Bachelor-Studiengang Elektrotechnik · Das Praktikum ist so angelegt, ... praktische Vertiefung mit...

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Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik

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Modulhandbuch

Bachelor-Studiengang

Elektrotechnik

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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Inhaltsverzeichnis Pflichtmodule und Wahlpflichtfächer

1. UND 2. SEMESTER ................................................................................................ 3 Modul "Einführung in die Mechanik" ................................................................................................................. 8

3. SEMESTER .......................................................................................................... 23

4. SEMESTER .......................................................................................................... 39

5. SEMESTER .......................................................................................................... 64

6. SEMESTER ........................................................................................................... 86

WAHLPFLICHTFÄCHER - 6. SEMESTER ............................................................... 89

6. SEMESTER ......................................................................................................... 171

Pflichtmodule:

1. und 2. Semester

siehe Modulhandbuch Grundstudium

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Pflichtmodule:

3. Semester

Modul: Programmieren Kennummer 01-PRO-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 3. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Jedes Semester

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung b) Praktikum/Übung

Kontaktzeit 3 SWS / 45 h 1 SWS /15h

Selbststudium 70 h 20 h

geplante Gruppengröße

40 Studierende 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

Die Studierenden können in einer problemorientierten, strukturierten Programmiersprache einfache, technische Anwendungen implementieren. Die vollständige Syntax, Semantik und Arbeitsweisen einer modernen Programmiersprache sind bekannt. Die Studierenden sind in der Lage einfache Problembeschreibungen, mit dem Ziel eine programmierbare Lösung zu finden, zu strukturieren und in Sprache C umzusetzen. Die Bezüge zu angrenzenden Gebieten (siehe insb.: Inhalte Pkt.3) können erkannt werden. Somit wird der Kontext zu modernen Entwicklungswerkzeugen und Entwicklungshilfen nutzbar. Demonstrationen, eigenständige Übungen und Programmieraufgaben haben dieses Wissen gefestigt. Anwendungsbezug: Die Studierenden sind in die Lage einfache industrielle Fragestellungen durch professionelle Anwendungsentwicklung umzusetzen. In der beruflichen Praxis eingesetzte unterstützende Technologien sind nicht unbekannt.

3 Inhalte a) Vorlesung Programmieren 1. Anweisungen, Daten und Funktionen

o Einführung, Aufbau eines einfachen Programms o Variablenkonzept und Datentypen o Funktionen o Programmstrukturierung und Anweisungen o Blockstruktur o Datenein/ausgabe o Präprozessor und Makros

2. Erweiterungen des Datenkonzepts o Strukturierte Datentypen (Felder, Verbunde, Unions, Bitfelder) o Selbstdefinierte Datentypen o Zeiger o Zeiger und Felder

3. Betriebssysteme und Programmierunterstützung o IDEs o Plattformbezogene Frameworks o Plattformunabhängige Frameworks o Beispiele zu .NET (evtl. Mono), Qt

Die Praktikumaufgaben und Übungen werden mit Hilfe des PCs und modernen

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Entwicklungsumgebungen (IDEs, engl: Integrated Development Environments) durchgeführt, damit die Studierenden jederzeit die Möglichkeit haben, die gestellten Aufgaben und Beispiele umzusetzten. Es werden folgende Themen behandelt:

o Formatierte Ein- und Ausgabe von Variablen, o einfache Algorithmen o Einlesen von und Ausgabe in Dateien o Verwendung strukturierter Datentypen o Bitorientierte Verarbeitung o Zeiger, Felder und Strukturen

Das Praktikum ist so angelegt, dass jeweils eine Aufgabe schriftlich gestellt und zuvor erläutert wird. Die Praktikanten lösen diese bis zum nächsten Termin und implementieren das Programm. Neben der reinen "Codierung" wird vor allem die Fehlersuche in Programmen und der entsprechende Gebrauch eines Werkzeugs dazu (Debugger) geübt.

4 Lehrformen a) Lehrvortrag, seminaristischer Unterricht, b) Praktikum.

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: Inhaltlich: Grundlage sind die Kenntnisse der „Informatik“

6 Prüfungsformen a) Klausur, aktive Teilnahme

b) Aktive Teilnahme 7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn jede einzelne Prüfungsleistung bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Pflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik. Schwerpunktmodul für den Bachelor-Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen.

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2.5%

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof.Dr. Christoph Klein

a) Prof.Dr. Blume / Buchmann b) Prof.Dr. Blume / Buchmann

11 Sonstige Informationen Es werden Skript, Literaturhinweise, Übungsblätter und die Folien zur Verfügung gestellt. Im Kurs werden viele Beispiele direkt am PC durch den Lehrenden vorgeführt und intensiv besprochen. Das selbstständige Nachbearbeiten des Stoffinhaltes soll von den Studierenden durch den Umgang mit Standardliteratur geübt und gefördert werden.

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Modul „angewandte Mathematik“ Kennnummer: 02-AMAT-01

Work load 150 h

Kreditpunkte 5 CP

Studiensemester 3.Sem.

Dauer 1 Sem.

1 Lehrveranstaltungen α) Mathematik für Ingenieure

Kontaktzeit 4 SWS / 60 h

Selbststudium 90 h

Gruppengröße Max. 250 (Übung 100)

2 β) Lernergebnisse/Kompetenzen χ) Die Studierenden sind befähigt, die Anwendung der Reihenentwicklung, Laplace-Transformation, lin. Differenzialgleichungen und der Wahrscheinlichkeitsrechnung für Anwendungsgebiete der Ingenieurwissenschaften zu beherrschen. Dafür erlenen sie die vertiefte Objektorientierte Programmierung und diese in der Praxis anzuwenden. δ) ε) Anwendungsbezug: φ) Die Studierenden erwerben aktuellen Programmiersprachen für die mathematische Ingenieurmäße Anwendung. Zudem sind sie befähigt, konkrete mathematische Programmieraufgaben umzusetzen. γ) Durch die selbständige Lösung der Aufgaben, wenden die Studierende ihre erlernten mathematische Grundkonzepte und die Programmierkenntnisse an praxisnahen Aufgaben an und werden auch in der Übungsvorrechnungen gefördert.

3 Inhalte b. Zahlenreihen, Taylorreihen, Konvergenz von Reihen und Anwendungen c. Fourierreihen d. Laplace-Transformation, Fourier-Transformation und Anwendungen e. Anwendung von lin. Dgln. m. konst. Koeffizienten, z.B. für schwingfähige

Systeme f. Numerische Lösungsverfahren für Dgln. 1. Ordnungen (z.B. Runge-Kutta) g. Wahrscheinlichkeitsrechnung h. Dateninterpolation / Curve Fitting i. praktische Vertiefung mit C++, Matlab oder Scilab

4 Lehrformen Lehrvortrag, Übung

5 Teilnahmevoraussetzungen Zulassung zu einem der Bachelor-Studiengänge der Ingenieurwissenschaften

6 Prüfungsformen η) Benotete schriftliche Klausur ι) Praktische Übungen mit Punktsystem

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten erfolgreiche Prüfung nach 6

8 Verwendbarkeit des Moduls Pflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Maschinenbau

9 Stellenwert der Note in der Endnote 2,5 %

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10 Häufigkeit des Angebots 2 mal pro Jahr SS und WS

11 Modulbeauftragter Prof. Dr. Ch. Klein hauptamtlich Lehrende ϕ) Prof. Dr. Götte κ) N.N.

12 Literaturverzeichnis

Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler Band 1: Ein Lehr- und Arbeitsbuch für das Grundstudium von Lothar Papula von Vieweg+Teubner Verlag (22. August 2011)

Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler Band 2. Ein Lehr- und Arbeitsbuch für das Grundstudium (Viewegs Fachbücher der Technik) von Lothar Papula von Vieweg+Teubner Verlag (11. November 2011)

Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler Band 3: Vektoranalysis, Wahrscheinlichkeitsr... Mathematische Statistik, Fehler- und Ausgleichsrechnung von Lothar Papula von Vieweg+Teubner Verlag

Westermann, Thomas (2008) Mathematik für Ingenieure: Ein anwendungsorientiertes Lehrbuch (Springer-Lehrbuch)

Moderne C++ Programmierung: Klassen, Templates, Design Patterns (Xpert.press) von Ralf Schneeweiß von Springer Berlin Heidelberg (8. September 2006) Sonstige Informationen

Es werden ein ausführliches Skript, Übungsblätter und die Folien zur Verfügung gestellt.

λ)

Modul „Elektronik“ Kennummer 05-ELS-02-Elektronik

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 3. Sem.

Häufigkeit des Angebots

jedes Semester SS und WS

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung b) Praktikum c) Experimentier-Set

für die optionale Zusatzleistung

Kontaktzeit a) 3 SWS / 15 h b) 1 SWS / 45 h

Selbststudium a) 65 h b) 25 h

geplante Gruppengröße a) max. 24 b) max. 8 c) max. 40

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2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sollen mit realen Bauelementen und Problemen bei der Realisierung von Schaltungen (z.B. auf Boards) vertraut gemacht werden.

a) Vorlesung Elektronik

• Reale passive Baulelemente: Ausführungsformen, Parasitäten, Temperatur-abhängigkeit, Ersatzschaltbilder, Miller-Effekt

• Fourier-Zerlegung von Signalen: Wirkung von Nichtlinearitäten und Unstetigkeiten der 1. Ableitung

• Grundlagen der Leitungsprozesse in Halbleitern: Dotierung, Bänderstruktur, Besetzungswahrscheinlichkeit

• Diode Struktur und Poissongleichung im thermodynamischen Gleichgewicht • Diode Sperrfall: Raumladungszone, differentielle Sperrschichtkapazität • Diode Vorwärtsbetrieb: Stromtransport, Rekombination, Diodenformel,

wichtige Parametern (z.B. uT, ni), Durchbruch, Hochinjektion, Ersatzschaltbild

• Bipolar-Transistor: Struktur, Betriebsbereiche, Ausgangskennlinienfeld, interne Funktion, Stromanteile, wichtige Formeln, Early-Spannung

• Bipolar-Transistor: Kleinsignalgrößen, Ersatzschaltbilder (π, T), Anwendungen

• Struktur MIS-Diode mit Inversion und Akkumulation • MOS-Transistor: Ladungsanteile, Gate-Kapazität, Betriebsbereiche und

Kennlinien • MOS-Transistor: Early-Spannung, Ersatzschaltbild, Grenzen des

Betriebsbereichs • MOS-Transistor-Anwendungen: CMOS-Inverter, Transmission-Gate • Stromspiegel und aktive Lasten (Bipolar und MOS), Anwendungen • Verstärkung mit Transistorschlatungen, einfacher OTA, Gain-Bandwidth-

Product • Übersicht A/D-, D/A-Wandlung:Nyquist-Frequenz, idealer Tiefpass,

Fehlerquellen • A/D-, D/A-Wandlung: Quantisierung, Konversions-Charakteristik,

Diskretisierungsfehler, LSB, Arbeitsbereich • A/D-, D/A-Wandlung: Beispielarchitekturen: SAR-Wandler, Sigma-Delta-

Wandler

b) Praktikum Elektronik

• Simulation von einfachen Schaltungen (Opamp + Dioden), DC-, TR, AC-Analyse

• Simulation einer Schaltung aus Timer-IC und Diodenlasten, Aufbau dieser Schaltung auf Lochrasterplatine

• Messung des Rückwärtsstroms der Test-Dioden, Klassifizierung der parasitären Elemente, Vergleich mit der Simulation

c) Elektronik-Experimentiert-Set für die optionale Zusatzleistung:

die in diesem Set enthaltenen Materialien erlauben einen praktische/n Nachbau/Überprüfung von Schaltungen, die in der Übung berechnet werden. Der Elektronik-Experimentiert-Set dient einem vertieften Verständnis und ist

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insbesondere hilfreich für Studierende ohne praktische Vorkenntnisse in Elektronik.

