkreise befähigen, sowie Design- und Realisierungskompetenzen zum Entwurf komplexer Schaltkreise. Durch Erlernen qualitativer Analyseverfahren zur Leistungsbewertung von Rechnersystemen und Rechnernetzen werden grundlegende methodische Kompetenzen im Bereich Rechnersysteme und Rechnernetze erworben, die Grundlagen für weiterführende Veranstaltungen legen.

Inhalt:

Leistungsbewertung von Rechnern und grundsätzlicher Rechneraufbau Maschinensprachen als Schnittstelle zwischen Hardware und Software Zahlendarstellungen und Rechnerarithmetik Entwurf digitaler Schaltkreise Kombinatorische Schaltungen Konstruktion von Speicherelementen Speicherorganisation und Prozessorganisation, Grundlagen und Leistungsbewertungen von Rechnernetzen Schichtenprotokolle und Kommunikationsablauf Wichtige Protokolle von Verbindungsschicht, Netzwerkschicht und Protokollschicht

Studien- Teilprüfung (Voraussetzung für die Teilnahme an der Teilprüfung ist die erfolgreiche


21

INF 108: Rechnerarchitektur und Rechnernetze

/Prüfungsleistungen: Teilnahme an den Übungen)

Medienformen: Folien mit Beamer und Laptop, Übungsblätter mit Korrektur

Literatur:

Patterson/Hennessy: Computer Organization & Design, Morgan Kaufmann, 3rd Edition, 2005 Hennessy/Patterson: Computer Architecture, 4th Edition, Morgan Kaufmann, 2007 Kurose/Ross: Computer Networking, Addison Wesley, 2005; Oberschelp/Vossen: Rechneraufbau und Rechnerstrukturen, Oldenbourg Verlag, 10. Auflage, 2006


22

INF 109: Algorithmen und Datenstrukturen

Kürzel: INF 109

Anmerkungen: -



8 SWS insgesamt.

1 Algorithmen und Datenstrukturen - Vorlesung 4

2 Algorithmen und Datenstrukturen - Übung 2

3 Algorithmen und Datenstrukturen - Intensivübung 2

Semester: 2

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Klaus Schittkowski (Professur für Angewandte Informatik)

Sprache: deutsch


Mathematik (Diplom) Angewandte Informatik (Bachelor) Physik (Diplom) Lehramtsstudiengang Informatik (Staatsexamen) Wirtschaftsmathematik (Diplom)

Technomathematik (Diplom)

Lehrform / SWS: Vorlesung 4 SWS, Übung 2 SWS


Angebotshäufigkeit: jedes Jahr im Sommersemester

Leistungspunkte: 8


Voraussetzungen: -


Die Studenten sollen lernen, Daten zu strukturieren und dynamisch zu repräsentieren. Wichtig ist hierbei die enge Verknüpfung dieser Datenstrukturen und der hierauf angewandten Algorithmen. Ein weiteres Ziel ist die Vermittlung von Kenntnissen zur Komplexitätsanalyse von Algorithmen (methodische Kompetenz). In den Intensivübungen werden darüber hinaus programmiertechnische Fähigkeiten vermittelt.

Inhalt:

Listen, Keller, Schlangen, Such- und Sortierverfahren, binäre Bäume, Suchbäume (AVL, Bayer), Graphen, Hash-Verfahren, Komplexität von Algorithmen, Algorithmentheorie. Beispiele für Übungen werden so weit wie möglich aus den Anwendungsbereichen übernommen. Inhalt der Intensivübung: Programmierung ausgewählter Kapitel der Vorlesung.


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INF 109: Algorithmen und Datenstrukturen


Medienformen: Tafel, PPT-Präsentation

Literatur:

Grundlagen von Datenstrukturen in C, Von E. Horowitz, S. Sahni u. S. Anderson-Freed. International Thomson Publishing, 1994 Horowitz, Sahni: Algorithmen, Springer, 1981 Gueting, Datenstrukturen und Algorithmen, Teubner, 1992


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INF 110: Betriebssysteme

Kürzel: INF 110

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Betriebssysteme - Vorlesung 2

2 Betriebssysteme - Übung 1

Semester: 3 oder 5

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Dominik Henrich (Lehrstuhl für 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


Voraussetzungen: Kenntnis einer höheren prozeduralen Programmiersprache

Lernziele/Kompetenzen: Den grundsätzlichen Aufbau von Betriebssystemen verstehen. Die eingesetzten Verfahren in Betriebssystemen verstehen. Die sinnvolle Auswahl und Einsatz von Betriebssystemen.

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


Teilprüfung (die während der Vorlesungszeit erbrachten Übungsleistungen werden bei der Bildung der Gesamtnote mit berücksichtigt)

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

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


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INF 111: Formale Sprachen und Compilerbau

Kürzel: INF 111

Anmerkungen: -



6 SWS insgesamt.

1 Formale Sprachen und Compilerbau - Vorlesung 4

2 Formale Sprachen und Compilerbau - Übung 2

Semester: 2

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Reinhard Laue (Professur für Angewandte Informatik)

Sprache: deutsch


Mathematik (Diplom) Angewandte Informatik (Bachelor) Physik (Diplom) Lehramtsstudiengang Informatik (Staatsexamen)

Lehrform / SWS: Vorlesung 4 SWS Übungen 2 SWS

Arbeitsaufwand: 240 h insgesamt: 90 h Präsenz, 150 h Eigenstudium mit Bearbeitung von Übungsblättern


Leistungspunkte: 8


Voraussetzungen: -


Ziel der Veranstaltung ist es, den Studenten eine fundierte Einführung in formale Sprachen und Compilerbau zu geben. Vermittelt werden grundlegende Konzepte formaler Sprachen und der zugehörigen Automaten. Durch Erlernen von Beweismethoden zur Äquivalenz im Beschreibungsmechanismus werden formale, algorithmische und mathematische Kompetenzen vermittelt. Methoden- und Realisierungskompetenzen werden dadurch erworben, dass die Studenten den grundlegenden Aufbau von Compilern sowie die zugrundeliegenden Analysemethoden und Algorithmen erlernen, so dass diese auf ähnliche Problemstellungen angewendet werden können.

Inhalt:

Reguläre Sprachen und endliche Automaten Kontextfreie Sprachen mit Normalform und Abschlußeigenschaften und Kellerautomaten, Chomsky-Hierarchie Turingmaschinen und Grundlagen der Berechenbarkeit Prinzipieller Aufbau von Compilern Lexikalische und syntaktische Analyse mit top-down und bottom-up-Verfahren




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INF 111: Formale Sprachen und Compilerbau


Literatur:

Hopcroft / Motwani / Ullman: Introduction to Automata Theory, Languages and Computation, Addison Wesley, 2007 Schöning, U.: Theoretische Informatik kurzgefaßt, Spektrum, Akad. Verlag, 2001 Maurer, Wilhelm: Übersetzerbau, Springer, 1997


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INF 112: Verteilte und Parallele Systeme I

Kürzel: INF 112

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Verteilte und Parallele Systeme I - Vorlesung 2

2 Verteilte und Parallele Systeme I - Übung 1

Semester: 5


Sprache: deutsch



Arbeitsaufwand: 120 h insgesamt: 45 h Präsenz, 75 h Eigenstudium mit Bearbeitung von Übungsblättern


Leistungspunkte: 4


Voraussetzungen: -


Ziel der Veranstaltung ist es, den Studenten grundlegende Techniken der parallelen und verteilten Programmierung zu vermitteln. Dabei werden besondere methodische Kompetenzen erworben: Durch das Verständnis grundlegender Problemstellungen wie Lastverteilung und Skalierbarkeit und die Vermittlung von Synchronisations- und Kommunikationstechniken werden die Studenten in die Lage versetzt, parallele Algorithmen zu entwerfen und mit Hilfe von Kommunikations- und Threadbibliotheken in effiziente parallele und verteilte Programme umzusetzen. Dabei werden sowohl gemeinsame als auch verteilte Adressräume erlernt.

Inhalt:

Architektur und Verbindungsnetzwerke für parallele Systeme Leistung, Laufzeitanalyse und Skalierbarkeit paralleler Programme Programmiertechniken für verteilte Adressräume und Message-Passing und Realisierung typischer Kommunikationsmuster Programmier- und Synchronisationstechniken für gemeinsamen Adressraum mit Multi-Threading Koordination paralleler und verteilter Programme Anwendung der Programmiertechniken auf komplexe Beispiele aus verschiedenen Anwendungsgebieten





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INF 112: Verteilte und Parallele Systeme I

Literatur:

Coulouris/Dollimore/Kindberg: Distributed Systems, 4th Edition, Addison Wesley, 2004 Rauber/Rünger: Parallele Programmierung, 2. Auflage, Springer 2007 Grama, Gupta, Karypis, Kumar: Introduction to Parallel Computing, Addison Wesley, 2003


29

INF 113: Multimediale Systeme I

Kürzel: INF 113

Anmerkungen: -



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 (Staatsexamen) Anglistik (Bachelor)

Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS Übung 1 SWS

Arbeitsaufwand: 120 h: Präsenz 45 Stunden, Vor- und Nachbereitung 45 h, Klausurvorbereitung 30 h


Leistungspunkte: 4


Voraussetzungen: -


Die Veranstaltung führt in die technologischen Grundlagen multimedialer Systeme ein. Im Mittelpunkt stehen Medientypen (Text, Bilder, Grafiken, 3D-Modelle, Audio und Video) und deren Repräsentation. Dabei werden jeweils grundlegende Standards zur Repräsentation von Medienobjekten besprochen. Darüber hinaus wird aber auch die werkzeugunterstützte Erstellung und Verwendung von Medienobjekten vermittelt. In erster Linie dient die Veranstaltung dem Erwerb technologischer Kompetenzen.

Inhalt:

Einleitung: Medienobjekte, multimediale Objekte, multimediale Systeme Medientypen Einführung und Text: Grundbegriffe, Codierung von Texten, XML, DTDs Grafik und Animation: Skalierbare Vektorgrafiken (SVG), 3D-Modellierung, VRML Bildformate: Farbmodelle, JPEG, JPEG 2000, TIFF, GIF (Digital-)Audio und Sprache: Psychoakustik, MP3, MIDI Videoformate: Analogvideo, HDTV, Digitalvideo, MPEG Beispiele für Übungen werden so weit wie möglich aus den Anwendungsbereichen übernommen.




30

INF 113: Multimediale Systeme I

Literatur:

Apers P.M.G./Blanken H.M./Houtsma M.A.W. (Herausgeber): Multimedia Databases in Perspective, Springer Verlag, London, 1997; Grauer M./Merten U.: Multimedia - Entwurf, Entwicklung und Einsatz in betrieblichen Informationssystemen, Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg, 1997; Henning Peter, A.: Taschenbuch Multimedia, 2. Auflage, Fachbuchverlag Leizig im Carl Hanser Verlag, 2001 Henrich A.: Multimediatechnik, Skript zur Vorlesung, Universität Bamberg, 2004 Steinmetz R.: Multimedia-Technologie - Grundlagen, Kompo-nenten und Systeme, (2., vollst. überarb. und erw. Aufl.), Berlin [u.a.]: Springer, 1999


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INF 114: Datenbanken und Informationssysteme I

Kürzel: INF 114

Anmerkungen: -



8 SWS insgesamt.

1 Datenbanken und Informationssysteme I - Vorlesung 4

2 Datenbanken und Informationssysteme I - Übung 2

3 Datenbanken und Informationssysteme I – Intensivübung 2

Semester: 3

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr.-Ing. Stefan Jablonski (Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV)

Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Bachelor) Lehramtsstudiengang Informatik (Staatsexamen) Diplom-Mathematik, Technomathematik, Ingenieursmathematik




Leistungspunkte: 8


INF 109 - Algorithmen und Datenstrukturen

Voraussetzungen: -


Ziel ist die Vermittlung grundlegender Kenntnisse zum Entwurf von (relationalen) Datenbanken. Die Studierenden sollen Analyse-, Entwurfs und Realisierungskompetenzen vermittelt bekommen, so dass sie selbständig eine Anwendungssituation analysieren und darauf aufbauend ein datenbankgestützte Anwendungen entwickeln können. Daneben sollen Grundkenntnisse bezüglich des Aufbaus und des Betriebs von Datenbanksystemen vermittelt werden, so dass die Studierenden einen prinzipiellen Einblick in die Technologie von Datenbanksystemen bekommen. Über den Übungsbetrieb sollen die Studierenden den praktischen Umgang mit Datenbanken und deren Anwendungen erlernen. In den Intensivübungen werden darüber hinaus programmiertechnische Fähigkeiten vermittelt.

Inhalt:

Entwurf von Datenbanksystemen: Aufbau konzeptioneller Schemata (Von Entity-Relationship-Diagrammen zu Relationen), Normalisierung, Relationenalgebra, Einführung in SQL, Verwendung von Datenbanksystemen (SQL als DB-Schnittstelle), Objektrelationale Datenbanksysteme; Aufbau von Datenbanksystemen (Architektur), Einführung ins Transaktionsmanagement; Aufbau von Informationssystemen (Arten


32

INF 114: Datenbanken und Informationssysteme I

von Informationssystemen), Anwendungen von Datenbanken in den Bereichen Bio-, Ingenieur- und Umweltinformatik; Vorstellung von Beispielen und Fallstudien. Inhalt der Intensivübung: Programmierung ausgewählter Kapitel der Vorlesung



Literatur: Elmasri, R.; Navathe, S.B.: Fundamentals of Database Systems. 3rd Edition, Addison-Wesley, 2000 (oder neuere Auflagen) Kemper, A.; Eickler, A.: Datenbanksysteme. Oldenbourg, 2004


33

INF 115: Software-Engineering

Kürzel: INF 115

Anmerkungen: -



8 SWS insgesamt.

1 Software-Engineering - Vorlesung 4

2 Software-Engineering - Übung 2

3 Software-Engineering - Intensivübung 2

Semester: 4


Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 8


Voraussetzungen: Es wird vorausgesetzt, dass die Studierenden bereits über ausreichende Programmiererfahrung verfügen.


Die Studierenden sollen einen möglichst breiten Überblick über Sprachen, Methoden und Werkzeuge für das Software Engineering erhalten und deren Anwendung an kleineren Beispielen üben. Einen Schwerpunkt bildet dabei die objektorientierte Softwareentwicklung. Es werden (abgesehen vom Programmieren im Kleinen) alle Arbeitsbereiche des Software Engineering abgedeckt. Insbesondere werden Analyse- und Design-Kompetenzen vermittelt, die für die Entwicklung großer Softwaresysteme von zentraler Bedeutung sind. Darüber hinaus werden methodische Kompetenzen u.a. in Projektmanagement, Konfigurationsverwaltung und Qualitätssicherung vermittelt. In den Intensivübungen werden darüber hinaus programmiertechnische Fähigkeiten vermittelt.

Inhalt:

Einleitung: Motivation und Begriff des Software Engineering, Qualitätsanforderungen, Softwareprozessmodelle Requirements Engineering: Durchführbarkeitsstudie, Projektkalkulation, Anforderungsanalyse, Strukturierte Analyse Programmieren im Großen: Softwarearchitektur, Module, Modulare Entwurfssprachen, Übertragung in die Programmiersprache C Grundlagen der objektorientierten Modellierung: Strukturierte vs. Objektorientierte Softwareentwicklung, Grundbegriffe, Geschichte der objektorientierten


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Modellierungssprachen, UML Objektorientierte Anforderungsanalyse: Anwendungsfalldiagramme, Objekt- und Klassendiagramme, Aktivitätsdiagramme Von der objektorientierten Analyse zum Entwurf: Klassendiagramme detailliert, Interaktions- und Zustandsdiagramme Objektorientierter Softwareentwurf und Codierung: Paketdiagramme, Klassenarten, Codegenerierung Formale Spezifikationen: Grundbegriffe und Klassifikation, Algebraische Spezifikationen Projektmanagement: Funktionen, Organisationsstrukturen, Netzpläne, kritische Pfade, Gantt-Diagramme, Ressourcenplanung Konfigurationsverwaltung: Versionskontrolle, Deltas, Verschmelzen, Workspaces, abgeleitete Objekte Qualitätssicherung: Begriff der Softwarequalität, Testverfahren (Black Box und White Box), Modultests, Testen im Großen Inhalt der Intensivübung: Programmierung ausgewählter Kapitel der Vorlesung Beispiele für Übungen werden so weit wie möglich aus den Anwendungsbereichen übernommen.



Literatur:

Helmut Balzert: Lehrbuch der Softwaretechnik - Softwareent-wicklung, Spektrum-Verlag, 2001 Helmut Balzert: Lehrbuch der Softwaretechnik - Software-Management, Software-Qualitätssicherung, Unternehmens-modellierung, Spektrum-Verlag, 1998 Ian Sommerville: Software Engineering, Addison-Wesley Verlag, 2004 Andy Schürr: Software Engineering I, Vorlesungsskript, Technische Universität Darmstadt


35

INF 116: Multimediale Systeme II

Kürzel: INF116

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Multimediale Systeme II - Vorlesung 2

2 Multimediale Systeme II - Übung 1

Semester: 6


Sprache: deutsch



Arbeitsaufwand: 120 h: Präsenz 45 Stunden, Vor- und Nachbereitung 45 Stunden, Klausurvorbereitung 30 Stunden


Leistungspunkte: 4


Voraussetzungen: -


Die Studierenden sollen die technischen Grundlagen webbasierter Anwendungen durchdringen und anwenden können. Im Mittelpunkt stehen HTTP, HTML, XML und Java-Technologien. Neben diesen technologischen Kompetenzen werden auch methodische Kompetenzen vermittelt, insbesondere hinsichtlich des methodischen Einsatzes obiger Technologien sowie des systematischen Entwurfs von webbasierten Anwendungen.

Inhalt:

Das World Wide Web – Protokolle und Architekturen: HTTP, URLs, Verbindungen, Caching, Gateways, Proxies, Web-Server; HTML: Syntax, Textgrundlagen, Hyperlinks, Formulare, Tabellen, Listen, Rahmen, Cascading Style Sheets; Java im Web: Applets, Servlets, Servlet-Container, Authentifizierung, Thread-sichere Servlets, Sitzungen, JDBC, JSP; XML: Aufbau von XML-Dokumenten, DTDs, Entities, XML Schema; XML – Navigation und Verarbeitung: XPath, XLink, XPointer, XSLT, XQuery Beispiele für Übungen werden so weit wie möglich aus den Anwendungsbereichen übernommen.




36


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. Callaway: Inside Servlets, Addison-Wesley, 2001


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INF 117: Wissensbasierte Systeme und KI

Kürzel: INF 117

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Wissensbasierte Systeme und KI - Vorlesung 2

2 Wissensbasierte Systeme und KI - Übung 1

Semester: 5

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Reinhard Laue (Professur für Angewandte Informatik)

Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Bachelor) Mathematik (Diplom, Bachelor)


Arbeitsaufwand: 120 h: Präsenz 45 h, Eigenstudium 30 h, Klausurvorbereitung 45 h


Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module: INF 109 - Algorithmen und Datenstrukturen

Voraussetzungen: -


Die Studenten sollen die Kompetenz erwerben, Algorithmen zu entwerfen, die auch bei Suchräumen Problemlösungen finden, die nicht vollständig durchlaufen werden können. Dazu wird der Einsatz von Heuristiken geübt, sowie deren Basierung auf Mustererkennung mit neuronalen Netzen und Ablaufplanung mit logikbasierten Algorithmen.

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


Medienformen: Tafel, Folien, Rechner

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


38

2.2 Bachelor- und Master-Studiengang Dieser Abschnitt umfasst Module aus dem Bereich der Informatik, welche entweder im Bachelor- oder im Master-Studiengang belegt werden können. Module können nicht in beiden Studiengängen belegt werden.

Kennung Modul LP INF 201 Verteilte und Parallele Systeme II 4 INF 202 Computergrafik 4 INF 203 Eingebettete Systeme 4 INF 204 Datenbanken und Informationssysteme II 4


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INF 201: Verteilte und Parallele Systeme II

Kürzel: INF 201

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Verteilte und Parallele Systeme II - Vorlesung 2

2 Verteilte und Parallele Systeme II - Übung 1

Semester: 6


Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Bachelor) Angewandte Informatik (Master)


Arbeitsaufwand: 120 h: Präsenz 45 h, Vor- und Nachbereitung 30 h; Klausurvorbereitung 45 h


Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module: INF 112 - Verteilte und Parallele Systeme I

Voraussetzungen: -


Ziel der Veranstaltung ist es, den Studenten vertiefte Kenntnisse von Techniken der parallelen und verteilten Programmierung zu vermitteln. Dabei werden schwerpunktmäßig methodische und technologische Kompetenzen erworben. Aufbauend auf vertiefte Kenntnisse von Standardprotokollen für Rechnernetzen wie IP oder TCP/UDP erwerben die Studenten die Fähigkeit, verteilte Programme zu planen und zu implementieren; dabei werden sowohl passive Kommunikationsmechanismen wie Sockets aber auch aktive Mechanismen wie RPC, RMI oder CORBA eingesetzt. Vermittelt werden außerdem Design- und Realisierungskompetenzen, indem die vermittelten Techniken auf eine Vielzahl von Beispielen angewendet werden.

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 Systemen Kommunikations-, Koordinations- und Synchronisationsmechanismen in verteilten Systemen (Beispiele: Sockets, RPC, Java RMI) Koordinaten mit verteilten Objekten (Beispiel: CORBA) Sicherheitsaspekte und -mechanismen für verteilte Systeme




Literatur: Coulouris / Dollimore / Kindberg: Distributed Systems, Addison Wesley, 2003;


40

INF 201: Verteilte und Parallele Systeme II

Tanenbaum, A. / von Steen, M.: Distributed Systems, Prentice Hall, 2002; Rauber / Rünger: Parallele Programmierung, 2. Auflage, Springer, 2007


41

INF 202: Computergrafik

Kürzel: INF 202

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Computergrafik - Vorlesung 2

2 Computergrafik - Übung 1

Semester: 5


Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Master) Angewandte Informatik (Bachelor)




Leistungspunkte: 4



Lernziele/Kompetenzen: Grundlegende Algorithmen für die ebene, räumliche und bewegte Computergrafik verstehen; Methoden zur Modellierung von Kurven, Flächen und Körpern verstehen; Möglichkeiten zur grafischen Visualisierung von Anwendungs-Modellen verstehen

Inhalt: Ebene Grafik mit Schnittstellen, Raster-Algorithmen, Grafik-Hardware; Räumliche Grafik mit geometrischer Transformation und Projektion; Modellierung von Kurven, Flächen, Körpern, Szenen, Licht und Farben; Bilderzeugung mit Bestimmung sichtbarer Flächen, Beleuchtung, Schattenwurf und Animation.




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


42

INF 203: Eingebettete Systeme

Kürzel: INF 203

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Eingebettete Systeme - Vorlesung 2

2 Eingebettete Systeme - Übung 1

Semester: 6


Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Master) Angewandte Informatik (Bachelor)




Leistungspunkte: 4



Lernziele/Kompetenzen: Methoden zur Modellierung, Entwurf, Aufbau, Programmierung, Anbindung und Analyse von Eingebetteten Systeme verstehen; Die zugrunde liegenden Technologien kennen; Umgang mit den nichtfunktionalen Eigenschaften (Echtzeitanforderungen, Fehlertoleranz, ...)

Inhalt:

Modellierung und Entwurf von Echtzeitsystemen; Sprachen und Konzepte zu deren Programmierung, Algorithmen zur Regelung, Signalverarbeitung, Neuronale Netze, Fuzzy Logik; Feldbusse zur Datenübertragung und AD/DA-Wandlung; Peripherie mit Mikro-Sensorik und Mikro-Aktuatorik; Technologien wie z.B. SPS, µController, DSP, PLD.




Literatur: Marwedel P.: "Eingebettete Systeme", Springer-Verlag, 2007


43

INF 204: Datenbanken und Informationssysteme II

Kürzel: INF 204

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Datenbanken und Informationssysteme II - Vorlesung 2

2 Datenbanken und Informationssysteme II - Übung 1

Semester: 4 oder 6


Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Master) Angewandte Informatik (Bachelor) Lehramtsstudiengang Informatik (Staatsexamen)



Angebotshäufigkeit: jedes Sommersemester

Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module: INF 114 - Datenbanken und Informationssysteme I

Voraussetzungen: -


Vermittlung vertiefter technologischer Kenntnisse zur Umsetzung von Datenbanksystemen hinsichtlich Aufbau (Architektur) und Transaktionsmanagement; Vermittlung von analytischen Fähigkeiten zum Aufbau von Schichtenarchitekturen; Über den Übungsbetrieb werden Realisierungskompetenzen hinsichtlich der Umsetzung von komplexen Architekturen vermittelt. Auf die Umsetzung komplexer Architekturen in den Anwendungsgebieten wird eingegangen.

Inhalt:

Architektur von Datenbanksysteme: Externspeicherverwaltung, Systempufferverwaltung, Zugriffspfade, Seitenverwaltung, interne, satzorientierte und mengenorientierte Schnittstelle; Transaktionsverarbeitung: ACID-Konzept, Implementierung von transaktionalen Eigenschaften, Synchronisation, 2PC-Protokoll, Logging, Recovery, Transaktionsmodelle; Anwendung von Architekturmodellen auf komplexe Anwendungen der Anwendungsbereiche.



Literatur: Härder, T.; Rahm, E.: Architektur von Datenbanksystemen. Springer-Verlag Gray, J.; Reuter, A.: Transaction Systems. Morgan Kaufman


44

2.3 Master-Studiengang Dieser Abschnitt beschreibt alle Module, welche im Bereich der Informatik im Master-Studiengang belegt werden können. Der Prüfungsordnung, insbesondere deren Anhang, sind die Module zu entnehmen, welche von jedem Studierenden zu belegen sind.

Kennung Modul LP INF 301 Masterarbeit 30 INF 302 Master-Seminar 4 INF 303 Master-Praktikum 8 INF 304 Entwicklung großer Softwaresysteme 8 INF 305 Programmierung innovativer Rechnerarchitekturen 8 INF 306 Robotik und Sensorik 8 INF 307 Datenbanken und Informationssysteme III 8 INF 308 Multimedia und Visualisierung 8 INF 309 Wissenschaftliches Rechnen 8 INF 310 Diskrete Algorithmen 4 INF 311 Sicherheit in verteilten Systemen 4 INF 312 Simulation 4


45

INF 301: Masterarbeit

Kürzel: INF 301

Anmerkungen: -


1 Masterarbeit - Thesis

Semester: 4



Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Master)

Lehrform / SWS: Selbständig unter Betreuung durchzuführende schriftliche Ausarbeitung

Arbeitsaufwand: 900 h: Vorbereitung, Recherche, Konzeption und Verfassen der Masterarbeit


Leistungspunkte: 30


Voraussetzungen: Abhängig vom Thema


Im Mittelpunkt steht die Anwendung wissenschaftlicher Methoden auf eine anspruchsvolle Aufgabenstellung der Angewandten Informatik bzw. eines Anwendungsgebiets. Dies umfasst insbesondere die Analyse, Aufbereitung, Konstruktion und Präsentation selbständig erarbeiteter Ergebnisse. Der Studierende erwirbt damit wissenschaftliche Methodenkompetenz, die ihn zu weitergehender wissenschaftlicher Qualifikation befähigen soll, sowie berufsqualifizierende Kompetenzen, die ihn insgesamt zur späteren Übernahme von Führungsaufgaben qualifizieren sollen. Dem Studierenden wird eine fachspezifische Einführung in das Verfassen wissenschaftlicher Arbeiten vermittelt.

