Gesamtziel: Erwerb von mechatronischen Grundlagen. Die Studierenden erhalten eine Grundausbildung in Mathematik und Physik und allen Fachgebieten der Mechatronik. Die Studierenden werden befähigt fachübergreifend das Zusammenwirken verschiedener Systemkomponenten zu verstehen und in Systemen zu denken. Sie erlernen die Grundfähigkeiten zur Konzeption, Auslegung Simulation und Realisierung mechatronischer Systeme und die Methodik sich selbst Wissen anzueignen. Die Absolventen sind in der Lage, Wissen zu bewerten, sich schnell in neue Arbeitsgebiete einzuarbeiten, Fragestellungen der Mechatronik ingenieurmäßig zu bearbeiten und ihr Wissen auf dem neuesten Stand der Technik zu halten.
Inhalt: Vektorrechnung: Der Vektorbegriff, Vektoren in kartesischen Koordinatensystemen, Vektoralgebra, Lineare Abhängigkeit, Basis, Anwendungen in der Analytischen Geometrie, Lineare Algebra: Matrizenalgebra, Determinanten, Lineare Gleichungssysteme Komplexe Arithmetik: Definition und Begriffe, Rechnen mit komplexen Zahlen, Darstellungsformen für komplexe Zahlen, Potenzen und Wurzeln, Der Fundamentalsatz der Algebra, Superposition von Schwingungen, Kurven und Gebiete, Komplexe Funktionen Funktionen mehrerer Variabler: Grundbegriffe, Differenzierbarkeit
Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, Studierenden…
Wissen und Verstehen
... erkennen die Bedeutung der Elektrotechnik in der Mechatronik.
... kennen die passiven Grundelemente elektrischer Schaltungen: Widerstand, Kondensator und Induktivität.
... kennen die aktiven Grundelemente elektrischer Schaltungen: ideale und reale Spannungs- und Stromquelle.
... verstehen und erklären die grundlegenden physikalischen Zusammenhänge und Gesetzmäßigkeiten von Spannung, Strom, Widerstand, Leistung, Energie und Ladung.
... sind fähig, grundlegende passive Schaltungen mit Gleichgrößen zu verstehen, zu analysieren und zu berechnen.
... kennen die physikalischen Zusammenhänge von elektrischem Feld und magnetischem Feld sowie deren Bedeutung in der Elektrotechnik.
... beschreiben Induktionsvorgänge (Induktion der Ruhe, Induktion der Bewegung).
... lernen durch die Bearbeitung der in die Vorlesung integrierten Übungen im Dialog mit dem Dozenten und den Hörern eigene Lösungsansätze zu entwickeln und zu verteidigen. Sie lernen die eigenen Fähigkeiten einzuschätzen und auf sachlicher Ebene kontrovers zu diskutieren.
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
... können Schaltungen die aus den linearen Zweipolen Spannungsquelle, Stromquelle und Widerstand aufgebaut sind strukturiert analysieren und die dafür notwendigen Herangehensweisen anwenden und auf weiterführende Schaltungen ausweiten.
... können einfache elektrostatische und magnetische Fragestellungen sowohl durch das Lösen von Integralen als auch durch das Lösen geeigneter Ersatzschaltungen lösen.
... kennen die prinzipielle Herangehensweise bei der komplexen Rechnung mit allen passiven Zweipolen.
Kommunikation und Kooperation
... sind in der Lage, grundlegende Fragestellungen und Lösungen aus dem Bereich der Elektrotechnik darzustellen und diese untereinander zu diskutieren.
... können elektrotechnische Aufgabenstellungen bei Gleichgrößen bearbeiten und lösen.
Inhalte
Vorlesung:
Grundbegriffe: elektrische Ladung, elektrischer Strom, Potenzial, Spannung, Widerstand (auch dessen Temperaturabhängigkeit), passive- und aktive Zweipole, Energie, Leistung und Wirkungsgrad.
Netzwerkberechnung bei Gleichgrößen mit den Kirchhoff’schen Gesetzen sowie grundlegende Verfahren zur Analyse von Netzwerken wie Spannungs- und Stromteiler, Netzwerkvereinfachungen, Zweipoltheorie, Quellumwandlung und Überlagerungssatz
Verifikation der Berechnungen durch Simulation von Netzwerken
Elektrisches Strömungsfeld, elektrostatisches Feld (in Materie und an Trennschichten), ideale Kondensatoren.
Grundgrößen des magnetischen Feldes, Materie im Magnetfeld, Durchflutungsgesetz (1. Maxwell’sche Gleichung), Dauermagnete, Induktionsgesetz (2. Maxwell’sche Gleichung).
Einführung in die Wechselstromlehre mit Zeigerdarstellung, komplexe Darstellung
Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Schriftliche Prüfung (90 Min)
Verwendung des Moduls
6154 Elektrotechnik 2, 6164 mechatronisches Projekt A, 6165 mechatronisches Projekt B
Literatur
Skript zur Vorlesung
Moeller/Frohne/Löcherer/Müller: Grundlagen der Elektrotechnik, 21. Auflage, Teubner Verlag, 2013
Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
Wissen und Verstehen
... die grundlegende Vorgehensweise der Technischen Mechanik darlegen und die Zusammenhänge innerhalb der Technischen Mechanik verstehen.
... mithilfe der Gleichgewichtsbedingungen das statische Verhalten von Bauteilen und Komponenten beschreiben.
... die Bedeutung der Technischen Mechanik für die Ingenieurwissenschaften und insbesondere für die Entwicklung von Bauteilen und Komponenten erkennen.
Erkennen den Zusammenhang zwischen Bewegungszuständen und den verursachenden Kräften und Momenten
Erkennen Reibungsphänomene und können Haft- und Gleitreibung und daraus sich ergebende Phänomene sicher aufbereiten
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
... die Gesetze der Statik, Kinematik und Kinetik anwenden.
... Berichte und Präsentationen zur Beanspruchung und Auslegung von Bauteilen und Komponenten erstellen.
... Lösungen von mechanischen Problemstellungen analysieren.
... Zusammenhänge zwischen äußeren Lasten und inneren Beanspruchungen erkennen und einordnen.
... die Grundlagen der Technischen Mechanik verstehen.
... Mechanische Probleme analysieren und Lösungen ableiten bzw. erarbeiten.