Inhalte Grundlagen zur Systemtheorie und Multiraten-Signalverarbeitung

4 Lehrformen a) vorbereitende Lehrvideos, die die grundlegenden Informationen vermitteln.

Diese Videos dienen der Vorbereitung auf die jeweils folgende Vorlesung und dienen der Erstellung eines eigenen handgeschriebenen Skripts. In der Vorlesung selbst werden diese Informationen an Hand von Beispielen vertieft und individualisiert vermittelt.

b) Praktikum c) Selbststudium

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: Abgeschlossenes Grundstudium

Inhaltlich: Kenntnisse, die im Modul Einführung in die Elektrotechnik I + II vermittelt werden

6 Prüfungsformen a) Klausur bzw. mündliche Prüfung b) Leistungsnachweis durch schriftliche Ausarbeitung der Aufgaben und erfolgreiche

Teilnahme am Praktikum. c) optionale Zusatzleistung: durch den praktischen Aufbau von Schaltungen auf

einem Experimentier-Board und deren Demonstration in einem Prüfungsgespräch kann eine Zusatzleistung erbracht werden. Diese Leistung kann bis zu 20% der endgültigen Note ausmachen.

Bildung der Modulnote: (a:b:c)

• (1:0:0), falls keine Zusatzleistung erbracht wurde • (5:0:1), wenn die Zusatzleistung unter c) vollständig erbracht wurde

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn jede einzelne Prüfungsleistung bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

Pflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik. Schwerpunktmodul für den Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen.

9 Stellenwert der Note für die Endnote

3,0 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrend Modulbeauftragter: Prof. Kampmann a) Lehrender: Prof. Kampmann b) Lehrender: Prof. Kampmann

11 Sonstige Informationen Als Simulator wird Saber (Synopsys) verwendet. Der Desktop der Entwicklungs-umgebungen wird exportiert (NXclient), so dass die Studierenden ohne Installations-aufwand einen permanenten Zugang auch von externen Rechnern zum Simulator

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9�

erhalten. Literatur: Dimitrijev, S., Understanding semiconductor devices, ISBN 0-19-513186-X Sedra A.S., Smith, K.C., Microelectronic circuits, ISBN 0-19-514252-7

Modul „Regelungstechnik“ Kennnummer 12-ELS-03-REG

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 4. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Jedes Semester, SS und WS

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung b) Praktikum

Kontaktzeit 3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium 65 h 25 h

geplante Gruppengröße

a) 40 Studierende b) 4 Studierende

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sollen die Grundlagen und praktische Methoden der Regelungstechnik an linearen einschleifigen Regelkreisen kennen lernen. Sie sollen die Begriffe der Regelungstechnik kennen und praktische Einstellregeln beherrschen sowie die Grenzen ihrer Einsatzmöglichkeiten abschätzen können. Lineare Systeme sollen im Zeit- und im Frequenzbereich berechnet und das Stabilitätsverhalten untersucht werden können. Im Praktikum soll mit Einsatz von Simulationssoftware das Verständnis für das dynamische Verhalten von Regelkreisen vertieft werden. Durch Vergleich mit realen Laboranlagen sollen die Grenzen von computergestützten Simulationen erfahren werden.

3 Inhalte Vorlesung Regelungstechnik: • Regler und Regelstrecken - Einführung • Einführung Laplace-Transformation • Systemelemente, Aufstellung von DGLs • Systembeschreibung durch Antwortfunktion • Übertragungsfunktion und Strukturen • Frequenzgang, Ortskurve, Bode-Diagramm • P, PT1, PT2, PTn - Glied • I, D-Glied • PID, P, PI, PD - Regler • Regelkreis: Statisches, Führungs-, Störverhalten • Stabilität – allgemein, Hurwitz und vereinfachtes Nyquist-Kriterium • Empirische Reglereinstellung T-Summe etc.

Praktikum Einführung Simulationssoftware Winfact • Modellierung von Regelstrecken: Drehzahl, Füllstand, Durchfluss • Regleroptimierung am Simulationsmodell • Überprüfung des Streckenmodells mit der realen Versuchsanlage • Regleroptimierung am Versuchsmodell mit Stabilitätsanalyse

4 Lehrformen

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a) Lehrvortrag, seminaristische Lehrveranstaltung, Übung (Vortrag) b) Praktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: Zulassung zu Modulen des Hauptstudiums gemäß Prüfungsordnung gegeben Inhaltlich: Module Mathematik und Physik des Grundstudiums sollten besucht worden sein.

6 Prüfungsformen a) Klausur oder alternativ mündliche Prüfung b) Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und schriftliche Ausarbeitung von 100% der Praktikumsaufgaben. Unbenotete Prüfungsleistung als Voraussetzung für Prüfung unter a)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn die Prüfung unter a) bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Pflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik. Pflichtmodul im Bachelor-

Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen (Studienschwerpunkt Elektrotechnik). 9 Stellenwert der Note für die Endnote

3,0 % 10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Modulbeauftragter: Prof. Bongards a) Lehrender: Prof. Bongards b) Lehrender: Prof. Bongards

11 Sonstige Informationen Literatur: Hildebrand Walter; Kompaktkurs Regelungstechnik; Braunschweig 2001 Serge Zacher, Manfred Reuter; Regelungstechnik für Ingenieure, Analyse, Simulation und Entwurf von Regelkreisen; Wiesbaden 2011 Jörg Kahlert; Simulation technischer Systeme: Eine beispielorientierte Einführung; Wiesbaden 2004

Modul „Elektrotechnik" Kennnummer 06-ELS-02 IET

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 3. Sem.

Häufigkeit des Angebots

2 mal pro Jahr SS und WS

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Elektrotechnik b) Projekte zur

Elektrotechnik

Kontaktzeit 4 SWS / 60 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium 60 h 15 h

Gruppengröße a) Unbegrenzt b) max. 10

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Nach der Bearbeitung des Moduls wird die Studentin / der Student

• Vierpole analysieren und entwickeln können

• elektrische Netzwerke analysieren können

• Ausgleichsvorgänge analysieren können

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• Übertragungsfunktionen analysieren und entwickeln können

• rückgekoppelte Systeme auf ihre Stabilität untersuchen können

Anwendungsbezug:

Die Studentin / der Student erwirbt Grundkenntnisse der Elektrotechnik und

Elektronik.

3 Inhalte a) Vierpoltheorie Netzwerkanalyse Ausgleichsvorgänge Übertragungsfunktionen Stabilität rückgekoppelter Systeme b) Vierpolmessung an einer Transistorschaltung Ausgleichsvorgänge einfacher Netzwerke Messungen von Übertragungsfunktionen

4 Lehrformen

a) Vorlesung b) Projekte

5 Teilnahmevoraussetzungen Zulassung zum Hauptstudium Elektrotechnik und Zulassung zum Hauptstudium Wirtschaftsingenieur (Elektrotechnik)

6 Prüfungsformen a) mündliche Prüfung b) unbenoteter Leistungsnachweis

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Bestandene Prüfung a), vorhandene Leistungsnachweise b)

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Pflichtfach im Hauptstudium Elektrotechnik und im Hauptstudium Wirtschaftsingenieur (Elektrotechnik)

9 Stellenwert der Note für die Endnote 3,0 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Weber

11 Sonstige Informationen -

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Modul Technisches Englisch Kennummer 13-H-00-ITEM

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 5. Sem.

Häufigkeit des Angebots

2 mal pro Jahr (SS und WS)

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen Technisches Englisch

Kontaktzeit 4 SWS / 60 h

Selbststudium 90 h

geplante Gruppengröße

max. 20 Studierende

2 Lernergebnisse / Kompetenzen Das Ziel dieses Seminars ist es, auf der Grundlage von „everyday English“ die vier Kommunikationsfertigkeiten – Hören, Lesen, Sprechen und Schreiben – für den Bereich Technisches Englisch zu entwickeln, zu festigen und zu vertiefen. Der Schwerpunkt liegt hierbei im Bereich der mündlichen Kommunikation. Die Studenten werden, immer mit Blick auf ihr Studium und ihre spätere Berufstätigkeit, in die Lage versetzt, selbständig und zeitökonomisch unter Zuhilfenahme der relevanten Hilfsmittel in der Fremdsprache zu agieren. Im Sinne der interdisziplinären Teamkompetenz wird der Fokus auf das gemeinsame Bearbeiten von Problemstellungen in Kleingruppen gelegt. In selbstständig durchgeführten Sequenzen, die etwa dem Umfang von Kleinprojekten entsprechen, erwerben die Studierenden somit praxisnah spezifische Englischkenntnisse und wenden diese bei der Durchführung ihrer Aufgaben an. Die Studierenden erwerben Grundlagen des technischen Englisch für die ingenieurmäßige Anwendung. Zudem sind sie befähigt, diese in konkreten Situationen umzusetzen.

3 Inhalte Im Seminar werden sowohl authentische Texte verschiedener Quellen, z.B. Fachzeitschriften, Tageszeitungen, Berichte, Fachbücher etc., als auch für den fremdsprachlichen Unterricht aufbereitete Texte verwendet. Diese Texte haben primär die Funktion, die Fertigkeit des „reading for gist“ zu entwickeln. Im Anschluss daran steht eine detailliertere Analyse des Fachinhalts in Bezug auf Verständnis, Wortschatz und Grammatik. Die Komponente „listening skills“ wird u.a. durch eine Reihe von Hörverständnisübungen erarbeitet, wobei Muttersprachler realistische Alltagssituationen für den Bereich Technisches Englisch simulieren. Im Verlauf des Seminars kommen die unterschiedlichsten Methoden zum Einsatz: „controlled and free practice“ von Grammatikstrukturen, Wortschatzarbeit, Textanalyse, Sprachniveau, individuelle Präsentationen, Paar- und Gruppenarbeit, Rollenspiele, Diskussionen, Projektarbeiten etc. Begleitend zum Präsenzseminar werden Multimedia-Programme und unser hochschuleigenes online Sprachenprogramm CLT mit in die Arbeit integriert.