Inhalt: Abhängig vom Thema


Medienformen: schriftliche Ausarbeitung mit Vorstellung und Verteidigung des Themas

Literatur: Marcus Deininger, Horst Lichter, Jochen Ludewig, und Kurt Schneider: Studienarbeiten, Vdf Hochschulverlag, 5. Auflage, 2005 Weiter Literatur abhängig vom gewählten Thema


46

INF 302: Master-Seminar

Kürzel: INF 302

Anmerkungen: -



2 SWS insgesamt.

1 Master-Seminar - Seminar 2

Semester: 2 oder 3


Sprache: deutsch


Lehrform / SWS: 2 SWS Seminar

Arbeitsaufwand: 120 h: 30 h Präsenz, 90 h Vorbereitung von Seminar-Präsentation und Ausarbeitung


Leistungspunkte: 4


Voraussetzungen: -


Die Studierenden sollen ein anspruchsvolles Thema aus der Angewandten Informatik oder einem der Anwendungsfächer selbständig unter Verwendung wissenschaftlicher Originalliteratur schriftlich und mündlich aufbereiten. Dies beinhaltet insbesondere systematisches Literaturstudium und strukturierte, eigenständige Beschreibung, Klassifikation, Bewertung und ggf. Anwendung der von den Studierenden durchdrungenen wissenschaftlichen Inhalte. Im Mittelpunkt steht der Erwerb methodischer, kommunikativer und ggf. fachübergreifende Kompetenzen. Die Studierenden werden zur Übernahme von Führungspositionen befähigt, indem ihre Fähigkeiten zur systematischen Darstellung sowie ihre Vortragstechniken weiter entwickelt werden.

Inhalt: Abhängig vom Thema


Medienformen: Präsentation und schriftliche Ausarbeitung

Literatur:

Bernd Weidenmann: Gesprächs- und Vortragstechnik, Beltz-Verlag, 4. Auflage, 2006 Wolfram E. Rossig: Wissenschaftliches Arbeiten, Rossig Verlag, 6. Auflage, 2006 Peter Rechenberg: Technisches Schreiben. (Nicht nur) für Informatiker, Hanser Fachbuchverlag, 3. Auflage, 2006 Weitere Literatur abhängig vom Thema


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INF 303: Master-Praktikum

Kürzel: INF 303

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Master-Praktikum - Praktikum 4

Semester: 2 oder 3


Sprache: deutsch



Arbeitsaufwand: 240 h: 60 h Präsenz, 180 h Softwareentwicklung


Leistungspunkte: 8


Voraussetzungen: -


Die Studierenden sollen für anspruchsvolle Aufgabenstellung unter Anwendung wissenschaftlicher Methoden insbesondere des Software Engineering selbständig ein Softwaresystem mittlerer Größenordnung entwickeln. Die Projektarbeit wird eigenverantwortlich organisiert. Es soll eine interdisziplinäre Aufgabenstellung aus einem der Anwendungsfächer bearbeitet werden. Die im interdisziplinären Projekt erworbenen Kompetenzen (methodische, fachübergreifende, soziale und Projektmanagementkompetenzen) sollen auf höherem wissenschaftlichem Niveau ausgebaut werden. Die Studierenden werden zur Übernahme von Führungspositionen befähigt, indem ihre Fähigkeiten im Projektmanagement sowie zur eigenverantwortlichen Selbstorganisation weiter ausgebaut werden.

Inhalt:

Entwicklung und Präsentation von anspruchsvollen und mittelgroßen Softwaresystemen Das Master-Praktikum wird in der Regel gemeinsam von Vertretern der Angewandten Informatik und der Anwendungsbereiche betreut.





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INF 304: Entwicklung großer Softwaresysteme

Kürzel: INF 304

Anmerkungen: -



6 SWS insgesamt.

1 Entwicklung großer Softwaresysteme I - Vorlesung 2

2 Entwicklung großer Softwaresysteme I - Übung 1

3 Entwicklung großer Softwaresysteme II - Vorlesung 2

4 Entwicklung großer Softwaresysteme II - Übung 1

Semester: beliebig


Sprache: deutsch



Arbeitsaufwand: 240 h: 90 h Präsenz, 120 Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltung, 30 h Prüfungsvorbereitung

Angebotshäufigkeit: Teil I: jedes Jahr im Wintersemester Teil II: jedes Jahr im Sommersemester

Leistungspunkte: 8

Vorausgesetzte Module: INF 115 - Software-Engineering

Voraussetzungen: Teil I und II können in beliebiger Reihenfolge besucht werden.


Es werden ausgewählte Aspekte des Software Engineering vertieft (objektorientierte Softwareentwicklung, Softwareentwicklungsprozesse). In Teil I werden primär Analyse- und Design-Kompetenzen vermittelt, darüber hinaus methodische Kompetenzen. Studierende sollen in die Lage versetzt werden, objektorientierte Modellierungsmethoden systematisch anzuwenden. Teil II zielt auf die Vermittlung von methodischen Kompetenzen und Projektmanagement-Kompetenzen ab. Gängige Prozessmodelle zur Softwareentwicklung werden vermittelt, angewendet und diskutiert. Dadurch sollen Studierende auf den Einsatz in der industriellen Praxis vorbereitet werden, in der Softwareentwicklungsprozesse eine immer größere Rolle spielen.

Inhalt:

Teil I: Objektorientierte Softwareentwicklung Einleitung Objektorientierte Analyse: Statisches Modell Objektorientierte Analyse: Dynamisches Modell Analysemuster Objektorientierter Entwurf: Statisches Modell Objektorientierter Entwurf: Dynamisches Modell Einführung in Entwurfsmuster


49

INF 304: Entwicklung großer Softwaresysteme

Das Observer-Muster Factory-Muster Kollektions-Muster Adapter-Muster Zustands-Muster Zusammengesetzte Muster Teil II: Softwareentwicklungsprozesse Einleitung Das Capability Maturity Model: Reifegrade, Prozessverbesserung Der Personal Software Process: Planen und Messen des persönlichen Prozesses Agile Softwareentwicklung: Extreme Programming Rational Unified Process: Objektorientierte Softwareentwicklung mit der UML Werkzeugunterstützung für Softwareentwicklungs-prozesse: Projektmanagementsysteme, Konfigurationsverwaltungssysteme, prozesszentrierte Umgebungen Beispiele für Übungen werden so weit wie möglich aus den Anwendungsbereichen übernommen.



Literatur:

Teil I (Objektorientierte Softwareentwicklung): Balzert, H.: Lehrbuch der Objektmodellierung (2. Auflage), Spektrum, Akademischer Verlag, Heidelberg, 2005 M. Hitz, G. Kappel, E. Kapsammer, W. Retschitzegger: UML@Work, 3. Auflage, dpunkt.verlag, Heidelberg, 2005 E. Gamma, R. Helm, R. Johnson, J. Vlissides: Design 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 (Softwareentwicklungsprozesse): K. Beck, C. Andres: Extreme Programming Explained, Addison-Wesley, 2005 B. Boehm, R. Turner: Balancing Agility and Discipline, Addison-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 W. Humphrey: PSP – A Self-Improvement Process for Software Engineers, Addison-Wesley, 2005


50

INF 305: Programmierung innovativer Rechnerarchitekturen

Kürzel: INF 305

Anmerkungen: -



6 SWS insgesamt.

1 Programmierung innovativer Rechnerarchitekturen I - Vorlesung 2

2 Programmierung innovativer Rechnerarchitekturen I - Übung 1

3 Programmierung innovativer Rechnerarchitekturen II – Vorlesung 2

4 Programmierung innovativer Rechnerarchitekturen II – Übung 1

Semester: beliebig


Sprache: deutsch



Arbeitsaufwand: 240 h: 90 h Präsenz, 150 Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltung mit Bearbeitung von Übungsblättern

Angebotshäufigkeit: jedes Jahr, jeweils Winter- bzw. Sommersemester

Leistungspunkte: 8

Vorausgesetzte Module: INF 112 - Verteilte und Parallele Systeme I

Voraussetzungen: -


Ziel der Veranstaltung ist die Vermittlung vertiefender Kenntnisse von Techniken zur Programmanalyse und darauf aufbauender Programmtransformationsverfahren. Dabei werden insbesondere analytische und technologische Kompetenzen erworben: die Studenten werden in die Lage versetzt, beliebige Programme mit Hilfe der vermittelten Techniken im Hinblick auf Datei- und Kontrollflussabhängigkeiten zu analysieren und darauf aufbauend optimierende Programmtransformationen durchzuführen, die z.B. eine Vektorisierung oder Parallelisierung eines Programmteils oder eine bessere Ausnutzung einer Speicherhierarchie erlauben. Methodische und algorithmische Kompetenzen werden durch Vermittlung von Schedulingalgorithmen, Lastverteilungsverfahren und den zugrundeliegenden methodischen Verfahren erworben.

Inhalt:

Aktuelle Rechnerarchitekturen und Verbindungstechnologien Kontroll- und Datenflussanalyseverfahren, Datenflussgleichungen und Lösungsverfahren, optimierende Transformationen Datenabhängigkeitsanalyse, Schleifenabhängigkeiten, Datenabhängigkeitsgleichungen und Lösungsverfahren Programmtransformationen für Vektorisierung, Parallelisierung und Cacheoptimierung Scheduling- und Lastverteilungsverfahren Registerverteilung und Optimierung des Registerbedarfs


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INF 305: Programmierung innovativer Rechnerarchitekturen

Grid-Computing Beispiele für Übungen werden so weit wie möglich aus den Anwendungsbereichen übernommen.




Literatur:

Allen, Kennedy: Optimizing Compilers for Modern Architectures, 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


52

INF 306: Robotik und Sensorik

Kürzel: INF 306

Anmerkungen: -



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



Arbeitsaufwand: 240h zusammengesetzt aus 60h Vorlesung und 30h Übung im Präsenzstudium sowie ca. 150h Eigenstudium

Angebotshäufigkeit: jedes Jahr, jeweils im Winter- bzw. Sommersemester

Leistungspunkte: 8

Vorausgesetzte Module: INF 203 - Eingebettete Systeme

Voraussetzungen: -

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, Dynamik), Steuerung, Programmierung, Planung und Architektur von Roboter Funktion, Messprinzip, Technologie und Modellierung von Sensorsystemen sowie über Digitalisierung, Aufbereitung, Mustererkennung, Klassifikation, Fusion 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 Control“, 3. Auflage, 2005.


53

INF 307: Datenbanken und Informationssysteme III

Kürzel: INF 307

Anmerkungen: -



6 SWS insgesamt.

1 Datenbankkonzepte für große, verteilte Anwendungen - Vorlesung 2

2 Datenbankkonzepte für große, verteilte Anwendungen - Übung 1

3 Entwicklung webbasierter Anwendungssysteme - Vorlesung 2

4 Entwicklung webbasierter Anwendungssysteme - Übung 1

Semester: beliebig


Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Master) Lehramtsstudiengang Informatik (Staatsexamen)



Angebotshäufigkeit: jedes Jahr, jeweils im Winter- bzw. Sommersemester

Leistungspunkte: 8

Vorausgesetzte Module: INF 114 - Datenbanken und Informationssysteme I

Voraussetzungen: -


Vertiefung von Datenbankkenntnissen hinsichtlich der Implementierung umfangreicher Datenbank- und Webanwendungen; Vermittlung fachübergreifender, analytischer Fähigkeiten zur Rekonstruktion komplexer Anwendung vornehmlich aus den Anwendungsbereichen; Vermittlung technologischer Fähigkeiten zur Integration verschiedener Implementierungskonzepte zum Aufbau von Webanwendungen; Vermittlung von Fähigkeiten zur Auswahl von Modellierungs- und Implementierungskonzepten bei der Erstellung webbasierter Anwendungssysteme; Die Studierenden sollen lernen, wie spezielle Datenbank- und Webanwendungen in den Bereichen Bio-, Ingenieur- und Umweltinformatik konzipiert und implementiert werden.

Inhalt:

Datenbankkonzepte für große, verteilte Anwendungen: Mehrrechnerdatenbanksysteme (Shared Nothing- bzw. Shared Disk-Architekturen), Data Warehouse Systeme (Cube-Modell, Implementierung, Zugriffspfade); Data Mining (Association, Clustering, Classification); Spezialanwendungen von Datenbanken in den Bereichen Bio-, Ingenieur- und Umweltinformatik. Entwicklung webbasierter Anwendungssysteme: Entwicklungsmethoden webbasierter Anwendungssysteme; Techniken zur Entwicklung webbasierter Anwendungssysteme: Web Services, Komponententechnologien, Sicherheitsaspekte, Prozessmanagement, Semantic Web; Spezielle Web-Technologien für die Bereiche Bio-, Ingenieur- und


54

INF 307: Datenbanken und Informationssysteme III

Umweltinformatik

Studien-/Prüfungsleistungen: Teilprüfungen


Literatur:

Türker, Saake: Objektrelationale Datenbanken; dpunkt-Verlag, 2006 Bauer, Günzel: Datawarehouse-Systeme, dpunkt-Verlag, 2004 Kimball, R.; Ross, M.: The Data Warehouse Toolkit, Wiley, 2002 Jablonski, S.; Petrov, I.; Meiler, C.; Mayer, U.: Guide to Web Applications and Web Plattform Architectures. Springer, 2005


55

INF 308: Multimedia und Visualisierung

Kürzel: INF 308

Anmerkungen: (wird angeboten sobald Lehrstuhl V besetzt ist)



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): NN (Professur für Multimediale Systeme und Visualisierung)

Sprache: deutsch


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


Angebotshäufigkeit: (wird angeboten sobald Lehrstuhl V besetzt ist)

Leistungspunkte: 8

Vorausgesetzte Module: INF 113 – Multimediale Systeme I

INF 116 – Multimediale Systeme II

Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: -

Inhalt: -


Medienformen: tbd

Literatur: tbd


56

INF 309: Wissenschaftliches Rechnen

Kürzel: INF 309

Anmerkungen: -



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: beliebig


Sprache: deutsch


Angewandte Informatik (Master) Mathematik (Diplom) Wirtschaftsmathematik (Diplom) Technomathematik (Diplom)



Angebotshäufigkeit: Abwechselnd WS und SS

Leistungspunkte: 8

Vorausgesetzte Module: MAT 101 – Ingenieurmathematik I

MAT 102 – Ingenieurmathematik II

MAT 104 – Numerische Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure

Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: Die Studenten sollen vertiefte Kenntnisse in einem anwendungsbezogenen Teilgebiet der numerischen Mathematik erwerben. Sie sollen damit in die Lage versetzt werden, die in den Anwendungsgebieten eingesetzten Modelle und Verfahren besser zu verstehen (mathematische Kompetenz).

Inhalt:

maschinelles Lernen mit Support-Vektor-Maschinen, Identifikation dynamischer Systeme, automatisches Differenzieren Beispiele für Übungen werden so weit wie möglich aus den Anwendungsbereichen übernommen.


Medienformen: Tafel, Simulationen am Rechner


57

INF 309: Wissenschaftliches Rechnen

Literatur: K. Schittkowski: Numerical Data Fitting in Dynamical Systems, Kluwer, 2002


58

INF 310: Diskrete Algorithmen

Kürzel: INF 310

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Diskrete Algorithmen – Vorlesung 2

2 Diskrete Algorithmen – Übung 1

Semester: beliebig

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Reinhard Laue (Professur für Angewandte Informatik) Prof. Dr. Jörg Rambau (Lehrstuhl für Wirtschaftsmathematik)

Sprache: deutsch


Mathematik (Diplom, Master) Angewandte Informatik (Master) Wirtschaftsmathematik (Diplom) Technomathematik (Diplom)



Angebotshäufigkeit: jedes Jahr

Leistungspunkte: 4


Voraussetzungen: Lineare Algebra


Ziel der Veranstaltung ist es, dem Studenten die Modellierung von diskreten Probleme durch Graphen und die grundlegenden Ansätze, solche Probleme mit graphentheoretischen Algorithmen zu lösen, zu vermitteln. Dabei werden diese Algorithmen in den Übungen in der Sprache C praktisch umgesetzt. Beispiele aus Anwendungsgebieten in Mathematik, Wirtschaftsmathematik und Informatik zeigen die praktische Umsetzung der Konzepte.

Inhalt:

Beispiele für die Modellierung von Problembeschreibungen durch Graphen; Graphentheoretische Grundlagen; Datenstrukturen zur Darstellung von Graphen im Rechner, Minimal aufspannende Bäume; Zusammenhangskomponenten; Planarität; Kürzeste Wege; Flüsse in Netzwerken; Maximale Flüsse zu minimalen Kosten; Matchings Beispiele für Übungen werden so weit wie möglich aus den Anwendungsbereichen übernommen.


Medienformen: Tafel, Folie, Rechner


59

INF 310: Diskrete Algorithmen

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


60

INF 311: Sicherheit in verteilten Systemen

Kürzel: INF 311

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Sicherheit in verteilten Systemen – Vorlesung 2

2 Sicherheit in verteilten Systemen – Übung 1

Semester: beliebig


Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module: INF 107 – Konzepte der Programmierung

INF 108 – Rechnerarchitektur und Rechnernetze

Voraussetzungen: -


Ziel der Veranstaltung ist die Vermittlung grundlegender und vertiefender Kenntnisse wichtiger Techniken und Algorithmen, die die Sicherheit von Programmen in Netzwerkumgebungen gewährleisten. Dabei werden durch die Vermittlung grundlegender Sicherheitsaspekte in Softwaresystemen und Netzwerken analytische und methodische Kompetenzen erworben: die Studenten werden in die Lage versetzt, Softwaresysteme im Hinblick auf die Sicherheitsaspekte zu analysieren und geeignete Sicherheitstechniken zur Verbesserung der Sicherheit der Systeme einzusetzen. Algorithmische und methodische Kompetenzen werden durch Vermittlung der methodischen Grundlagen von Verschlüsselungs- und Signaturtechniken und der darauf aufbauenden Algorithmen erworben.

Inhalt:

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





61

INF 311: Sicherheit in verteilten Systemen

Literatur:

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


62

INF 312: Simulation

Kürzel: INF 312

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Simulation – Vorlesung 2

2 Simulation – Übung 1

Semester: 6


Sprache: deutsch


Mathematik (Diplom)

Angewandte Informatik (Bachelor)

Physik (Diplom)

Wirtschaftsmathematik (Diplom)

Technomathematik (Diplom)




Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module:

INF 107 – Konzepte der Programmierung

MAT 101 – Ingenieurmathematik I

MAT 102 – Ingenieurmathematik II

MAT 104 – Numerische Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure

Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: In einem speziellen Anwendungsgebiet sollen die Studenten methodische Kenntnisse zur Modellierung, Simulation und Problemlösung erwerben (methodische Kompetenz).

Inhalt:

Theoretischer Hintergrund, mathematische Modelle, Struktur numerischer Verfahren, Anwendungsbezug, praktischer Einsatz zur Problemlösung Beispiele für Übungen werden so weit wie möglich aus den Anwendungsbereichen übernommen.


Medienformen: Tafel, ppt-Präsentation


63

INF 312: Simulation

Literatur: U. Kramer, M. Neculau: Simulationstechnik. Fachbuchverlag Leipzig (1998)


64

3. Mathematik


65

3.1 Bachelor-Studiengang

Dieser Abschnitt beschreibt alle Module, welche im Bereich der Mathematik im Bachelor-Studiengang belegt werden können. Der Prüfungsordnung ist zu entnehmen, welche Module belegt werden müssen und welche optional sind.

Kennung Modul LP MAT 101 Ingenieurmathematik I 8 MAT 102 Ingenieurmathematik II 8 MAT 103 Mathematische Grundlagen der Informatik 7 MAT 104 Numerische Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure 4 MAT 105 Statistische Methoden I 6


66

MAT 101: Ingenieurmathematik I

Kürzel: MAT 101

Anmerkungen: -



6 SWS insgesamt.

1 Ingenieurmathematik I - Vorlesung 4

2 Ingenieurmathematik I - Übung 2

Semester: 1

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Hans Josef Pesch (Lehrstuhl für Ingenieurmathematik)

Sprache: deutsch



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

Angebotshäufigkeit: jedes Jahr, im Wintersemester

Leistungspunkte: 8


Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: Sichere und anwendungsfähige Beherrschung der grundlegenden Methoden der höheren Mathematik.

Inhalt: Grundlegende Methoden der höheren Mathematik (Gleichungssysteme, Eigenwertprobleme, Reihenentwicklungen, Differentiation und Integration von Funktionen einer Veränderlichen, lineare Differentialgleichungen u.a.)


Medienformen: Tafel

Literatur: Bärwolff: Höhere Mathematik, Elsevier.


67

MAT 102: Ingenieurmathematik II

Kürzel: MAT 102

Anmerkungen: -



6 SWS insgesamt.

1 Ingenieurmathematik II - Vorlesung 4

2 Ingenieurmathematik II - Übung 2

Semester: 2

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Hans Josef Pesch (Lehrstuhl für Ingenieurmathematik)

Sprache: deutsch



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


Leistungspunkte: 8

Vorausgesetzte Module: MAT 101 - Ingenieurmathematik I

Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: Sichere und anwendungsfähige Beherrschung der grundlegenden Methoden der höheren Mathematik.

Inhalt: Grundlegende Methoden der höheren Mathematik (Differentiation und Integration von Funktionen mehrerer Veränderlicher u.a.)


Medienformen: Tafel



68

MAT 103: Mathematische Grundlagen der Informatik

Kürzel: MAT 103

Anmerkungen: -



5 SWS insgesamt.

1 Mathematische Grundlagen der Informatik - Vorlesung 4

2 Mathematische Grundlagen der Informatik - Übung 1

Semester: 3

Modulverantwortliche(r): Dr. Axel Kohnert (Lehrstuhl für Mathematik II)

Sprache: deutsch



Arbeitsaufwand: 210 h: 75 h Präsenzstunden, 105 h begleitend zur Vorlesung, 30 Stunden Klausurvorbereitung


Leistungspunkte: 7


Voraussetzungen: -


Die Studierenden kennen mathematische Methoden aus dem Bereich der diskreten Mathematik und der Algebra. Sie kennen Anwendungen dieser Methoden auf Probleme der Informatik. Die Studierenden können die vorgestellten Methoden selber einsetzen. Sie sind in der Lage zu erkennen, wann ähnliche Situationen für die Anwendung der bekannten Verfahren vorliegen. Die Studierenden können einfache Beweise mathematischer Sätze aus dem Bereich diskrete Mathematik/ Algebra durchführen.

Inhalt: Mengen, Relationen, Funktionen mit der Anwendung: endlicher Automat; Zahlentheorie mit der Anwendung: Kryptographie; Graphentheorie mit der Anwendung Netzwerke; Algebraische Methoden in der Informatik; Prädikatenlogik mit der Anwendung: automatisches Beweisen


Medienformen: Tafel, Folie, Papier, Rechner

Literatur: Rod Haggarty: Diskrete Mathematik für Informatiker. J. F. Humphreys,M. Y. Prest: Numbers, Groups and Codes. Peter Gritzmann (Autor), Rene Brandenberg: Das Geheimnis des kürzesten Weges.


69

MAT 104: Numerische Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure

Kürzel: MAT 104

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Numerische Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure - Vorlesung 2

2 Numerische Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure - Übung 1

Semester: 4

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Frank Lempio (Lehrstuhl für Angewandte Mathematik)

Sprache: deutsch



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


Leistungspunkte: 4


MAT 102 - Ingenieurmathematik II

INF 107 - Konzepte der Programmierung

Voraussetzungen: -


Verständnis der Konzepte der Kondition und der numerischen Stabilität; Fähigkeit zur Analyse numerischer Algorithmen; Fähigkeit zur Wahl eines geeigneten Algorithmus für ein gegebenes Problem aus den behandelten Problemklassen; Fähigkeit zur Implementierung einfacher numerischer Algorithmen in einer mathematischen Programmierumgebung

Inhalt:

Numerische Fehleranalyse, Kondition und Stabilität Einführung in Algorithmen für Lineare Gleichungssysteme, Interpolation, Integration, Nichtlineare Gleichungen und Differentialgleichungen mit Anwendungsbeispielen;


Medienformen: Tafel, Laptop-Beamer

Literatur: M. Bollhöfer, V. Mehrmann, Numerische Mathematik. Eine projektorientierte Einführung für Ingenieure, Mathematiker und Naturwissenschaftler, Vieweg, Wiesbaden, 2004.


70

MAT 104: Numerische Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure

H.-R. Schwarz, N. Köckler, Numerische Mathematik, 5. Aufl., Teubner, 2004. (auch die alten Auflagen unter dem Titel Schwarz: Numerische Mathematik, Teubner sind geeignet.)


71

MAT 105: Statistische Methoden I

Kürzel: MAT 105

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Statistische Methoden I - Vorlesung 2

2 Statistische Methoden I - Übung 2

Semester: 5

Modulverantwortliche(r): apl. Prof. Dr. Walter Olbricht (Lehrstuhl für Mathematik VII)

Sprache: deutsch


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


Arbeitsaufwand: Insgesamt 180 h: Präsenzzeit (Vorlesung und Übung): 60 h; Eigenstudium: 90 h; Prüfungsvorbereitung, 30h;


Leistungspunkte: 6


Voraussetzungen: Schulkenntnisse der Mathematik (auf Abiturniveau)


Das Modul bietet eine erste Einführung in die Statistik. Neben der Vermittlung inhaltlicher Konzepte aus der deskriptiven und analytischen Statistik steht dabei die Entwicklung des "statistischen Denkens" im Vordergrund. Die Studierenden sollen die spezifisch stochastische Denkweise 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 gewinnen und zur eigenständigen kritischen Beurteilung statistischer Überlegungen sowie zur sachkundigen Anwendung statistischer Methoden befähigt werden.

Inhalt:

In erster Linie geht es um grundlegende Methoden aus der Versuchsplanung, der deskriptiven Statistik, der Korrelations- und Regressionsanalyse, der Wahrscheinlichkeitsrechnung und der Stichprobentheorie. Behandelt werden aber auch weniger klassische Themen wie explorative Datenanalyse (EDA) und statistische Graphik.