... unterschiedliche Perspektiven und Sichtweisen gegenüber der Realisierung eines mechanischen Systems einnehmen, diese gegeneinander abwägen und eine Bewertung vornehmen.
... sich ausgehend von ihren Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete in den Bereichen Statik, Kinematik und Kinetik einarbeiten.
Wissenschaftliche Innovation
... Methoden und Werkzeuge anwenden, um aus der Technischen Mechanik heraus neuartige Lösungen zur Bewältigung mechanischer Aufgabenstellungen zu gewinnen.
Kommunikation und Kooperation
... Ergebnisse der Technischen Mechanik auslegen und zulässige Schlussfolgerungen ziehen.
... die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung des Technischen Mechanik heranziehen und nach anderen Gesichtspunkten auslegen.
... Ergebnisse der Technischen Mechanik wie die Auslegung von Bauteilen oder Komponenten fachlich diskutieren.
… auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen auch aus gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
… Erkenntnisse der Mechanik auslegen und zulässige Schlussfolgerungen ziehen.
… die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung eines mechanischen Entwurfs heranziehen und nach anderen Gesichtspunkten auslegen.
… die eigenen Fähigkeiten (im Gruppenvergleich) reflektieren und einschätzen.
Inhalte
Vorlesung:
Statik starrer Körper
Zentrales Kräftesystem
Allgemeines Kräftesystem
Lagerreaktionen und Tragwerke
Schnittreaktionen und Balken
Reibung
Kinematik und Kinetik
Kinematik des Massepunktes und des Körpers
Kinetik des Massepunktes und des Körpers
Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Benotete Klausur, 90 Minuten
Verwendung des Moduls
6156 Konstruieren und Entwerfen 1, 6159 Konstruieren und Entwerfen 2, 6164 Mechatronisches Projekt A, 6165 Mechatronisches Projekt B
Voraussetzungen: verpflichtend: keine empfohlen: keine
Inhalte: a) Vorlesung: • Einsatz von Skriptsprachen zur Lösung mathematisch-naturwissenschaftlicher Fragestellungen • Visualisierung mit Hilfe von 2- und 3-dimensionalen Grafiken • Grundlagen der Simulation • Grundlagen der Parameteroptimierung
b) Tutorium: • Einführungsveranstaltung Bibliothek • Weitere Veranstaltungen dienen dazu, unter Anleitung das im Grundstudium bereits erworbene Wissen anzuwenden und zu vertiefen.
Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
... die mathematisch grundlegenden Methoden in den Ingenieurwissenschaften verstehen.
... Mathematik wird als die Sprache der exakten Beschreibung von naturwissenschaftlichen und technischen Vorgängen kennengelernt.
Wissen und Verstehen
… Durch die Vorlesung Mathematik 2 werden die Studierenden befähigt, zu technischen Fragestellungen aus ihrem Fachgebiet Differenzialgleichungen aufzustellen und diese zu lösen
... Ebenso lernen sie Methoden der Approximation von Funktionen durch Potenzreihen sowie die Analyse von Phänomenen aus Physik und Elektrotechnik-mit Hilfe von Fourierreihen kennen.
... Sie beherrschen die Fourier- und die Laplace-Transformation, die sie für Fragestellungen aus der Regelungstechnik erfolgreich anwenden können.
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
… In nahezu allen exakten ingenieurwissenschaftlichen Gebieten wird Mathematik verwendet, beispielhaft Technische Mechanik, Werkstoffkunde, Elektrotechnik, Regelungstechnik, Simulation, etc.
Inhalte
Vorlesung
Gewöhnliche Differentialgleichungen
Potenzreihen
Fourierreihen und Fouriertransformation
Laplacetransformation
Labor Matlab
Grundelemente der Programmiersprache Matlab/Octave
Anwendung auf ausgewählte Fragestellungen der Ingenieurwissenschaften
Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Vorlesung: Klausur benotet, 90 Minuten
Labor Matlab: Testat (unbenotet) für die erfolgreiche Teilnahme
Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
Wissen und Verstehen
… beherrschen die physikalischen Grundlagen und mathematischen Modellierungen wichtiger Probleme der Mechanik, Schwingungs- und Wellenlehre sowie der Thermodynamik
... erkennen wiederkehrende physikalische Modellbeschreibungen und können Lösungsansätze übertragen
... verstehen die Nutzung physikalisch/technischer Prinzipien in der Technik
... lernen durch Bearbeitung von Übungsaufgaben einzeln und im Team, ihr Wissen an andere weiterzugeben und deren Schwierigkeiten, zum Beispiel beim Verständnis, zu erkennen.
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
… sind in der Lage bekannte physikalische Modelle in neuen Aufgabenstellungen erfolgreich anzuwenden
... können einfache Vorgehensweisen zur Lösung physikalischer Probleme in neue Fragestellungen transferieren (Erhaltungssätze, Aufstellung von DGL ...)
... sind aufgrund anschaulicher und phänomenologischer Betrachtungen in der Lage, ihre Ergebnisse zu überprüfen und deren Qualität zu bewerten.
... sind fähig, neuartige experimentelle Apparaturen zu entwerfen, um notwendige physikalische Kenndaten messtechnisch zu verifizieren oder zu bestimmen.
Kommunikation und Kooperation
… können ihren Lösungsansatz zu physikalischen Fragestellungen verständlich zu formulieren und mit anderen diskutieren
... können sich in nicht behandelte für den Ingenieur wichtige physikalische Themengebiete einarbeiten und soweit aufarbeite, dass im Fachgespräche mit Experten Lösungen erarbeitet werden können
Inhalte
Mechanik
Kinematik und Dynamik (translatorisch und rotatorisch)
Erhaltungssätze
Massepunkte und starrer Körper
Schwingungen und Wellen
Harmonische Schwingung (frei und erzwungen, gedämpft und ungedämpft)
Ziel der Vorlesung ist die anschauliche Erfassung physikalischer Phänomene sowie deren Umsetzung in mathematische Modelle. Vermittelt wird die „klassische Physik” mit Hinweisen auf die Grenzen der klassischen Beschreibung.
Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Schriftliche Prüfung, 90 Minuten
Verwendung des Moduls
6164 Mechatronisches Projekt A, 6165 Mechatronisches Projekt B, 6110 Elektronik, 6158 Dynamische Systeme
Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
Wissen und Verstehen
... die grundsätzlichen physikalischen Gesetzmäßigkeiten der Elektrotechnik bei harmonischer Anregung verstehen.