4 Lehrformen seminaristischer Unterricht, Projektarbeiten, Gruppenarbeiten, Rollenspiele etc.

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: Zulassung zum Bachelorstudiengang

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Inhaltlich: Es werden 7 Jahre Schulenglisch als Kenntnisstand vorausgesetzt 6 Prüfungsformen

Zulassung zur Klausur setzt eine 80% Anwesenheit im Seminar voraus 50 % benotete Mitarbeit im Seminar 50 % Klausur

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Erfolgreiche Prüfung nach 6

8 Verwendung des Moduls Pflichtmodul für alle Bachelor Studiengänge des Maschinenbaus und der Elektrotechnik

9 Stellenwert der Note für die Endnote 3%

10 Modulbeauftragte und hauptamtlich Lehrende Monika Fey-McClean OStR’in Ricarda Spence StR‘in

11 Sonstige Informationen Literatur und zusätzliche Resourcen Bauer, Hans-Jürgen: “English for Technical Purposes“, Cornelsen, 2010 Hollett, Vicky /Sydes, John: “ Tech Talk” Oxford University Press, 2010 Maaß, Gabriele, Young, Marilyn: “English for Technical Purposes”, Cornelsen, 2010 Pankhurst, James u.a.: “Technology Matters”, Interaktive Software, Corneslsen Campbell, Simon:”English for the Energy Industry”, Cornelsen, 2008 Williams, Ivor: “English for Science and Engineering”, Thomson/Heinle, 2007 Glendinning, Eric H., Pohl Alison: “Technology”, OUP, 2008 TechnoPlus, Eurokey, Interaktive Software CLT, Campus Language Training, online Sprachtraining McCarthy, Michael, O’Dell, Felicity: “English Vocabulary in Use”, CUP 2010 Hewings, Martin: “Advanced Grammar in Use”, CUP 2010

Pflichtmodule:

4. Semester

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Modul „Bussysteme und Interfaces" Kennnummer 10-BSIV

Workload

150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 4. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1 mal pro Jahr SS

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen • Vorlesung

Bussysteme • Praktikum

Kontaktzeit 3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium 65 h

25 h

Gruppengröße max. 50 max. 16

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sollen b) die Grundkonzepte von Bussystemen analysieren und bewerten c) die Bitübertragung über Physikalische Layer selbständig berechnen und vermessen können, d) Anwendungsbereites Wissen über Arbitrierungsverfahren in praktischen Anwendungen umsetzen, e) die Vor- und Nachteile verschiedener Übertragungsverfahren einordnen können , f) selbständig einfache Bussysteme aufbauen und Konfigurieren, g) einfache USB Systeme über Device-Driver programmieren ( ansteuern / auslesen) h) kleine Client-Server Anwendungen über TCP / IP Sockets selbständig erstellen. Anwendungsbezug: Die Studierenden erlernen damit aktuelle Systeme zu nutzen, und weiter zu entwickeln

3 Inhalte a) Vorlesung Bussysteme und Interfaces

Grundstruktur von Bussystemen / Kommunikationsschnittstellen a) Grundbegriffe der Informationstheorie: Entropie, Redundanz, Entscheidungsgehalt b) Einfache Kanalmodelle, Kanalkapazität ( Shannon, Nyquist–Modell), Einfluss von Störungen / Rauschen c) Physikalische Bitübertragung ( NRZ / RZ Signale, elementare Bitkodierungen) d) BUS- Topolgien ( Ring, Stern, Bus... ) e) Arbitrierungsverfahren ( CSMA- CD, CSMA-CA, TDMA, Token- Ring) f) Anforderungen an Echtzeitsysteme, Algorithmen für globale Zeitbasen (

Lyndius- Welch, Fault Tolerant Averaging, Fault Tolerant Midpoint ) g) Methoden zur Sicherung der Datenintegrität, und Prüfung ( Checksummen, LFSR , Reed- Solomon Parity) h) statistische Ermittlung von Bitfehlerraten i) Grundprinzipien analoger und digitaler Modulationsverfahren Übertragungsmedien für Bussysteme a) Leitungen, Grundzüge der Leitungstheorie: Herleitung der TEM Wellen-

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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gleichung aus dem Ersatzschaltbild, Impedanztransformation einer Leitung b) Wellenwiderstand, Reflexionsverhalten bei beliebigem Abschluss c) Gekoppelte Leitungen, Übersprechen, Vor- und Nachteile paralleler / d) serieller Übertragung Beispielsysteme für Feldbusse und Interfaces a) USB b) CAN c) Ethernet und TCP / IP / UDP, insbesondere Socket-Programmierung d) Einordnung der Schnittstellen im ISO / OSI Referenzmodell e) Vor- und Nachteile einzelner Systeme f) Standardisierte SW- Schnittstellen zur Hardware

Übersicht, und Einführung in Entwicklungswerkzeuge

b ) Praktikum • Ansteuerung und Auslesen von USB Hardware • Dekodierung einer CAN- Botschaft am Oszilloskope, Benchmarkung der • Arbitrierung bei verschiedenen Frames • Programmierung von TCP / IP Sockets ( einfache Client-Server

Anwendungen )

4 Lehrformen a) Lehrvortrag, Übungen b) Praktikum mit Übungen am PC und verschiedenen Hardwareaufbauten

5 Teilnahmevoraussetzungen Mathematik 1 und 2, Grundlagen der Elektrotechnik, Modul Informatik, Fortgeschrittene Kenntnisse in mindestens einer höheren Programmiersprache ( C oder ggf. Visual Basic)

6 Prüfungsformen a) Benotete schriftliche Prüfung b) Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und schriftliche Ausarbeitung von min. 75% der Praktikumsaufgaben. Unbenotete Prüfungsleistung als Voraussetzung für Prüfung unter a) Bildung der Modulnote: 1:0 (a:b)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn die Prüfungsleistung unter a) bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Pflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik. Schwerpunktmodul für den Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen.

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Dr. Klein • Lehrender: Prof. Dr. Klein • Lehrender: Prof. Dr. Klein

11 Sonstige Informationen Literatur: Lawrenz: "Controller Area Network", USB: "USB Complete", Nocker: "Digitale Kommunikationssysteme 1", Lochmann: Digitale Nachrichtentechnik

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

16�

Modul „Digitale Systeme" Kennnummer 09E-DSYS-01

Workload

150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 4. Sem.

Häufigkeit des Angebots

2 mal pro Jahr • SS und

WS • SS und

WS bei personellen Engpässen nur einmal jährlich

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung Digitale Systeme b) Praktikum

Kontaktzeit 3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium 65 h

25 h

Gruppengröße max. 50 max. 16

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sind befähigt, die Grundkonzepte von modernen digitalen Systemen zu analysieren und verstehen, die Vor- und Nachteile verschiedener Architekturen zu bewerten, anwendungsbereites Wissen über Programmierbare Logik praktisch umzusetzen die Modellierungssprache VHDL in den Grundzügen anzuwenden und selbst � dig kleine FPGA- Anwendungen mittlerer Komplexität � zu Anwendungsbezug: Die Studierenden erwerben Grundlagen zu aktuellen Modellierungsssprachen für die Synthese Digitaler Systeme. Zudem sind sie befugt, diese in konkrete Aufgaben umzusetzen.

3 Inhalte a) Vorlesung Digitale Systeme Grundlagen logischer Funktionen

j) Darstellung binärer Informationen: Würfel, Wahrheitstabellen k) Logische Grundfunktionen, Shannonscher Entwicklungssatz und

Inversionssatz, Bool´sche Algebra, Funktionen und Funktionale l) Vollständige Operatorensysteme: UND - ODER - NICHT; NAND - NOR;

UND - Antivalenz; Negierte Logik; Maxterm / Minterm Entwicklung m) kanonische Formen dualer Logik Systeme: disjunktive Normalform;

konjunktive Normalform, Umrechnung der Systeme ineinander Optimierung

e) Technologieunabhängige Optimierung: Karnaugh- Tafeln; Optimierung nach Quine Mc-Clusky, Behandlung von unvollständigen Wahrheitstabellen

f) Technologieunabhängige Optimierung in silicon compilern: structuring, flattening

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

17�

g) Hazards und Spikes und systhematische Methoden zu dessen Elimination h) Trade-off Leistungs-Kosten

Kombinatorische Logik g) Gatter und Logik Familien Beispiele f. die Realisierung von elementaren

Gattern in CMOS h) Einführung in VHDL 1: Grundaufbau einer VHDL- Datei, Schlüsselwörter,

Definitionen, Anweisungen, Operatoren; Beispiele für kombinatorische und sequentielle Logik

i) Multiplexer / Demultiplexer / Dekoder, Multiplexer als allgemeiner Logik Block, Realisierung beliebiger Logik- Funktionen mit Multiplexern

j) Einführung in VHDL 2: Strukturierte Modellierung, components und Signalzuweisungen zu physikalischen Einheiten

sequentielle Logik • Flip- Flops / Latches / Speicherbausteine, Schieberegister, LFSR • Zustandsautomaten, VHDL: parallele prozesse und synchronisation

b) Praktikum :

• Ein- Ausgabe, Flankentriggerung, Schrittmotor- Ansteuerung • PWM, Elektronischer Würfel, Reaktionszeitmesser

4 Lehrformen

a) Lehrvortrag, Übungen b) Praktikum mit Übungen am PC und verschiedenen Hardwareaufbauten

5 Teilnahmevoraussetzungen Mathematik 1 und 2 , Grundlagen der Elektrotechnik

6 Prüfungsformen • Benotete schriftliche Prüfung • Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und schriftliche Ausarbeitung von

min. 75% der Praktikumsaufgaben. Unbenotete Prüfungsleistung als Voraussetzung für Prüfung unter a)

Bildung der Modulnote: 1:0 (a:b) 7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn die Prüfungsleistung unter a) bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Pflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik/Elektronik

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Dr. Klein a) Lehrender: Prof. Dr. Klein b) Lehrender: Prof. Dr. Klein

11 Sonstige Informationen Literatur: Katz: Contemporary Logic Design; Reichhardt / Schwarz „ VHDL- Synthese, Roth: „Digital Systems Design Using VHDL“

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

18�

Modul „Analoge Systeme“ Kennummer 08E-ASYS-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 4. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Jedes Semester

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung b) Praktikum

Kontaktzeit 4 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium 65 h 25 h

geplante Gruppengröße

min. 15 max. 40

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sollen die Grundlagen, Architekturen, Funktionen und Merkmale von Analogen Systemen verstehen lernen. Sie sollen selbstständig analoge Verhaltensmodelle entwickeln können. Die Studenten können die vier Grundformen der Rückkopplung in analogen Schaltungen anwenden. Sie sollen befähigt werden analoge Schaltungen und größere analoge Systeme zu entwickeln. Besonderer Wert wird auf den interdisziplinären Ansatz gelegt. Die Studierenden werden befähigt verschiedene Fachgebiete miteinander zu verknüpfen. Das Arbeiten mit Simulationsprogrammen wie LTSPICE, Filter-Software und MATHCAD wird geübt. Die Studenten können aktive Analogschaltungen mit FET, BPT und OPAMP entwickeln. Sie werden befähigt mehrstufige aktive Filter zu berechnen und mit Software-Unterstützung zu entwickeln.

Anwendungsbezug: Der teamorientierte Arbeitsstil und die praxisnahe Vorgehensweise werden geübt. Das Vortragen von Arbeitsresultaten im Kolloquium wird gefestigt. Insbesondere wird die Erstellung von Pflichtenheften und die Interpretation von Datenblättern geübt.

3 Inhalte c) Vorlesung Analoge Systeme

o Einführung in die Theorie analoger Systeme o Modellbildung und Simulation o Verfahren zur Berechnung analoger Systeme o Theorie der Gegenkopplung o Analoge Grundschaltungen o Theorie und Technik des Analogfilters o Umwelt und Analogelektronik o Ausblick: Opto- und Quantenelektronik

d) Praktikum Analoge Systeme o Simulation von Analogschaltungen mit PSPICE o Methoden der symbolischen Elektronik mit MathCad o Berechnung, Aufbau und Vermessung von Analogfiltern o Kolloquium zum Praktikum

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

19�

4 Lehrformen Lehrvortrag, Seminar, Kolloquium, Praktikum, Projektarbeit, Gruppenarbeiten

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: Kenntnisse der Grundlagen der Elektrotechnik Inhaltlich: Einführung in die Elektrotechnik I + II, Elektrotechnik, Elektronik

6 Prüfungsformen e) Klausur b) Leistungsnachweis durch schriftliche Ausarbeitung der Aufgaben und erfolgreiche Teilnahme am Praktikum.