72

MAT 105: Statistische Methoden I

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)


73

4. Studienschwerpunkt Bioinformatik


74

4.1 Bachelor-Studiengang Dieser Abschnitt beschreibt alle Module, welche im Anwendungsfach Bioinformatik im Bachelor-Studiengang belegt werden können. Der Prüfungsordnung, insbesondere deren Anhang, sind die Module zu entnehmen, welche von jedem Studierenden zu belegen sind.

Kennung Modul LP BI 101 Einführung in die Chemie I 4 BI 102 Einführung in die Chemie II 4 BI 103 Einführung in die Molekularen Biowissenschaften 12 BI 104 Grundlagen der Bioinformatik 7 BI 105 Molekulare Modellierung 8 BI 106 Physik für Naturwissenschaftler 8 BI 107 Organische Chemie 8 BI 108 Vertiefungspraktikum und -seminar Bioinformatik (BA) 11 BI 109 Vertiefungspraktikum Biophysikalische Chemie (BA) 8


75

BI 101: Einführung in die Chemie I

Kürzel: BI 101

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Chemie für Ingenieure, Informatiker und Physiker I - Vorlesung 2

2 Chemie für Ingenieure, Informatiker und Physiker I - Übung 1

Semester: 1

Modulverantwortliche(r): Dr. Wolfgang Häfner (Lehrstuhl Physikalische Chemie II)

Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Bachelor) Engineering Science (Bachelor)




Leistungspunkte: 4


Voraussetzungen: Je nach Lehrveranstaltungen werden Pflichtveranstaltungen aus dem Bereich der Angewandten Informatik vorausgesetzt.

Lernziele/Kompetenzen: Vermittlung von elementaren Grundkenntnissen der allgemeinen und physikalischen Chemie. Dieses Grundwissen ist sowohl für die weiterführende Veranstaltung Chemie für Ingenieure und Informatiker II, als auch bei den späteren umwelt- und biochemischen Fragestellungen zwingend erforderlich.

Inhalt:

Diese Veranstaltung vermittelt im ersten Semester eine Einführung in den Aufbau der Materie, die quantenchemische Beschreibung der Materie, sowie die Behandlung der verschiedenen chemischen Bindungstypen. Anschließend werden die thermodynamischen Hauptsätze, chemische Gleichgewichte und Phasendiagramme besprochen.



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


76

BI 102: Einführung in die Chemie II

Kürzel: BI 102

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Chemie für Ingenieure, Informatiker und Physiker II - Vorlesung 2

2 Chemie für Ingenieure, Informatiker und Physiker II - Übung 1

Semester: 2

Modulverantwortliche(r): apl. Prof. Dr. Peter Strohriegl (Lehrstuhl für Makromolekulare Chemie I)

Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module: BI 101 – Einführung in die Chemie I

Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: Vermittlung elementarer Grundlagen in organischer Chemie. Dieses Grundlagenwissen ist für die Studierenden des Bachelor Studiengangs bei der späteren Bearbeitung von Fragestellungen mit biochemischem bzw. umweltchemischem Hintergrund unerlässlich

Inhalt: Inhalt der Veranstaltungen im zweiten Semester ist die organische Chemie, bei der die wichtigsten organischen Stoffklassen (Alkane, Halogenalkane, Alkohole, Ether, Alkene, Alkine, Aromaten, Carbonylverbindungen, Kunststoffe) sowie einige wichtige Analysemethoden (NMR Spektroskopie) behandelt werden.



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


77

BI 103: Einführung in die Molekularen Biowissenschaften

Kürzel: BI 103

Anmerkungen: -



12 SWS insgesamt.

1 Einführung in die Molekularen Biowissenschaften I – Vorlesung 2

2 Einführung in die Molekularen Biowissenschaften I – Übung 1

3 Einführung in die Molekularen Biowissenschaften II – Vorlesung 2

4 Einführung in die Molekularen Biowissenschaften II – Übung 1

5 Einführung in die Molekularen Biowissenschaften – Praktikum 6

Semester: 2, 3

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Birgitta Wöhrl (Lehrstuhl für Biopolymere)

Sprache: deutsch


Lehrform / SWS: Vorlesung 4 SWS, Übungen 2 SWS, Praktikum 6 SWS


Angebotshäufigkeit: jedes Sommersemester (Teil I), jedes Wintersemester (Teil II, Praktikum)

Leistungspunkte: 12

Vorausgesetzte Module: BI 101 - Einführung in die Chemie I

Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: Die Studierenden sollen die Grundlagen der modernen Biochemie, Molekularbiologie und Genetik erlernen und wichtige Anwendungen in Theorie und Praxis kennenlernen

Inhalt:

In der ersten Vorlesung werden genetische und biochemische 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. Außerdem werden Demonstrationen verschiedener Methoden im Labor durchgeführt.



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


78

BI 104: Grundlagen der Bioinformatik

Kürzel: BI 104

Anmerkungen: -



6 SWS insgesamt.

1 Grundlagen der Bioinformatik - Vorlesung 2

2 Grundlagen der Bioinformatik - Praktikum 3

3 Übung zu Grundlagen der Bioinformatik für die Angewandte Informatik 1

Semester: 4

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Matthias Ullmann (Lehrstuhl für Biopolymere)

Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Bachelor) Biochemie (Bachelor)

Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS, Praktikum 3 SWS, Übung 1 SWS



Leistungspunkte: 7

Vorausgesetzte Module: BI 103 - Einführung in die Molekularen Biowissenschaften

Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: Die Studierenden sollen die Grundlagen der Bioinformatik erwerben und die wichtigen Anwendungen in Theorie und Praxis kennen lernen. Insbesondere soll auch die Implementierung grundsätzlicher Algorithmen der Bioinformatik erlernt werden.

Inhalt:

In der Vorlesung werden die Grundlagen der Bioinformatik vorgestellt. Dazu werden Algorithmen zum Sequenzalignment, Datenbanken in der Bioinformatik, die theoretische Analyse von Struktur-Funktionsbeziehungen von Biomolekülen sowie die Analyse metabolischer Netzwerke besprochen. Im Praktikum werden die jeweiligen Themenkomplexe anhand von Beispielen vertieft. In den speziellen Übungen für Informatiker werden die erlernten Algorithmen im Detail besprochen und anhand von Programmierbeispielen nachvollzogen. Die besonderen Problemstellungen der Implementierung von Algorithmen der Bioinformatik wird besonders geübt. Die spezielle Übung für Studierende der Angewandten Informatik wird von einem Vertreter der Angewandten Informatik betreut.



Literatur: A. Lesk: Einführung in die Bioinformatik (Spektrum), Skriptum zur Vorlesung


79


80

BI 105: Molekulare Modellierung

Kürzel: BI 105

Anmerkungen: -



10 SWS insgesamt.

1 Molekulare Modellierung - Vorlesung 2

2 Praktikum Bioinformatik - Praktikum 7

3 Übung zur Molekularen Modellierung für die Angewandte Informatik 1

Semester: 5


Sprache: deutsch oder englisch bei Bedarf


Angewandte Informatik (Bachelor) Biochemie (Bachelor) Biochemie (Master) Molekulare Chemie (Master)

Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS, Praktikum 7 SWS, Übung 1 SWS

Arbeitsaufwand: 240 h: 150 Stunden Anwesenheit, 45 Stunden Vor- und Nachbereitung sowie 45 Stunden Prüfungsvorbereitung


Leistungspunkte: 8


Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: Die Studierenden sollen grundlegende Kenntnisse der Methoden und Anwendungen der Molekularen Modellierung biologischer Makromoleküle erwerben. Die Umsetzung dieser Methoden in Programmen soll erlernt werden.

Inhalt:

In der Vorlesung Bioinformatik und molekulare Modellierung werden die grundlegenden theoretischen Grundlagen der molekularen Modellierung (Molekulare Kraftfelder, biomolekulare Elekrostatik, klassische und statistische Mechanik), deren numerische Ausführungen (Molekulardynamik-Simulationen, Energieminimierung und Normalmoden-Analyse, Monte Carlo Simulationen), Grundlagen quantenchemischer Methoden sowie die Modellierung biochemischer Reaktionen und Ligandenbindung behandelt. Im Praktikum werden diese Methoden an konkreten Beispielen vertieft. In den Übungen werden ausgewählte Methoden im Detail besprochen und an ausgewählten Programmierbeispielen nachvollzogen. Auf die spezifischen informatischen Anforderungen der Umsetzung bioinformatischer Methoden wird eingegangen. Die spezielle Übung für Studierende der Angewandten Informatik wird von einem Vertreter der Angewandten Informatik betreut.


81

BI 105: Molekulare Modellierung



Literatur: Leach: Molecular Modelling


82

BI 106: Physik für Naturwissenschaftler

Kürzel: BI 106

Anmerkungen: -



6 SWS insgesamt.

1 Experimentalphysik A – Vorlesung 4

2 Experimentalphysik A – Übung 2

Semester: 1 oder 3

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Hans F. Braun (Lehrstuhl für Experimentalphysik V)

Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Bachelor) Biochemie (Bachelor) Chemie (Bachelor)




Leistungspunkte: 8


Voraussetzungen: -


Die Veranstaltung dient der Wiederholung des Schulstoffes und vertieft diesen auf den Gebieten Mechanik, Wellenlehre und Teilgebieten der Elektrizitätslehre. Die Studierenden sollen befähigt werden, in den Gebieten grundlegende physikalische Gesetzmäßigkeiten zu erkennen und anwenden zu können. Dazu finden vertiefende Übungen statt.

Inhalt:

Schwerpunkte sind der Messvorgang und Einheitensysteme, Kinematik und Dynamik des Massenpunktes, Arbeit, Energie, Leistung und Drehbewegungen starrer Körper, erzwungene Schwingungen und Resonanz, Reflexion, Brechung, Beugung, Gruppen- und Phasengeschwindigkeit und die Gesetze der Elektrostatik. Die Übungen dienen der Vertiefung des Stoffes, insbesondere zur Befähigung, Anwendungsaufgaben sicher zu lösen.



Literatur: Tipler, Mosca: Physik (Spektrum Lehrbuch)


83

BI 107: Organische Chemie

Kürzel: BI 107

Anmerkungen: -



6 SWS insgesamt.

1 Organische Chemie - Vorlesung 4

2 Organische Chemie - Übung 2

Semester: 4

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Rainer Schobert (Lehrstuhl für Organische Chemie I)

Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Bachelor) Chemie (Bachelor) Biochemie (Bachelor)




Leistungspunkte: 8


Voraussetzungen: -


Das Modul macht die Studierenden mit den grundlegenden Konzepten, der charakteristischen Denkweise und den Fakten der Organischen Chemie bekannt. Anhand von Schlüsselexperimenten wird die Tragfähigkeit dieser theoretischen 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 behandelt nach einem Überblick über die Bedeutung und die Historie des Fachs folgende Themenfelder und Konzepte: Struktur und Bindung: Elektronegativität, Resonanz, Hybridisierung, Aromatizität. Stereochemie: Konformation, Konfiguration, Chiralität. Reaktivität: Chemie funktioneller Gruppen (z.B. Alkane, Alkene, Amine, Alkohole, Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren, Ester, Amide, Aromaten). Mechanismen: Energieprofile, Acidität, Nucleophilie/ Elektrophilie, elektrophile Addition an Alkene, nucleophile Substitution am sp3-C-Atom, Eliminierungen, aromatische Substitution



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


84

BI 108: Vertiefungspraktikum und -seminar Bioinformatik (BA)

Kürzel: BI 108

Anmerkungen: -



10 SWS insgesamt.

1 Vertiefungspraktikum Bioinformatik - Praktikum 8

2 Vertiefungsseminar Bioinformatik - Seminar 2

Semester: 5 oder 6


Sprache: deutsch


Lehrform / SWS: Blockpraktikum 8 SWS, Seminar 2 SWS



Leistungspunkte: 11


Voraussetzungen: max. 3 Teilnehmer pro Semester

Lernziele/Kompetenzen: Die Studierenden sollen ihr Fähigkeit ausbauen, wissenschaftliche Probleme selbständig zu analysieren, zu bearbeiten und ihre eigenen Ergebnisse im Kontext der bisherigen Arbeiten vorzutragen. Umgang mit praktischen Bioinformatik-Methoden, Vertiefen der Programmierfähigkeit

Inhalt: Der Inhalt richtet sich nach aktuellen Forschungsgebieten der Arbeitsgruppe Strukturbiologie/Bioinformatik und orientiert sich individuell an den Interessen der Studierenden


Medienformen: Multimedia-Präsentation, Handouts

Literatur: Leach: Molecular Modelling


85

BI 109: Vertiefungspraktikum Biophysikalische Chemie (BA)

Kürzel: BI 109

Anmerkungen: -



14 SWS insgesamt.

1 Vertiefungspraktikum Biophysikalische Chemie - Praktikum 12

Semester: 5 oder 6

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Paul Rösch (Lehrstuhl für Biopolymere)

Sprache: deutsch


Lehrform / SWS: Blockpraktikum 14 SWS

Arbeitsaufwand: 240 h:180 h Präsenz, 30 Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltung, 30 h Prüfungsvorbereitung


Leistungspunkte: 8



Lernziele/Kompetenzen: Die Studierenden sollen im Rahmen dieses Praktikums ihre 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 Auswertung von NMR Messdaten, Moleküldynamik


Medienformen: Multimedia-Präsentation, Handouts

Literatur:

Physical Chemistry: Principles and Applications in Biological Sciences by I. Tinoco, K. Sauer, J.C. Wang and J.D. Puglisi, Prentice Hall, 2002 Principles of Physical Biochemistry by K.E. van Holde, W.C. Johnson and P.S. Ho, Prentice Hall, 1998


86

4.2 Bachelor- und Master-Studiengang Dieser Abschnitt umfasst Module aus dem Anwendungsfach Bioinformatik, welche entweder im Bachelor- oder im Master-Studiengang belegt werden können. Module können nicht in beiden Studiengängen belegt werden.

Kennung Modul LP BI 201 Einführung in die Biophysikalische Chemie 9 BI 202 Physikalische Chemie (Nebenfach) 6


87

BI 201: Einführung in die Biophysikalische Chemie

Kürzel: BI 201

Anmerkungen: -



9 SWS insgesamt.

1 Einführung in die Biophysikalische Chemie - Vorlesung 2

2 Einführung in die Biophysikalische Chemie – Praktikum, Seminar, Übung 7

Semester: 3 oder 5


Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Bachelor) Angewandte Informatik (Master) Biochemie (Bachelor)

Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS, Praktikum, Seminar, Übungen 7 SWS


Angebotshäufigkeit: jedes Wintersemester

Leistungspunkte: 9


Voraussetzungen: -


Denkweisen der Biophysik und Biophysikalischen Chemie. Beschreibung Lebender Systeme mit Physikalischen und Mathematischen Modellen. Die Absolventen des Moduls sollen die Fähigkeit Besitzen, Klassische Arbeiten der Biophysik und der Biophysikalischen Chemie zu verstehen und selbständig Ansätze für weitergehende Arbeiten zu finden.

Inhalt:

Vorlesung: Energien und Bindungen; Reaktionsraten, Enzymkinetik; Transport; experimentelle Standardmethoden; Biopolymere; Membranbiophysik und Signaltransport; Energieumsetzung; Bewegung. Praktikum/Seminar/Übung: Techniken und Methoden zum Studium von Bio-Makromolekülen; Referat und Diskussion grundlegender Arbeiten auf dem Gebiet der biophysikalischen Chemie



Literatur:



88

BI 202: Physikalische Chemie (Nebenfach)

Kürzel: BI 202

Anmerkungen: -



5 SWS insgesamt.

1 Physikalische Chemie (Nebenfach) - Vorlesung 3

2 Physikalische Chemie (Nebenfach) - Übung 2

Semester: 4

Modulverantwortliche(r): Dr. Wolfgang Häfner (Lehrstuhl für Physikalische Chemie II)

Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Bachelor) Angewandte Informatik (Master) Physik (Bachelor)


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


Leistungspunkte: 6


Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: In dieser Veranstaltung werden die im Modul BI 101 behandelten Themen vertieft und erweitert. Die Studierenden 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 Reaktionen.



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


89

4.3 Master-Studiengang Dieser Abschnitt beschreibt alle Module, welche im Anwendungsfach Bioinformatik im Master-Studiengang belegt werden können. Der Prüfungsordnung, insbesondere deren Anhang, sind die Module zu entnehmen, welche von jedem Studierenden zu belegen sind.

Kennung Modul LP BI 301 Strukturanalyse von Bio-Makromolekülen 9 BI 302 Proteine – Struktur, Dynamik und Analytik 9 BI 303 Biophysikalische Chemie 9 BI 304 Seminar Bioinformatik 4 BI 305 Bioanorganische Chemie 3 BI 306 Bioorganische Chemie 3 BI 307 Grundlagen der molekularen Virologie 3 BI 308 Bioanalytik 3 BI 309 Vertiefungspraktikum und –seminar Bioinformatik (MA) 11 BI 310 Vertiefungspraktikum Biophysikalische Chemie (MA) 11


90

BI 301: Strukturanalyse von Bio-Makromolekülen

Kürzel: BI 301

Anmerkungen: -



9 SWS insgesamt.

1 Strukturanalyse von Bio-Makromolekülen - Vorlesung 2

2 Strukturanalyse von Bio-Makromolekülen – Praktikum Seminar, Übung 7

Semester: 2

Modulverantwortliche(r): Prof. Holger Dobbek (Proteinkristallographie)

Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Master) Biochemie (Master) Molekulare Chemie (Master)

Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS, Praktikum, Seminar, Übung 7 SWS

Arbeitsaufwand: 270h: 135 h Präsenzstudium, 105 h Vor- und Nachbereitung, 30 h Prüfungsvorbereitung


Leistungspunkte: 9


Voraussetzungen: Theoretische und praktische Grundkenntnisse in der Biochemie.

Lernziele/Kompetenzen: Theoretische Kenntnisse und praktische Fertigkeiten der modernen Methoden zur Analyse von Strukturen der Bio-Makromoleküle.

Inhalt:

Vorlesung: Kenntnisse und Techniken der Strukturanalyse von Bio-Makromolekülen werden vermittelt: Kristallographische Strukturbestimmung von Proteinen, theoretische Grundlagen der mehrdimensionalen NMR Spektroskopie, Methoden der optischen Spektroskopie. Praktikum/Seminar/Übungen: Praktische Arbeiten zu folgenden Themenfeldern werden durchgeführt und vertieft: Kristallisation von Proteinen, Strukturbestimmung durch Röntgenbeugung an Einkristallen und mehrdimensionale NMR Experimente und ihre Auswertung.



Literatur:



91


92

BI 302: Proteine – Struktur, Dynamik und Analytik

Kürzel: BI 302

Anmerkungen: -



9 SWS insgesamt.

1 Proteine – Struktur, Dynamik und Analytik - Vorlesung 2

2 Proteine – Struktur, Dynamik und Analytik – Praktikum Seminar, Übung 7

Semester: 2

Modulverantwortliche(r): Prof. Paul Rösch (Lehrstuhl für Biopolymere)

Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 9


Voraussetzungen: Voraussetzung sind theoretische als auch praktische Kenntnisse der Biochemie. Besuch des Moduls »Strukturanalytik« wird empfohlen.

Lernziele/Kompetenzen: Theoretische und praktische Kenntnisse zur Struktur und Dynamik von Proteinen und deren Analytik.

Inhalt:

Vorlesung: Das Zusammenspiel von Struktur und Dynamik von Proteinen und die Zusammenhänge dieser Eigenschaften mit der Proteinfunktion werden erörtert. Neben dem theoretischen Grundwissen werden computergestützte sowie experimentelle Techniken zur Charakterisierung dynamischer Vorgänge in Proteinen erläutert, insbesondere Moleküldynamiksimulationen sowie moderne spektroskopische Verfahren und moderne analytische Methoden. Praktikum/Seminar/Übungen: Praktische Arbeiten zum Studium von Struktur und Dynamik von Proteinen mit besonderem Schwerpunkt auf optisch-spektroskopischen Verfahren (Zirkular-Dichroismus, fortgeschrittene Methoden der Fluoreszenzspektroskopie) werden anhand neuerer Literatur besprochen durchgeführt.



Literatur: Physical Chemistry: Principles and Applications in Biological Sciences by I. Tinoco, K.


93

BI 302: Proteine – Struktur, Dynamik und Analytik

Sauer, J.C. Wang and J.D. Puglisi, Prentice Hall, 2002 Principles of Physical Biochemistry by K.E. van Holde, W.C. Johnson and P.S. Ho, Prentice Hall, 1998


94

BI 303: Biophysikalische Chemie

Kürzel: BI 303

Anmerkungen: -



9 SWS insgesamt.

1 Biophysikalische Chemie - Vorlesung 2

2 Biophysikalische Chemie – Praktikum Seminar, Übung 7

Semester: 2

Modulverantwortliche(r): Prof. Paul Rösch (Lehrstuhl für Biopolymere)

Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 9


Voraussetzungen: -


Physikalische, chemische und mathematische Beschreibung von Biopolymeren. Analysemethoden. Die Absolventen des Moduls sollen die Fähigkeit besitzen, neueste Arbeiten der molekularen Biophysik und der Biophysikalischen Chemie zu verstehen und selbst praktische Forschungsarbeiten auf diesem Gebiet durchzuführen.

Inhalt:

Vorlesung: Einfache Regeln der Quantenmechanik; Fouriertransformation; Zeitabhängigkeit molekularer Systeme; optische und magnetische Übergänge; Statistik; Praktikum/Seminar/Übungen: Anwendung der in der Vorlesung vorgestellten Methoden und Verfahren auf das Studium von Bio-Makromolekülen; Referat und Diskussion aktueller Arbeiten auf dem Gebiet der biophysikalischen Chemie.



Literatur:



95

BI 304: Seminar Bioinformatik

Kürzel: BI 304

Anmerkungen: -



2 SWS insgesamt.

1 Seminar Bioinformatik - Seminar 2

Semester: -


Sprache: deutsch


Lehrform / SWS: Seminar 2 SWS

Arbeitsaufwand: 120 h: 30 h Präsenz, 30 Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltung, 60 h Prüfungsvorbereitung (Ausarbeitung Seminar)


Leistungspunkte: 4


Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: Besprechung Aktueller Themen In Der Bioinformatik, Übung Von Darstellung Von Themen In Vorträgen; Diskussion von wissenschaftlichen Themen

Inhalt:

Anhand von Original- und Review-Artikeln sollen die Studierenden einen Vortrag zu aktuellen Themen in der Bioinformatik ausarbeiten. Der Vortrag steht anschließend zur Diskussion. Der Themenbereich deckt die gesamte Bioinformatik ab, wobei besonders Themen im Vordergrund stehen, die kaum oder nur kurz in Lehrbüchern besprochen werden.



Literatur: Lesk, A.: Einführung in die Bioinformatik (Spektrum) Leach: Molecular Modeling


96

BI 305: Bioanorganische Chemie

Kürzel: BI 305

Anmerkungen: Bioanorganische Chemie: Struktur und Funktion von Metalloproteinen



2 SWS insgesamt.

1 Bioanorganische Chemie - Vorlesung 2

Semester: -

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Holger Dobbek (Lehrstuhl für Biochemie)

Sprache: deutsch oder englisch bei Bedarf

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Master) Biochemie (Bachelor)




Leistungspunkte: 3


Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: Im Schnittpunkt von chemischen, biologischen, physikalischen und medizinischen Wissenschaften wird die Struktur und die Funktion von biologischen Metallzentren erläutert. Ziel dieser Herangehensweise ist Vermittlung zwischen der Reaktivität von Metallen und ihrer biologisch-medizinischen Wirkung.

Inhalt:

In der Vorlesung werden die Grundlagen der biologisch nutzbaren Elemente und die Funktionalität von Metallionen in biologischen Systemen behandelt. Neben den gängigen Methoden zur Untersuchung von Metalloproteinen liegt der Schwerpunkt der Vorlesung bei: Katalyse durch Metalloenzyme, Elektronentransport, Photosynthese, biologische Chemie des Sauerstoffs, organometallische Chemie in der Natur, sowie die biologische Aufnahme, Speicherung und Verwertung von Metallen.



Literatur: Kaim, Schwederski: Bioanorganische Chemie (Teubner)


97

BI 306: Bioorganische Chemie

Kürzel: BI 306

Anmerkungen: -



2 SWS insgesamt.

1 Bioorganische Chemie - Vorlesung 2

Semester: -

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Carlo Unverzagt (Lehrstuhl für Bioorganische Chemie)

Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Master)Chemie (Bachelor) Biochemie (Bachelor)



Angebotshäufigkeit: Jedes Jahr im Wintersemester

Leistungspunkte: 3


Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: Ausgehend von der Struktur, den Eigenschaften und der Synthese von Biomakromolekülen wird ein interdisziplinärer Ansatz gewählt, um das Potential von gezielten Veränderungen an Biomolekülen für bio-medizinische Zwecke aufzuzeigen.

Inhalt: Im Einzelnen werden behandelt: Biologisch aktive Peptide, chemische und enzymatische Synthesen von Aminosäuren und Peptiden, analytische Methoden zur Trennung und Charakterisierung von Biomolekülen, Festphasensynthesen, Proteinsynthese.



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


98

BI 307: Grundlagen der molekularen Virologie

Kürzel: BI 307

Anmerkungen: -



2 SWS insgesamt.

1 Grundlagen der molekularen Virologie - Vorlesung 2

Semester: -

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Birgitta Wöhrl (Lehrstuhl für Biopolymere)

Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 3

Vorausgesetzte Module: BI 103 - Einführung in die Molekularen Biowissenschaften

Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: Die Studierenden sollen Kenntnisse in der molekularen Virolgie erwerben. Der Aufbau und der Lebenszyklus wichtiger eukaryontischer und krankheiterelevanter Viren wird vermittelt. Virologische, molekularbiologische, biochemische und biophysikalische Fragestellungen werden miteinander verknüpft.

Inhalt: In der Vorlesung werden die Grundlagen der molekularen Virologie, der Aufbau, die Replikation und die Pathogenese einzelner Virusgruppen wie HIV, Herpes, Influenza, Polio, Hepatitis sowie Strategien zur Virusbekämpfung behandelt. Verschiedene Mechanismen z.B. viraler Enzyme werden auf molekularer Ebene erklärt



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


99

BI 308: Bioanalytik

Kürzel: BI 308

Anmerkungen: -



2 SWS insgesamt.

1 Bioanalytik - Vorlesung 2

Semester: -

Modulverantwortliche(r): Dr. Irena Matecko (Lehrstuhl für Biopolymere)

Sprache: englisch oder deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Master) Biochemie (Bachelor)


Arbeitsaufwand: Für die Lehrveranstaltungen fallen 30 Stunden Anwesenheit, 30 Stunden Vor- und Nachbereitung sowie 30 Stunden Prüfungsvorbereitung an. Damit beträgt der Gesamtaufwand 90 Stunden.