... den grundlegenden Aufbau von Messanordnungen und den Umgang mit messtechnischen Geräten verstehen.
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
... die Beschreibung und Berechnung von elektrischen Schaltungen mit harmonischer Anregung im Frequenzbereich durchzuführen und als Ortskurven, Frequenzgänge und Bodediagramme darstellen.
... diese Kenntnisse auf ausgewählte Gebiete der Wechselstromlehre anwenden, insbesondere auf Drehstromsysteme und Transformatoren.
... die Eigenschaften passiver Bauelemente und Netzwerbe bei Betrieb mit Wechselgrößen analysieren und die Ergebnisse interpretieren.
... grundlegende Fertigkeiten des Aufbaus von Messanordnungen und den Umgang mit messtechnischen Geräten (Digitalvoltmeter, Oszilloskope) anwenden.
... Grundschaltungen von Operationsverstärkern ausmessen und interpretieren.
... ihr Wissen und Verstehen der elektrotechnischen und messtechnischen Zusammenhänge auf ihre spätere berufliche Tätigkeit anwenden.
... die Messergebnisse analysieren und bewerten.
Kommunikation und Kooperation
... Fragestellungen und Lösungen aus dem Bereich der Elektrotechnik und Messtechnik gegenüber Fachleuten darstellen und mit ihnen diskutieren.
... im Team Lösungskonzepte anhand von Übungsbeispielen erarbeiten.
... elektrotechnische Aufgabenstellungen bei harmonischen Anregungen analysieren und lösen.
Inhalte
Vorlesung:
Analyse einfacher linearer Netzwerke bei Betrieb mit harmonischen Wechselgrößen mithilfe der komplexen Darstellung: Grundschaltungen, Ersatzquellen, Leistung, Überlagerung. Beispielhafte Anwendung bei Berechnung realer Bauteile
Ortskurven: Anwendung auf Wechselstromschaltungen
Bode-Diagramm: Aufgabenstellung, grundsätzliche Darstellung, Addition von Amplituden- und Phasendiagrammen.
Einschwingvorgänge 1. und 2. Ordnung und Schwingkreise
Kabel und deren Terminierung bei Betrachtung von Sprüngen im Zeitbereich
Grundlegendes Verständnis für symmetrische Drehstromsysteme: Prinzip, Schaltungsvarianten, Leistungsberechnung
Gekoppelte magnetische Kreise und Anwendung gekoppelter Induktivitäten sowie deren Simulation
Einführung aktive elektronische Bauteile inkl. Beispielanwendungen und Simulation: Bipolar- und Feldeffekttransistor, Operationsverstärker und Komparator
Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Schriftliche Prüfung (90 Minuten)
Das Modul wird benotet. Die Modulnote setzt sich aus den Noten der benoteten Teilmodule, gewichtet mit den zugeordneten Credits zusammen. Alle Teilmodule müssen bestanden sein.
Verwendung des Moduls
6110 Elektronik, 6164 mechatronisches Projekt A, 6165 mechatronisches Projekt B, , 6162 Sensoren und Aktoren 1, 6166 Sensoren und Aktoren 2
Literatur
Skript zur Vorlesung
Gert Hagmann: Grundlagen der Elektrotechnik, 21. Auflage, Aula Verlag, 2011
Gert Hagmann: Aufgabensammlung zu den Grundlagen der Elektrotechnik, 21. Auflage, Aula Verlag, 2009
Moeller/Frohne/Löcherer/Müller: Grundlagen der Elektrotechnik, 21. Auflage, Teubner Verlag, 2013
Voraussetzungen: verpflichtend: keine empfohlen: Zeichnerische Grundfertigkeiten, Vorkurs Mathematik oder vergleichbare Fähigkeiten, räumliches Vorstellungsvermögen, Grundfertigkeit im Umgang mit PCs
Inhalte: a) Freihandzeichnen Ansichten und ihre normgerechte Anordnung Schnitte Bemaßen Stücklisten Technische Oberflächen Toleranzen und Passungen Toleranzen für Form und Lage Darstellen von Baugruppen Lasten- und Pflichtenheft methodisches Konstruieren b) Anwenden der theoretischen Kenntnisse der Vorlesung auf eine praxisnahe Entwicklungsaufgabe methodisches Suchen nach Lösungsansätzen Bewerten von Konzepten Erstellen von Funktionsskizzen und Zusammenbauzeichnungen Ableitung von Einzelteilzeichnungen Ausarbeitung von Projektpräsentationen Diskussion und Verteidigung der eigenen Ideen im Wettbewerb mit konkurrierenden Konzepten c) Erstellen von dreidimensionalen Modellen und daraus abgeleiteten technischen Zeichnungen, Stromlaufplänen und Leiterplatten-Layouts mit CAD-Systemen
Prüfungsleistung/Studienleistung: a) benotete Klausur (60 Minuten) b) Entwurf unbenotet c) Testat unbenotet
Voraussetzungen: Empfohlen: Elektrotechnik 1 oder äquivalente Kenntnisse: Berechnung von Gleichstromkreisen, Elektronik oder äquivalente Kenntnisse: Schaltungen mit Dioden, FET und Bipolartransistor, Informatik: Zahlensysteme
Gesamtziel: Die Studierenden kennen die logischen Verknüpfungen und Rechenregeln der Schaltalgebra. Sie kennen die verschiedenen Realisierungsmöglichkeiten von logischen Verknüpfungen. Sie wissen, was man unter programmierbaren Logikverknüpfungen versteht. Die Studierenden kennen den Aufbau von Schaltwerken. Sie kennen den Aufbau einer einfachen CPU. Die Studierenden können Schaltnetze und Schaltwerke entwickeln und realisieren. Sie können einfache Hardwarebeschreibungen mit VHDL durchführen. Die Studierenden können Zählerschaltungen entwickeln. Sie können Flipflops anwenden. Sie können im Team digitale Lösungen erarbeiten. Sie sind in der Lage, die Einsatzmöglichkeiten von Schaltnetzen und Schaltwerken zu beurteilen. Sie können digitale Aufgabenstellungen analysieren und Methoden zu deren Lösung erarbeiten. Sie können verschiedene Realisierungsmöglichkeiten von digitalen Schaltungen analysieren und beurteilen.