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn jede einzelne Prüfungsleistung bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Pflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik/Elektronik, sonst Wahlpflichtfach, Zusatzfach

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Dr. H. Bärwolff f) Prof. Dr. H. Bärwolff b) Prof. Dr. H. Bärwolff

11 Sonstige Informationen Als Simulatoren werden PSPICE, MathCad und Filtersoftware eingesetzt. Es wird eine Exkursion durchgeführt. Literatur:

- Tietze/Schenk, Einführung in die Halbleiterelektronik, Springer - M. E. van Valkenburg et. al., Design of Anlog Filters, Oxford University

Press - B. Beetz, Elektroniksimulation mit PSPICE, Vieweg - Wunsch/Schreiber, Analoge Systeme, Springer - Johns/Martin, Analog Integrated Circuit Design, John Wiley

Skripte, Übungsaufgaben, Praktikumsunterlagen, detaillierte Terminpläne sowie weiterführende Informationen zur Vorlesung können auf den jeweiligen Veranstaltungsseiten unter http://www.gm.fh-koeln.de/~baerwolf/ abgerufen werden.

Modul „Elektronische und optische Messsysteme“ Kennummer 11-MES-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 4. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Jedes Semester

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung b) Praktikum

Kontaktzeit 4 SWS / 60 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium 60 h 15 h

geplante Gruppengröße 40 Studierende

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sind befähigt, elektronische und optische Messtechnik zur Bestimmung physikalisch-, technischer Größen anzuwenden und elektronische/optische Messsysteme zu konzipieren.

3 Inhalte g) Vorlesung Elektronische und optische

Messsysteme o Einführung in die Theorie der Messsysteme o Systematik der optoelektronischen und physikalischen Effekte o Arten und Aufbau von optoelektronischen Sensoren o Konzepte der Messelektronik und Messverstärker o A/D-Wandlung und rechnergestützte Messsysteme o Software (LabView/LabWindows) für elektronische und optische Messsysteme o Beispiele von elektronischen und optischen Messsystemen o Ausblick und Zukunft von optoelektronischen Messsystemen

h) Praktikum

o Vermessung von optoelektronischen Bauelementen o Aufbau optoelektronischer Systeme

4 Lehrformen

a) Lehrvortrag, Seminar, Kolloquium b) Praktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: Erfolgreicher Abschluss der Fächer des Grundstudiums der Bachelor-Studiengänge Ingenieurwissenschaften. Inhaltlich: Kenntnisse, die im Modul Einführung in die Elektrotechnik I + II und Elektronik vermittelt werden.

6 Prüfungsformen a) Klausur b) Leistungsnachweis durch schriftliche Ausarbeitung der Aufgaben und erfolgreiche Teilnahme am Praktikum. Praktikumsbeitrag jedes Teilnehmers wird korrigiert und bewertet. Es wird ein Kolloquium durchgeführt. Die Modulnote wird mit folgender Gewichtung gebildet: Praktikumsbeitrag 20 %, Kolloquium 20 % und Klausur 60 %.

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn jede einzelne Prüfungsleistung bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Pflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik/Elektronik. Schwerpunktmodul für den Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen.

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Prof. Dr. H. Bärwolff

11 Sonstige Informationen Als Simulatoren werden PSPICE, MathCad und DAQ-Software eingesetzt. Es wird eine Exkursion durchgeführt. Literatur: - Tietze/Schenk, Einführung in die Halbleiterelektronik, Springer, 2005 - Felderhoff/Freyer, Elektrische und elektronische Messtechnik, Hanser, 2003 - Saleh/Teich, Grundlagen der Photonik, Wiley-VCH, 2008 Skripte, Übungsaufgaben, Praktikumsunterlagen, detaillierte Terminpläne sowie weiterführende Informationen zur Vorlesung können auf den jeweiligen Veranstaltungsseiten unter

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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http://www.gm.fh-koeln.de/~baerwolf/ abgerufen werden.

Modul “Industrielle Kommunikationssysteme” Kennnummer 08A-InKOM

Workload 150 h

Credits 5 CP

Semester 5

Häufigkeit jedes Semester

Dauer 1 Sem.

1 Lehrveranstaltungen i) Lehrvortrag j) Praktikum

Kontaktzeit 3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium 60 h 30 h

Gruppengröße 40 20

2 Lernergebnisse / Kompetenzen Die Studierenden erwerben vertiefende Kenntnisse zu den Grundlagen, Architekturen, Funktionen und Merkmalen von Industriellen Kommunikationssystemen. Sie kennen die Konzepte typischer, in der Anwendung (Schwerpunkt Fertigungsautomation) eingesetzten Lösungen am Beispiel von PROFINET. Sie können die Projektierung und Programmierung dieser Systeme durchführen und kennen die Konzepte und Methoden zur Fehlerdiagnose und Fehlerbehebung. Bei der Kommunikationsanalyse und Diagnose von Fehlfunktionen haben sie bereits erste Erfahrungen gesammelt.

3 Inhalte a) Vorlesung

• Historische Entwicklung der Industriellen Kommunikationssysteme • Feldbusse PROFIBUS, INTERBUS, CAN • Industrial Ethernet (Ethernet/IP, PROFINET) • IP-basierte Protokolle und Dienste • PROFINET Protokolle (RT, IRT) • Management-Protokolle (snmp, LLDP) • GSD / GSDML • WLAN und Bluetooth für Automatisierungsprotokolle • IT-Security Aspekte in der Automation • Funktionale Sicherheit (Safety) und Kommunikationssysteme • Anwendungsbeispiele (PROFINET)

b) Praktikum

• Projektierung PROFINET • Messaufbau, Ethernet Monitoring • Protokollanalyse PROFINET • Management-Protokolle (SNMP-, LLDP-Protokoll) • Protokollanalyse IP-basierte Dienste (Schwerpunkt http)

4 Lehrformen

k) Lehrvortrag l) Praktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen

Kenntnisse, die im Modul Informatik vermittelt werden Grundkenntnisse der

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

22�

6 Prüfungsformen m) Benotete Klausur n) Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und schriftliche Ausarbeitung von min.

75% der Praktikumsaufgaben.

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten o) erfolgreiche Prüfung nach 6 a) p) Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und schriftliche Ausarbeitung von min.

75% der Praktikumsaufgaben. Unbenotete Prüfungsleistung als Voraussetzung für Prüfung unter a).

8 Verwendung des Moduls Pflichtmodul für die Bachelor-Studiengänge Elektrotechnik mit Schwerpunkt Automatisierungstechnik.

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Klasen q) Prof. Klasen r) Prof. Klasen

11 Sonstige Informationen Literatur:

o Klasen, F.: Industrielle Kommunikation mit Feldbus und Ethernet, VDE Verlag 2012, ISBN 978-3-8007-3297-5

o Popp, M.: Das PROFINET IO-Buch, Hüthig

Modul „Projektmanagement “ Kennummer Workload

150 h Credits

5 Studien-semester 4. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Jedes Semester

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung b) Übung c) Projektarbeit

Kontaktzeit a) 1 SWS / 15 h b) 1 SWS / 15 h c) 1 SWS / 15 h

Selbststudium a) 15 h b) 15 h c) 75 h

geplante Gruppengröße

a) 60 Studierende b) 20 Studierende c) ca. 5 Studierende pro Projektgruppe

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden setzen sich in vertiefender Weise mit der Projektmanagementthematik auseinander und werden so auf das spätere Arbeiten als Ingenieur in Projekten vorbereitet. Folgende Kompetenzen erwerben die Teilnehmenden: - Umfassendes Verständnis für die Erfolgsfaktoren gelingender Projektarbeit; - kennen, verstehen und anwenden zentraler Projektmanagementmethoden bezüglich

Auftrags- und Zielklärung, Projektplanung, Risikomanagement und Projektcontrolling; - umfassendes Bewusstsein über die Bedeutung von kommunikativen und sozialen Faktoren

des Projektmanagements (z.B. Machtpromotoren, Stakeholder, Kommunikation in Projektgruppe ...) sowie Kenntnisse und Fähigkeiten zum Management dieser kommunikativen und sozialen Faktoren;

- erkennen eigener Stärken und Schwächen in der Projektarbeit, Sensibilisierung für eigene

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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Potenziale in Bezug auf das Leiten von Projekten. 3 Inhalte

Die Inhalte des Moduls orientieren sich an den Qualifizierungsschwerpunkten der Deutschen Gesellschaft für Projektmanagement e.V. (GPM) sowie der IPMA (International Project Management Association). Folgende Inhalte werden vermittelt/erlernt: - Rückblick auf Grundlagen des Projektmanagements (vgl. Modul „Wiss. Arbeiten und Grundlagen der Projektarbeit) - Vorgehensweisen der Auftrags- und Zielklärung in Projekten - Methoden der Projektplanung (u.a. Netzplantechnik) - Methoden der Risikoanalyse und des Risikomanagements - Methoden des Projektcontrollings (Meilensteintrendanalyse, Stichtagskontrolle ...) - Stakeholdermanagement in Projekten (u.a. Bedeutung von Machtpromotoren) - Änderungsmanagement in Projekten - Wirtschaftlichkeitsanalyse in Projekten - Vertragsgestaltung in Projekten - Berichtswesen und Dokumentation in Projekten - Das Softwaretool MS-Project zur Unterstützung der Projektgruppenarbeit - Anforderungen an Projektleiter, Auswahl und Entwicklung von Projektleitern - Management kritischer Kommunikationssituationen in Projekten (z.B. Konfliktmanagement) - Gestaltung der Teamarbeit (Teambuilding und Teamentwicklung, Moderation von Projektgruppensitzungen ...) - Motivation in Projektgruppen - Interkulturelle Aspekte der Projektarbeit

4 Lehrformen - Vorlesung - Übung: Methoden in kleineren Gruppen unter Anleitung erproben - Vom Dozenten begleitete Projektarbeit in Teams mit ca. 5 Studierenden Die Projektarbeit dient dazu, sich in Kleingruppen anhand von Literatur die Inhalte der Veranstaltung anzueignen und diese für die Lösung von Projektaufgaben einzusetzen. Die Projektarbeiten werden durch den Dozenten begleitet; im Rahmen von Meilensteintreffen sind Zwischenergebnisse zu präsentieren. Die Projektarbeit endet a) mit einer abschließenden Präsentation durch das Projektteam, an der der Dozent sowie alle Studierenden teilnehmen, und b) der Übergabe der Projektergebnisse in Form einer Projektdokumentation. Die Projektergebnisse haben zwei Aspekte abzudecken: (1) Die inhaltlichen Projektergebnisse; (2) Kritische Reflexion der Projektarbeit sowie des Arbeitens im Team.

5 Teilnahmevoraussetzungen Abgeschlossenes Grundstudium

6 Prüfungsformen a) Schriftliche und mündliche Präsentation der Ergebnisse der Projektarbeit b) Klausur

Bildung der Gesamtnote: Mittelwert aus der Noten für a) und b), Gewichtung der beiden Teile 1:1.

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Bestandene Modulklausur sowie erfolgreiche Projektarbeit

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) - Bachelorstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen: Pflichtfach im Hauptstudium - Bachelorstudiengang Elektrotechnik: Pflichtfach im Hauptstudium

9 Stellenwert der Note für die Endnote

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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2,75% 10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Modulbeauftragte/r: Prof. Dr. S. Stumpf Lehrender: Prof. Dr. S. Stumpf

11 Sonstige Informationen Ausgewählte Literatur: GPM Deutsche Gesellschaft für Projektmanagement & Gessler, M. (Hrsg.) (2010).