Leistungspunkte: 3


Voraussetzungen: -

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

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



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


100

BI 309: Vertiefungspraktikum und -seminar Bioinformatik (MA)

Kürzel: BI 309

Anmerkungen: -



10 SWS insgesamt.

1 Vertiefungspraktikum Bioinformatik - Praktikum 8

2 Vertiefungsseminar Bioinformatik - Seminar 2

Semester: -


Sprache: deutsch


Lehrform / SWS: Blockpraktikum 8 SWS, Seminar 2 SWS



Leistungspunkte: 11



Lernziele/Kompetenzen: Die Studierenden sollen ihr Fähigkeit ausbauen, wissenschaftliche Probleme selbständig zu analysieren, zu bearbeiten und ihre eigenen Ergebnisse im Kontext der bisherigen Arbeiten vorzutragen.

Inhalt: Der Inhalt richtet sich nach aktuellen Forschungsgebieten der Arbeitsgruppe Strukturbiologie/Bioinformatik und orientiert sich individuell an den Interessen der Studierenden



Literatur: Lesk, A.: Einführung in die Bioinformatik (Spektrum), Leach: Molecular Modelling


101

BI 310: Vertiefungspraktikum Biophysikalische Chemie (MA)

Kürzel: BI 310

Anmerkungen: -



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 ihre 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 Auswertung von NMR Messdaten, Moleküldynamik



Literatur:



102

5. Studienschwerpunkt Ingenieurinformatik


103


Dieser Abschnitt beschreibt alle Module, welche im Anwendungsfach Ingenieurinformatik im Bachelor-Studiengang belegt werden können. Der Prüfungsordnung, insbesondere deren Anhang, sind die Module zu entnehmen, welche von jedem Studierenden zu belegen sind.

Kennung Modul LP II 101 Technische Mechanik I 6 II 102 Technische Mechanik II 6 II 103 Technische Thermodynamik I 4 II 104 Elektrotechnik 4 II 105 Regelungstechnik 5 II 106 Produktionstechnik 3 II 107 Konstruktionslehre und CAD 6 II 108 Thermische Verfahrenstechnik 4 II 109 Anwenderkurs: Pro/ENGINEER 5 II 110 Technische Thermodynamik II 4 II 111 Konstruktionslehre und CAD (Praktikum) 4 II 112 Mechanische Verfahrenstechnik 4 II 113 Messtechnik 5 II 114 Produktionstechnik (theoretische Vertiefung) 6 II 115 Produktionstechnik (praktische Vertiefung) 6 II 116 CAD + Finite Elemente Analyse 4


104

II 101: Technische Mechanik I

Kürzel: II 101

Anmerkungen: -



5 SWS insgesamt.

1 Technische Mechanik I - Vorlesung 3

2 Technische Mechanik I - Übung 2

Semester: 1

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Nuri Aksel (Lehrstuhl für Technische Mechanik und Strömungsmechanik)

Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 6


Voraussetzungen: solide Grundkenntnisse der elementaren Algebra, Trigonometrie und Vektoralgebra; Lösung linearer Gleichungssysteme, Differential- und Integralrechnung, Hauptachsentransformation symmetrischer Matrizen

Lernziele/Kompetenzen: Vermittlung von Grundkenntnissen und Fertigkeiten zur Formulierung und Lösung von Problemen der Statik; Befähigung zur Abstraktion der Belastung realer technischer Systeme auf mechanisch relevante Wirkungen; Befähigung zur Berechnung der Wirkung von Belastungen auf einfache Tragwerke und deren Reaktionen

Inhalt: Kraftbegriff; skalares und vektorielles Moment; Gleichgewichtsaxiome; Lagerreaktionen; Flächenmomente 1. Ordnung; statische und kinematische Bestimmtheit; Schnittreaktionen an einfachen und zusammengesetzten ebenen und räumlichen Tragwerken, Superpositionsprinzip; Reibung


Medienformen: Tafel

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


105

II 102: Technische Mechanik II

Kürzel: II 102

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Technische Mechanik II - Vorlesung 2

2 Technische Mechanik II - Übung 2

Semester: 2


Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 6

Vorausgesetzte Module: II 101 - Technische Mechanik I

Voraussetzungen: solide Grundkenntnisse der elementaren Algebra, Trigonometrie und Vektoralgebra; Lösung linearer Gleichungssysteme, Differential- und Integralrechnung, Hauptachsentransformation 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 Wirkungen; Befähigung zur Berechnung der Wirkung von Belastungen auf einfache Tragwerke und deren Reaktionen; Ableitung von Aussagen über das Verformungs-, Stabilitäts- und Festigkeitsverhalten als Voraussetzung für materialsparende Dimensionieren von mechanischen Systemen

Inhalt:

Grundlagen der Kontinuumsmechanik: Spannungsbegriff, Spannungsvektor, Spannungstensor, Spannungszustände, Hauptachsentransformation für Spannungen; Deformationsbegriff, Greenscher Verzerrungstensor, ein- und mehrachsige Deformation, Hauptachsentransformation für Deformationen; mechanische Materialtheorie: allgemeines Hookesches Gesetz mit Wärmedehnung, Elastizitäts- und Schubmodul, Poisson-Zahl; Vergleichsspannungshypothesen; Flächenmomente 2. Ordnung, Satz von Steiner, Querkraftschub; Balkentheorie, Biegelinie von einfachen und zusammengesetzten ebenen und räumlichen Tragwerken, schiefe Biegung, statisch bestimmte und unbestimmte Systeme, Superpositionsprinzip; Knickung schlanker Stäbe; Torsion zylindrischer Stäbe



106

II 102: Technische Mechanik II

Medienformen: Tafel

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


107

II 103: Technische Thermodynamik I

Kürzel: II 103

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Technische Thermodynamik I - Vorlesung 2

2 Technische Thermodynamik I - Übung 1

Semester: 3

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr.-Ing. Dieter Brüggemann (Lehrstuhl für Technische Thermodynamik und Transportprozesse)

Sprache: deutsch



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


Leistungspunkte: 4


Voraussetzungen: a) allgemeiner Art: Studierfähigkeit (z.B. Selbständigkeit, Zeitmanagement); b) universitäre Veranstaltungen: Mathematische Grundlagen


Erkennen und systematisches Einordnen von thermodynamischen Fragestellungen in Natur und Technik; Erlernen von Grundbegriffen (z.B. Wärme, Energie, Temperatur) und Begreifen von Gesetzmäßigkeiten (z.B. Hauptsätze der Thermodynamik); Erlernen der Methodik zur Lösung thermodynamischer Aufgaben (z.B. Bilanzierung); Fähigkeit zur Anwendung auf konkrete realitätsnahe Beispiele (z.B. wärme- und energietechnische Auslegung einer Anlage).

Inhalt:

Aufgaben, Grundlagen und Grundbegriffe; Gleichgewicht, Temperatur, thermische Zustandsgleichungen, ideales Gas; Arbeit, Wärme, Energie, Enthalpie, Erster Hauptsatz; kalorische Zustandsgleichungen, besondere Zustandsänderungen, Arbeitsdiagramme, Kreisprozesse; Reversible und irreversible Prozesse, Zweiter Hauptsatz, Entropie, Dritter Hauptsatz, Exergie und Anergie, Entropiediagramme


Medienformen: Tageslichtprojektor, Beamer, Tafelanschrieb

Literatur: Baehr, H.-D.; Kabelac, S., Thermodynamik (2006). Oder vergleichbares Lehrbuch.


108

II 104: Elektrotechnik

Kürzel: II 104

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Elektrotechnik - Vorlesung 2

2 Elektrotechnik - Übung 1

Semester: 3

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr.-Ing. Gerhard Fischerauer (Lehrstuhl für Mess- und Regeltechnik)

Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 4


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


Überblick über elektrische, magnetische und elektromagnetische Erscheinungen; Fähigkeit zur quantitativen Behandlung grundlegender elektrotechnischer Probleme; Einübung zentraler Aspekte der Metho-denkompetenz (Wissenslücken erkennen und schließen, Wissen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbeiten, Problemlösungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten)

Inhalt:

Elektrostatik: Coulombsches Gesetz, elektrische Feldstärke, Arbeit im Feld, Potential und Spannung, elektrische Flussdichte, Leiter, Isolatoren, Kondensator und Kapazität, Energie des elektrischen Feldes. / Stationäre Strömung: Stromstärke, Stromdichte, lokales Ohmsches Ge-setz, Gesetz von Joule, Kirchhoffsche Sätze, Ohmscher Widerstand, integrale elektrische Leistung. / Magnetostatik: magnetische Flussdichte, magnetische Feldstärke, Gesetz von Biot-Savart, magnetischer Dipol und Dauermagnetismus, magnetische und nichtmagnetische Ma-terialien, Spule und Induktivität, magnetischer Kreis, Energie des mag-netischen Feldes. / Elektrodynamik: Induktion, vollständiges System der Maxwell-Gleichungen. / Gleichstromnetzwerke: Spannungs- und Stromquellen, Knotenpotentialanalyse, Ersatzquellen, Schaltvorgänge. / Wechselstromnetzwerke: komplexe Wechselstromrechnung, Frequenzgang und Ortskurve, Leistung


Medienformen: Tageslichtprojektor oder Beamer; Tafelanschrieb (Übung); schriftliche Unterlagen zu


109

II 104: Elektrotechnik

Vorlesung und Übung.

Literatur:

G. Fischerauer, Vorlesungsskript „Grundlagen der Elektrotechnik“ und darin angegebene weiterführende Literatur (u. a.: K. Küpfmüller, G. Kohn [bearb. v. W. Mathis u. A. Reibiger], Theoretische Elektrotechnik und Elektronik. Berlin u. a.: Springer, 15. Aufl. 2000. – E. Philippow [hrsg. v. K. W. Bonfig und W.-J. Becker], Grundlagen der Elektrotechnik. Berlin: Verlag Technik, 10. Aufl. 2000). Umdruck „Übungen zu Grundlagen der Elektrotechnik“.


110

II 105: Regelungstechnik

Kürzel: II 105

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Regelungstechnik - Vorlesung 2

2 Regelungstechnik – Übung 1

3 Übung zur Regelungstechnik für die Angewandte Informatik – Übung 1

Semester: 4


Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Bachelor) Engineering Science (Bachelor) Technomathematik (Bachelor)




Leistungspunkte: 5

Vorausgesetzte Module: Mat 101 – Ingenieurmathematik I Mat 102 – Ingenieurmathematik II II 104 – Elektrotechnik

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


Kenntnis der Terminologie und der Grundbegriffe der Regelungstechnik; Fähigkeit zur Beurteilung und selbständigen Lösung einfacher regelungstechnischer Probleme; Einübung zentraler Aspekte der Methodenkompetenz (Wissenslücken erkennen und schließen, Wissen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbeiten, Problemlösungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten)

Inhalt:

Aufgabenstellung Steuerung und Regelung, Terminologie. Mathematische Beschreibung von Regelkreisgliedern: Statisches Verhalten; Differentialgleichung, Übergangs- und 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: Führungs- und Störverhalten, stationäres Verhalten, Stabilität (Pollage, Nyquist, Hurwitz), PID-Regler, analoge und digitale Regler-realisierung. Reglerparametrierung: Optimalitätskriterien, Kompensation großer Zeitkonstanten, Betragsoptimum, Symmetrisches Optimum, Ziegler-Nichols In II 105/3: Lösung regelungstechnischer Aufgaben unter besonderer Berücksichtigung numerischer und informatischer Ansätze. Eingesetzt werden dabei


111

II 105: Regelungstechnik

Software-Werkzeuge wie Matlab/Simulink oder LabView. Die spezielle Übung für Studierende der Angewandten Informatik wird von einem Vertreter der Angewandten Informatik betreut.


Medienformen: Tageslichtprojektor oder Beamer; Tafelanschrieb (Übung); schriftliche Unterlagen zu Vorlesung und Übung. Programme zu Matlab-Demonstrationen werden auf der Lehrstuhlhomepage zum Herunterladen bereitgestellt.

Literatur:

G. Fischerauer, Vorlesungsskript „Regelungstechnik“ und darin angegebene weiterführende Literatur (u. a.: J. Lunze, Regelungstechnik 1. Berlin u.a.: Springer, 2. Aufl. 1999. – H. Lutz, W. Wendt, Taschenbuch der Regelungstechnik. Frankfurt am Main: Harri Deutsch, 4. Aufl. 2002. – H. Schlitt, Regelungstechnik. Würzburg: Vogel, 2. Aufl. 1993. – H. Unbehauen, Regelungstechnik I. Braunschweig u. a.: Vieweg, 10. Aufl. 2000). Umdruck „Übungen zu Regelungstechnik“.


112

II 106: Produktionstechnik

Kürzel: II 106

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Umweltgerechte Produktionstechnik – Vorlesung 2

2 Umweltgerechte Produktionstechnik – Übung 1

Semester: 4

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr.-Ing. Rolf Steinhilper (Lehrstuhl für Umweltgerechte Produktionstechnik)

Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 3


Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: Vermittlung des Bewusstseins für Zusammenhänge zwischen Produktentwicklung / Produktentstehung und Umweltauswirkungen, Denken systemgrenzenüberschreitend / in Zusammenhängen, selbstständiges Erarbeiten von Schlüsselkennwerten in der zugehörigen Übung.

Inhalt: Grundlagen wettbewerbsfähiger Produktionstechnik, Lebenszyklusbetrachtungen, umweltgerechtes Konstruieren, produktbezogener Service, Refabrikation, Reinigungstechnologien.

Studien-/Prüfungsleistungen: Selbstständige Präsentation in der zugehörigen Übung

Medienformen: Tageslichtprojektor oder Beamer

Literatur:

R. Steinhilper, Vorlesungsskript (Präsentationsfolien) „Umweltgerechte Produktionstechnik“. R. Steinhilper, U. Hudelmaier, Erfolgreiches Produktrecycling zur erneuten Verwendung oder Verwertung. Eschborn: RKW, 1993. H. Baumann, A.-M. Tillmann: The hitch hiker’s guide to LCA. Lund: Studentlitteratur, 2004.


113

II 107: Konstruktionslehre und CAD

Kürzel: II 107

Anmerkungen: -



5 SWS insgesamt.

1 Konstruktionslehre und CAD – Vorlesung 2

2 Konstruktionslehre und CAD – Übung 2

3 Übung zur Konstruktionslehre für die Angewandte Informatik – Übung 1

Semester: 5

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr.-Ing. Frank Rieg (Lehrstuhl für Konstruktionslehre und CAD)

Sprache: deutsch



Arbeitsaufwand: Gesamt: 180 h: Vorlesung plus Nachbereitung = 45 h; Übung plus Vor- und Nachbereitung = 75 h; 60 h Prüfungsvorbereitung.


Leistungspunkte: 6


Voraussetzungen: -


Kompetenzen eines Detail-Konstrukteurs. Fähigkeit zur quantitativen Behandlung von Maschinenelementen und grundlegender konstruktiver Probleme; Einübung zentraler Aspekte der Methodenkompetenz (Wissenslücken erkennen und schließen, Wissen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbeiten, Problemlösungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten).

Inhalt:

klassische Maschinenelemente wie Lager, Schrauben, Federn, Zahnräder, Wellen, Welle-Nabe-Verbindungen, Kupplungen, Freiläufe, Festigkeits- und Verformungsberechnung In der speziellen Übung für Informatiker werden ausgewählte Konzepte der Vorlesung implementiert. Die spezielle Übung für Studierende der Angewandten Informatik wird von einem Vertreter der Angewandten Informatik betreut.



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


114


115

II 108: Thermische Verfahrenstechnik

Kürzel: II 108

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Allgemeine Verfahrenstechniken II - Vorlesung 2

2 Allgemeine Verfahrenstechniken II - Übung 1

Semester: 4

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr.-Ing. Andreas Jess (Lehrstuhl für Chemische Verfahrenstechnik)

Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 4


Voraussetzungen: -


Grundlegende Kenntnisse der thermischen Verfahrenstechnik; industrielle Anwendungsbeispiele; Fähigkeit zur quantitativen Behandlung und Auslegung von Trennverfahren; Einübung zentraler Aspekte der Methodenkompetenz (Wissenslücken erkennen und schließen, Wissen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbeiten, Problemlösungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten).

Inhalt:

Phys.-chem. Grundlagen thermischer Trennprozesse (Stoffdaten, Gas(Dampf)-Flüssig-Gleichgewichte, Gas-Fest-Gleichgewichte (Adsorption, Flüssig-Flüssig-Gleichgewichte (Dreiecksdiagramm), Fest-Flüssig-Gleichgewichte (Löslichkeit, Kristallisation), Wärme- und Stofftransportprozesse); Trennverfahren für fluide Phasen (Rektifikation, Gaswäsche, Extraktion); Trennverfahren mit festen Phasen (Kristallisation, Feststoffextraktion, Adsorption, 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 Lehrstuhlhomepage heruntergeladen werden.


116

II 109: Anwenderkurs: Pro/ENGINEER

Kürzel: II 109

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Anwenderkurs: Pro/ENGINEER – Praktikum 4

Semester: 5


Sprache: deutsch


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



Leistungspunkte: 5

Vorausgesetzte Module: II 107 – Konstruktionslehre und CAD

Voraussetzungen: -


Das Arbeiten mit 3D-CAD-Systemen durch industrierelevantes 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 Methodenkompetenz (Wissenslücken erkennen und schließen, Wissen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbeiten).

Inhalt: orientiert sich am Hanser-Lehrbuch „Pro/ENGINEER – Bauteile, Baugruppen, Zeichnungen“ von Rosemann et al.; es werden jeweils Abschnitte daraus für Praktikumsaufgaben verwendet


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

Literatur: Pro/ENGINEER – Bauteile, Baugruppen, Zeichnungen“ von Rosemann et al.


117

II 110: Technische Thermodynamik II

Kürzel: II 110

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Technische Thermodynamik II - Vorlesung 2

2 Technische Thermodynamik II - Übung 1

Semester: 4


Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module: II 103 - Technische Thermodynamik I

Voraussetzungen: -


Erkennen und systematisches Einordnen von thermodynamischen Fragestellungen in Natur und Technik; Erlernen von Grundbegriffen (z. B. Wärme, Energie, Temperatur) und Begreifen von Gesetzmäßigkeiten (z. B. Hauptsätze der Thermodynamik); Erlernen der Methodik zur Lösung thermodynamischer Aufgaben (z. B. Bilanzierung); Fähigkeit zur Anwendung auf konkrete realitätsnahe Beispiele (z. B. wärme- und energietechnische Auslegung einer Anlage).

Inhalt:

Phasenumwandlung und -gemische, Nassdampfgebiet, h,s-Diagramm; Dampfkraft-, Gasturbinen- und GuD-Prozesse, Wärmepumpen- und Kälteprozesse; Gasgemische, Gas-Dampf-Gemische, feuchte Luft, h,s- Diagramm; Verbrennungsprozesse, Brenn- und Heizwert, Verbrennungstemperatur



Literatur: Baehr, H.-D.; Kabelac, S., Thermodynamik (2006). Oder vergleichbares Lehrbuch.


118

II 111: Konstruktionslehre und CAD (Praktikum)

Kürzel: II 111

Anmerkungen: -



2 SWS insgesamt.

1 Konstruktionslehre und CAD - Praktikum 2

Semester: 6


Sprache: deutsch


Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS

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


Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module: II 101 – Technische Mechanik I II 107 – Konstruktionslehre und CAD II 109 – Anwenderkurs: Pro/ENGINEER

Voraussetzungen: -


Praktisches Arbeiten am Projekt als Detail-Konstrukteur sorgt für die Kompetenzen eines Detail-Konstrukteurs. Fähigkeit zur qualitativen und quantitativen Behandlung von Maschinenelementen und grundlegender konstruktiver Probleme; Einübung zentraler Aspekte der Methodenkompetenz (Wissenslücken erkennen und schließen, Wissen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbeiten, Problemlösungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten).

Inhalt: Entwerfen und Berechnen eines einfachen Einzylinder-Verbrennungsmotors im Team von ca. jeweils 4 Studenten.


Medienformen: Arbeiten im CAD-Labor am Computer

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


119

II 112: Mechanische Verfahrenstechnik

Kürzel: II 112

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Allgemeine Verfahrenstechniken I - Vorlesung 2

2 Allgemeine Verfahrenstechniken I - Übung 1

Semester: 3

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Monika Willert-Porada / Dr.-Ing. Thorsten Gerdes (Lehrstuhl für Werkstoffverarbeitung)

Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 4


Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: Überblick der Grundoperationen der mechanischen Verfahrenstechnik, qualitative und quantitative Behandlung von Aufgaben der mechanischen Verfahrenstechnik, Anwendung und Übertragung des Wissens auf konkrete Fragestellungen, selbständiges Arbeiten und Gruppenarbeit.

Inhalt:

Methodik und Anwendung von Grundoperationen der Mechanischen Verfahrenstechnik, industrielle Misch-, Trenn- und Fördertechnik, Fließbilder für verfahrenstechnische Anlagen, Bilanzierung und Dimensionsanalyse von Verfahren, Grundlagen der Auslegung einfacher Apparate, Systematik und Charakterisierung disperser Systeme, Schüttgutmechanik, Rechenaufgaben zu den angegebenen Themen.


Medienformen: Overhead-Folien oder Beamer, Tafelanschrieb

Literatur: Vorlesungsskript (Präsentationsfolien) „Allgemeine Verfahrenstechniken. Teil I: Grundlagen der mechanischen Verfahrenstechnik“ und darin angegebene Lehrbücher sowie weiterführende Literatur (u. a.: M. Stieß, Mechanische Verfahrenstechnik 1, 2. Berlin u. a.: Springer, 2001).


120

II 113: Messtechnik

Kürzel: II 113

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Messtechnik - Vorlesung 2

2 Messtechnik - Übung 1

3 Messtechnik - Praktikum 1

Semester: 4 oder 6


Sprache: deutsch


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



Leistungspunkte: 5

Vorausgesetzte Module: Mat 101 – Ingenieurmathematik I Mat 102 – Ingenieurmathematik II II 104 – Elektrotechnik

Voraussetzungen: –


Fähigkeit zur quantitativen Behandlung grundlegender messtechnischer Probleme; Fähigkeit zur Erkennung und Unterdrückung von Messfehlern und Störungen; Übung im Umgang mit elektrischen Messgeräten im Labor; Einübung zentraler Aspekte der Methodenkompetenz (Wissenslücken erkennen und schließen, Wissen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbeiten, Problemlösungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten).

Inhalt:

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


121

II 113: Messtechnik


Medienformen: Tageslichtprojektor oder Beamer; Tafelanschrieb (Übung); Kleingruppenarbeit (Praktikum); schriftliche Unterlagen zu Vorlesung und Übung. Excel-Programme werden auf der Lehrstuhlhomepage zum Herunterladen bereitgestellt.

Literatur:

G. Fischerauer, Vorlesungsskript „Messtechnik“ und darin angegebene weiterführende Literatur (u. a.: E. Schrüfer, Elektrische Meßtechnik. München: Hanser, 7. Aufl. Juni 2001. – H.-R. Tränkler, G. Fischerauer, Messtechnik; in: H. Czichos, M. Hennecke [Hrsg.], Hütte : Das Ingenieurwesen. Berlin: Springer, 33. Aufl. 2007, S. H1-H96). Umdruck „Übungen zu Messtechnik“.


122

II 114: Produktionstechnik (theoretische Vertiefung)

Kürzel: II 114

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Planung und Produktion I - Vorlesung 2

2 Planung und Produktion II - Vorlesung 2

Semester: 5 und 6

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr.-Ing. Rolf Steinhilper / Dr.-Ing. Bernd Rosemann (Lehrstuhl für Umweltgerechte Produktionstechnik)

Sprache: deutsch




Angebotshäufigkeit: jedes Jahr im Wintersemester (Teil I) und im Sommersemester (Teil II)

Leistungspunkte: 6


Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: Vermittlung von Prinzipien der Unternehmensorganisation, Fertigung, Automatisierung sowie des wirtschaftlichen Betriebs produzierender Fabriken. Grundlagen der Fabrikplanung hinsichtlich Standort- und Produktionsplanung unter Verwendung computergestützter Methoden wie die Virtuelle und Digitale Fabrik.

Inhalt: Organisationsprinzipien in Unternehmen, Automatisierte Produktion, Fördertechnik, Lagertechnik, Handhabungstechnik, Montagetechnik, Produktionsplanung und -steuerung, Auftragsabwicklung, Arbeitswissenschaft, Fabrikplanung, Digitale Fabrik, Personalwirtschaft, Qualitätsmanagement, Umweltmanagement.


Medienformen: Tageslichtprojektor, Beamer

Literatur: B. Rosemann, Vorlesungsskript (Präsentationsfolien) „Planung und Präsentation I, II“. H.-J. Bullinger et al. Neue Organisationsformen im Unternehmen. Berlin: Springer, 2003. G. Spur, Fabrikbetrieb. München: Hanser, 1994. C.-G. Grundig, Fabrikplanung. München: Hanser, 2000.


123

II 115: Produktionstechnik (praktische Vertiefung)

Kürzel: II 115

Anmerkungen: -



5 SWS insgesamt.

1 Planung und Produktion - Übung 2

2 Fabrikplanung und Simulation - Vorlesung 2

3 Fabrikplanung und Simulation – Übung 1

Semester: 6


Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 6


Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: Vermittlung praktischer Kenntnisse mit Hilfe von Planspielen in den Bereichen Arbeitsvorbereitung, Fabriklayoutplanung, Produktionsplanung, SPS-Programmierung, Lagerlogistik.

Inhalt: REFA, Multimomentaufnahme, Lernkurveneffekte, Simulationstechnik, Dreiecksverfahren zur Layoutplanung, Transportmatrix, SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) - Logikplan, Funktionsplan, Anweisungsliste -, Lagerlogistik-Optimierung


Medienformen: Tageslichtprojektor, Beamer, Computer

Literatur: B. Rosemann, Vorlesungsskript (Präsentationsfolien) „Fabrikplanung und Simulation“. G. Spur, Fabrikbetrieb. München: Hanser, 1994. C.-G. Grundig, Fabrikplanung. München: Hanser, 2000. W. Kühn, Digitale Fabrik. München: Hanser, 2006.


124

II 116: CAD + Finite Elemente Analyse

Kürzel: II 116

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 CAD + Finite Elemente Analyse - Vorlesung 2

2 CAD + Finite Elemente Analyse - Übung 1

Semester: 6


Sprache: deutsch




Angebotshäufigkeit: jährlich, Sommersemester

Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module: II 101 - Technische Mechanik I II 107 - Konstruktionslehre und CAD

Voraussetzungen: -


Finite Elemente Analyse für Ingenieuranwendungen; Grundkompetenz eines Berechnungsingenieurs. Fähigkeit zur quantitativen Behandlung von schwierigeren Berechnungsfragen; Einübung zentraler Aspekte der Methodenkompetenz (Wissenslücken erkennen und schließen, Wissen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbeiten, Problemlösungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten).