Inhalt: Logische Verknüpfungen und Rechenregeln: Entwurf von Schaltnetzen, Realisierung von logischen Verknüpfungen (TTL, CMOS, Multiplexer,...), Programmierbare Logikbausteine, Hardware-Beschreibung mit VHDL, Entwurf von Schaltwerken, Flipflops, Entwurf von Zählern und Registerschaltungen, Rechenschaltungen, Codes und Zahlensysteme
Prüfungsleistung/Studienleistung: Schriftliche Prüfung, Erfolgreiche Bearbeitung der Laboraufgaben im Team Das Modul wird benotet. Die Modulnote ergibt sich aus der schriftlichen Prüfung. Alle Teilmodule müssen bestanden sein.
Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
...die Grundlagen der imperativen Programmierung darlegen und die Zusammenhänge zwischen den Programmierkonzepten verstehen.
Wissen und Verstehen
• ...die wesentlichen Bausteine von C-Programmen verstehen.
• ...die Prinzipien der modularen Programmierung erklären.
• ...wesentliche Algorithmen erkennen kennen grundlegende Begriffe der Datenkommunikation wie Topologie, Multiple-Access-Protokolle und Fehlererkennung.
• ...kennen und verstehen die grundlegenden Zusammenhänge zwischen klassischen Methoden der Kommunikationstechnik, der Netzwerktechnik sowie der Nachrichtentechnik und Informationstheorie;
• ...verstehen den Zweck von Referenzmodellen und kennen die Referenzmodelle OSI und TCP/IP;
• ...verstehen den grundlegenden Zusammenhang zwischen Datenrate und Signalbandbreite;
• ...kennen und verstehen grundlegende Methoden der Leitungscodierung und Modulation;
• ...verstehen den Zweck von Vielfachzugriffsverfahren und kennen verschiedene grundlegende Duplexing- und Multiplexingverfahren;
• ...kennen und verstehen den Zweck von Carrier-Sensing Verfahren;
• ...kennen verstehen die grundlegenden Ethernet-Technologien;
• ...verstehen die Zuweisung von Adressen in IPv4 Netzwerken;
• ...kennen und verstehen die grundlegenden Funktionsprinzipien hinter einfachen Routing-Algorithmen.
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
...fachliche Berichte und Präsentationen erstellen.
...neue Computer-Programme in C erstellen.
...bestehenden Programmcode analysieren.
...bestehende Computer-Programme optimieren.
...Zusammenhänge erkennen und einordnen.
...sich ausgehend von ihren Grundkenntnissen in neue Ideen und Themengebiete einarbeiten.
...können den Zweck der auf den verschiedenen Netzwerk-Layern verwendeten Modulations- Codierungs- und Vielfachzugriffsverfahren nachvollziehen.
...können die Eignung bestimmter Kommunikationstechnologien für spezifische Anwendungen einschätzen.
...können Adressen in einfachen IPv4 Netzwerken vergeben und IPv4 Netzwerke in Subnetze unterteilen.
...können die begrenzenden Faktoren der erreichbaren Datenrate auf einem Medium abschätzen.
Kommunikation und Kooperation
...aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen beschaffen.
...Grundlegende Ergebnisse der Informationstechnik auslegen und zulässige Schlussfolgerungen ziehen.
...die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen zur Bewertung der technischen Realisierbarkeit von informationstechnischen Systemen heranziehen.
Inhalte
Vorlesung „Kommunikationssysteme“:
Grundlagen der Kommunikationstechnik
Grundlegende Prinzipien der Kommunikationstechnik
Grundlagen der digitalen Kommunikation und Informationstheorie
Referenzmodelle
OSI-Referenzmodell, TCP/IP Referenzmodell
Medienzugriff und Mehrbenutzerkommunikation
Datenrate und Signalbandbreite
Leitungsgebunde und drahtlose Übertragungsverfahren
Leitungs- und Kanalcodierung
Kommunikation auf der Bitübertragungsschicht
Duplexing und Multiplexing
Carrier-Sensing-Verfahren
Paketübertragung auf der Netzwerk-Schicht
Adressierung in IP-Netzwerken
Routing
Vorlesung „Software-Engineering“:
Einführung in das Thema Software Engineering
Einführung in die Notationssprache UML (Unified Modelling Language) mit Beispielen
Testing (Black-Box-, White-Box-Testing)
Netzwerkkommunikation
Kommunikation mit einem Mikrorechner (z. B. Arduino) über USB als COM-Port (TCP/IP, UDP-Datenpaket)
ev. Remote Procedure Calls (Kommunikation mit einer Anwendung auf dem einem Server)
Arbeiten mit dynamischem Speicher
Entwurf und Programmierung von Algorithmen
Beispiele
rekursive Algorithmen
Algorithmen zum Sortieren und suchen
…
9. Programmierung einfacher Bedienoberflächen
Labor: Programmierübungen zum jeweiligen Software-Engineering Vorlesungsfragestellungen und –aufgaben
Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Labor: erfolgreiche Teilnahme mit Bericht (unbenotet)
Verwendung des Moduls
6161 Microcontroller Applications, 6164 und 6165 Mechatronische Projekte A und B, 6014 Praktisches Studiensemester, 6022 Wissenschaftliches Projekt 6023 Abschlussarbeit
Literatur
Vorlesungsunterlagen
Computernetzwerke (A. S. Tanenbaum, D. J. Wetherall)
Programmieren in C (B.W. Kernighan, D.M. Ritchie)
C als erste Programmiersprache (M. Dausmann, U. Bröckel, J. Goll)
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden...
...Signale analysieren und erzeugen.
...Systeme analysieren, entwerfen und berechnen.
...einfache Aufgabenstellungen der Signalverarbeitung analysieren und lösen.
Wissen und Verstehen
...die grundlegenden Sachverhalte von analogen und digitalen Signalen.
...die grundlegenden Sachverhalte von analogen (zeitkontinuierlichen) und digitalen (zeitdiskreten) Systemen.
...die Arbeitsweise von Analog/Digital-Wandlern und Digital/Analog-Wandlern.
...die grundsätzliche Verarbeitung von Signalen in einem Rechner.
...die Grundlagen der Modellbildung von Systemen.
...die grundlegende Vorgehensweise beim Entwurf von analogen und digitalen Filtern.
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
Die Studierenden kennen...
...das Erzeugen von wichtigen zeitkontinuierlichen und zeitdiskreten Elementarsignalen.
...das Erzeugen von analogen Systemen und digitalen Systemen.
...das Auslegen von A/D- und D/A-Wandlern.