Basiszertifikat im Projektmanagement (GPM, 3. Auflage). Nürnberg: GPM Deutsche Gesellschaft für Projektmanagement.

Kraus, G. & Westermann, R. (2010). Projektmanagement mit System. Organisation, Methoden und Steuerung (4. Auflage). Wiesbaden: Gabler.

Möller, T. & Dörrenberg, F. (2003). Projektmanagement. München: R. Oldenbourg.

Modul "Robotik" Kennnummer: 09A-ROB-01

Work load 150 h

Kreditpunkte 5 CP

Studiensemester 4. Sem.

Dauer 1 Sem.

1 Lehrveranstaltungen Vorlesung Praktikum

Kontaktzeit 3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium 65 h 25 h

Gruppengröße a) max. 40 b) max. 4

2 µ) Lernergebnisse/Kompetenzen

Die Studierenden sollen die grundlegenden Methoden und Techniken der Industrierobotersteuerungen und Robotik kennen und verstehen. Speziell sollen drei Ziele erreicht werden: • Die Studierenden sollen das "System" Industrieroboter mit seinen Komponenten,

Funktionsschemata und Anwendungen kennen sowie die Einbindung in eine industrielle Umwelt.

• Die Studierenden sollen Kenntnisse über die Steuerung, Programmierung und Simulation von Robotern, anwenden könne.

• Die Eigenschaften, die für eine Auswahl bei der Beschaffung und für den Einsatz von Industrierobotern wichtig sind beschreiben können.

• Die Studierenden sollen einen erhalten Überblick über die modernen Entwicklungen in der Robotik und über neue Einsatzfelder (Serviceroboter, autonome mobile Roboter)

Die Studierenden sollen in der Lage sein, ein Industrierobotersystem zu bedienen und einfache Anwendungsaufgaben sowohl im Teach-in-Verfahren als auch mit Hilfe einer Roboterprogrammiersprache zu programmieren. Generell soll der zukünftige Ingenieur in die Lage zu versetzen, mit Robotern umzugehen und die speziellen Anforderungen und Probleme der Robotik zu verstehen.

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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3 Inhalte Vorlesung Robotik • Aufbau, Steuerung und Einsatz von Industrierobotern und autonomer mobiler

Roboter Einführung und Historie Klassifikation von Roboter Grundbestandteile eines Roboters Kinematik Bewegungsregler des Roboters Navigation Programmierung von Roboter • Komponenten eines Industrieroboters Robotersteuerung Sensorik und Industrielles Umfeld Programmierung von Industrierobotern Manipulatoren Einsatz von Industrierobotern • Mathematische Grundlagen zur Robotersteuerung Kartesische Koordinatensysteme und geometrische Operationen Frame-Konzept Homogene Transformationen Vorwärtstransformation und inverse Koordinatentransformation Interpolationsverfahren • Serviceroboter Aufbau und Funktion von autonomen mobilen Robotern Anwendungen in Bauindustrie, Medizin-, Unterwassertechnik, Verkehrswesen u.a. Neue Techniken in der Robotik

Praktikum

Bedienen und Anwendung des Teach-in-Verfahrens bei verschiedenen Robotertypen Teach-in-Programmierung von einfachen Bewegungsprogrammen Offline-Programmierung von Bewegungsprogrammen Anwendung des Frame-Konzepts und geometrischer Operatoren beim Programmieren mit Roboterprogrammiersprachen

4 Lehrformen a) Lehrvortrag, Übungen b) Praktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen

Grundlage sind Kenntnisse in den Fächern Programmieren (für die Praktikumsaufgaben), Mathematik (für die Übungsaufgaben zur Steuerung von Robotern) und Regelungstechnik (für das Verständnis der Robotersteuerung).

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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6 Prüfungsformen a) Klausur

b) Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und schriftliche Ausarbeitung der Praktikumsaufgaben. Unbenotete Prüfungsleistung als Voraussetzung für Prüfung unter a)

b) Übungen mit Punktsystem

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn jede einzelne Prüfungsleistung bestanden wurde.

8 Verwendbarkeit des Moduls Pflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik/Automatisierungstechnik. Schwerpunktmodul für den Bachelorstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen.

9 Stellenwert der Note in der Endnote 2,5 %

10 Häufigkeit des Angebots 2 mal pro Jahr (Sommersemester und Wintersemester)

11 Modulbeauftragter und Lehrende Prof. Dr. Ch. Klein hauptamtlich Lehrende a) Lehrender: Prof. Blume b) Lehrender: Prof. Blume

12 Sonstige Informationen Es werden ein ausführliches Skript, Übungsblätter und die Folien zur Verfügung gestellt.

Modul „Systemtheorie“ Kennummer

07E-SYST-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 5. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1 mal p.a. im WS

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung b) Praktikum

Kontaktzeit c) 3 SWS / 45 h d) 1 SWS / 15 h

Selbststudium c) 65 h d) 25 h

geplante Gruppengröße d) max. 40 e) max. 8

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Nach der Bearbeitung des Moduls wird die Studentin / der Student

a) Vorlesung Systemtheorie

• Übertragungsfunktionen in der S-Ebene, Pol- und Nullstellen anwenden können

• Systeme als Block-Schaltbild oder Signalfluss-Graph darstellen können

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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• das Faltungsintegral, Fourier-Transformation, Abtasttheorem, Z-Transfor-mation mit den spezifischen Eigenschaften sicher anwenden können

• Pole- und Nullstellen von der S- in die Z-Ebene sicher abbilden können • elementare zeitdiskrete Filterstrukturen kennen (Vertiefung in der Vorl. DSV) • die Eigenschaften und Regeln zur Konstruktion eines transponierten Systems

kennen uns sicher anwenden können • wissen, unter welchen Bedingungen die DFT/FFT hergeleitet wurde und sie

sich sinnvoll und sicher anwenden lässt • die Grundlagen der Multiratensignalverarbeitung beherrschen sowie die Multi-

raten-Multiphasen-Darstellung von Filtern kennen und anzuwenden gelernt

b) Praktikum Systemtheorie (Anwendungen in Matlab/Simulink bzw. SciLab/Xcos)

• kann selbstständig Pole- und Nullstellen von der S- in die Z-Ebene und zurück übertragen und die Bedingungen der Abtastung dabei berücksichtigen

• kennt detailliert die Möglichkeiten und Grenzen der DFT/FFT • kann einen FIR-Tiefpass in einen Multiphasen-Multiraten-Downsampling FIR

übertragen (Downsampling-Filter eines Sigma-Delta-AD-Wandler-Modells)

3 Inhalte

Grundlagen zur Systemtheorie und Multiraten-Signalverarbeitung 4 Lehrformen

a) Der Lernstoff wird mit Hilfe von Screen-Recording-Videos von den Studierenden zu einem selbst erarbeiteten Skript zusammengefasst. Jeder Studierende bestimmt dabei den Zeitpunkt und die Geschwindigkeit der Bearbeitung selbst. Die Studierenden kommen also vorbereitet in die Vorlesung. Darauf aufbauend wird in der Vorlesung das Verständnis durch einfache Fragestellungen überprüft und vertieft.

b) Test vor jeder Übung (ca.20 min), passend zum Aufgabenblatt, Praktikum 5 Teilnahmevoraussetzungen

Formal: keine, die Prüfung in den Modulen des 1.und 2. Semesters und im Modul Elektrotechnik 3 wird nachdrücklich empfohlen

Inhaltlich: Kenntnisse, die im Modul Elektrotechnik 3 vermittelt werden

6 Prüfungsformen

a) Klausur, alternativ mündliche Prüfung b) Leistungsnachweis durch Teilnahme an 75% der regelmäßigen Tests jeweils zu

Beginn der Übung als Voraussetzung für Prüfung unter a)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn jede einzelne Prüfungsleistung bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

Pflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik/Elektronik,

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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Wahlpflichtmodul im Bachelorstudiengang Elektrotechnik/Automatisierungstechnik

9 Stellenwert der Note für die Endnote

2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrend

Modulbeauftragter: Prof. Kampmann a) Prof. Kampmann b) Prof. Kampmann

11 Sonstige Informationen

Der Desktop des Serversystems für den Lehrbetrieb wird exportiert (NXclient), um den Studierenden einen einfachen und schnellen Zugang zu allen Werkzeugen des CAE-Labors zu geben und gleichzeitig von Rechner-Installationsaufgaben zu entlasten.

Literatur: Girod et. al., Einführung in die Systemtheorie, ISBN 3-519-06194-5 Lüke, Signalübertragung, ISBN 3-540-54824-6 Vaidyanathan, P.P., Multirate systems and filter banks, ISBN 0-13-605718-7

Modul “Automatisierungssysteme” Kennnummer 07A-AUT

Workload 150 h

Credits 5 CP

Semester 5

Häufigkeit jedes Semester

Dauer 1 Sem.

1 Lehrveranstaltungen Lehrvortrag Praktikum

Kontaktzeit 3 SWS / h 1 SWS / h

Selbststudium τ) 60 h υ) 30 h

Gruppengröße ϖ) 40 ω) 20

2 Lernergebnisse / Kompetenzen Die Studierenden erwerben vertiefende Kenntnisse zu den Grundlagen, Architekturen, Funktionen und Merkmalen von Automatisierungssystemen und deren Komponenten (SPS, HMI, Feldgeräte, Feldbus). Sie kennen die Konzepte typischer, in der Anwendung (Schwerpunkt Fertigungsautomation) eingesetzter Lösungen am Beispiel von S7/STEP7. Sie können die Projektierung und Programmierung dieser Systeme selbstständig durchführen und mögliche Fehler analysieren. Sie können die Konzepte und Methoden zur Fehlersuche und –behebung anwenden. Dabei sind sie konzeptionell in der Lage, die Funktionen und Schnittstellen der einzelnen Automatisierungskomponenten für unterschiedliche Aufgabenstellungen und Anwendungsfälle zu analysieren und zu spezifizieren.

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

29�

3 Inhalte c) Vorlesung

• Aufbau und Funktionsweise einer SPS o Architektur, Funktionsweise o Datenformate, Signalarten

• Programmiersprache STEP 7 o Norm IEC 61131, Konfigurieren und Parametrieren o Steueranweisungen o Adressierung, Merker, Datenbausteine o Programmdarstellung

• Grundlagen der Feldbustechnik am Beispiel PROFIBUS • Visualisierungssyteme

o Funktionsweise, Konfiguration, Projektierung • Sicherheitstechnik mit SPS:

o Normen, Funktionsweise, o Projektierung, Programmierung

d) Praktikum

• Hardware-Projektierung von Automatisierungssystemen • Programmierung (Simulationsmodelle, Modellanlagen, Modellfabrik) • Projektierung Visualisierungssysteme

4 Lehrformen

s) Lehrvortrag t) Praktikum

ξ) 5 Teilnahmevoraussetzungen

Kenntnisse, die im Modul Informatik vermittelt werden Grundkenntnisse der

6 Prüfungsformen u) Benotete Klausur v) Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und schriftliche Ausarbeitung von min.

75% der Praktikumsaufgaben. ψ)

ζ)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten w) erfolgreiche Prüfung nach 6 a) x) Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und schriftliche Ausarbeitung von min.