Inhalt:

Vorlesung mit Theorie und Fallbeispielen, Übungen an verschiedenen FE-Systemen (Pro/MECHANICA, ADINA, Z88) Inhalt: Einführung, Elastizitätsgesetze, Element-Steifigkeitsmatrizen für ebene und räumliche Probleme (Scheiben, Platten, Balken, Stäbe, Tori, Volumenelemente), Compilation, Speichertechniken, verschiedene Gleichungssystemsolver, Spannungsmatrizen, Netzgenerierung, Aspekte der Programmierung, Interpretation der Ergebnisse.


Medienformen: Beamer, Computerpräsentationen, Tafelanschrieb

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


125

5.2 Bachelor- und Masterstudiengang

Dieser Abschnitt umfasst Module aus dem Anwendungsfach Ingenieurinformatik, welche entweder im Bachelor- oder im Master-Studiengang belegt werden können. Module können nicht in beiden Studiengängen belegt werden.

(Keine Module)


126

5.3 Master-Studiengang Dieser Abschnitt beschreibt alle Module, welche im Anwendungsfach Ingenieurinformatik im Master-Studiengang belegt werden können. Der Prüfungsordnung, insbesondere deren Anhang, sind die Module zu entnehmen, welche von jedem Studierenden zu belegen sind.

II 301 Systementwicklung und Konstruktion 4 II 302 Modelle und Simulation thermofluiddynamischer Prozesse 6 II 303 Energiemanagement 3 II 304 Antriebstechnik II 4 II 305 Höhere Finite Elemente Analyse 4 II 306 Sensorik 4 II 307 Komponenten und Systeme der Mechatronik 5 II 308 Fertigungslehre (theoretische Vertiefung) 6 II 309 Fertigungslehre (praktische Vertiefung) 5 II 310 Rechnergestütztes Messen 4 II 311 Strömungsmechanik 4 II 312 Wärme- und Stoffübertragung 5 II 313 Verfahrenstechnik (Vertiefung) 5 II 314 Ingenieurmathematik III 5

Kennung Modul LP


127

II 301: Systementwicklung und Konstruktion

Kürzel: II 301

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Systementwicklung und Konstruktion - Vorlesung 3

Semester: -


Sprache: deutsch



Arbeitsaufwand: Gesamt 120 h: Vorlesung plus Nachbereitung = 75 h; 45 h Prüfungsvorbereitung.


Leistungspunkte: 4


Voraussetzungen: -


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

Inhalt:

Methodisches Konstruieren nach Pahl/Beitz (Klären der Aufgabe – Konzipieren – Entwerfen – Ausarbeiten), Gestaltungsregeln, Einführung in die Kostenrechnung für Ingenieure, strategisches Vorgehen bei der Produktplanung, der Marktbeobachtung und –bearbeitung, Vertriebsfragen, Entwurf von Baureihen und Baukästen, Ähnlichkeitsgesetze


Medienformen: PowerPoint-Präsentation

Literatur: Pahl/Beitz: Konstruktionslehre


128

II 302: Modelle und Simulation thermofluiddynamischer Prozesse

Kürzel: II 302

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Numerische Methoden der Thermofluiddynamik - Vorlesung 2

2 Numerische Methoden der Thermofluiddynamik – Übung 2

Semester: 3


Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Master) Energy Science and Technology (Master)




Leistungspunkte: 6


Voraussetzungen: Grundlagen numerischer Mathematik ( z.B. Mat 104) wünschenswert

Lernziele/Kompetenzen: Fähigkeit zur problemangepassten Modellbildung und numerischen Simulation thermodynamischer und thermofluidmechanischer Problemstellungen sowie zur kritische Bewertung von Simulationsergebnissen

Inhalt: Mathematische Beschreibung grundlegender Prozesse, Auswahl und Anwendung problemangepasster numerischer Lösungsansätze und –verfahren, Kriterien zur Bewertung von Ergebnissen


Medienformen: Folien, PC

Literatur: Anderson, D. A., et al., Computational fluid mechanics and heat transfer (1984)


129

II 303: Energiemanagement

Kürzel: II 303

Anmerkungen: -



2 SWS insgesamt.

1 Energiemanagement - Vorlesung 1

2 Energiemanagement - Übung 1

Semester: 2


Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Master) Energy Science and Technology (Master)


Arbeitsaufwand: Vorlesung plus Nachbereitung = 30 h; Übung plus Vor- und Nachbereitung = 30 h; 30 h Prüfungsvorbereitung. Gesamt: 90 h.


Leistungspunkte: 3

Vorausgesetzte Module: II 110 – Technische Thermodynamik II

Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: Fähigkeit zur Analyse, Konzeption, systematischen Bewertung und Optimierung von energietechnischen Anlagen

Inhalt: Grundlagen der rationellen Energieanwendung, Bestimmungsfaktoren des Energiebedarfs, Bilanzierung von Energiesystemen, Analyse und Auslegung von Energieumwandlungsanlagen, Maßnahmen und technische Konzepte zur rationellen Energieanwendung


Medienformen: Folien

Literatur: Capehart, B. L., Guide to energy management (2006)


130

II 304: Antriebstechnik II

Kürzel: II 304

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Antriebstechnik II - Vorlesung 3

Semester: beliebig


Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Master) Automotive Components Engineering and Mechatronics (Master)


Arbeitsaufwand: Vorlesung plus Nachbereitung = 75 h; 45 h Prüfungsvorbereitung. Gesamt: 120 h.


Leistungspunkte: 4


Voraussetzungen: -


Kompetenzen in Antriebsmaschinen. Fähigkeit zur qualitativen Behandlung von Antriebsmaschinen und damit verbundener konstruktiver Probleme; Einübung zentraler Aspekte der Methodenkompetenz (Wissenslücken erkennen und schließen, Wissen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbeiten, Problemlösungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten).

Inhalt: Verbrennungsmotoren, deren Nebenaggregate und Betriebsstoffe, Umweltaspekte, Elektromotoren und Generatoren (Gleichstrom-, Asynchron- und Synchronmaschinen, permanent erregte DC-Motore), Frequenzumrichter, elektrische Energiesysteme, hydraulische Maschinen (Kaplan, Francis, Pelton), Dampf- und Gasturbinen.



Literatur:

Rieg, F., Vorlesungsskript „Antriebstechnik II“ auf CD-ROM. Decker: Maschinenelemente. 16.Auflage. München: Hanser 2007; Rieg, F; Kaczmarek, M.: Taschenbuch der Maschinenelemente. München, Wien: Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag 2006.


131

II 305: Höhere Finite Elemente Analyse

Kürzel: II 305

Anmerkungen: Die Vorlesung/Übung zu diesem Modul wird erst ab dem Wintersemester 2008/2009 angeboten



3 SWS insgesamt.

1 Höhere Finite Elemente Analyse – Vorlesung 2

2 Höhere Finite Elemente Analyse – Übung 1

Semester: beliebig


Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module: II 116 – CAD + Finite Elemente Analyse

Voraussetzungen: -


Fortgeschrittene Handlungskompetenz bei der Anwendung und Erstellung von FEA-Programmen: Fähigkeit zur qualitativen Behandlung von geometrischen und materialbezogenen Nichtlinearitäten sowie Eigenschwingungen und fremderregten Schwingungen und damit verbundenen konstruktiven Problemen bei realen Bauteilen; Einübung zentraler Aspekte der Methodenkompetenz (Wissenslücken erkennen und schließen, Wissen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbeiten, Problemlösungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten).

Inhalt:

Geometrische und materialbezogene Nichtlinearitäten bei der FEA: Vorgehen, Lösungsansätze, geeignete Solver, Aufbereitung der Eingabedaten dafür. Schwingungsberechnung: Eigenschwingungen, fremderregte Schwingungen: Behandlung der Eigenwertaufgabe, gekoppelte Systeme von DGLn, Modale Analyse, Frequenzspektren, verzweigte und vermaschte Schwingerketten.


Medienformen: Tafelanschrieb, Computerpräsentationen

Literatur: Rieg, F., et al., Vorlesungsskript „Höhere Finite Elemente Analyse“. Bathe, K.J.: Finite Element Procedures. Prentice Hall 1996. Betten, J.: Kontinuumsmechanik. 2.Auflage. Berlin, Heidelberg, New York: Springer


132

II 305: Höhere Finite Elemente Analyse

2001. Decker: Maschinenelemente. 16.Auflage. München: Hanser 2007.


133

II 306: Sensorik

Kürzel: II 306

Anmerkungen: –



3 SWS insgesamt.

1 Sensorik – Vorlesung 2

2 Sensorik – Übung 1

Semester: beliebig


Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 4


Mat 101 – Ingenieurmathematik I Mat 102 – Ingenieurmathematik II II 104 – Elektrotechnik II 113 – Messtechnik

Voraussetzungen: -


Vertiefung messtechnischer Grundlagen; Kenntnis der Terminologie und der Grundbegriffe der Sensorik; Überblick über Materialien und den Stand der Technik in der Sensorik; Fähigkeit zur Beurteilung und selbständigen Lösung einfacher sensorischer Probleme; Übung in der Beurteilung von Datenblättern und der Anwendung von Sensoren im Labor; Einübung zentraler Aspekte der Methodenkompetenz (Wissenslücken erkennen und schließen, Wissen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbeiten, Problemlösungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten).

Inhalt:

Grundlagen: Sensoreffekte, Materialien und Technologien, Sensorparameter. – Halbleitersensoren: homogener Halbleiter (Bändermodell, Eigen- und Störstellenleitung, Stromfluss, Relaxation zum thermodynamischen Gleichgewicht), Sensoren mit homogenen Halbleitern (Spreading-Resistance-Sensor, Hall-Sensor, Feldplatte, DMS, Fotowiderstand), inhomogener Halbleiter (Diffusion, pn-Übergang, Diode und Gleichrichtung), Sensoren mit inhomogenen Halbleitern (Diodenthermometer, Fotodiode, Solarzelle), Transistoren. – Oxidkeramische Sensoren: Heißleiter, Kaltleiter, Metalloxid-Gassensoren, Piezo- und Pyrosensoren. – Ferromagnetische Sensoren: Magnetomechanische Wandler, AMR, GMR. – Weitere Sensoren nach Messgrößen: Temperatursensoren (Thermoelement, Pt 100), Magnetfeldsensoren (induktive Aufnehmer, Induktionsaufnehmer), Sensoren für mechanische Größen (Impedanzsensoren, DMS, Beschleunigungs-, Druck- und Durchflusssensoren), optische und faseroptische Sensoren.


134

II 306: Sensorik


Medienformen: Tageslichtprojektor oder Beamer; Tafelanschrieb (Übung); schriftliche Unterlagen zu Vorlesung und Übung.

Literatur:

G. Fischerauer, Vorlesungsskript „Sensorik“ und darin angegebene weiterführende Literatur (u. a.: P. A. Tipler, Physik. Heidelberg u. a.: Spektrum, 3., korr. Nachdr. 2000. – J. Hoffmann [Hrsg.], Taschenbuch der Meßtechnik. Leipzig: Fachbuchverlag, 2. Aufl. 2000. – H. Schaumburg, Sensoren. Stuttgart: Teubner, 1992. – E. Schrüfer, Elektrische Meßtechnik. München: Hanser, 7. Aufl. Juni 2001. – H. Tränkler, Taschenbuch der Meßtechnik mit Schwerpunkt Sensortechnik. München: Oldenbourg, 4. Aufl. 1996).


135

II 307: Komponenten und Systeme der Mechatronik

Kürzel: II 307

Anmerkungen: –



4 SWS insgesamt.

1 Elektrotechnik im Kfz – Vorlesung 2

2 Ausgewählte Kapitel der Mechatronik – Vorlesung 2

Semester: beliebig

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos (Lehrstuhl für Funktionsmaterialien) Prof. Dr.-Ing. Gerhard Fischerauer (Lehrstuhl für Mess- und Regeltechnik)

Sprache: deutsch



Arbeitsaufwand: 150 h: 60 h Präsenz, 45 h Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltung (30 h für Ausgewählte Kapitel der Mechatronik), 45 h Prüfungsvorbereitung.

Angebotshäufigkeit: jedes Jahr im Wintersemester (Ausgewählte Kapitel der Mechatronik) und im Sommersemester (Elektrotechnik im Kfz)

Leistungspunkte: 5


Mat 101 – Ingenieurmathematik I Mat 102 – Ingenieurmathematik II II 104 – Elektrotechnik II 105 – Regelungstechnik

Voraussetzungen: -


Kenntnis von Funktionsweise und Zusammenspiel elektrischer Bauelemente und Baugruppen am Beispiel des Kfz; Urteilsvermögen über Anforderungen an die Bauelemente bei automobilen Anwendungen; Kenntnis wichtiger Systemtechniken aus dem Bereich der Mechatronik; Fähigkeit zur quantitativen Behandlung typischer Fragestellungen von Sensor-Aktor-Systemen (analytisch und auf Basis von Matlab/Simulink); Beherrschung zentraler Aspekte der Methodenkompetenz (Wissenslücken erkennen und schließen, Wissen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbeiten, Problemlösungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten).

Inhalt: Elektrische Komponenten im Kfz (Batterien, Generatoren, Starter, Zündung, Sensoren); einfache Schaltungen mit Halbleiterbauelementen. Modellierung der mechanischen und elektrischen Funktionalität von Komponenten (mechatronisches Grundsystem, Aktoren, Sensoren); Zusammenwirken der Komponenten im System.


Medienformen: Tageslichtprojektor oder Beamer; schriftliche Unterlagen zu Vorlesung und Übung.


136

II 307: Komponenten und Systeme der Mechatronik

Matlab/Simulink-Programme zu „Ausgewählte Kapitel der Mechatronik“ werden auf der Homepage des Lehrstuhls für Mess- und Regeltechnik zum Herunterladen bereitgestellt.

Literatur:

H. Bauer et al., Autoelektrik, Autoelektronik. Braunschweig u. a.: Vieweg, 4. Aufl. 2002. K. Reif et al., Automobilelektronik. Wiesbaden: Vieweg, 2006. H. Wallentowitz, K. Reif (Hrsg.), Handbuch Kraftfahrzeugelektronik. Wiesbaden: Vieweg, 2006. G. Fischerauer, Vorlesungsskript „Ausgewählte Kapitel der Mechatronik“ und darin angegebene weiterführende Literatur (u. a.: B. Heimann et al., Mechatronik. München u. a.: Fachbuchverlag Leipzig, 2. Aufl. 2001. – R. Isermann, Mechatronische Systeme. Berlin u. a.: Springer, 1. korr. Nachdr. 2002. – W. Roddeck, Einführung in die Mechatronik. Stuttgart u. a.: B. G. Teubner, 2. Aufl. 2003).


137

II 308: Fertigungslehre (theoretische Vertiefung)

Kürzel: II 308

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Fertigungslehre und Werkzeugmaschinen I - Vorlesung 2

2 Fertigungslehre und Werkzeugmaschinen II - Vorlesung 2

Semester: beliebig


Sprache: deutsch




Angebotshäufigkeit: jedes Jahr im Wintersemester (Teil I) und im Sommersemester (Teil II)

Leistungspunkte: 6


Voraussetzungen: -

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

Inhalt: Fertigungsverfahren Urformen, Umformen, Trennen; Fügen, Beschichten, Stoffeigenschaft ändern; Werkzeugmaschinen-Bauarten; Werkzeugmaschinen-Komponenten (Gestelle, Lager, Antriebe- und Getriebe, Handhabungssysteme), Steuerungstechnik in Werkzeugmaschinen.



Literatur:

M. Haumann, Vorlesungsskript (Präsentationsfolien) „Fertigungslehre und Werkzeugmaschinen I, II“. H. Fritz, G. Schulze, Fertigungstechnik. Berlin: Springer, 2006. W. König, F. Klocke, Fertigungsverfahren 1-5. Berlin, Springer, 2006.


138

II 309: Fertigungslehre (praktische Vertiefung)

Kürzel: II 309

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 CAM-Programmierung - Übung 2

2 Fertigungslehre und Werkzeugmaschinen - Übung 2

Semester: ab 1


Sprache: deutsch


Lehrform / SWS: Übung 4 SWS


Angebotshäufigkeit: jedes Jahr im Wintersemester (CAM-Programmierung) und im Sommersemester (Fertigungslehre und Werkzeugmaschinen)

Leistungspunkte: 5


Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: Aneignung der Methoden der industriellen Praxis zur Arbeitsvorbereitung, Fertigung und Qualitätsüberprüfung; Kenntnis der Bedienung und Nutzung sowie der Leistungsfähigkeit von modernen Maschinen, Geräten und Anlagen in der Fertigungstechnik.

Inhalt:

Programmierung von Werkzeugmaschinen mit verschiedenen, 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 Oberflächenmessgerät.


Medienformen: Tageslichtprojektor, Beamer

Literatur:

M. Haumann, Skriptum (Präsentationsfolien) „Fertigungslehre und Werkzeugmaschinen I, II“; S. Freiberger, Skriptum (Präsentationsfolien) „CAM-Programmierung“. B. Rosemann et al., CAD/CAM mit Pro/Engineer. München: Hanser, 2005. H. Fritz, G. Schulze, Fertigungstechnik. Berlin: Springer, 2006.


139

II 310: Rechnergestütztes Messen

Kürzel: II 310

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Rechnergestütztes Messen - Vorlesung 2

2 Rechnergestütztes Messen - Übung 1

Semester: beliebig


Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module: Mat 101 – Ingenieurmathematik I Mat 102 – Ingenieurmathematik II

Voraussetzungen: -


Kenntnis des Aufbaus der Messkette vom analogen Eingangssignal 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 Leistungsmerkmale kommerzieller Messsystemglieder (ADU, Einsteckkarten, Bussysteme); Fähigkeit zur Implementierung einfacher Messwerterfassungs- und Signalverarbeitungsaufgaben in Matlab und Labview; Einübung zentraler Aspekte der Methodenkompetenz (Wissenslücken erkennen und schließen, Wissen auf neue Probleme anwenden, selbständiges Arbeiten, Problemlösungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten).

Inhalt:

Kenntnis des Aufbaus der Messkette vom analogen Eingangssignal 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 analoger Signale, Zeit- und Frequenzdiskretisierung analoger Signale; Fundamentalgesetze der Digitalisierung; Digitale Messsignalverarbeitung: Kennlinienkorrektur, Interpolation und Approximation, Diskrete Fourier-Transformation, Fensterung, Faltung, Filterung, Korrelation; Kommunikation zwischen Messeinrichtungen: Grundlagen der Bussysteme, Räumlich begrenzte Messsysteme, Einsteckkarten, Externe Rechnerschnittstellen, Instrumentierungsbus IEEE 488, Modulare Messsysteme, Feldbusse für ausgedehnte


140

II 310: Rechnergestütztes Messen

Messsysteme.


Medienformen: Tageslichtprojektor oder Beamer; Übungen im CIP-Pool oder im Labor unter Rechnereinsatz; schriftliche Unterlagen zu Vorlesung und Übung. Labview- und Matlab-Programme werden auf der Lehrstuhlhomepage zum Herunterladen bereitgestellt.

Literatur:

G. Fischerauer, Vorlesungsskript „Rechnergestütztes Messen“ und darin angegebene weiterführende Literatur (u. a.: N. Weichert, M. Wülker, Messtechnik und Messdatenerfassung. München u. a.: Oldenbourg, 1. Aufl. 2000, Kap. 5. – J. Hoffmann [Hrsg.], Taschenbuch der Messtechnik. Leipzig: Fachbuchverlag Leipzig, 2. Aufl. 2000. – H. Götz, Einführung in die digitale Signalverarbeitung. Stuttgart u. a.: Teubner, 3. Aufl. 1998. – J. Hoffmann, MATLAB und SIMULINK in Signalverarbeitung und Kommunikationstechnik. München u. a.: Addison-Wesley, 1999. – M. L. Chugami et al., LabVIEW Signal Processing. Upper Saddle River: Prentice Hall, 1. Aufl. 1998). Umdruck „Übungen zum Rechnergestützten Messen“.


141

II 311: Strömungsmechanik

Kürzel: II 311

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Strömungsmechanik - Vorlesung 2

2 Strömungsmechanik - Übung 1

Semester: beliebig


Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 4


Mat 101 – Ingenieurmathematik I Mat 102 – Ingenieurmathematik II Mat 104 – Numerische Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure II 314 – Ingenieurmathematik III

Voraussetzungen: -

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

Inhalt:

Definition und Eigenschaften von Flüssigkeiten; Hydrostatik; Kinematik von Strömungen; Bilanzgleichungen für Masse und Impuls; Materialgesetze; Navier-Stokes-Gleichungen; Einführung in die Dimensionsanalysis; Eulersche Gleichung und deren Integrale: Bernoulli-Gleichung, Carnotscher Stoßverlust; inkompressible Potentialströmung; exakte Lösung der Navier-Stokes-Gleichungen am Beispiel der stationären Schichtenströmung


Medienformen: Tafel

Literatur: Spurk/Aksel: Strömungslehre - Einführung in die Theorie der Strömungen, 7. Auflage, Springer-Verlag 2007


142

II 312: Wärme- und Stoffübertragung

Kürzel: II 312

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Wärme- und Stoffübertragung - Vorlesung 2

2 Wärme- und Stoffübertragung - Übung 1

3 Wärme- und Stoffübertragung - Praktikum 1

Semester: ab 1


Sprache: deutsch


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

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


Leistungspunkte: 5

Vorausgesetzte Module: II 110 - Technische Thermodynamik II

Voraussetzungen: -


Erkennen und Klassifizieren natürlicher und technischer Wärmeübertragungsvorgänge; Kenntnis der entsprechenden Gesetzmäßigkeiten und ihrer mathematischen Beschreibung unter Nutzung von Ähnlichkeiten; Verständnis der Analogie von Wärme- und Stoffübertragung; Beherrschung des Ablaufs bei der Lösung technischer Problemstellungen (konkretes Problem typisieren, sinnvolle Annahmen und Näherungen treffen, allgemeine Lösung finden und auf konkretes Problem übertragen).

Inhalt:

Beispiele der Wärme- und Stoffübertragung, Formen der Wärmeübertragung; ausgewählte Beispiele für stationäre und instationäre Wärmeleitung, Ähnlichkeitsbetrachtungen, dimensionslose Kennzahlen; konvektiver Wärmeübergang, Lösungsverfahren; Analogie zwischen Wärme- und Stoffübertragung (Diffusion, Konvektion).



Literatur: Baehr, H.-D.; Stephan, K., Wärme- und Stoffübertragung (2006). Oder vergleichbares Lehrbuch.


143


144

II 313: Verfahrenstechnik (Vertiefung)

Kürzel: II 313

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Umweltgerechte Herstellung von Werkstoffen - Vorlesung 2

2 Werkstoffbezogene Verarbeitungstechnik – Praktikum 2

Semester: beliebig

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Monika Willert-Porada (Lehrstuhl für Werkstoffverarbeitung)

Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Master) Materials Science and Engineering (Master)

Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS, Praktikum 2 SWS

Arbeitsaufwand: Vorlesung: Präsenz plus Nachbereitung = 60 h; Prüfungsvorbereitung = 30 h Blockpraktikum: Präsenz = 30 h, Vor- und Nachbereitung = 30 h. Gesamt: 150 h.

Angebotshäufigkeit: jedes Jahr im Wintersemester (Vorlesung) und im Sommersemester (Praktikum)

Leistungspunkte: 5

Vorausgesetzte Module: II 108 – Thermische Verfahrenstechnik

Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: Erwerb von methodischem und stofflichem Wissen über die wichtigsten Produktionsverfahren. Vertieftes Verständnis für die Ausbildung von Eigenschaften eines Grundstoffs oder Werkstoffs entlang der Prozesskette.

Inhalt: Stoffklassenübergreifende Vermittlung von Methoden und 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, 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


145

II 314: Ingenieurmathematik III

Kürzel: II 314

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Ingenieurmathematik III - Vorlesung 3

2 Ingenieurmathematik III - Übung 1

Semester: ab 1

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Hans-Josef Pesch (Lehrstuhl für Ingenieurmathematik)

Sprache: deutsch



Arbeitsaufwand: Vorlesung plus Nachbereitung = 75 h; Übung plus Vor- und Nachbereitung = 45 h; 30 h Prüfungsvorbereitung. Gesamt: 150 h.


Leistungspunkte: 5

Vorausgesetzte Module: Mat 101 – Ingenieurmathematik I Mat 102 – Ingenieurmathematik II

Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: Sichere Beherrschung der Methoden der höheren Mathematik.

Inhalt: Weiterführende Methoden der höheren Mathematik, insbesondere Differentialgleichungen, Vektoranalysis und Fourier-Reihen.


Medienformen: Tafel



146

6. Studienschwerpunkt Umweltinformatik

Dieser Abschnitt beschreibt alle Module, welche im Anwendungsfach Umweltinformatik im Bachelor-Studiengang belegt werden können. Der Prüfungsordnung, insbesondere deren Anhang, sind die Module zu entnehmen, welche von jedem Studierenden zu belegen sind.


147


Kennung Modul LP UI 101 Biologie für Ingenieure 4 UI 102 Modellbildung in der Geoökologie 7 UI 103 Einführung in die Chemie I 4 UI 104 Einführung in die Chemie II 4 UI 105 Einführung in die Bodenkunde (BA) 5 UI 106 Einführung in die Hydrologie (BA) 4 UI 107 Einführung Umweltchemie & Ökotoxikologie 5 UI 108 Organische Chemie 8 UI 109 Entwicklung von Simulationsmodellen 6 UI 110 Einführung in die Biogeografie 3 UI 111 Umweltinformationssysteme 6 UI 112 Umweltgerechte Produktionstechnik 3 UI 113 Fernerkundung/ Digitale Bildverarbeitung 3 UI 114 Atmosphäre, Grundlagen 5 UI 115 Geo-Informationssysteme 8


148

UI 101: Biologie für Ingenieure

Kürzel: UI 101

Anmerkungen: (vorher: Stoffliche Grundlagen biologischer Systeme)



3 SWS insgesamt.

1 Biologie für Ingenieure - Vorlesung 2

2 Biologie für Ingenieure - Übung 1

Semester: 1

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Ruth Freitag (Lehrstuhl für 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 Prüfungsvorbereitung. Gesamt: 120 h


Leistungspunkte: 4


Weitere Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: Kenntnisse biologischer Komponenten, Funktionen und Prinzipien, mit Relevanz im technischen Bereich. In diesem Modul werden die begrifflichen Kompetenzen und das grundlegende Verständnis von biologischen und biochemischen Prozessen vermittelt, auf denen spätere Veranstaltungen der Anwendungsfächer aufbauen.