...das Auslegen von einfachen Filtern.
...das Programmieren kleiner Anwendungen zur zeitdiskreten Signalverarbeitung.
Kommunikation und Kooperation
Die Studierenden...
...sind in der Lage, Fragestellungen und Lösungen aus dem Bereich der analogen und digitalen Signalverarbeitung gegenüber Fachleuten darzustellen und mit ihnen zu diskutieren.
...können im Team Lösungskonzepte anhand von Übungsbeispielen erarbeiten
Kinematik: Allgemeine Punktbewegung und vektorielle Beschreibung, ebene Bewegung starrer Körper, Satz von Euler, Momentanpol, Pol- und Spurkurve. Kinetik: Schwerpunkt-, Drehimpulssatz und Energiesatz für ebene Bewegungen starrer Körper mit technischen Anwendungen, Haft- und Gleitreibung, Satz von d‘Alembert. Technische Schwingungslehre: Freie und erzwungene, ungedämpfte und gedämpfte Schwingungen sowie technische Anwendungen, Beschreibung im Zeit- und Frequenzbereich, Ersatzfedern und Ersatzsysteme. Lösung der Differentialgleichung, charakteristisches Polynom und Eigenwerte, Kennwerte zur Beschreibung von Schwingungen. Veranschaulichung des Einsatzes von Simulationswerkzeugen (z.B. Simulink, ADAMS) zur Lösung von Aufgaben in der Technischen Dynamik.
b) Labor Matlab
Grundlagen von MATLAB und SIMULINK. Beispiele und Übungen mit MATLAB und SIMULINK. Lösen von Differentialgleichungen, Simulation.
Prüfungsleistung
Schriftliche Prüfung (Klausur 90 Minuten). Alle Versuche erfolgreich mit Bericht.
Kerbwirkung: Statische und dynamische Beanspruchung, Festigkeitsnachweis
Optimierungsstrategien biologischer Kraftträger wie Bäume, Knochen etc. Abstraktion und Übertragung dieser Optimierungsstrategien auf technische Fragestellungen und Bauteile mit Rechnerunterstützung (Optimierung FEM-gestützt) Einführung in mechanische Gestaltoptimierung mithilfe der Methoden Zugdreieck, Schubviereck und Kraftkegel.
Urformen (Gießverfahren (verlorene Formen, Dauerformen), Sintern, Galvanoformung) Umformen (Massivumformverfahren, Umformen von Profilen und Blechen) Trennen (Scherschneiden / Feinschneiden, Zerspanen mit definierter Schneidengeometrie (Drehen, Bohren, Fräsen, Räumen),Zerspanen mit nicht definierter Schneidengeometrie (Schleifen, Honen, Läppen), Abtragsverfahren (thermisch, chemisch, elektrochemisch) Fügen (stoffschlüssige Fügeverfahren (Schweißen, Löten, Kleben),Fügen durch Umformen Konstruktionslehre, Konstruktion und systematisches Konstruieren. Die Konstruktionsmethoden beim Planen, Konzipieren, Entwerfen und Ausarbeiten technischer Produkte.
b) Labor Produktentwicklung 1 Experimentelle Belastungsanalyse mithilfe von Dehnmessstreifen Durchführung und Präsentation einer Bauteiloptimierung unter Einbeziehung sämtlicher Optimierungsmethoden dieser Lehrveranstaltung und Vergleich mit herkömmlichr Konstruktion CNC-Programmierung, Gießen, Umformen, Trennen, Fügen
Prüfungsleistung/Studienleistung: a) Benotete Klausur (90 Minuten) b) Erfolgreiche Teilnahme mit Bericht (unbenotet)
Voraussetzungen: Nach Studien- und Prüfungsordnung: Zulassung zum zweiten Studienabschnitt
Empfohlen: Mathematik 1 und 2, Physik
Inhalte:
a) VORLESUNG: - Abgrenzung: Strahlen, Wellen, Photonen - Beschreibung des Lichtes durch Strahlen und skalare Wellen / Brechungsgesetz und Reflexion - Eigenschaften optischer Materialien - Beschreibung der optischen Abbildung / Matrix-Methode - Aufbau und Funktionsweise von optischen Komponenten und Systemen wie beispielsweise: o Auge, Brille o Kamera, Mikroskop o Autokollimator, Teleskope o Spektrometer, optische Sensoren.
a) Schriftliche Prüfung (90 Min) b) Erfolgreiche Bearbeitung der Aufgabe im Team mit Bericht und Konstruktion (Entwurf). Das Modul wird benotet. Die Modulnote setzt sich aus den Noten der benoteten Teilmodule, gewichtet mit den zugeordneten Credits zusammen. Alle Teilmodule müssen bestanden sein.
Aufbau, Funktionsweise und Programmierung eines handelsüblichen Mikrocontrollers am Beispiel des LPC1769 von NXP auf Basis des 32-Bit CortexM3.
Die Studenten erwerben grundlegende Kenntnisse über den Aufbau und die Arbeitsweise von Embedded-Mikrocontrollern der ARM-CortexM3-Serie.
Sie können beispielhafte Mikrocontrollerapplikationen entwickeln, programmieren und anwenden.
Sie wenden eine professionelle Entwicklungsumgebung der Fa. Arm/Keil an und erlernen die Programmentwicklung in C.
Die Studierenden lernen die Peripheriemodule der ARM MCU (Ports, A/D-Wandler, D/A-Wandler/ komplexe Timermodule, und einfache Schnittstellen (SPI/I2C) anzuwenden
b)
Versuche:
Auslesen und einlesen von digitalen Signalen
Ausgabe von Zahlen und Zeichen auf ein LCD
Interrupttechnik mit internen Zählern und externen Signalen
Analyse geschlossener Regelkreise: Stabilitätskriterien, Stationäre Genauigkeit, Führungs- und Störverhalten
Regler Synthese: Anforderungen und Kenngrößen, Praktische Einstellregeln, Kompensationsmethode, Reglerentwurf im Bode-Diagramm, Analoge Standardregler (PID-Regler)
b) Labor: Versuch 1: Identifikation einer Regelstrecke im Zeitbereich Versuch 2: Identifikation einer Regelstrecke im Frequenzbereich Versuch 3: Nachlaufregelung Versuch 4: Luftstromregelung
Prüfungsleistung/Studienleistung: a) Schriftliche Prüfung (90 Minuten) b) Erfolgreiche Teilnahme am Labor mit Bericht (unbenotet)
Magnetwerkstoffe: Ursache- und Arten des Magnetismus, Weich- und hartmagnetische Werkstoffe;
Normen und Standards: nationale und internationale Organisationen, EU-Richtlinien, Mensch und Elektrizität, Schutzmaßnahmen gegen gefährliche Körperströme
Labor Automation und Werkstoffe:
Umgang mit Programmiersystemen für speicherprogrammierbare Steuerungen am Beispiel des TIA-Portals.