75% der Praktikumsaufgaben. Unbenotete Prüfungsleistung als Voraussetzung für Prüfung unter a). αα)

8 Verwendung des Moduls Pflichtmodul für die Bachelor-Studiengänge Elektrotechnik mit Schwerpunkt Automatisierungstechnik. Schwerpunktmodul für den Bachelor-Studiengang Wirtschaftsingenieur-wesen/Elektrotechnik.

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Klasen y) Prof. Klasen z) Prof. Klasen )

11 Sonstige Informationen

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

30�

Literatur: aa) Programmieren mit STEP 7 , Siemens, 6ES7810-4CA08-8AW0 bb) Erste Schritte und Übungen mit STEP 7, Siemens, 6ES7810-4CA08-8AW0

Pflichtmodule:

5. Semester

Modul „Embedded Systems" Kennnummer EMBS

Workload

150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 5. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1 mal pro Jahr WS

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung Embedded Systems b) Praktikum

Kontaktzeit 3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium 65 h

25 h

Gruppengröße max. 50

max. 16

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sollen

die Grundkonzepte von Mikrocontrollern analysieren und bewerten, die Vor- und Nachteile verschiedener Architekturen analysieren und bewerten,, anwendungsbereites Wissen über die on- Chip Peripherie eines Mikrocontrollers in praktischen Beispielen umsetzen selbständig kleine Anwendungen mittlerer Komplexität erstellen können Anwendungsbezug: Mit diesem Wissen und den Erfahrungen können Studenten moderne Systeme bewerten und weiter entwickeln. Nahezu 90 % aller modernen Systeme sind basiert auf Mikroprozessoren. Daher ist dies eine elementare Grundtechnologie

3 Inhalte a) Vorlesung Embedded Systems Grundlagen und Architekturen von Prozessorstrukturen

n) Von Neumann- Rechner / Harvard- Architektur o) CISC / RISC Architekturen, CPU- Datenpad p) ALU und elementare Maschinentypen ( Akkumulatormaschiene ) q) Pipelining, barrel- shifter, Daten-Hazards r) Peripherie von Mikroprozessoren ( Timer, UART, Port-Logik, ADC ...) s) Interrupt-Hardware und Verarbeitung, Polling, DMA t) standardisierte SW- Schnittstellen zur Hardware u) Übersicht, und Einführung in Entwicklungswerkzeuge ( ASM, C )

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

31�

v) cache Topologien und Replacement Strategien w) Echtzeit TASK- Sheduler

Programmier- und Entwufsmethoden für Software

i) Assemblerprogramme, und Syntax j) Cross-Compiler ( C ) k) Ausblick auf UML, CASE- Tools, Programmierung in Struktogrammen und

State-charts Erlernen von Beispiel CPU's

k) Freescale HCS12 / S12X oder TI MSP- 430 l) Programmiermodell der CPU m) Aufbau und Funktion der on-Chip Peripherie ( Timer, ADC, Port, n) Kommunikationsschnittstellen, UART / FULL- CAN Controller, CAN-

Betriebsparameter ) Systempartitionierung

• jeweilige Vorteile / Nachteile / Grenzen von Hardware / Softwarelösungen • Trade-off Leistung – Kosten

Programm- und Arbeitsspeicher

Physikalischer Aufbau ROM, EPROM, FLASH, EEPROM Physikalischer Aufbau RAM, D-RAM, SD-RAM Speicherorganisation, Paging, Refresh Vergleich der Betriebs- und Leistungsparameter

b) Praktikum Hardwarenahes Programmieren einfacher Beispielanwendungen in C

4 Lehrformen

a) Lehrvortrag, Übungen b) Praktikum mit Übungen am PC und verschiedenen Hardwareaufbauten

5 Teilnahmevoraussetzungen Programmiersprache C, Grundlagen der Elektrotechnik

6 Prüfungsformen a) Benotete schriftliche Prüfung b) Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und schriftliche Ausarbeitung von min. 75% der Praktikumsaufgaben. Unbenotete Prüfungsleistung als Voraussetzung für Prüfung unter a) Bildung der Modulnote: 1:0 (a:b)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn die Prüfungsleistung unter a) bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Pflichtmodul für alle Elektrotechnik Bachelor-Studiengänge der Ingenieurwissenschaften ( Automatisierungstechnik, Elektronik )

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Dr. Klein

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

32�

a) Lehrender: Prof. Dr. Klein b) Lehrender: Prof. Dr. Klein

11 Sonstige Informationen Literatur: Kreidl et. al. „Mikrocontroller-Design “, Herrmann: „ Rechnerarchitektur“, Sturm: „ Mikrocontrollertechnik“

Modul „Leistungselektronik" Kennnummer 15E-LEL-1

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 5. Sem.

Häufigkeit des Angebots

2 mal pro Jahr a) SS und WS b) SS und WS

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen • Vorlesung • Praktikum

Kontaktzeit

3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium

65 h

25 h

Gruppengröße a) max. 40 b) max. 4

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sollen: - Bauteile und Komponenten in deren Funktion analysieren, bewerten und anwenden können - grundlegende, Architekturen, Funktionen und Merkmale von Komponenten und Systemen modellieren und selbständig Systemauslegungen durchführen können. Dabei sollen sie insbesondere konzeptionell in der Lage sein, die Systeme und elektronischen Komponenten für unterschiedliche Aufgabenstellungen und Anwendungsfälle zu spezifizieren. Anwendungsbezug: intelligente Leistungssteuerung ist heute in fast jedem modernen System integriert. Diese fach ermöglichst daher auch eine sehr gute Vernetzung mit anderen Fächern wie Embedded Systems oder Bussysteme, um moderne Systeme zu bewerten und zu verstehen.

3 Inhalte a) Vorlesung Bauelemente der Leistungselektronik Anwendungen im KFZ und Industrie Smart Power Systeme Schaltnetzteile potentialfreie Ansteuerung und Strommessung b) Praktikum Modellierung von Leistungsschaltern und deren Ansteuerung sowie Dimensionierung von Schaltreglern

.1. Aufbau von Schaltungen im Leistungsbereich bis 100W auf Leiterplatte

.2. Messverfahren für die potentialfreie Ansteuerung und Strommessung 4 Lehrformen

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

33�

a) Lehrvortrag, seminaristische Lehrveranstaltung, Übung (Vortrag) b) Praktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen Kenntnisse, die in den Modulen Elektronik und Elektrotechnik vermittelt werden.

6 Prüfungsformen a) Klausur ( 50%) b) benotete Projektarbeit ( 50%)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn jede einzelne Prüfungsleistung bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Pflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik/Elektronik.

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Dr. Ch. Klein a) Lehrender: Dr. Ch. Klein b) Lehrender: Dr. Ch. Klein

11 Sonstige Informationen Literatur: Specovius: Grundkurs Leistungselektronik

Modul „Digitale Signalverarbeitung“ Kennummer 13E-DSV-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 5. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1 mal p.a. im WS

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung b) Praktikum

Kontaktzeit e) 1 SWS / 15 h f) 3 SWS / 45 h

Selbststudium e) 25 h f) 65 h

geplante Gruppengröße f) max. 24 g) max. 12

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Nach der Bearbeitung des Moduls wird die Studentin / der Student

a) Vorlesung Digitale Signalverarbeitung • die Bilineartransform zu beherrschen • komplexe Polstelle, Aufbau von Oszillatoren berherrschen • als Beispiel eines FIR-Systems: einen Hilbert-Filter beherrschen • grundlegende Betrachtungen zu Linearphasen-Filtern verstanden haben • Multiraten-Signalverarbeitung berherrschen, Erweiterung: Sub-Band-

Coding • Zahldarstellung in Fixed Point und Floating Point, Numerische Probleme

b) nach dem Praktikum Digitale Signalverarbeitung beherrscht der Student

• die Arbeitsumgebung, PN-Machting (Bsp. Tiefpass)

F l o a t i n g F r a m eF l o a t i n g F r a m e

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• die Anwendung der bilinear-Transformation (Bsp. Allpass, mit Anwendungen)

• den Aufbau eines Oszillators und eines DCO, Probleme der Steuerung • den Aufbau eines Hilbert-Filters, Test, Anwendung für Phasendetektor,

Welligkeit • die Berechnung und Implementierung elementarer Filter (TP,HP,BP, BS,

Differenzierer) aus der Vorgabe im Frequenzbereich (inv. Fourier-Transf, IDFT, etc.)

• die Anwendung von Fensterfunktionen • den Vergleich mit Ergebnissen eines kommerziellen Filterdesign-

Werkzeugs (QED von Momentum Systems) • ein Systembeispiel: PLL für Sinus-Signale; Stabilität, statisches und

dynamisches Verhalten • die Multiraten/Multiphasen-Implementierung eines FIR-Filters, Multiraten-

Filterdesign-Werkzeug (Momentum Systems) • Beispiele zu numerischen Problemen: Wortlängenprobleme in IIR-Filtern

(limit cycles), Quatisierungsprobleme bei Koeffizienten

Inhalte Auf dem Kurs Systemtheorie aufbauend wird der Stoff bis in die Implementierung in C/C++Code ausdifferenziert und auf verschiedene Anwendung erweitert

4 Lehrformen a) Der Lernstoff wird mit Hilfe von Screen-Recording-Videos von den Studierenden

zu einem selbst erarbeiteten Skript zusammengefasst. Jeder Studierende bestimmt dabei den Zeitpunkt und die Geschwindigkeit der Bearbeitung selbst. Die Studierenden kommen also vorbereitet in den seminaristischen Teil. Darauf aufbauend wird das Verständnis durch die Bearbeitung der eigene Implementierungen vertieft.

b) Praktikum, seminaristische Lehrveranstaltung

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: keine, Prüfung in Modul Systemtheorie wird nachdrücklich empfohlen

Inhaltlich: Kenntnisse, die im Modul Systemtheorie vermittelt werden

6 Prüfungsformen

c) Klausur, alternativ mündliche Prüfung d) Leistungsnachweis durch vollständige Teilnahme an den praktischen Übungen

und deren Ausarbeitung. Dies wird durch Fragekataloge zu den jeweiligen Aufgaben unterstützt.

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn jede einzelne Prüfungsleistung bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

Pflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik/Elektronik, Wahlpflichtmodul im Bachelorstudiengang Elektrotechnik/Automatisierungstechnik

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9 Stellenwert der Note für die Endnote

2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrend Modulbeauftragter: Prof. Kampmann c) Prof. Kampmann d) Prof. Kampmann

11 Sonstige Informationen

Im Kurs wird mit kleinen Programmen in C bzw. C++ gearbeitet, die jeder Studierende vollständig einsehen und gegebenenfalls auch weiterentwickeln kann. Der Code lässt sich nach wenig aufwändiger Anpassung auf jedem Laptop/PC betreiben und kann auch auf Mikrorechneranwendungen übertragen werden. Als Entwicklungsumgebung wird Eclipse eingesetzt.

Der Desktop des Serversystems für den Lehrbetrieb wird exportiert (NXclient), um die Studierenden einen Zugang zu allen Werkzeugen des CAE-Labors zu geben und gleichzeitig von Rechner-Installationsaufgaben zu entlasten.