Inhalt: Biologische Makromoleküle, Zelluläre Systeme, Genetik, Biokatalyse, Prinzipien des Stoffwechsels, Membranprozesse, Immunologie und Biokompatibilität


Medienformen: Overheads, Skript

Literatur: Campell, N. Lehrbuch der Biologie, Spektrum Verlag


149

UI 102: Modellbildung in der Geoökologie

Kürzel: UI 102

Anmerkungen:



5 SWS insgesamt.

1 Einführung in die Ökologie und Umweltwissenschaften - Vorlesung 2

2 Modellbildung in der Geoökologie - Vorlesung 2

3 Übung zur Modellbildung für die für die Angewandte Informatik – Übung 1

Semester: 2, 3

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Michael Hauhs (Lehrstuhl für Ökologische Modellbildung)

Sprache: deutsch



Arbeitsaufwand: 210 h: 75 h Präsenz, 60 Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltung, 30 Stunden für interdisziplinäre Übung, 45 h Prüfungsvorbereitung

Angebotshäufigkeit: jedes Jahr, jeweils im Sommer- bzw. im Wintersemester

Leistungspunkte: 7




Verständnis der Grundbegriffe und wichtigsten Prozesse in der Ökologie und der Umweltwissenschaften unter dem Gesichtspunkt der menschlichen Nutzung; Theorie dynamische Modelle, Voraussetzungen und Abstraktionen, Kenntnis: wichtige formale Grundlagen und einfache Anwendungen aus den Umweltwissenschaften, der Ökologie und Ökosystemforschung, sowie der Umweltinformatik. Die Übungen werden interdisziplinär mit Vertretern der Informatik durchgeführt.

Inhalt:

Begriffe Ökologie, Ökosystem, Umwelt, Aufbau Atmosphäre, Boden, Ökosysteme, Geschichte der Erde, der Evolution, der Evolution des Menschen, Nutzungsgeschichte von Ökosystemen, aktuelle Problemstellungen; Rekursion, Zustand, Dynamik, Mechanismus, Berechnung, Algorithmus, Automat, Populationsdynamik, Wassertransport, Netzwerke, zelluläre Automaten, Paradigmen der Modellbildung In der speziellen Übung für Informatiker werden ausgewählte Problemstellungen anhand von Programmierübungen vertieft. Die spezielle Übung für Studierende der Angewandten Informatik wird von einem Vertreter der Angewandten Informatik betreut.


Medienformen: Beamer, Tafel


150

UI 102: Modellbildung in der Geoökologie

Literatur: Nentwig, Bacher, Brandl (2007) Ökologie kompakt , Libri Verlag


151

UI 103: Einführung in die Chemie I

Kürzel: UI 103

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Chemie für Ingenieure, Informatiker und Physiker I - Vorlesung 2

2 Chemie für Ingenieure, Informatiker und Physiker I - Übung 1

Semester: 1

Modulverantwortliche(r): Dr. Wolfgang Häfner (Lehrstuhl Physikalische Chemie II)

Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 4


Voraussetzungen: Je nach Lehrveranstaltungen werden Pflichtveranstaltungen aus dem Bereich der Angewandten Informatik vorausgesetzt.

Lernziele/Kompetenzen: Vermittlung von elementaren Grundkenntnissen der allgemeinen und physikalischen Chemie. Dieses Grundwissen ist sowohl für die weiterführende Veranstaltung Chemie für Ingenieure und Informatiker II, als auch bei den späteren umwelt- und biochemischen Fragestellungen zwingend erforderlich.

Inhalt:

Diese Veranstaltung vermittelt im ersten Semester eine Einführung in den Aufbau der Materie, die quantenchemische Beschreibung der Materie, sowie die Behandlung der verschiedenen chemischen Bindungstypen. Anschließend werden die thermodynamischen Hauptsätze, chemische Gleichgewichte und Phasendiagramme besprochen.



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


152

UI 104: Einführung in die Chemie II

Kürzel: UI 104

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Chemie für Ingenieure, Informatiker und Physiker II - Vorlesung 2

2 Chemie für Ingenieure, Informatiker und Physiker II - Übung 1

Semester: 2

Modulverantwortliche(r): apl. Prof. Dr. Peter Strohriegl (Lehrstuhl für Makromolekulare Chemie I)

Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 4

Vorausgesetzte Module: UI 103 – Einführung in die Chemie I

Voraussetzungen: -

Lernziele/Kompetenzen: Vermittlung elementarer Grundlagen in organischer Chemie. Dieses Grundlagenwissen ist für die Studierenden des Bachelor Studiengangs bei der späteren Bearbeitung von Fragestellungen mit biochemischem bzw. umweltchemischem Hintergrund unerlässlich

Inhalt: Inhalt der Veranstaltungen im zweiten Semester ist die organische Chemie, bei der die wichtigsten organischen Stoffklassen (Alkane, Halogenalkane, Alkohole, Ether, Alkene, Alkine, Aromaten, Carbonylverbindungen, Kunststoffe) sowie einige wichtige Analysemethoden (NMR Spektroskopie) behandelt werden.



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


153

UI 105: Einführung in die Bodenkunde (BA)

Kürzel: UI 105

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Einführung in die Bodenkunde (BA) - Vorlesung 2

2 Einführung in die Bodenkunde (BA) - Übung 1

Semester: 2

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Egbert Matzner (Lehrstuhl für Bodenökologie)

Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 5


Weitere Voraussetzungen:

-


Das Lernziel besteht darin, die chemischen, biologischen und physikalischen Eigenschaften des Bodens zu verstehen und damit die Grundlagen für die Bewertung von Bodenbelastungen 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 Bodenentwicklung.

Inhalt:

Das Modul besteht aus zwei Veranstaltungen: „Einführung 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.


Teilprüfung

Medienformen: Beamer und Tafel

Literatur: Scheffer, F. und Schachtschabel, P. (2002) Lehrbuch der Bodenkunde, Spektrum Akademischer Verlag.


154

UI 106: Einführung in die Hydrologie (BA)

Kürzel: UI 106

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Einführung in die Hydrologie (BA) – Vorlesung 2

2 Einführung in die Hydrologie (BA) – Übung 1

Semester: 3. Semester

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Stefan Peiffer (Lehrstuhl für Hydrologie)

Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 4




Die Veranstaltung leistet eine Einführung in die physikalischen Aspekte der Hydrologie. Das Lernziel besteht darin, Kompetenzen zu Grundlagen der Quantifizierung des Wasserhaushalts eines Einzugsgebiets zu erwerben auf aktuelle Fragestellungen der Wasserwirtschaft anzuwenden. Studierenden werden in die Lage versetzt, Problemstellungen aus einem physikalischen Systemverständnis heraus anzugehen, zu abstrahieren und Lösungen zu finden.

Inhalt: Die drei Komponenten des Wasserhaushalts, Verdunstung, Niederschlag in einem Einzugsgebiet werden vermittelt und das Systemverhalten diskutiert. Davon ausgehend werden die hydraulischen Gesetzmäßigkeiten der Wasserbewegung in ober- und unterirdischen Gewässern, im Boden sowie bei der Infiltration behandelt.



Literatur: Herrmann, R. (1977) Einführung in die Hydrologie, Teubner


155

UI 107: Einführung Umweltchemie & Ökotoxikologie

Kürzel: UI 107

Anmerkungen:



3 SWS insgesamt.

1 Einführung Umweltchemie – Vorlesung 1

2 Einführung Ökotoxikologie – Vorlesung 2

Semester: 3 (Umweltchemie) und 4 (Ökotoxikologie)

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Hartmut Frank (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 (Ökotoxikologie, 15 h Präsenz, 45 h Vor- und Nachbereitung, Prüfung)

Angebotshäufigkeit: jährlich

Leistungspunkte: 5

Vorausgesetzte Module: UI 108 - Organische Chemie



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

Inhalt:

Umweltchemie: Aufbauend auf einer Einführung in die geochemischen Grundlagen, die stoffliche Zusammensetzung der globalen Kompartimente der Atmosphäre, Hydrosphäre, 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, derbiotischen und abiotischen Transformationen einzelner Fremdstoffe präsentiert, u.a. die Bildung troposphärischer Oxidantien, Photoabbau und photochemischer Smog, troposphärische 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 Abbau von Fremdstoffen, z.B. von Pestiziden, in der Hydrosphäre und im Boden, sowie die Verteilung von Fremdstoffen in der Umwelt nach dem Fugazitäts-Prinzip vermittelt und deren umweltchemische Effekte behandelt. Ökotoxikologie: Drei Themenschwerpunkte: Grundlagen der Ökotoxikologie, Expositions- und Wirkungsanalyse, sowie deren praktische Umsetzung in


156

UI 107: Einführung Umweltchemie & Ökotoxikologie

Risikoanalyse im Rahmen der Chemikalienzulassung. 1. Ökotoxikologie: Erläutert werden grundlegende Definitionen, Umweltchemikalien, Emission, Immission und Exposition. Weitere Themen sind Kompartimente, Verteilungsprozesse, Fugazitätsmodelle sowie abiotische Abbauwege und biotische Metabolisierungswege. Physiologische Aspekte der Aufnahme von Fremdstoffen werden an den Beispielen Mikroorganismen, Pflanzen und Tieren vorgestellt. 2 Expositions- und Wirkungs-Analyse: Behandelt werden toxische Wirkungen auf molekularer, zellulärer, geweblicher und individueller Ebene. Des Weiteren werden Populationsdynamik, logistische Gleichung, Nahrungsnetze, Energieflüsse und Stoff-Flüsse erläutert. 3 Chemikalienzulassung: Inhalte dieses Vorlesungsteils sind ökotoxikologische Testmethoden, Expositions- (PEC) und Wirkungs-Analyse (PNEC), Risikoabschätzung und Bewertung.



Literatur: Fent, K.: Ökotoxikologie: Umweltchemie, Toxikologie, Ökologie. Thieme, 2003


157

UI 108: Organische Chemie

Kürzel: UI 108

Anmerkungen:



6 SWS insgesamt.

1 Organische Chemie - Vorlesung 4

2 Organische Chemie - Übung 2

Semester: 2

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Rainer Schobert / Prof. Dr. Karlheinz Seifert (Lehrstuhl für Organische Chemie I)

Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 8

Vorausgesetzte Module: UI 103 – Einführung in die Chemie I

UI 104 – Einführung in die Chemie II



Die Veranstaltung leistet eine Einführung in die grundlegenden Kenntnisse der organischen Chemie und versetzt die Studierenden in die Lage, die Reaktivität von Verbindungen durch Anwendung z.B. von Bindungskonzepten und kinetischen und thermodynamischen Gesetzmäßigkeiten einzuschätzen. Außerdem wird den Studierenden ein Einblick in wichtige industrielle Prozesse vermittelt.

Inhalt:

Die Veranstaltung umfasst vier Themenschwerpunkte: Struktur und Bindung, Stereochemie, Reaktivität und Mechanismen.1 Struktur und Bindung: Erläutert werden Lewis Theorie, Formalladungen, Elektronegativität, Resonanz, Hybridisierung, nicht-kovalente Bindung und Aromatizität. 2 Stereochemie: Behandelt werden Konformation, Konfiguration und Chiralität. 3 Reaktivität Inhalt dieses Veranstaltungsteils ist die Chemie funktioneller Gruppen, die an folgenden Verbindungsklassen vermittelt wird: Alkane, Alkene, Alkylhalogenide, Amine, Alkohole, Ether, Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren, Ester, Amide und benzoide Aromaten. Des Weiteren werden wichtige industrielle Prozesse vorgestellt. 4 Mechanismen: Behandelt werden Energieprofile, Heterolyse, Homolyse, Acidität, Nucleophilie/Elektrophilie, Pearson¿s HSAB-Konzept, elektrophile Addition an Alkene, nucleophile Substitution am sp3-C-Atom, Eliminierungen, elektrophile und nucleophile aromatische Substitution und kinetische vs. thermodynamische Reaktionskontrolle



158

UI 108: Organische Chemie

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: Ch. E. Mortimer, Chemie, Das Basiswissen der Chemie


159

UI 109: Entwicklung von Simulationsmodellen

Kürzel: UI 109

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Entwicklung von Simulationsmodellen - Vorlesung 1

2 Entwicklung von Simulationsmodellen - Übung 3

Semester: 5


Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 6



Lernziele/Kompetenzen: Eigenständige Erstellung von Prozess- und Agenten-Modell mit Simulationsumgebungen, Interpretation und Analyse von Modellergebnissen und -verhalten anhand von ökologischen Beispiel-Themen. Die Studierenden lernen die Umsetzung einer ökologischen Fragestellung in ein Simulationsprogramm.

Inhalt: Populationswachstum, Räuber-Beute Modelle, Agentenmodelle, Sensitivitätsanalyse


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


160

UI 110: Einführung in die Biogeografie

Kürzel: UI 110

Anmerkungen: -



2 SWS insgesamt.

1 Einführung in die Biogeografie – Vorlesung 2

Semester: 3

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Carl Beierkuhnlein (Lehrstuhl für Biogeografie)

Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 3

Vorausgesetzte Module: UI 102 – Modellbildung in der Geoökologie



In der Biogeographie-Vorlesung werden die allgemeinen und theoretischen Grundlagen der Verteilung des Lebens auf der Erde vermittelt. Die Studierenden erlernen die Sichtweisen und Inhalte der Naturwissenschaften mit den ökologischen Themen und den Anwendungen zu verbinden. Sie erwerben die Fähigkeit ökologische Fragestellungen in den evolutionsbiologischen Kontext setzen zu können

Inhalt:

Die Vorlesung Allgemeine Biogeographie geht von Prozessen und Mechanismen aus, die das heutige Bild der Verbreitung biotischer Eigenschaften prägen. Im ökologischen 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, Flächengröße und Entfernung sind räumliche Parameter, die eine große ökologische Bedeutung besitzen. Im zeitlichen Bezug sind es Begriffe wie Emergenz oder Turnover, die die Spezifik dieser Dimension kennzeichnen. Ein Schwerpunkt der Vorlesung ist die organismische Biogeographie, 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.



Literatur: Nentwig, Bacher und Beierkuhnlein (2003) Lehrbuch Ökologie, Spektrum


161

UI 110: Einführung in die Biogeografie

Akademischer Verlag


162

UI 111: Umweltinformationssysteme

Kürzel: UI 111

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Einführung in die Umweltsysteme: Wasser – Praktikum, SS 1

2 Umweltinformationssysteme – Seminar, WS 2

3 Exkursion zum betrieblichen Umweltmanagement und Umweltinformationssystemen – Exkursion, SS 1

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


Sprache: deutsch


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


Angebotshäufigkeit: Jedes Jahr im Winter- bzw. Sommersemester

Leistungspunkte: 6




Praktikum: Die Studierenden sollen mit den wichtigsten Methoden zur Bestimmung von Fließraten im Oberflächen- und Grundwasser sowie zur Bestimmung der Wasserqualität vor Ort vertraut gemacht werden. Dabei sollen auch die Fehler der Bestimmungen abgeschätzt werden. Mittels der von ihnen erhobenen Daten soll eine Wasserbilanz für den untersuchten Bachabschnitt erstellt werden. Dabei wird den Studierenden eine Vorstellung von den üblichen Größenordnungen der Fließraten bzw. Fließgeschwindigkeiten vermittelt. Schließlich soll anhand der Auswertung der eigenen Daten die Verknüpfung von Grundwasser- und Oberflächengewässern, und die Bedeutung von Redoxprozessen auf die Wasserqualität und ihrer Abhängigkeit von den biologischen und hydrologischen Randbedingungen aufgezeigt werden. Seminar: Aufbereitung von Umweltdaten in der Forschung, in der Umweltüberwachung und im betrieblichen Umweltschutz Exkursion: Aufgaben, IT-Anwendungen und Probleme im betrieblichen Umweltschutz

Inhalt:

Praktikum: Durchführung und Auswertung von Abflussmessungen im Gerinne, Kurzpumpversuche an Grundwassermessstellen, Bestimmung der Eva-porationsrate und von physikalischen und chemischen Parametern im Grund- und Oberflächenwasser, Bestimmung von Fließrichtung, Fließgeschwindigkeit und Verweilzeit im ungesättigten Boden und im Grundwasserleiter Seminar: Datenbankanwendungen im Umweltbereich, Umweltinformationssys-teme in Betrieben, Nachhaltigkeitsbegriff, Bewertung von Umweltver-änderungen,


163

UI 111: Umweltinformationssysteme

Umweltbilanz, Zertifizierung Exkursion: Wechselnde Themen je nach Firma: z.B. Audi, BWM, BAT, Loewe, …



Literatur: Seppelt, R. (2003) Computer-Based Environmental Management (Vom Wasser)


164

UI 112: Umweltgerechte Produktionstechnik

Kürzel: UI 112

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Umweltgerechte Produktionstechnik – Vorlesung 2

2 Umweltgerechte Produktionstechnik – Übung 1

Semester: 4


Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 3



Lernziele/Kompetenzen: Vermittlung des Bewusstseins für Zusammenhänge zwischen Produktentwicklung / Produktentstehung und Umweltauswirkungen, Denken systemgrenzenüberschreitend / in Zusammenhängen, selbstständiges Erarbeiten von Schlüsselkennwerten in der zugehörigen Übung.

Inhalt: Grundlagen wettbewerbsfähiger Produktionstechnik, Lebenszyklusbetrachtungen, umweltgerechtes Konstruieren, produktbezogener Service, Refabrikation, Reinigungstechnologien.

Studien-/Prüfungsleistungen: Selbstständige Präsentation in der zugehörigen Übung

Medienformen: Tageslichtprojektor oder Beamer

Literatur:

R. Steinhilper, Vorlesungsskript (Präsentationsfolien) „Umweltgerechte Produktionstechnik“. R. Steinhilper, U. Hudelmaier, Erfolgreiches Produktrecycling zur erneuten Verwendung oder Verwertung. Eschborn: RKW, 1993. H. Baumann, A.-M. Tillmann: The hitch hiker’s guide to LCA. Lund: Studentlitteratur, 2004.


165

UI 113: Fernerkundung/ Digitale Bildverarbeitung

Kürzel: UI 113

Anmerkungen: -



2 SWS insgesamt.

1 Fernerkundung, Digitale Bildverarbeitung – Übung, SS 2

Semester: 5

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Detlef Müller-Mahn (Lehrstuhl für Bevölkerungs- und Sozialgeographie)

Sprache: deutsch


Lehrform / SWS: Übung 2 SWS


Angebotshäufigkeit: Jedes Jahr im Sommersemester

Leistungspunkte: 3

Vorausgesetzte Module: UI 115 – Geo-Informationssysteme


Lernziele/Kompetenzen: Kenntnisse über Satellitenbilder sowie deren Interpretation; Kenntnisse über Methoden der Digitalen Bildverarbeitung mit dem Ziel, diese praktisch zur Auswertung von Satellitenbildern anzuwenden

Inhalt: Elektromagnetische Strahlung, Aufnahmesysteme, Reflektionseigenschaften von Vegetation, Böden, Wasser etc., Bildinterpretationen, Georeferenzierung, Bildverbesserungen, Filter, Hauptkomponentenanalyse, Klassifikationsverfahren



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


166

UI 114: Atmosphäre, Grundlagen

Kürzel: UI 114

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Atmosphäre, Grundlagen I – Vorlesung 2

2 Atmosphäre, Grundlagen II – Vorlesung 2

Semester: 3 und 4

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. T. Foken (Abteilung Mikrometeorologie)

Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Bachelor) Geoökologie (Bachelor)



Angebotshäufigkeit: Jedes Jahr im Winter- bzw. Sommersemester

Leistungspunkte: 5


MAT 101 - Ingenieurmathematik I

MAT 102 - Ingenieurmathematik II

UI 103 – Einführung in die Chemie I

UI 104 – Einführung in die Chemie II



Die Veranstaltung leistet eine Einführung in die physische Klimatologie und die Physik der Atmosphäre. Das Lernziel besteht darin, die grundlegenden Kompetenzen zur Genese des Klimas zu erwerben und auf aktuelle Fragestellungen der Klimaentwicklung und die Klimapolitik mit fundierten Kenntnissen anzuwenden. Des Weiteren soll die Befähigung erreicht werden, aufgrund der Kenntnisse der Klimafaktoren, Grundzüge der Klimate der Erde ableiten zu können. Weiterhin werden Kenntnisse über Statik, Thermodynamik und Dynamik der Atmosphäre vermittelt, die es ermöglichen, die Atmosphäre als kompressibles Medium in ihren Grundgleichungen zu beschreiben (barometrische Höhenformel, thermodynamisches Diagrammpapier, Windsysteme) und bei praktischen Fragestellungen anzuwenden. Eine Vertiefung erfolgt bezüglich der bodennahen Prozesse

Inhalt:

Der zweigeteilte Kurs behandelt die Teilgebiete Klimatologie und Meteorologie (Statik/Thermodynamik/Dynamik der Atmosphäre). Es werden dabei die wichtigsten Klimafaktoren mit ihren Gesetzmäßigkeiten, insbesondere Strahlungsgesetze, behandelt, die verschiedenen Typen der Klimaklassifikationen dargestellt sowie Klimamodellierung und zukünftige Klimaentwicklung, auch mit regionalem Bezug, dargestellt. In der Meteorologie werden grundlegende Gleichungen, wie Gasgesetz, barometrische Höhenformel, Poisson-Gleichung und Navier-Stokes-Gleichung


167

UI 114: Atmosphäre, Grundlagen

behandelt, wobei besonderer Wert auf die praktische Anwendbarkeit gelegt wird. Einfache Gesetzmäßigkeiten der atmosphärischen Grenzschicht werden vermittelt.



Literatur: Th. Foken (2006) Angewandte Meteorologie, Springer Verlag


168

UI 115: Geo-Informationssysteme

Kürzel: UI 115

Anmerkungen: -



6 SWS insgesamt.

1 Geo-Informationssysteme – Vorlesung 2

2 Geo-Informationssysteme – Übung 3

3 Übung zu Geo-Informationssystemen für die Angewandte Informatik 1

Semester: 4, 5


Sprache: deutsch




Angebotshäufigkeit: jedes Jahr im Sommer und Wintersemester

Leistungspunkte: 8



Lernziele/Kompetenzen: Kenntnis von diversen in GIS eingesetzten Daten-Modellen sowie für die räumlichen Aspekte spezifischen Statistiken und Algorithmen, Kenntnis der Systemkomponenten eines GIS sowie deren Integration mit Bezug zu ökologischen bzw. umweltrelevanten Anwendungsbereichen

Inhalt:

Datenmodelle, Räumliche Statistik und Analyse, Räumliche Modellierung und Visualisierung, Räumliches Data-Mining, GIS-Anwendungen in der Praxis, Beispiel mit dem Schwerpunkt auf Hydrologie In der speziellen Übung für die Informatik werden ausgewählte Konzepte von Geo-Informationssystemen implementiert. Die spezielle Übung für Studierende der Angewandten Informatik wird von einem Vertreter der Angewandten Informatik betreut.



Literatur: Seppelt, R. (2003) Computer-Based Environmental Management (Vom Wasser) Balschke, Th. Und Lang, S. (2007) Landschaftsanalyse mit GIS, UTB


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6.2 Bachelor- und Master-Studiengang

Dieser Abschnitt umfasst Module aus dem Anwendungsfach Umweltinformatik, welche entweder im Bachelor- oder im Master-Studiengang belegt werden können. Module können nicht in beiden Studiengängen belegt werden.

Kennung Modul LP UI 201 Seminar zu aktuellen Themen der ökologischen Modellbildung(BAMA) 3


170

UI 201: Seminar zu aktuellen Themen der ökologischen Modellbildung

Kürzel: UI 201

Anmerkungen: -



2 SWS insgesamt.

1 Seminar zu aktuellen Themen der ökologischen Modellbildung - Seminar 2

Semester: 5


Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Bachelor) Angewandte Informatik (Master)

Lehrform / SWS: Seminar 2 SWS



Leistungspunkte: 3




Die Studierenden sollen die Fähigkeit ausbauen, wissenschaftliche Probleme selbständig zu analysieren, zusammenzufassen und vor dem Hintergrund ihrer eigenen Perspektive kritisch zu kommentieren. Es wird der Umgang mit den Methoden der Modellierung und Simulation vertieft. Auf die Bewertung und Beurteilung von Modellergebnissen liegt ein Schwerpunkt. Die schriftliche Ausdrucksform und die das Auftreten in Gruppendiskussionen werden verbessert.

Inhalt: Der Inhalt wechselt und richtet sich nach aktuellen Forschungsgebieten der Arbeitsgruppe Modellbildung und den Interessen der Studierenden


Medienformen: Einführung durch den Dozenten; schriftlich ausgearbeitete Vorträge der Studierenden mit Diskussion

Literatur:

Adami, C.: Artificial Life. MIT Press, 1994 Rodriguez-Hürte: Fractal River Basins, Cambridge University Press, 1997 Grimm, V.; Railsbeck: Individual Based Modeling and Ecology. Princeton University Press, 2005


171

6.3 Master-Studiengang

Dieser Abschnitt beschreibt alle Module, welche im Anwendungsfach Umweltinformatik im Master-Studiengang belegt werden können. Der Prüfungsordnung, insbesondere deren Anhang, sind die Module zu entnehmen, welche von jedem Studierenden zu belegen sind.

Kennung Modul LP UI 301 Ringmodul: Einführung in die Umweltnaturwissenschaften 6 UI 302 Hydrologie 3 UI 303 Mathematische Modelle in der Hydrologie 5 UI 304 Bodenökologie (vertieft) 5 UI 305 Geländepraktikum zum Wasser- und Stoffumsatz in Ökosystemen 4 UI 306 Zeitreihenanalyse 4 UI 307 Entwicklung von Simulationsmodellen 5 UI 308 Strömungsmechanik 4 UI 309 Bodenökologie 3 UI 310 Ökologische Modellbildung 3


172

UI 301: Ringmodul: Einführung in die Umweltnaturwissenschaften

Kürzel: UI 301

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Ringmodul - Vorlesung 4

Semester: 1


Sprache: deutsch


Lehrform / SWS:

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



Leistungspunkte: 6

Vorausgesetzte Module: Keine



Das Lernziel ist die Schaffung einer gemeinsamen Basis in den Anwendungsfächern. Damit wird den Studierenden mit geoökologischem Bachelorabschluss Gelegenheit zur Abrundung ihres Grundlagenwissens gegeben. Studierende mit einem vergleichbaren Bachelorabschluss gewinnen einen Überblick über die Themen und Methoden der Geoökologie, um auf dessen Grundlage sie sich für die Wahlveranstaltungen entscheiden. Für Studierende der Umweltinformatik wird eine Auswahl von Blöcken aus dem Ringmodul ermöglicht.