Implementierung von wiederverwendbaren Softwarebausteinen
Praktische Durchführung von Werkstoffversuchen wie Zugversuch, Härtebestimmung, Kerbschlagbiegeversuch, Isolierfestigkeit mit Vergleich ausgewählter Werkstoffe in diesen Versuchen
Prüfungsleistung/Studienleistung: Vorlesung Automation und Werkstoffe: Benotete Klausur (90 Minuten) Labor Automation und Werkstoffe: Testat (unbenotet) für die erfolgreiche Teilnahme am Labor mit Bericht
Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden...
Projektmanagementmethoden anwenden und Ergebnisse präsentieren.
Wissen und Verstehen
Die Studierenden...
… können die Voraussetzungen für eine gute Kommunikation darstellen.
… kennen die Abläufe beim Projektmanagement.
… sind fähig, die wesentlichen Merkmale einer Präsentation zu verstehen.
… sind in der Lage, die Vorteile und Organisation der Teamarbeit zu begreifen.
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
… können im Team kommunizieren und Lösungskonzepte erarbeiten.
… sind fähig, Projekte zu organisieren, zu leiten und zu präsentieren.
… können sich selbst organisieren, die Arbeit strukturieren und Ergebnisse kritisch hinterfragen.
... sind in der Lage, Fragestellungen und Lösungen aus dem Bereich der Technik gegenüber Fachleuten darzustellen und mit ihnen gegebenenfalls auch in einer Fremdsprache zu diskutieren.
... können anderen Personen zuhören, sie verstehen und sich mit ihnen verständigen.
... sind fähig, die Zusammenhänge der für die Aufgabenstellung relevanten Fragestellungen darzustellen.
... können ihren Lösungsweg durch Argumente gegenüber Vorgesetzten, Mitarbeitern und Kunden zu vertreten.
Kommunikation und Kooperation
… können die Teamfähigkeit der Teammitglieder analysieren und beschreiben.
Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
... den Produktentstehungsprozess mechatronischer Produkte ganzheitlich gestalten, dabei auf geeignete Methoden und Vorgehensweisen zurückgreifen und den Prozess sowohl auf technischer, als auch auf nicht-technischer Ebene erfolgreich planen und durchführen.
Wissen und Verstehen
Die Studierenden...
... den systematischen Entwicklungsprozess mechatronischer Systeme auch bei komplexeren Aufgabenstellungen durchlaufen.
...das begleitende Projektmanagement auch bei umfangreicheren Projekten sicher bewältigen.
...die Projektdokumentation nach anerkannten wissenschaftlichen Standards erstellen.
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
... haben die Fähigkeit erworben, interdisziplinäre Teams zur Produktgestaltung zusammenzustellen und zu leiten.
... sind in der Lage, die am Beispiel Produktentstehungsprozess erworbenen Kompetenzen auf komplexe Projekte zu übertragen und erfolgreich anzuwenden.
...wenden ihre erworbenen Fach- und Grundkenntnisse auf ein konkretes technisches Problem an.
...stellen durch systematischen Entwurf von Tests und deren Durchführung sicher, dass das entwickelte Produkt zuverlässig funktioniert.
...erweitern ihre Fachkenntnisse selbständig durch wissenschaftliche Recherche, um die gestellte Aufgabe umsetzen zu können.
...wenden ihre Projektmanagementkenntnisse in einem komplexeren Projekt an.
Kommunikation und Kooperation
... aktiv innerhalb einer Gruppe kommunizieren und Informationen beschaffen.
... Ergebnisse der Mechatronik auslegen und zulässige Schlussfolgerungen ziehen.
... fachliche Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren.
... in der Gruppe kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für die gestellte Aufgabe zu finden.
... den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.
... die eigenen Fähigkeiten im Gruppenvergleich reflektieren und einschätzen.
Inhalte
Aktuelle Projektthemen werden in jedem Semester, aufbauend auf dem Mechatronischen Projekt A, vom Kollegium definiert und in Form eines Lastenhefts den Studierendengruppen als Aufgabe vorgelegt. Die Projektthemen können von Industriepartnern initiiert werden. Die Zuteilung der Studierenden zu den Projekten findet per Los statt.
Die Studierenden erarbeiten Pflichtenheft und Zeitplan und bearbeiten das Projekt im Team. Die Zusammenarbeit mit Studierenden anderer Fachbereiche (z.B. WI) ist wünschenswert.
Die Teams präsentieren ihre Arbeiten in regelmäßigen Abständen und stellen die Ergebnisse in einer Abschlusspräsentation dar.
Das gesamte Projekt wird in einer schriftlichen Ausarbeitung dokumentiert.
Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Erfolgreiche Bearbeitung einer Projektaufgabe im Team mit Bericht und Präsentation der Ergebnisse. Das Modul wird benotet.
Verwendung des Moduls
6023 Abschlussarbeit, 6022 Wissenschaftliches Projekt
Literatur
Jakoby, Walter: Projektmanagement für Ingenieure – Ein praxisnahes Lehrbuch für den systematischen Projekterfolg, 4., aktualisierte u. erw. Aufl., Springer Vieweg, 2019
Heimann, Bodo u.a.: Mechatronik: Komponenten - Methoden – Beispiele, 4. Auflage, Carl Hanser Verlag, 2015
Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden...
...betriebswissenschaftliche Aspekte und die Aufgaben des Produktions- und Qualitätsmanagements einordnen.
Wissen und Verstehen
Die Studierenden...
...kennen die Begriffe und die Inhalte von Produktion, Qualität, Qualitätsmanagement, Total Quality Management (TQM), sowie die Methoden und Werkzeuge des Qualitätsmanagements im Produktentstehungsprozess und der Fertigung, sowie Begriffe aus der Produktionsplanung.