Literatur: Oppenheim et al., Zeitdiskrete Signalverarbeitung, ISBN 3-8273-7077-9 Kammeyer, Kroschl, Digitale Signalverarbeitung, ISBN3-851-0072-6 Proakis, Digital Signal Processing, ISBN 0-13-394289-9

Modul „Elektronische Systeme“ Kennummer 14E-ESYS-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 5. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Jedes Semester

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung b) Praktikum

Kontaktzeit 4 SWS / 45 h 1 SWS / 25 h

Selbststudium 45 h 35 h

geplante Gruppengröße

min. 15 max. 30

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden werden mit ausgewählten Themen der Elektronik wie der inneren Architektur von Operationsverstärkern vertraut gemacht. Die Verwendung von gesteuerten Quellen in elektronischen Systemen wird geübt. Die Studenten werden befähigt elektronische Systeme zu entwickeln. Besonderer Wert wird auf den interdisziplinären Ansatz gelegt. Das Arbeiten mit Simulationsprogrammen wie LTSPICE, Eagle und Expertensystemen wird geübt. In das Thema feldprogrammierbare Analog-Bausteine und Kompositverstärker wird eingeführt. Die Studenten können Rauschkenngrössen in elektronischen Systemen und

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rauscharme Schaltungen berechnen. Die Studenten werden in die Lage versetzt die Zuverlässigkeit von elektronischen Produkten zu beurteilen. Die Herangehensweise an die Entwicklung von zuverlässigen elektronischen Systemen wird vermittelt.

Anwendungsbezug: Die Vorgehensweise in industriellen Projekten wird im Rahmen eines Projektlabors „Von der Schaltungsidee bis zum Produkt“ geübt. Die Studierenden können einfache analoge Layouts mit Eagle erstellen. Der teamorientierte Arbeitsstil und die praxisnahe Vorgehensweise werden geübt. Das Vortragen von Arbeitsresultaten im Kolloquium wird gefestigt.

3 Inhalte cc) Vorlesung Elektronische Systeme

o Einführung in die Theorie elektronischer Systeme o Gesteuerte Quellen und Stromspiegel o Die Architektur von Operationsverstärkerschaltungen o Die 4 Grundtypen von OVs und Kompositverstärker o Grundlagen der feldprogrammierbaren Analog-Bausteine o Rauschen in elektronischen Systemen o Zuverlässigkeit in elektronischen Systemen o Einführung in die Nanoelektronik und Molekularelektronik

dd) Praktikum Elektronische Systeme o Es wird ein Projektpraktikum angeboten. Im Rahmen des Praktikums

werden aktuelle Aufgabenstellungen aus der Industrie bearbeitet. Die Herangehensweise an die Lösung eines Projektes wird exemplarisch geübt. Es wird ein Team gebildet, ein Projektleiter ernannt und ein Pflichtenheft mit Projektzielen erstellt. Ein Kolloquium bildet den Abschluß des Projektpraktikums.

4 Lehrformen

Lehrvortrag, Seminar, Kolloquium, Praktikum, Projektarbeit, Gruppenarbeiten 5 Teilnahmevoraussetzungen

Formal: Kenntnisse der Grundlagen der Elektrotechnik Inhaltlich: Einführung in die Elektrotechnik I + II, Elektrotechnik, Elektronik

6 Prüfungsformen ee) Klausur b) Leistungsnachweis durch schriftliche Ausarbeitung der Aufgaben und erfolgreiche Teilnahme am Praktikum.

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn jede einzelne Prüfungsleistung bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Pflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik/Elektronik, sonst Wahlpflichtfach, Zusatzfach

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

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Modulbeauftragter: Prof. Dr. H. Bärwolff ff) Prof. Dr. H. Bärwolff b) Prof. Dr. H. Bärwolff

11 Sonstige Informationen Als Simulatoren werden LTSPICE, Eagle und weitere Software eingesetzt. Es wird eine Exkursion durchgeführt. Literatur: - Sedra/Smith, Microelectronic Circuits, Oxford University Press - Tietze/Schenk, Einführung in die Halbleiterelektronik, Springer - Birolini A., Qualität und Zuverlässigkeit technischer Erzeugnisse, Springer - Gray/Meyer, Analysis and Design of Analog Integrated Circuits, John Wiley Skripte, Übungsaufgaben, Praktikumsunterlagen, detaillierte Terminpläne sowie weiterführende Informationen zur Vorlesung können auf den jeweiligen Veranstaltungsseiten unter http://www.gm.fh-koeln.de/~baerwolf/

abgerufen werden.

Modul „Softwaretechnik“ Kennnummer: 13A-SWT-01

Work load 150 h

Kreditpunkte 5 CP

Studiensemester 5. Sem.

Dauer 1 Sem.

1 Lehrveranstaltungen χχ) a) Vorlesung δδ) b) Praktikum εε)

Kontaktzeit 3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium 65 h 25 h

Gruppengröße φφ) a) max. 40 b) max. 12

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2 Lernergebnisse/Kompetenzen Den Studierenden sollen Kenntnisse zur fachlichen und organisatorischen Abwicklung auch größerer Softwareprojekte anwenden können. Die Studierenden sollen die einzelnen Software-Erstellungsphasen sowie die Schnittstellenproblematik und persönliche Zusammenarbeit im Team als anwendungsbereites Wissen umsetzen.

Generell sollen die Studierenden in der Lage sein, die Methoden und Vorgehensweisen von Programmierern und Informatikern fachlich anzuwenden und bei Software-Projekten mitzuarbeiten.

Die Studierenden sollen die Grundkenntnisse verschiedener Software-Werkzeuge und deren Vor- und Nachteile erklären können. Die Studierenden sollen Im Rahmen einer umfangreicheren Implementierung die in anderen Fächern erlernten sozialen Kompetenzen anwenden und ihre Teamfähigkeit weiter ausbaut werden. Anwendungsbezug: Die Studierende erwerben Grundlagen zu Software Produkt Life Cycle. Zudem sind die befähigt, diese in der Projektarbeit umzusetzen. Durch die selbständige Lösung der Projekt Teilaufgaben im Team, wenden die Studierende ihre erlernten Projektplanung-, Projektdefinition, Projektdurchführung und Projektmanagementkenntnisse an praxisnahen Teilaufgaben an und werden in Ihrer Teamfähigkeit gefördert.

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3 Inhalte γγ) a) Vorlesung Softwaretechnik

• Organisatorische, gruppendynamische und rechtliche Aspekte ηη) Gruppendynamische Prozesse ιι) Anforderungen an den Software-Ingenieur ϕϕ) Projektorganisation κκ) Hilfsmittel für das Projektmanagement λλ) Software und Recht

• Softwaretechnische Methoden und Werkzeuge 1. Historie zur Softwarekrise 2. Programmierung im Kleinen und Großen 3. Grundbegriffe(Prozesse, Aktivitäten, Softwareprodukt, Werkzeuge und

Methoden) 4. Phasen und Anforderungen an die Softwarekonstruktion(Vorgehensmodelle) 5. Strukturierte und objektorientierte Analyse 6. Unterschiedliche Methoden und Werkzeuge zur Softwareentwicklung 7. Schnittstellen und Seiteneffekte

µµ) b) Projektarbeit

Die Praktikumsversuche werden in Gruppen von 8 bis 12 Studierenden durchgeführt. Ihnen wird eine softwaretechnische Aufgabe gestellt. Zur Bewältigung der Aufgabe ist es notwendig, dass die Praktikanten sich organisieren, die Programmierung kann nicht mehr abgeschottet auf die eigene Problematik erfolgen, vielmehr müssen verbindliche Schnittstellen definiert und eingehalten werden. Als Ergebnis zählt nicht nur die individuelle Leistung des einzelnen, sondern auch die Teamarbeit. Während der Problemlösung und Implementierung finden Gruppensitzungen statt, in denen jeder einzelne seinen Arbeitsaufwand, seine Probleme und sein nächstes Arbeits-paket angeben muss. Außerdem stellen vorher gewählte Verantwortliche den Entwicklungsstand der gesamten Gruppe und Probleme innerhalb des Teams dar. Es wird dann gemeinsam versucht, Lösungswege zu finden. νν)

4 Lehrformen οο) a) Lehrvortrag, Übungen ππ) b) Praktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen

Grundlage sind Kenntnisse in den Fächern „Informatik“ und „Programmieren“.

6 Prüfungsformen θθ) a) Klausur

ρρ) b) Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und Ausarbeitung der Praktikumsaufgaben. Unbenotete Prüfungsleistung als Voraussetzung für Prüfung unter a)

σσ) c) Übungen mit Punktsystem

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7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn jede einzelne Prüfungsleistung bestanden wurde.

8 Verwendbarkeit des Moduls Pflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik/Automatisierungstechnik

9 Stellenwert der Note in der Endnote 2,5 %

10 Häufigkeit des Angebots 2 mal pro Jahr ττ) a) SS und WS υυ) b) SS und WS

11 Modulbeauftragter und Lehrende Prof. Dr. Ch. Klein hauptamtlich Lehrende ϖϖ) a) Prof. Blume ωω) b) Prof. Blume

12 Sonstige Informationen Es werden ein ausführliches Skript, Übungsblätter und die Folien zur Verfügung gestellt.

Kommunikation und Führung Kennummer 14-H-06-IKF

Workload 150 h

Credits 5 ECTS

Studien-semester

5. Semester

Häufigkeit des Angebots

jedes Semester

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung b) Projekt

Kontaktzeit 4 SWS / 60 h

Selbststudium 90 h

geplante Gruppengröße 90 Studierende

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Fachkompetenz Die Studentinnen und Studenten sind nach regelmäßiger Teilnahme an der Veranstaltung in der Lage, die klassischen und aktuellen, wissenschaftlich fundierten Führungs- und Motivationstheorien differenziert zu rekapitulieren und deren Anwendungspotenziale und -grenzen kritisch zu beurteilen. Sie kennen die Zusammenhänge zwischen Motivation und Leistung und erwerben Kenntnisse und Fähigkeiten in der Anwendung von Führungsmethoden und Führungsmodellen. Sie können komplexe Führungsprobleme auf der Grundlage der relevanten Theorie (re-)konstruieren und analysieren. Methodenkompetenz Die Studentinnen und Studenten können Praxisfälle aus dem Themengebiet Führung (re-) konstruieren und analysieren, die darin enthaltenen Probleme und Potenziale identifizieren und entsprechende Lösungen entwickeln. Sie erwerben Methoden der Projektarbeit und Präsentation. Sozialkompetenz Die Studentinnen und Studenten sind in der Lage, das eigene Führungsverhalten zu erkennen,

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kritisch zu reflektieren und daraus individuelle Entwicklungsbedarfe abzuleiten. Die Studentinnen und Studenten sind sich ihrer Rolle, (u. a. ethischen) Verantwortung und Wirkung als Führungskraft bewusst und verstehen die Wechselwirkung zwischen Einstellung, Verhalten und Reaktion in Führungssituationen. Die Studentinnen und Studenten erleben die Schwierigkeiten der Kommunikation/Gesprächsführung in spezifischen Führungssituationen anhand konkreter Übungen, Falldarstellungen und Rollenspiele sowie der Projektteamarbeit.

3 Inhalte • Einführung - Betriebliche Rahmenbedingungen der Personalführung - Ausrichtungen in der Personalführung • Kulturorientierte Personalführung - Kulturmodelle und –prinzipien - Kulturumsetzung und interkulturelle Führung • Gruppenbezogene Führungsansätze - Gruppen, Gruppenformen, -verhalten und –dynamik - Ausgewählte Ansätze der Gruppenführung • Individualführung - Motivationstheorien und Führung - Führungsstilmodelle - Neue Ansätze der Führung • Bedingungen menschlicher Leistungsbereitschaft - Arbeitsmotivation und psychologische Arbeitsgestaltung - Personalentwicklung • Aspekte ethischen Handelns im Führungsprozess - Ethik als unternehmerische Selbstverpflichtung / Exkurs Verantwortung und Gerechtigkeit - Werte schaffen und begründen / Was Du nicht willst, das man Dir tut . . .