Inhalt:

Im Ringmodul wird an dem Querschnittsthema Wasser- und Stoffhaushalt in die typischen Methoden und Fragestellungen der Geoökologie und der Umweltnaturwissenschaften eingeführt. Es werden Fragen zum Transport und zur Speicherung von Wasser und Inhaltsstoffen im Hinblick auf zugrunde liegende methodische Voraussetzungen rekapituliert. Es werden - im Gegensatz zu Bachelorabschluss - Voraussetzungen thematisiert, mit denen diese Verfahren in der Forschung kritisch geprüft und weiter entwickelt werden können. Die beteiligten Disziplinen verwenden dabei Daten von Forschungsflächen der Universität Bayreuth. Die Inhalte werden in zwei aufeinander folgenden Blöcken gruppiert: - Mikrometeorologie, Bodenphysik, Hydrogeologie, Umweltchemie und Modellbildung - Hydrologie, Bodenökologie, Geomorphologie, Biogeografie und Agrarökologie


173

UI 301: Ringmodul: Einführung in die Umweltnaturwissenschaften

Je nach Vertiefungsrichtung müssen Studierende den ersten oder zweiten Block des Ringmoduls besuchen: Block 1: Mikrometeorlogie, Bodenphysik, Hydrogeologie, Umweltchemie, Modellbildung Block 2: Hydrologie, Bodenökologie, Geomorphologie, Biogeographie, Agraökologie



Literatur: Blumenstein, Schachtschabel & Barsch (2000) Grundlagen der Geoökologie, Springer Verlag


174

UI 302: Hydrologie

Kürzel: UI 302

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Aquatische Ökosysteme - Vorlesung 2

Semester: 1. Semester im Anschluss an das Ringmodul

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. S. Peiffer (Lehrstuhl für Hydrologie)

Sprache: deutsch



Arbeitsaufwand: Insgesamt 90 h: Präsenz (30 h), Vor- und Nachbereitung (30 h). 30 Stunden für Prüfungsvorbereitung


Leistungspunkte: 3

Vorausgesetzte Module: UI 301 - Ringmodul: Einführung in die Umweltnaturwissenschaften


Lernziele/Kompetenzen: 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 Zustandekommen chemischer Signaturen in Einzugsgebieten auf Basis der zu Grunde liegenden physikalischen, chemischen und 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 Verständnis der Funktion von Seen und Feuchtgebieten als die wichtigsten Transformationsspeicher in Einzugsgebieten werden die dort stattfindenden dynamischen Vorgänge unter Verwendung systemanalytischer Ansätze (Boxmodelle) dargestellt.





175

UI 303: Mathematische Modelle in der Hydrologie

Kürzel: UI 303

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Mathematische Modelle in der Hydrologie - Vorlesung 2

2 Mathematische Modelle in der Hydrologie - Übung 2

Semester: 3

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. S. Peiffer (Lehrstuhl für Hydrologie)

Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Master) Geoökologie (Master)



Angebotshäufigkeit: Jährlich im Wintersemester

Leistungspunkte: 5


UI 302 – Hydrologie


Lernziele/Kompetenzen: Das Ziel der Veranstaltung ist es, die Studierenden mit den theoretischen Grundlagen und der praktischen Anwendung mathematischer Modelle in der Hydrologie vertraut zu machen. Dabei werden analytische und numerische Modellansätze zur Simulation des Wasserflusses und des Schadstofftransports behandelt

Inhalt:

Das Modul besteht aus einer Vorlesung mit Übung. Im Rahmen der Vorlesung werden theoretische Grundlagen von Modelltypen, die sich in Bezug auf ihren konzeptionellen Ansatz (z.B. empirisch, deterministisch, stochastisch), die räumliche und zeitliche Diskretisierung (z.B. räumlich verteilt, kontinuierlich) oder die mathematischen Beschreibung (z.B. analytisch, numerisch) unterscheiden, erläutert. Zudem werden aktuelle Forschungsentwicklungen im Bereich der hydrologischen Modellierung anhand von Originalliteratur diskutiert. In der Übung werden konkrete Problemstellungen von den Studierenden anhand eines Modellierungsprojektes bearbeitet. Dabei werden verschiedene Softwareprodukte angewandt Des Weiteren sind kleinere Übungsaufgaben zu absolvieren Neben dem Kennenlernen gängiger hydrologischer Software sollen die Studierenden vor Allem ein Verständnis für die Vor- und Nachteile verschiedener Modellansätze erwerben. Eine ansprechende Präsentation der Ergebnisse der Einzelprojekte soll abschließend durch einen Vortrag so wie die schriftliche Ausarbeitung in Form eines Manuskripts geübt werden.



176

UI 303: Mathematische Modelle in der Hydrologie


Literatur: Bear, Jacob (2007) Hydraulics of Groundwater, Dover Publications


177

UI 304: Bodenökologie (vertieft)

Kürzel: UI 304

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Bodenökologie - Seminar 1

2 Bodenökologie – Praktikum 2

Semester: 3


Sprache: deutsch

Zuordnung Curriculum: Angewandte Informatik (Master) Geoökologie (Master)

Lehrform / SWS: Seminar 1 SWS, Praktikum 2 SWS

Arbeitsaufwand: 150 h: 45 h Präsenz, 45 Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltung, 60 h Ausarbeitung Seminararbeit und Praktikumsbericht


Leistungspunkte: 5

Vorausgesetzte Module: UI 309 – Bodenökologie


Lernziele/Kompetenzen: Das Lernziel ist die Vermittlung praktischer Fähigkeiten zur Bestimmung biotischer Bodenfunktionen. Im Seminar wird die Fähigkeit zur Recherche, schriftlichen Ausarbeitung und Präsentation vermittelt.

Inhalt:

Das Modul besteht aus 2 Veranstaltungen: Einem 1-stündigen Seminar zu aktuellen bodenökologischen Fragen und zu Themen des Praktikums. Im 3-stündigen Praktikum werden behandelt: Streuzersetzung, Enzymaktivitäten, gelöste organische Substanz und die Abbaubarkeit organischer Substanzen bei unterschiedlichen Bedingungen.



Literatur: Scheffer, F. und Schachtschabel, P. (2002) Lehrbuch der Bodenkunde, Spektrum, Akademischer Verlag


178

UI 305: Geländepraktikum zum Wasser- und Stoffumsatz in Ökosystemen

Kürzel: UI 305

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Geländepraktikum zum Wasser- und Stoffumsatz in Ökosystemen – Praktikum, SS 2

2 Seminar zum Wasser- und Stoffumsatz – Seminar, WS 1

Semester: 2, 3


Sprache: deutsch


Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS, Seminar 1 SWS


Angebotshäufigkeit: jedes Jahr, Winter- & Sommersemester

Leistungspunkte: 4


Weitere Voraussetzungen: Grundlegende Kenntnisse der Hydrologie


Dieses Praktikum und das begleitende Seminar dient der praktischen Anwendung und Erweiterung der Kenntnisse der Hydrologie. Die weitgehend eigenverantwortlich erfolgende Planung des Tracerversuchs erfordert eine quantitative Abschätzung von Grundwasserfließrichtung und ¿fließgeschwindigkeit. Die Erstellung des Probenahmeschemas durch die Studierenden stellt darüber hinaus eine Übung zur Berücksichtigung begrenzter Ressourcen dar. Sämtliche Aktivitäten erfolgen innerhalb der Gruppe 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 Transportprozesse 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.





179


180

UI 306: Zeitreihenanalyse

Kürzel: UI 306

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Zeitreihenanalyse – Vorlesung 1

2 Zeitreihenanalyse – Übung 1

3 Praktikum zur Zeitreihenanalyse 2

Semester: 3


Sprache: deutsch


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

Arbeitsaufwand: Insgesamt 120 h: Präsenz 60 h, Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltungen 30 h, Klausurvorbereitung 30 h.

Angebotshäufigkeit: jährlich im Wintersemester

Leistungspunkte: 4


Weitere Voraussetzungen: Grundkenntnisse in einer Programmiersprache

Lernziele/Kompetenzen: In diesem Modul sollen die Studierenden lernen, typische Umweltzeitreihen eigenständig auszuwerten, zu analysieren und zu bewerten. Es wird anhand der Übungsbeispiele eine Einführung in Sprache R gegeben.

Inhalt:

In diesem Modul werden die Verfahren der linearen und nicht-linearen Zeitreihenanalyse vorgestellt und anhand verschiedener Datensätze des Umweltmonitorings eingeübt. Neben den klassischen Verfahren (Auto- und Kreuzkorrelation, Trendanalyse, Fourieranalyse, ARIMA-Modelle) liegt der Schwerpunkt auf modernen, größtenteils nicht-linearen Methoden (Wiederkehranalyse, Singuläre Systemanalyse, Wavelets, Selbstorganisierende Netze, Mehrschicht-Perzeptrons, etc.). Die Auswahl der Verfahren kann wechseln und richtet sich nach den Interessen der Studierenden und den aktuellen Forschungsprojekten. In der Vorlesung werden die einzelnen Verfahren vorgestellt und in den Übungen anhand kurzer Zeitreihen exemplarisch angewendet. Der zweite Teil des Moduls besteht aus einem Block-Praktikum. Im Praktikum sollen die dem vorgegebenen, umfangreichen Datensatz angemessenen Methoden ausgewählt, angewendet und die Ergebnisse im Vergleich der verschiedenen Verfahren interpretiert werden. Die Analysen sind abschließend in einem Vortrag vorzustellen und zu diskutieren.



181

UI 306: Zeitreihenanalyse


Literatur: Hipel, K.W. & McLeod, A.I. (1994) Time series modelling of water resources and environmental systems , Elsevier


182


Kürzel: UI 307

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Entwicklung von Simulationsmodellen – Vorlesung 1

2 Entwicklung von agentenbasierten Modellen – Praktikum 2

Semester: 2 oder 4


Sprache: deutsch


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

Arbeitsaufwand: 150 h: 45 h Präsenz,60 h Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltungen, 45 h Klausurvorbereitung


Leistungspunkte: 5




Die Studierenden lernen, einfache Modelle zu konzipieren und zu erstellen, mit denen das Verhalten von Agenten in ökologischen Systemen simuliert werden kann. Die entsprechende Software, die dazu als Entwicklungsumgebung zur Verfügung gestellt wird, soll in ihren Grundzügen verstanden sein. Die Möglichkeiten und Limitationen von Simulationen sollen in diesem Kontext von den Studierenden interpretiert werden können.

Inhalt:

Vermittelt werden Grundlagen für die Simulation von Entscheidungsverhalten in ökologischen und sozialen Systemen. Es werden Beispiele für interaktive Modelle der Ökosystemnutzung vorgestellt Am Beginn dieser Veranstaltung wird ein Simulationsprojekt vorgestellt und eine Einführung in die Entwicklungsumgebung gegeben. In dem Praktikum, wird das Simulationsprojekt bearbeitet. Begleitend findet ein Seminar statt, in dem größere Projekte anhand der Literatur, aber auch in Computer-Demonstrationen vorgestellt und diskutiert werden. Es bietet sich an, das Seminar mit einer Veranstaltung für Studierenden der Kulturwissenschaften oder Wirtschaftswissenschaften zu kombinieren, da dort ähnliche Simulationsmodelle verwendet werden.



Literatur: Grimm, V & Railsback, S. (2005) Individual based Modeling and Ecology, Princeton


183


Univ Press


184

UI 308: Strömungsmechanik

Kürzel: UI 308

Anmerkungen: -



3 SWS insgesamt.

1 Strömungsmechanik - Vorlesung 2

2 Strömungsmechanik - Übung 1

Semester: beliebig


Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 4


Mat 101 – Ingenieurmathematik I Mat 102 – Ingenieurmathematik II Mat 104 – Numerische Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure Mat 314 – Ingenieurmathematik III


Lernziele/Kompetenzen: Grundbegriffe der Mechanik von Flüssigkeiten und Gasen. Die Prinzipien des Transportes von Stoffen werden hier eingeführt. Sie kommen in allen Umweltmedien zur Anwendung. Die Studierenden sollen die physikalischen Gemeinsamkeiten von Transportprozessen verstehen.

Inhalt: Das mechanische Verhalten der Fluide steht im Vordergrund. Ausgewählte Schwerpunkte sind: Eigenschaften und Kinematik der Kontinua, Bilanzgleichungen, Materialgleichungen, spezielle Bewegungsgleichungen, Hydrostatik, laminare Schichtenströmungen, hydrodynamische Schmierungstheorie, turbulente Strömungen



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


185

UI 309: Bodenökologie

Kürzel: UI 309

Anmerkungen: -



2 SWS insgesamt.

1 Einführung in die Bodenökologie – Vorlesung, SS 2

Semester: 1


Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 3



Lernziele/Kompetenzen: Das Lernziel ist das Verständnis der Stoffkreisläufe in Ökosystemen, insbesondere der Interaktionen zwischen den belebten und unbelebten Bestandteilen. Die Stoffkreisläufe sind Grundlage des Ökosystemmanagements und der Bewertung von Umwelteinflüssen auf die Funktion der Ökosysteme.

Inhalt:

Das Modul besteht aus einer 2-stündigen Vorlesung zur „Biogeochemie terrestrischer Ökosysteme“ in der die Einträge von Stoffen durch Verwitterung und Deposition, der Umsatz zwischen Boden und Pflanzenbestand, die dabei zugrunde liegenden Prozesse und deren Regulation behandelt werden. Ferner werden die Stoffausträge mit dem Sickerwasser, durch Biomassenutzung bzw. in der Gasphase erläutert. Der Schwerpunkt liegt auf den Mineralstoffen (N, S, Ca, K, Mg, Al).



Literatur: Scheffer, F. und Schachtschabel, P. (2002) Lehrbuch der Bodenkunde, Spektrum Akademischer Verlag.


186

UI 310: Ökologische Modellbildung

Kürzel: UI 310

Anmerkungen: -



4 SWS insgesamt.

1 Ökologische Modellbildung II - Vorlesung 4

Semester: 2


Sprache: deutsch





Leistungspunkte: 3




In diesem Modul sollen die Studierenden lernen, welche Verfahren der computergestützten Modellbildung für Ökosysteme zur Verfügung stehen. Neben den Möglichkeiten und Grenzen der Theorie dynamischer Systeme, die in dieser Veranstaltung fortgesetzt und vertieft werden, sind Ansätze aus der Informatik zur Modellierung von interaktiven Systemen ein zentrales Thema. Die Studierenden sollen befähigt werden, die grundlegenden Abstraktionen der Modellbildung zu erkennen und selbst durchzuführen. Möglichkeiten und Grenzen der Modelle sollen auf der Basis dieser Annahmen diskutiert werden können.

Inhalt:

Themen: Modellbegriffe, Ideengeschichte, Definition Leben, Definition Ökosystem, Mathematische Grundlagen der ökologischen Modellbildung, Zustands- und interaktive Modelle. Beispiele: Pflanzenwachstum, (L-Grammatik), Musterbildung in biologischen Systemen, Skalierungsgesetze, „small world“ Phänomene, Modelle des künstlichen Lebens und der Evolutionsbiologie, strategische und normative Modelle.



Literatur: Seppelt, R. (2003) Computer-Based Environmental Management (Vom Wasser)


187

7. Modellstudienpläne

Vorbemerkungen zu den Modellstudienplänen 1 Für jeden Schwerpunkt der Angewandten Informatik (Bio-, Ingenieur- und

Umweltinformatik) werden jeweils mehrere Modellstudienpläne für unterschiedliche Vertiefungen angegeben. Jede Vertiefung wird durch eine Kurzbeschreibung erläutert.

2 Die Modellstudienpläne dienen als Vorlage zur Gestaltung des Studiums. In ihnen werden sinnvolle Zusammenstellungen von Modulen festgelegt und die Module entsprechend der bestehenden Abhängigkeiten auf Semester verteilt. Sie dienen auch dem Nachweis der Studierbarkeit eines Studiengangs (insbesondere hinsichtlich der Berücksichtigung der Abhängigkeiten und der gleichmäßigen Verteilung der zu erwerbenden Leistungspunkte auf Semester). Der zeitliche Ablauf kann verändert werden, sofern die Abhängigkeiten zwischen den Modulen eingehalten werden.

3 Die Modellstudienpläne beziehen sich auf das Modulhandbuch, in dem alle Module des Bachelor- bzw. Masterstudiengangs Angewandte Informatik beschrieben sind.

4 In den Studienplänen sind die Leistungspunkte in schwarzer und die SWS in blauer Farbe ausgewiesen.

5 Wahlmodule werden in roter Farbe hervorgehoben.

6 Falls Module auf mehrere Semester verteilt werden, werden die Teile mit „Teil 1“, „Teil 2“ u.s.w. angesprochen (Nr. laut Modulhandbuch) und die Leistungspunkte und SWS entsprechend verteilt.

7 Die interdisziplinäre Spalte in den Studienplänen zeigt Module mit interdisziplinärem Charakter. Gemeint ist hier die Interdisziplinarität bzgl. Informatik und Anwendungsfach. Diese Spalte hat insofern informellen Charakter, als auf die Definition eines interdisziplinären Bereichs in den Prüfungsordnungen verzichtet wurde. Die Zuordnung zu den Bereichen gemäß Prüfungsordnung geht aus den Modulkürzeln hervor (s. Modulhandbuch).

8 Auf Spaltensummen wird in den Studienplänen grundsätzlich verzichtet, da einige Module (z.B. Abschlussarbeiten) spaltenübergreifend angeordnet sind. Es wurde aber in allen Fällen überprüft und sichergestellt, dass der Umfang der jeweiligen Teilbereiche den Vorgaben der Prüfungsordnungen entspricht.


188

7.1 Bachelorstudiengang

7.1.1 Bioinformatik In der Bioinformatik werden fachliche Grundlagen aus der Chemie, Physik und Biologie vermittelt. Auf diesen Grundlagen bauen interdisziplinäre Module auf, die sich u.a. mit Problemstellungen bei der Entschlüsselung des Erbgutes, der Entwicklung von Arzneimitteln, der Verarbeitung genetischer Informationen oder der Simulation biochemischer Vorgänge befassen.

In der Bioinformatik wird den Studierenden die Möglichkeit gegeben, sich in verschiedene Richtungen zu vertiefen. Für diese Vertiefungen sind entsprechende Modellstudienpläne definiert. In allen Modellstudienplänen werden im Vertiefungspraktikum und im Vertiefungsseminar diese Spezialisierungen vertieft. Die Vertiefungspraktika und die Referatthemen im Seminar werden individuell auf die Interessen und Spezialisierungen der Studierenden angepasst.

Die verschiedenen Vertiefungsrichtungen, die im Masterstudiengang fortgesetzt werden und im Folgenden für Bachelor- und Masterstudiengang zusammenfassend beschrieben werden, sind:

Der Ausbildungsschwerpunkt Strukturbiologie ist durch den Forschungsschwerpunkt Strukturbiologie in den Biowissenschaften begründet. Dieser Ausbildungsplan ermöglicht es den Studenten, sich auf die Untersuchung von Struktur-Funktions-Beziehungen zu spezialisieren. Ein Ausbildungsschwerpunkt ist hier die Vorstellung der verschiedenen Methoden zur Strukturaufklärung mittels experimenteller Methoden sowie die Auswertung der Experimente mit Hilfe informatischer Methoden. Weiterhin werden verschiedene Methoden der theoretischen Untersuchung von Struktur-Funktions-Beziehungen behandelt. Ein späteres Arbeitsfeld dieser Fachrichtung ist der Einsatz in der pharmazeutischen Industrie sowie im Bereich Biotechnologie (Protein Design, Aufklärung von Krankheitsmechanismen und deren Heilung).

Eine Vertiefungsrichtung im Gebiet der Experimentellen Bioinformatik ermöglicht den Studierenden, eine spätere Berufstätigkeit im Gebiet des wissenschaftlichen Gerätebaus (Softwareentwicklung, Gerätesteuerung) anzuvisieren. Hier spielen das Erlernen von experimentellen Techniken sowie tiefergehende Kenntnisse in den Bereichen Robotik und Eingebettete Systeme eine zentrale Rolle.

Eine moderne Richtung der Bioinformatik ist die Systembiologie. In diesem Vertiefungsfeld sollen die Eigenschaften lebendiger Systeme und deren Funktionsweise näher untersucht werden. Dabei spielen verschiedene biologische Fächer eine Rolle, da die Studierenden die Funktion von Zellen verstehen müssen. In den Vertiefungspraktika wird die Simulation von Reaktionsnetzwerken behandelt. Das potentielle Arbeitsfeld dieser Ausrichtung ist die Biotechnologie, um z. B. die Stoffausbeuten in der Biokraftstoffherstellung zu optimieren.

Die Vertiefungsrichtung Drug Design legt einen Schwerpunkt auf die Richtungen organische und bioorganische Chemie sowie auf die theoretische Analyse dieser Verbindungen. Diese Vertiefung soll es den Informatikern ermöglichen, realistische Vorschläge für mögliche Medikamente an synthetische Chemiker zu geben, sowie die Studierenden in die Lage versetzen, die entsprechenden Verbindungen und ihre möglichen Wirkungsweisen theoretisch zu untersuchen. Das angestrebte Arbeitsfeld ist die pharmazeutische Industrie.


189

Studienplan Bachelor Angewandte Informatik (Bioinformatik) - Systembiologie Sem Informatik (LP, SWS) Interdisziplinär (LP, SWS) Anwendung (LP, SWS) Mathematik (LP, SWS) LP

SWS

1 INF 107 Konzepte der Prog. (8, 6) INF 108 Rechnerarchitektur und Rechnernetze (8, 6)

INF 103 Einführung in die Angewandte Inf. und ihre Anwendungsfächer (1, 1)

BI 101 Einführung in die Chemie I (4, 3) MAT 101 Ingenieurmathematik I (8, 6)

29 22

2 INF 109 Algorithmen und Datenstrukturen (8, 6) INF 111 Formale Sprachen und Compilerbau (8, 6)

BI 102 Einführung in die Chemie II (4, 3) BI 103 Einführung in die Molekularen Biowissenschaften: Teile 1+2 (4, 3)

MAT 102 Ingenieurmathematik II (8, 6)

32 24

3 INF 110 Betriebssysteme (4, 3) INF 113 Multimed. Systeme (4, 3) INF 114 Datenbanken und Informationssysteme I (8, 6)

BI 103 Einführung in die Molekularen Biowissenschaften: Teile 3+4 (4, 3) BI 103 Einführung in die Molekularen Biowissenschaften: Teil 5 (4, 6)

MAT 103 Mathematische Grundlagen der Informatik (7, 5)

31 26

4 INF 115 Software-Engineering (8, 6) INF 105 Software-Praktikum (6, 4)

BI 104 Grundlagen der Bioinformatik (7, 6)

BI 202 Physikalische Chemie (Nebenfach) (6, 5)

MAT 104 Numerische Mathematik für Naturwiss. und Ing. (4, 3)

31 24

5 INF 112 Verteilte und Parallele Systeme I (4, 3) INF 117 Wissensbasierte Systeme und KI (4, 3) INF 104 Bachelor-Seminar (3, 2)

BI 105 Molekulare Modellierung (8, 10) INF 106 Projekt-Praktikum (6, 4)

MAT 105 Statistische Methoden I (6, 4)

31 26

6 INF 101 Bachelorarbeit – Thesis (12) INF 102 Bachelorarbeit – Kolloquium (3)

26 10

BI 108 Vertiefungspraktikum und -seminar Bioinformatik (BA) (11, 10)

LP

SWS

180 127


190

Studienplan Bachelor Angewandte Informatik (Bioinformatik) - Strukturbiologie

Sem Informatik (LP, SWS) Interdisziplinär (LP, SWS) Anwendung (LP, SWS) Mathematik (LP, SWS) LP SWS




29 22




32 24

3 INF 110 Betriebssysteme (4, 3) INF 113 Multimediale Systeme I (4, 3) INF 114 Datenbanken und Informationssysteme I (8, 6)



31 26

4 INF 115 Software-Engineering (8, 6) INF 105 Software-Praktikum (6, 4) INF 204 DBIS II (4, 3)


MAT 104 Numerische Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure (4, 3)

29 22

5 INF 112 Verteilte und Parallele Systeme I (4, 3)


BI 201 Einführung in die Biophysikalische Chemie (9, 9)


33 26


29 12

INF 104 Bachelor-Seminar (3, 2) BI 108 Vertiefungspraktikum und –seminar Bioinformatik (BA) (11, 10)

LP SWS

183 136


191

Studienplan Bachelor Angewandte Informatik (Bioinformatik) - Experimentelle Bioinformatik


1 INF 107 Konzepte der Programmierung (8, 6) INF 108 Rechnerarchitektur und Rechnernetze (8, 6)



29 22




32 24




31 26

4 INF 115 Software-Engineering (8, 6) INF 105 Software-Praktikum (6, 4) INF 104 Bachelor-Seminar (3, 2)



28 24





33 26


27 12

INF 204 Datenbanken und Informationssysteme II (4, 3)

BI 109 Vertiefungspraktikum Biophysikalische Chemie (BA) (8, 12)

LP SWS

180 134


192

Studienplan Bachelor Angewandte Informatik (Bioinformatik) - Drug Design





29 22




32 24




31 26



BI 107 Organische Chemie (8, 6) MAT 104 Numerische Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure (4, 3)

33 25

5 INF 112 Verteilte und Parallele Systeme I (4, 3) INF 104 Bachelor-Seminar (3, 2)



27 23


30 13

INF 204 Datenbanken und Informationssysteme II (4, 3)

BI 108 Vertiefungspraktikum und -seminar Bioinformatik (BA) (11, 10)

LP SWS

182 135


193

7.1.2 Ingenieurinformatik In der Ingenieurinformatik werden physikalische Grundlagen aus der Mechanik und der Thermodynamik vermittelt. Hinzu kommen grundlegende Einführungen in verschiedene Ingenieurdisziplinen (Elektrotechnik, Regelungstechnik, Produktionstechnik, Konstruktionslehre, Messtechnik, Verfahrenstechnik) mit interdisziplinären Anteilen (z.B. rechnergestützte Konstruktionsverfahren oder rechnergestützter Entwurf von Sensoren und Reglern).

Die im Bereich der Ingenieurwissenschaften angewandte Informatik ist kaum durch besondere Methoden charakterisiert; dem Informatiker kommt hier vielmehr die Aufgabe zu, „klassische“ informatische Konzepte (Datenstrukturen, Algorithmen, …) durch die Berücksichtigung fachlicher Aspekte des Anwendungsbereiches effizient zur Problemlösung einzusetzen. Wesentliche Voraussetzung hierfür sind Kenntnisse in den grundlegenden Bereichen der Ingenieurwissenschaft:

Konstruktion und Produktion

Energie- und Verfahrenstechnik

Mechatronische Komponenten und Systeme

Diese Grundlagen sind verpflichtender Bestandteil des Bachelorstudiums.