...sind in der Lage das Unternehmen als ganzheitliche, zielorientiert agierende Organisation zu erkennen und ein Verständnis des strategischen Wettbewerbsfaktors Qualität als Aufgabe des obersten Managements zu entwickeln.
...kennen typischer Hilfsmittel zur Definition und Erzeugung von Qualität und haben Kenntnisse über die Gestaltung, Überwachung, Verbesserung eines Qualitätsmanagementsystems.
...können Kenntnisse über die Gestaltung, Anwendung, Überwachung und Verbesserung eines Qualitätsmanagement- systems und der Produktion.
...sind befähigt die betriebswirtschaftlichen Auswertungen und die wichtigsten Kennzahlen zu überblicken.
...können das Unternehmen als ganzheitliche, zielorientiert agierende Organisation verstehen.
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
...sind befähigt die theoretisch erworbenen Kenntnisse praxisnah umzusetzen sowie fertigungsorganisatorisch durchzuführen.
...können diese Kenntnisse selbständig aktualisieren
Kommunikation und Kooperation
...sind in der Lage, Fragestellungen und Lösungen aus dem Bereich der Qualitätsmanagements und der Fertigungsorganisation wie aus der Betriebswirtschaft gegenüber Fachleuten darzustellen und mit ihnen zu diskutieren
...können Kommilitonen im Rahmen der Laborübungen wertschätzendes Feedback geben.
...sind in der Lage eigene Meinungen und Ideen perspektivisch zu reflektieren und gegebenenfalls zu revidieren.
Inhalte:
Vorlesung:
Methoden und Werkzeuge des Qualitätsmanagements im Produktentstehungsprozeß: (z.B. Quality Function Deployment, Failure Tree Analysis, Failure Mode and Effect Analysis, statistisches Qualitätsmanagement (SPC), Maschinen-, Prozessfähigkeit Qua-litätsregelkarten, Auditierung, - Qualitätsmanagementhandbuch (QMH),
Voraussetzungen: Nach Studien- und Prüfungsordnung: Zulassung zum zweiten Studienabschnitt
Empfohlen: Konstruktionslehre , Konstruktionselemente CAD, Werkstoffkunde, Aktorik und Sensorik, Technische Mechanik, Betriebsorganisation und Qualität, Elektronik, Mikroprozessortechnik
Inhalte: a) - Konzeption und Entwicklung mechatronischer Systeme. Antriebstechnik, Federelemente und entwicklungsbegleitende Schwerpunkte - Konzeption mechatronischer Geräte - Antriebstechnik mit Miniatur-DC-Motoren - Getriebetechnik gleichförmig oder nicht gleichförmig übertragend - Geräuschqualität - IP-Schutzklassen - Patent- und Markenwesen - Abläufe in der Entwicklung in Anlehnung an ISO 9000 - Federsysteme mit Schwerpunkt vorgekrümmte Biegefeder und Mikromechanische Biegeelemente - Registrierverfahren
b) Versuch 1: Entwurf und Konstruktion eines mechatronischen Gerätes Versuch 2: NVH-Versuch an einem ausgewählten Gerät Versuch 3: Geräuschqualität an einem Kugellager
Prüfungsleistung/Studienleistung:
a) Schriftliche Prüfung (90 Min) b) Erfolgreiche Bearbeitung der Laboraufgabe im Team mit Bericht und Konstruktion (Entwurf). Das Modul wird benotet. Die Modulnote setzt sich aus der Note der schriftlichen Prüfung zusammen. Alle Teilmodule müssen bestanden sein.
Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
… die grundlegende Vorgehensweise des [Fachgebiets] darlegen und die Zusammenhänge innerhalb des [Fachgebiets] verstehen.
Wissen und Verstehen
Die Studierenden können...
… technische und wissenschaftliche Grundlagen des Aufgabengebietes beschreiben.
… Grundlagenwissen im Bereich Digital Engineering und vertiefte Kenntnisse im bearbeiteten Aufgabengebiet vorweisen.
… können Zeit, Aufwände und Ressourcen zur Bewältigung einer gegebenen Aufgabenstellung planen.
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
… sich ausgehend von ihren Kenntnissen in den Ingenieurwissenschaften in eine wissenschaftliche Aufgabenstellung einarbeiten.
… können die wissenschaftlichen Grundlagen für eine erfolgreiche Bearbeitung eines wissenschaftlichen Projektes erarbeiteten.
... sind in der Lage, sich selbstständig neue Technologien anzueignen, Methoden auszuwählen und anzuwenden.
... Zusammenhänge erkennen und einordnen.
... mithilfe Ihrer Kompetenzen in der Mechatronik die spezifischen Anforderungen der Aufgabenstellung verstehen.
... ingenieurwissenschaftliche Probleme analysieren und davon ausgehend Lösungen ableiten bzw. erarbeiten.
... bereits bestehende sowie selbst erarbeitete, neuartige Lösungen analysieren.
... unterschiedliche Perspektiven und Sichtweisen gegenüber einem Lösungsansatz für die Aufgabenstellung einnehmen, diese gegeneinander abwägen und eine Bewertung vornehmen..
Wissenschaftliche Innovation
... Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse im Aufgabengebiet zu gewinnen.
... die gelernten Kenntnisse, Fertigkeiten und Kompetenzen aus dem bisherigen Studium zur Bewertung der Aufgabenstellung heranziehen und nach anderen Gesichtspunkten auslegen.
... Lösungsansätze für die gestellte ingenieurwissenschaftliche Aufgabe erstellen.
... Versuchsanordnungen definieren, um Hypothesen zu prüfen und zu verifizieren.
... eigenständig Ansätze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.
Kommunikation und Kooperation
... aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen zur Bearbeitung des wissenschaftlichen Projekts beschaffen.
... sind in der Lage, Literaturrecherchen, Internetrecherchen und gegebenenfalls Gespräche mit Experten durchzuführen.
... die Ergebnisse der Recherchen und der eigenen Lösungsansätze präsentieren und fachlich diskutieren.
... mit Betreuern oder Experten kommunizieren und kooperieren, um die gestellte Aufgabe wissenschaftlich zu bearbeiten.
... auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen aus wissenschaftlicher Perspektive ableiten.
... den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.
... die erarbeiteten Lösungswege untereinander und im Vergleich Lösungen aus wissenschaftlicher Literatur reflektieren und einschätzen.