Daneben sollen die Studierenden im Bachelorstudium eine Schwerpunktsetzung in einem der drei genannten Bereiche vornehmen (Umfang: etwa 14 LP). Einen Leitfaden für diese Wahl liefern die folgenden Modellstudienpläne.


194

Studienplan Bachelor Angewandte Informatik (Ingenieurinformatik) - Konstruktion und Produktion




II 101 Technische Mechanik I (6, 5) MAT 101 Ingenieurmathematik I (8, 6)

31 24


II 102 Technische Mechanik II (6, 4) MAT 102 Ingenieurmathematik II (8, 6)

30 22

3 INF 110 Betriebssysteme (4, 3) INF 113 Multimed. Systeme I (4, 3) INF 114 Datenbanken und Informationssysteme I (8, 6)

II 103 Technische Thermodynamik I (4, 3)II 104 Elektrotechnik (4, 3)


31 23


II 105 Regelungstechnik (5, 4)

II 106 Produktionstechnik (3, 3)II 108 Thermische Verfahrenstechnik (4, 3)


30 23

5 INF 112 Verteilte und Parallele Systeme I (4, 3) Wahlmodul aus der Informatik (4, 3)

II 107 Konstruktionslehre und CAD (6, 5)INF 106 Projekt-Praktikum (6, 4)

II 114 Produktionstechnik (theoretische Vertiefung): Teil 1 (3, 2)


29 21

6 INF 104 Bachelor-Seminar (3, 2)

II 111 Konstruktionslehre und CAD (Praktikum) (4, 2)II 109 Anwenderkurs Pro/ENGINEER (5, 4)II 114/2 Produktionstechnik (theoretische Vertiefung): Teil 2 (3, 2)

30 10

INF 101 Bachelorarbeit – Thesis (12) INF 102 Bachelorarbeit – Kolloquium (3)

LP SWS

181 125


195

Studienplan Bachelor Angewandte Informatik (Ingenieurinformatik) - Energie- und Verfahrenstechnik





31 24



30 22




31 23





30 23



II 112 Mechanische Verfahrenstechnik (4, 3)


30 22

6 INF 104 Bachelor-Seminar (3, 2)

II 110 Technische Thermodynamik II (4, 3)II 115 Produktionstechnik (praktische Vertiefung) (6, 5)

28 10


LP SWS

180 126


196

Studienplan Bachelor Angewandte Informatik (Ingenieurinformatik) - Mechatronische Komponenten und Systeme





31 24



30 22

3 INF 110 Betriebssysteme (4, 3) INF 113 Multimed. Systeme I (4, 3) INF 114 Datenbanken und Informationssysteme I (8, 6)



31 23





30 23



II 109 Anwenderkurs Pro/ENGINEER (5, 4)


31 23

6 INF 104 Bachelor-Seminar (3, 2) II 113 Messtechnik (5, 4)II 116 CAD und Finite Elemente Analyse (4, 3)

27 9


LP SWS

180 124


197

7.1.3 Umweltinformatik In der Umweltinformatik werden Grundlagen aus einer Vielzahl wissenschaftlicher Disziplinen vermittelt (z.B. Chemie, Hydrologie, Bodenkunde, Ökologie, Geographie). Darauf basieren interdisziplinäre Veranstaltungen zur Modellierung und Simulation von Ökosystemen oder zu Umweltinformationssystemen.

Im Bachelorstudiengang werden folgende Vertiefungsrichtungen angeboten, für die entsprechende Modellstudienpläne ausgearbeitet wurden:

Modellbildung: In dieser Studienrichtung liegt der Schwerpunkt auf der Simulation von Prozessen in der Umwelt und der menschlichen Nutzung. Die Organisation der Dokumentation und Auswertung von Umweltdaten aus Monitoring-Programmen wird in den Veranstaltungen zu Geographischen und Umwelt-Informationssystemen behandelt. Die langfristige Überwachung der verschiedenen Umweltmedien und deren Wirkungen auf die Biosphäre wird in diesem Bereich die Nachfrage sichern.

Umweltchemie: In dieser Studienrichtung liegt der Schwerpunkt auf dem Verständnis des Transportes und Akkumulation von Fremdstoffen in der Umwelt. Die Vermittlung zwischen den Themen erfolgt in den Veranstaltungen zur Modellbildung und der Umweltinformatik. In diesem Bereich ist durch die neue Chemikalienverordnung der EU zur Registrierung, Evaluierung und Autorisierung von Chemikalien (REACH) mit einer Nachfrage von Absolventen aus Bachelorstudiengängen zu erwarten.

Boden/Wasser/Luft: In dieser Studienrichtung werden die Grundlagen in Verständnis der klassischen Umweltmedien (Boden/Wasser/Luft) gelegt. Die Vermittlung zwischen den Themen erfolgt in den Veranstaltungen zur Modellbildung. In dieser Fächerkombination wird eine breite Grundlage für spätere Vertiefungen im Masterprogramm gelegt.


198

Studienplan Bachelor Angewandte Informatik (Umweltinformatik) - Modellbildung




UI 101 Biologie für Ingenieure (4, 3)

MAT 101 Ingenieurmathematik I (8, 6)

29 22


UI 102 Modellbildung in der Geoökologie (7, 5)


31 23


UI 106 Einführung in die Hydrologie (4, 3)UI 103 Einführung in die Chemie I (4, 3)


31 23

4 INF 115 Software-Engineering (8, 6) INF 105 Software-Praktikum (6, 4) Wahlmodul aus der Informatik (4, 3)

UI 115 Geo-Informationssysteme: Teil 1 (4, 2)

UI 104 Einführung in die Chemie II (4, 3)


30 21


UI 115 Geo-Informationssysteme: Teile 2+3 (4, 4)

INF 106 Projekt-Praktikum (6, 4)

UI 111 Umweltinformationssysteme: Teile 1+2 (4, 3)UI 109 Entwickl. von Simulationsmod. (6, 4)UI 114 Atmosphäre, Grundlagen: Teil 1 (2,5, 2)


32,5 24

6 INF 104 Bachelor-Seminar (3, 2) UI 111 Umweltinformationssyst.: Teil 3 (1, 1) UI 105 Einführung in die Bodenkunde (5, 3)UI 112 Umweltgerechte Prod.echnik (3, 3)UI 114 Atmosphäre, Grundlagen: Teil 2 (2,5, 2)

29,5 11


LP SWS

183 124


199

Studienplan Bachelor Angewandte Informatik (Umweltinformatik) - Umweltchemie




UI 101 Biologie für Ingenieure (4, 3)UI 103 Einführung in die Chemie I (4, 3)


33 25


UI 102 Modellbildung in der Geoökologie: Teil 1 (3, 2)

UI 104 Einführung in die Chemie II (4, 3)


31 23

3 INF 110 Betriebssysteme (4, 3) INF 112 Verteilte und Parallele Systeme I (4, 3) INF 113 Multimediale Sys. I (4, 3) INF 114 Datenbanken und Informationssysteme I (8, 6)

UI 106 Einführung in die Hydrologie (4, 3)


31 23


UI 102 Modellbildung in der Geoökologie: Teile 2+3 (4, 3)UI 115 Geo-Inf.systeme: Teil 1 (4, 2)

UI 108 Organische Chemie (8, 6)

30 21

5 Wahlmodul aus der Informatik (4, 3) UI 115 Geo-Informationssysteme: Teile 2+3 (4, 4)INF 106 Projekt-Praktikum (6, 4)

UI 107 Einführung Umweltchemie & Ökotoxikologie: Teil 1 (2, 1)UI 109 Entwicklung von Sim.modellen (6, 4)


28 20

6 INF 104 Bachelor-Seminar (3, 2) UI 107 Einführung in die Umweltchemie und Ökotoxikologie: Teil 2 (3, 2)UI 112 Umweltgerechte Produktionstechnik (3, 3)


28 10


LP SWS

181 122


200

Studienplan Bachelor Angewandte Informatik (Umweltinformatik) - Boden/Wasser/Luft




UI 101 Biologie für Ingenieure (4, 3)UI 103 Einführung in die Chemie I (4, 3)


33 25


UI 102 Modellbildung in der Geoökologie: Teil 1 (3, 2)

UI 104 Einführung in die Chemie II (4, 3) MAT 102 Ingenieurmathematik II (8, 6)

31 23


UI 106 Einführung in die Hydrologie (4, 3)UI 110 Einführung in die Biogeographie (3, 2)


30 22


UI 102 Modellbildung in der Geoökologie: Teile 2+3 (4, 3)UI 115 Geo-Inf.systeme, Teil 1 (4, 2)

UI 105 Einführung in die Bodenkunde (5, 3)


31 21


UI 115 Geo-Informationssysteme, Teile 2+3 (4, 4)INF 106 Projekt-Praktikum (6, 4)

UI 109 Entwicklung von Simulationsmodellen (6, 4) UI 114 Atmosphäre, Grundlagen: Teil 1 (2,5, 2)


28,5 21

6 INF 104 Bachelor-Seminar (3, 2) Wahlmodul aus der Informatik (4, 3)

UI 112 Umweltgerechte Produktionstechnik (3, 3)UI 114 Atmosphäre, Grundlagen: Teil 2 (2,5, 2)

27,5 10


LP SWS

181 122


201

7.2 Masterstudiengang Im Masterstudiengang haben die Modellstudienpläne im Informatik-Bereich nur exemplarischen Charakter. Es wurde für jeden Schwerpunkt eine sinnvolle Auswahl an Informatik-Modulen getroffen. Diese Module können jedoch gegen andere Module ausgetauscht werden, wenn eine abweichende Vertiefung in der Informatik erwünscht ist.

7.2.1 Bioinformatik In der Bioinformatik werden die naturwissenschaftlichen Grundlagen durch interdisziplinäre Veranstaltungen vertieft (z.B. Biophysikalische, Bioorganische und Bioanorganische Chemie). Das Vertiefungspraktikum für die Bioinformatik (BI 309) ist der interdisziplinären Forschung an der Schnittstelle zwischen Informatik und Biowissenschaften gewidmet.

Die Vertiefungsrichtungen aus dem Bachelorstudiengang, die bereits in Abschnitt C.1.1 erläutert wurden, werden im Masterstudiengang fortgesetzt.


202

Studienplan Master Angewandte Informatik (Bioinformatik) – Drug Design

Sem Informatik (LP, SWS) Interdisziplinär (LP, SWS) Anwendung (LP, SWS) LP SWS

1 INF 202 Computergrafik (4, 3)INF 304 Entwicklung großer Softwaresysteme: Teile 1+2 (4, 3)INF 309 Wissenschaftliches Rechnen: Teile 1+2 (4, 3)

INF 302 Master-Seminar (4, 2)BI 304 Seminar Bioinformatik (4, 2)


29 22

2 INF 307 Datenbanken und Informationssysteme III: Teile 1+2 (4, 3)INF 304 Entwicklung großer Softwaresysteme: Teile 3+4 (4, 3)INF 309 Wissenschaftliches Rechnen: Teile 3+4 (4, 3)

BI 302 Proteine – Struktur, Dynamik und Analytik (9, 9) BI 301 Strukturanalyse von Bio-Makromolekülen (9, 9)

30 27

3 INF 307 Datenbanken und Informationssysteme III: Teile 3+4 (4, 3)INF 312 Simulation (4, 3)INF 310 Diskrete Algorithmen (4, 3)

INF 303 Master-Praktikum (8, 4)BI 309 Vertiefungspraktikum und -seminar Bioinformatik (MA) (11, 10)

31 23

4 INF 301 Masterarbeit (30) 30

LP SWS

120 72


203

Studienplan Master Angewandte Informatik (Bioinformatik) – Experimentelle Bioinformatik


1 INF 202 Computergrafik (4, 3)INF 304 Entwicklung großer Softwaresysteme: Teile 1+2 (4, 3)

INF 306 Robotik und Sensorik: Teile 1+2 (4, 3)


BI 201 Biophysikalische Chemie (9, 9) 29 22

2 INF 307 Datenbanken und Informationssysteme III: Teile 1+2 (4, 3)INF 304 Entwicklung großer Softwaresysteme: Teile 3+4 (4, 3)

INF 306 Robotik und Sensorik: Teile 3+4 (4, 3)

BI 302 Proteine – Struktur, Dynamik und Analytik (9, 9) BI 301 Strukturanalyse von Bio-Makromolekülen (9, 9)

30 27


INF 303 Master-Praktikum (8, 4)BI 310 Vertiefungspraktikum Biophysikalische Chemie (MA) (11, 14)

31 27


LP SWS

120 76


204

Studienplan Master Angewandte Informatik (Bioinformatik) - Strukturbiologie


1 INF 202 Computergrafik (4, 3)INF 304 Entwicklung großer Softwaresysteme: Teile 1+2 (4, 3)INF 309 Wissenschaftliches Rechnen: Teile 1+2 (4, 3)


BI 201 Biophysikalische Chemie (9, 9) 29 22


BI 302 Proteine – Struktur, Dynamik und Analytik (9, 9)

BI 301 Strukturanalyse von Bio-Makromolekülen (9, 9)

30 27



31 23


LP SWS

120 72


205

Studienplan Master Angewandte Informatik (Bioinformatik) – Systembiologie


1 INF 304 Entwicklung großer Softwaresysteme: Teile 1+2 (4, 3)INF 309 Wissenschaftliches Rechnen: Teile 1+2 (4, 3)

BI 304 Seminar Bioinformatik (4, 2) BI 201 Einführung in die Biophysikalische Chemie (9, 9)BI 306 Bioorganische Chemie (3, 2)BI 307 Grundlagen der molekularen Virologie (3, 2)BI 308 Bioanalytik (3, 2)

30 23


INF 311 Sicherheit in verteilten Systemen (4, 3)

INF 302 Master-Seminar (4, 2) BI 302 Proteine – Struktur, Dynamik und Analytik (9, 9)

29 23



31 23


LP SWS

120 69


206

7.2.2 Ingenieurinformatik In der Ingenieurinformatik werden fortgeschrittene Fachmodule angeboten, in die Informatikanteile in unterschiedlichem Umfang integriert sind. Es werden u.a. Fragestellungen der Modellierung und Simulation behandelt (z.B. mit Hilfe von Differentialgleichungen oder Finiten Elementen). Darüber hinaus sind z.B. rechnergestütztes Messen, Konstruieren und Entwurf von Fertigungsverfahren Gegenstand dieses Anwendungsfachs.

Im Bachelorstudiengang werden drei Vertiefungsrichtungen angeboten (Konstruktion und Produktion, Energie- und Verfahrenstechnik, Mechatronische Komponenten und Systeme). Um einer zu engen Ausrichtung im Masterstudium vorzubeugen und die Fähigkeit der künftigen Informatiker sicherzustellen, mit Ingenieuren verschiedener Ausrichtung in deren Sprache kommunizieren und ihre Probleme auf Konzepte der Informatik übertragen zu können, wird im Masterstudiengang die Abdeckung von zwei oder drei der genannten Schwerpunktbereiche mit zusammen mindestens 30 LP gefordert (mit anderen Worten: Veranstaltungen aus nur einem Schwerpunktbereich reichen nicht aus, selbst wenn sie mehr als 30 LP ergäben).

Beispiele für die Zuordnung von Veranstaltungen in der Ingenieurinformatik zu den drei Schwerpunkten sind:

1) Schwerpunkt Konstruktion und Produktion: II 301 Systementwicklung und Konstruktion (4 LP, WS) II 304 Antriebstechnik II (4 LP, SS) * II 305 Höhere Finite Elemente Analyse (4 LP, WS) II 308 Fertigungslehre (theoretische Vertiefung) (6 LP, WS+SS) * II 309 Fertigungslehre (praktische Vertiefung) (5 LP, WS+SS)

2) Schwerpunkt Energie- und Verfahrenstechnik: * II 302 Modelle und Simulation thermofluiddynamischer Prozesse (6 LP, WS) II 303 Energiemanagement (3 LP, SS) II 311 Strömungsmechanik (4 LP, WS) * II 312 Wärme- und Stoffübertragung (5 LP, WS) II 313 Verfahrenstechnik (Vertiefung) (5 LP, WS+SS) II 314 Ingenieurmathematik III (5 LP, WS)

3) Schwerpunkt Mechatronische Komponenten und Systeme: II 306 Sensorik (4 LP, WS) * II 307 Komponenten und Systeme der Mechatronik (5 LP, WS+SS) * II 310 Rechnergestütztes Messen (4 LP, WS)

Die mit „*“ markierten Vorlesungen sind dabei die Pflichtfächer in den jeweiligen Schwerpunktbereichen. Es sind nun zwei Strategien denkbar und erlaubt:

1) Wähle nur Veranstaltungen aus zwei Schwerpunktbereichen. Etwa 20 LP sind dann bereits über die Pflichtfächer der Bereiche fest vorgeschrieben, der Rest obliegt der Wahl des Studierenden. Zwei Modellstudienpläne demonstrieren dieses Vorgehen (s. Anhang C).

2) Belege alle drei Schwerpunktbereiche. 29 LP sind dann bereits über die Pflichtfächer der Bereiche fest vorgeschrieben. Ein beliebiges weiteres Fach bringt den Studenten über die 30 LP.

Dieses Rahmenwerk lässt den Studierenden große Freiheit bei der Ausgestaltung des Studiums im Detail, was im Sinne einer forschungsnahen, selbständigen Studierweise gewünscht ist, gibt ihnen aber andererseits eine genügend klare Richtschnur für die Fächerwahl an die Hand, um einem konzeptlosen „Verzetteln“ vorzubeugen.


207

Studienplan Master Angewandte Informatik (Ingenieurinformatik) - Konstruktion und Produktion/Mechatronische Komponenten und Systeme


1 INF 202 Computergrafik (4, 3)INF 304 Entwicklung großer Softwaresysteme: Teile 1+2 (4, 3)INF 306 Robotik und Sensorik: Teile 1+2 (4, 3)INF 309 Wissenschaftliches Rechnen: Teile 1+2 (4, 3)

II 301 Systementwicklung und Konstruktion (4, 3)II 306 Sensorik (4, 3)II 307 Komponenten und Systeme der Mechatronik: Teil 1 (3, 2)II 309 Fertigungslehre (praktische Vertiefung): Teil 1 (2, 2)

29 22

2 INF 307 Datenbanken und Informationssysteme III: Teile 1+2 (4, 3)INF 304 Entwicklung großer Softwaresysteme: Teile 3+4 (4, 3)INF 306 Robotik und Sensorik: Teile 3+4 (4, 3)INF 309 Wissenschaftliches Rechnen: Teile 3+4 (4, 3)

INF 302 Master-Seminar (4, 2) II 307 Komponenten und Systeme der Mechatronik: Teil 2 (2, 2)II 309 Fertigungslehre (praktische Vertiefung): Teil 2 (3, 2)II 304 Antriebstechnik II (4, 3)

29 21

3 INF 307 Datenbanken und Informationssysteme III: Teile 3+4 (4, 3)INF 312 Simulation (4, 3)INF 310 Diskrete Algorithmen (4, 3)INF 311 Sicherheit in verteilten Systemen (4, 3)

INF 303 Master-Praktikum (8, 4) II 305 Höhere Finite Elemente Analyse (4, 3)II 310 Rechnergestütztes Messen (4, 3)

32 22


LP SWS

120 65


208

Studienplan Master Angewandte Informatik (Ingenieurinformatik) - Konstruktion und Produktion/Energie- und Verfahrenstechnik


1 INF 202 Computergrafik (4, 3)INF 304 Entwicklung großer Softwaresysteme: Teile 1+2 (4, 3)INF 306 Robotik und Sensorik: Teile 1+2 (4, 3)INF 309 Wissenschaftliches Rechnen: Teile 1+2 (4, 3)

II 314 Ingenieurmathematik III (5, 4)II 309 Fertigungslehre (praktische Vertiefung): Teil 1 (2, 2)II 312 Wärme- und Stoffübertragung (5, 4)II 313 Verfahrenstechnik (Vertiefung): Teil 1 (3, 2)

31 24

2 INF 203 Eingebettete Systeme (4, 3)INF 307 Datenbanken und Informationssysteme III: Teile 1+2 (4, 3)INF 304 Entwicklung großer Softwaresysteme: Teile 3+4 (4, 3)INF 306 Robotik und Sensorik: Teile 3+4 (4, 3)INF 309 Wissenschaftliches Rechnen: Teile 3+4 (4, 3)

INF 302 Master-Seminar (4, 2) II 303 Energiemanagement (3, 2)II 309 Fertigungslehre (praktische Vertiefung): Teil 2 (3, 2)II 313 Verfahrenstechnik (Vertiefung): Teil 2 (2, 2)

32 23

3 INF 307 Datenbanken und Informationssysteme III: Teile 3+4 (4, 3)INF 312 Simulation (4, 3)

INF 303 Master-Praktikum (8, 4) II 302 Modelle und Simulation thermofluiddynamischer Prozesse (6, 4)II 305 Höhere Finite Elemente Analyse (4, 3)II 311 Strömungsmechanik (4, 3)

30 20

4 INF 301 Masterarbeit (30)

LP SWS

123 67


209

7.2.3 Umweltinformatik In der Umweltinformatik werden im Masterstudiengang zwei Vertiefungsrichtungen angeboten:

In der Vertiefungsrichtung Hydrologie stehen die wasserwirtschaftlichen Themen im Vordergrund. Im Geländepraktikum wird ein Markierungsexperiment in einem kleinen hydrologischen Einzugsgebiet durchgeführt. Die statistischen Methoden zur Auswertung von hydrologischen (und anderen langen Zeitreihen aus der Umwelt) werden im Modul zur Zeitreihenanalyse behandelt. Dabei stehen nicht-lineare Verfahren im Vordergrund. Die Möglichkeit, auf prozessbasierten Ansätzen zu einer Auswertung zu gelangen, wird in den Modulen Modellbildung und mathematische Modelle vermittelt. Die Entwicklung von Simulationsmodellen legt den Schwerpunkt auf agentenbasierte Modellierung. Dadurch können unter anderem auch die Nutzungsaspekte in die hydrologische Modellierung eingebracht werden.

Im Bereich der Wasserwirtschaft wird eine steigende Nachfrage nach den hier vermittelten Kompetenzen erwartet. Die Methoden der Umweltüberwachung beruhen in diesem Bereich noch oft auf empirischen Modellen und linearen Auswertungsmethoden. Angesichts von möglichen Beziehungen zwischen einem veränderten Klima und der Abflussdynamik ist in diesem Bereich eine zunehmende Anzahl von Überwachungs- und Auswertungsaufgaben zu erwarten, nicht zuletzt auch durch die Vorgaben der Europäischen Wasserrahmenrechtslinie.

In der Vertiefungsrichtung Bodenökologie sind die Kompetenzen zur Auswertung von Umweltdaten aus den Bereichen der Bodenüberwachung und der Bodensanierung gebündelt. Nach dem Modul Bodenökologie, in dem der Themen- und Methodenüberblick vermittelt wird, besteht im Geländepraktikum die Aufgabe in der Durchführung und Auswertung einer Inventur (z.B. der Kohlenstoffvorräte) in einem Ökosystem. Die Aspekte der menschlichen Nutzung können durch die Methode der agentenbasierten Modelle (Modul Simulationsmodelle) in Bodennutzungsmodelle der Land- und Forstwirtschaft eingebracht werden. Die übrigen Module stellen das mathematische, statistische Rüstzeug für die Datenauswertungen bereit.

Die Entwicklung und Beeinflussung der Kohlenstoffvorräte im Boden ist ein wichtiger Aspekt in der nationalen Kohlenstoffbilanz und damit wichtig zur Abschätzung und Beeinflussung der Netto-CO2-Freisetzungen. Durch das Bodenschutzgesetz sind zusätzlich Überwachungsaufgaben vorgegeben worden, die eine Nachfrage von einschlägig ausgebildeten Spezialisten gewährleisten wird.


210

Studienplan Master Angewandte Informatik (Umweltinformatik) - Bodenökologie


1 INF 202 Computergrafik (4, 3)INF 304 Entwicklung großer Softwaresysteme: Teile 1+2 (4, 3)INF 305 Programmierung innovativer Rechnerarchitekturen: Teile 1+2 (4, 3)INF 309 Wissenschaftliches Rechnen: Teile 1+2 (4, 3)INF 311 Sicherheit in verteilten Systemen (4, 3)

UI 310 Ökologische Modellbildung (3, 2) UI 301 Ringmodul: Einführung in die Umweltnaturwissenschaften (6, 4)UI 309 Bodenökologie (3, 2)

32 23

2 INF 307 Datenbanken und Informationssysteme III: Teile 1+2 (4, 3)INF 304 Entwicklung großer Softwaresysteme: Teile 3+4 (4, 3)INF 305 Programmierung innovativer Rechnerarchitekturen: Teile 3+4 (4, 3)INF 309 Wissenschaftliches Rechnen: Teile 3+4 (4, 3)

INF 302 Master-Seminar (4, 2) UI 305 Geländepraktikum zum Wasser- und Stoffumsatz in Ökosystemen (4, 3)UI 307 Entwicklung von Simulationsmodellen (5, 3)

29 20


INF 303 Master-Praktikum (8, 4) UI 304 Bodenökologie (vertieft) (5, 3)UI 306 Zeitreihenanalyse (5, 4)

30 20


LP SWS

121 63


211

Studienplan Master Angewandte Informatik (Umweltinformatik) - Hydrologie


1 INF 202 Computergrafik (4, 3)INF 304 Entwicklung großer Softwaresysteme: Teile 1+2 (4, 3)INF 305 Programmierung innovativer Rechnerarchitekturen: Teile 1+2 (4, 3)INF 309 Wissenschaftliches Rechnen: Teile 1+2 (4, 3)INF 311 Sicherheit in verteilten Systemen (4, 3)

UI 310 Ökologische Modellbildung (3, 2) UI 301 Ringmodul: Einführung in die Umweltnaturwissenschaften (6, 4)UI 302 Hydrologie (3, 2)

32 23

2 INF 307 Datenbanken und Informationssysteme III: Teile 1+2 (4, 3)INF 304 Entwicklung großer Softwaresysteme: Teile 3+4 (4, 3)INF 305 Programmierung innovativer Rechnerarchitekturen: Teile 3+4 (4, 3)INF 309 Wissenschaftliches Rechnen: Teile 3+4 (4, 3)

INF 302 Master-Seminar (4, 2) UI 305 Geländepraktikum zum Wasser- und Stoffumsatz in Ökosystemen (4, 3)UI 307 Entwicklung von Simulationsmodellen (5, 3)

29 20


INF 303 Master-Praktikum (8, 4) UI 303 Mathematische Modelle in der Hydrologie (5, 4)UI 306 Zeitreihenanalyse (5, 4)

30 21


LP SWS

121 64

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Modulhandbuch - ai.uni-bayreuth.de · Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik Fachgruppe Informatik 7 1. Präambel Hinweise zur Interpretation der Modulbeschreibungen: Thema