Inhalte
Im wissenschaftlichen Projekt erarbeiten die Studierenden aufgrund wissenschaftlicher Grundlagen selbstständig (auch im Team, wenn die Eigenleistung nachgewiesen werden kann), eine vorgegebene, in der Regel praktische Aufgabenstellung innerhalb einer vorgegebenen Frist. Dazu sind Literaturrecherchen, Internetrecherchen und gegebenenfalls Gespräche mit Experten erforderlich.
Dazu gehören:
Entwicklung, Konkretisierung und Absprache der Aufgabenstellung mit dem Betreuer
Erstellung eines Arbeits- und Zeitplanes
Literaturrecherche und Gespräche mit Experten
Durchführung der Aufgabenstellung nach Arbeits- und Zeitplan.
Präsentation der Arbeit gegenüber dem Betreuer und evtl. einem Plenum
Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Projektarbeit benotet
Verwendung des Moduls
6023 Abschlussarbeit
Literatur
Kornmeier, M. (2018): Wissenschaftlich schreiben leicht gemacht für Bachelor, Master und Dissertationen, 8. Auflage, Bern 2013
Joachim Stary, Die Technik wissenschaftlichen Arbeitens. Eine praktische Anleitung, Band 724 von Uni-Taschenbücher, 17. Auflage; 2013
Grätz, F. – Wie verfasst man wissenschaftliche Arbeiten? Ein Leitfaden für das Studium und die Promotion; Mannheim, Duden 3. Auflage
Lernergebnisse (learning outcomes) und Kompetenzen
Nachdem das Modul erfolgreich absolviert wurde, können die Studierenden…
… die grundlegende Vorgehensweise zur Bearbeitung einer ingenieurwissenschaftlichen Aufgabenstellung darlegen und die Zusammenhänge innerhalb der Aufgabenstellung verstehen.
Wissen und Verstehen
Die Studierenden können...
... technische, wirtschaftliche und wissenschaftliche Grundlagen des Aufgabengebietes beschreiben.
... vertiefte Kenntnisse im bearbeiteten Aufgabengebiet vorweisen und den Zusammenhang mit der Mechatronik herstellen.
... Zeit, Aufwände und Ressourcen zur Bearbeitung einer gegebenen ingenieurwissenschaftlichen Aufgabenstellung planen.
Einsatz, Anwendung und Erzeugung von Wissen
Nutzung und Transfer
… sich ausgehend von ihren Kenntnissen in den Ingenieurwissenschaften in neue Ideen, Themengebiete und deren Rahmenbedingungen einarbeiten.
... technische Berichte und Präsentationen erstellen.
... geeignete Methoden und Werkzeuge heranziehen, um eine gegebene Aufgabenstellung aus technischer und wirtschaftlicher Sicht adäquat zu bearbeiten.
... Zusammenhänge der Ingenieurwissenschaften mit anderen Fachgebieten erkennen und einordnen.
... die im Studium erlernten Kompetenzen im Zusammenhang mit der gegebenen Aufgabenstellung verstehen und adäquat anwenden.
... Zielkonflikt bei der gegebenen Aufgabenstellung analysieren und daraus Lösungen ableiten bzw. erarbeiten.
... unterschiedliche Perspektiven und Sichtweisen gegenüber der gegebenen Aufgabenstellung einnehmen, diese gegeneinander abwägen und eine Bewertung vornehmen.
Wissenschaftliche Innovation
… die im Studium erlernten Methoden und Werkzeuge anwenden, um neue Erkenntnisse im Fachgebiet der Aufgabenstellung zu gewinnen.
... bereits bestehende oder selbst erarbeitete Lösungsansätze hinsichtlich der technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Eigenschaften optimieren.
... Mechatronische Systeme analysieren und gegebenenfalls optimieren.
... Versuche definieren, um verschiedene Lösungen bzgl. ihrer technischen, wirtschaftlichen oder ökologischen Auswirkungen zu prüfen und bewerten.
... eigenständig Ansätze für neue Konzepte entwickeln und auf ihre Eignung beurteilen.
... Methoden und Werkzeuge zur Bearbeitung der gegebenen Aufgabenstellung verbessern.
Kommunikation und Kooperation
… aktiv innerhalb einer Organisation kommunizieren und Informationen zur Bearbeitung der gestellten Aufgabe beschaffen und Zwischenergebnisse kommunizieren und Feedback einfordern.
... Literaturrecherchen, Internetrecherchen und gegebenenfalls Gespräche mit Experten, Kunden oder Zulieferern durchzuführen.
... zum Aufgabengebiet und den Lösungsansätzen gehörende Inhalte präsentieren und fachlich diskutieren.
... mit anderen Ingenieuren oder Experten kommunizieren und kooperieren, um adäquate Lösungen für die gestellte Aufgabe zu finden.
… auf Basis der angefertigten Analysen und Bewertungen Entscheidungsempfehlungen aus technischer, sicherheitstechnischer und wirtschaftlicher, aber auch aus ökologischer, gesellschaftlicher und ethischer Perspektive ableiten.
... den erarbeiteten Lösungsweg theoretisch und methodisch begründen.
... die erarbeiteten Lösungswege untereinander und im Vergleich mit bereits bestehenden Lösungen reflektieren und einschätzen.
Inhalte a)
In der Bachelorarbeit erarbeiten die Studierenden innerhalb einer vorgegebenen Frist eine fachspezifische Aufgabenstellung auf wissenschaftlicher Grundlage selbstständig (auch im Team, wenn die Eigenleistung nachgewiesen werden kann). Dabei sind die wissenschaftlich erarbeitete Ansätze anzuwenden und in einem Bericht wissenschaftlich darzulegen.
Dazu gehören:
Entwicklung und Konkretisierung der Aufgabenstellung
Erstellung eines Arbeits- und Zeitplanes
Literaturrecherche
Planung, Durchführung und Auswertung der Aufgabenstellung
Theoretische Herleitung und Begründung von allgemeinen Problemlösungsentwürfen oder konkreten Handlungskonzepten
Trennscharfe und folgerichtige Gliederung der Darstellung
Ausformulieren des Textes und, wo möglich, Erstellung geeigneter Visualisierungen (Schaubilder, Tabellen)
Abschließende Überprüfung der Arbeit auf erkennbare Schlüssigkeit und sprachliche Korrektheit
b)
Das Kolloquium besteht aus einem Referat, in dem der Studierende seine Bachelorarbeit in Vortragsform präsentiert und gegenüber einem Plenum verteidigt
Prüfungsformen und Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