4 Lehrformen Lehrvortrag, Übung, Gruppenarbeiten, Fallbearbeitungen, Rollenspiele, Projektarbeit.

5 Teilnahmevoraussetzungen bestandenes Grundstudium

6 Prüfungsformen a) Benotete schriftliche Klausur (50 % der Gesamtnote) b) Benotetes, innerhalb des Semesters durchgeführtes Projekt (50 % der Gesamtnote)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten bestandene Modulklausur sowie erfolgreiches Projekt

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Pflichtmodul für alle Bachelor-Studiengänge der Ingenieurwissenschaften (Elektrotechnik, Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen)

9 Stellenwert der Note für die Endnote

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3 % 10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Prof. Dr. phil. Dipl.-Psych. Gabriele Koeppe 11 Sonstige Informationen

Literatur zum Führen: Böckermann, R.: Personalführung. Wirtschaftsverlag Bachem, aktuelle Auflage Hentze, J.: Personalwirtschaftslehre I. UTB, aktuelle Auflage Koeppe, G.: Skript Personalführung Richter, M.: Personalführung. Schäffer-Poeschel, aktuelle Auflage Rosenstiel, L. v.: Organisationspsychologie. Schäffer-Poeschel, aktuelle Auflage Scholz, Ch.: Personalmanagement. Vahlen, aktuelle Auflage

Literatur zur Ethik des Führens: Düwell, M., Hübenthal, Ch. & Werner, M. H. (Hrsg.). (2006). Handbuch Ethik (2., aktualisierte und erweiterte Auflage). Stuttgart: Verlag J. B. Metzler. Franken, S.: Verhaltensorientierte Führung: Handeln, Lernen und Ethik in Unternehmen. Gabler; Auflage: 2., überarbeitete und erweiterte Auflage. 2007 Grimm, B. A.: Ethik des Führens. Guter Mensch - schlechter Manager? Langen-Müller, 1994 Habermas, J. : Moralbewusstsein und kommunikatives Handeln. Suhrkamp; Auflage: 9., Aufl. 2006 Kirchner, B.: Dialektik und Ethik: Prinzipien des Führens und Vertrauens Edition K plus; Auflage: 2., überarb. Aufl. 2007 Spaemann, Robert: „Grenzen: Zur ethischen Dimension des Handelns“ . Klett-Cotta /J. G. Cotta'sche Buchhandlung Nachfolger; Auflage: 2. A. 2002

Modul „Team-Projektarbeit" Kennnummer 18-TPA-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 5. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1 mal pro

Semester

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen Projektarbeit Kolloquium

Kontaktzeit 2 SWS / 30 h 10 h

Selbststudium 110 h

Gruppengröße a) max. 4 b) max. 4

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2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Nach der Bearbeitung des Moduls sollen die Studierenden

i) ein Projekt planen, strukturieren und eine Spezifikation erstellen können

j) einschlägige Recherchen ausführen und dokumentieren können

k) die erstellte Spezifikation technisch umsetzen und verifizieren können

l) eine Dokumentation im industriellen Masstab erstellen können.

Anwendungsbezug:

Bearbeitung einer definierten Aufgabe im industriellen Masstab

3 Inhalte Die Aufgabenstellungen und Inhalte orientieren sich an aktuellen Industrieprojekten oder industriellen Aufgabenstellungen. Zu den Aufgaben und Inhalten gehören im allgemeinen: l) Erarbeitung Lastenheft m) Erarbeitung von Lösungsalternativen n) Entscheidung über Vorgehensweise und technische Lösungen o) Ausarbeiten der technischen Lösung p) Treffen von technischen Entscheidungen q) Entscheidungsfindung im Team

4 Lehrformen a) Teamarbeit b) Teamkolloquium c) Ausarbeitung Projektdokumentation und Präsentation

5 Teilnahmevoraussetzungen Kenntnisse des Projektmanagements, wie sie im gleichnamigen Modul vermittelt werden.

6 Prüfungsformen Projektarbeit und Kolloquium bilden die Gesamtnote mit einer Gewichtung von 3:1

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn die Kolloquium und die Hausarbeit zusammen bestanden wurden.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Pflichtmodul im Hauptstudium Elektrotechnik

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Dr. Ch. Klein Lehrender: alle Lehrenden im Hauptstudium Elektrotechnik

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11 Sonstige Informationen -

Modul “Elektrische Antriebssysteme” Kennnummer 15A-EAN-1

Workload 150 h

Credits 5 CP

Semester 5

Häufigkeit jedes Semester

Dauer 1 Sem.

1 Lehrveranstaltungen gg) Lehrvortrag hh) Praktikum

Kontaktzeit 3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium 60 h 30 h

Gruppengröße 40 20

2 Lernergebnisse / Kompetenzen Die Studierenden erwerben vertiefende Kenntnisse zu den Grundlagen, Funktionen und Merkmalen von elektrischen Antriebssystemen und deren Komponenten (Antriebe, Messsysteme, Umrichter). Die Studierenden sind in der Lage zu erklären, auf welchen physikalischen Grundlagen ein Elektromotor aufgebaut ist und wie ein Motor elektronisch angesteuert wird. Sie kennen die Konzepte verschiedener Antriebssysteme (Asynchronmotor, Synchronmotor) und Anwendungen (drehzahlveränderliche Antriebe, positionierfähige Antriebe). Sie können die Projektierung, Inbetriebnahme und Optimierung von Antriebssystemen selbstständig durchführen. Die Studierenden sind konzeptionell in der Lage, die Funktionen und Schnittstellen der einzelnen Antriebskomponenten für unterschiedliche Aufgabenstellungen und Anwendungsfälle zu analysieren und zu spezifizieren.

3 Inhalte e) Vorlesung

• Grundlagen Antriebstechnik • Leistungselektronik • Technik elektrischer Antriebe in der Automatisierungstechnik

o Asynchronmotoren o Synchronmotoren o Messsysteme o Regelungsarten o Frequenzumrichter

• Anwendungsbeispiele von realen Industrieanlagen

f) Praktikum • Drehzahlveränderliche Antriebe (Modellanlage) • Positionsfähige Antriebe (Modellanlage)

4 Lehrformen ii) Lehrvortrag jj) Praktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen

keine

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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6 Prüfungsformen kk) Benotete Klausur ll) Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und schriftliche Ausarbeitung von min.

75% der Praktikumsaufgaben.

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten mm) erfolgreiche Prüfung nach 6 a) nn) Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und schriftliche Ausarbeitung von min.

75% der Praktikumsaufgaben. Unbenotete Prüfungsleistung als Voraussetzung für Prüfung unter a).

8 Verwendung des Moduls Pflichtmodul für den Bachelor-Studiengänge Elektrotechnik mit Schwerpunkt Automatisierungstechnik. Schwerpunktmodul für den Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen/Elektrotechnik.

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Klasen oo) Prof. Klasen pp) Prof. Klasen

11 Sonstige Informationen Werner Böhm: Elektrische Antriebe, Vogel Fachbuch, Kamprath-Reihe, ISBN 13: 978-3-8343-3083-3) Jens Weidauer: Elektrische Antriebstechnik / Grundlagen, Auslegung, Anwendungen, Lösungen, Siemens/Publics-Erlangen, ISBN 978-3-89578-308-1 Edwin Kiel, Antriebslösungen, Springer, ISBN 978-3-540-73425-3 Rolf Fischer, Elektrische Maschinen, Hanser Verlag

Prozess- und Produktionsleitsysteme Kennnummer PPL-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Semester 5

Häufigkeit halbjährlich

Dauer 1 Sem.

1 Lehrveranstaltungen qq) Vorlesung rr) Praktikum

Kontaktzeit 3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium 60 h 30 h

Gruppengröße 40 4

2 Lernergebnisse / Kompetenzen Die Studierenden sollen am Beispiel der Technologie moderner Prozessleitsysteme die

o Grundlagen, o Grundkonzepte, o Aufbau und Strukturierung, o Konfiguration und o Parametrierung

von großen, verteilten Automatisierungssystemen verstehen und selbständig anwenden können. Darüber hinaus sollen sie sowohl konzeptionell als auch in der informationstechnischen Umsetzung in der Lage sein, Konzepte und Entwicklungen

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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aus der Informatik in die Welt der Automatisierungstechnik selbständig zu transferieren und zur Lösung von neuen Problemstellungen einzusetzen.

3 Inhalte ss) Vorlesung

o Historischer Überblick o Grundbegriffe o Systemstrukturen von Prozessleitsystemen o Programmierung und Konfiguration (FUP, SFC, CFC, realer PID-Regler) o Grafische Darstellungen, Pläne und Dokumentation o Messwertverarbeitung o Rezeptfahrweise o Prozessbeobachtung und Bedienung o Sicherheit o Zuverlässigkeit

tt) Praktikum

o Durchführung unter Einsatz des modernen PLS SIEMENS SIMATIC PCS7 o Systemkonfiguration o CFC: PID-Regelung o CFC: Kaskadenregelung o SFC: Ablaufsteuerung

4 Lehrformen

uu) Lehrvortrag vv) Praktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen

keine 6 Prüfungsformen

ww) Benotete Klausur xx) Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und schriftliche Ausarbeitung von min.

75% der Praktikumsaufgaben.

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten yy) erfolgreiche Prüfung nach 6 a) zz) Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und schriftliche Ausarbeitung von min.

75% der Praktikumsaufgaben. Unbenotete Prüfungsleistung als Voraussetzung für Prüfung unter a).

8 Verwendung des Moduls Pflichtmodul für die Bachelor-Studiengänge Elektrotechnik mit Schwerpunkt Automatisierungstechnik und Technische Informatik.

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,78 %

10 Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Scheuring aaa) Prof. Scheuring bbb) Prof. Scheuring

11 Sonstige Informationen Literatur:

o Strohrmann, G.: Automatisierungstechnik, Band 1. R. Oldenbourg Verlag, München, Wien, 1998.

o Strohrmann, G.: Automatisierungstechnik, Band 2. R. Oldenbourg Verlag,

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München, Wien, 1996. o Schuler, H. (Hrsg.): Prozessführung. R. Oldenbourg Verlag, München, Wien,

1999. o Zacher, S. (Hrsg.): Automatisierungstechnik kompakt. Vieweg Verlag,

Braunschweig, Wiesbaden, 2000. o Schnell, G. und Wiedemann, B. (Hrsg.): Bussysteme in der Automatisierungs-

und Prozessleitechnik. Vieweg Verlag, Braunschweig, Wiesbaden, 2006. o u.v.a.

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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Pflichtfächer

6. Semester

Modul Ingenieurethik Kennummer 19-IETH-01

Workload 150 h

Credits 5

Studien-semester 6. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Jedes Semester

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen Seminar

Kontaktzeit 4 SWS / 60 h

Selbststudium 90 h

geplante Gruppengröße 20 Studierende

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden ...: - kennen die grundlegenden Begrifflichkeiten zur Bearbeitung ethischer

Problemstellungen (z.B. Unterschied Ethik und Moral, Verantwortungs- und Wertebegriff, deontologische vs. utilitaristische Perspektive, kategorischer Imperativ nach Kant, goldene Regel, Diskursethik, Verantwortungsprinzip nach Jonas ...);

- können praxisrelevante Problemstellungen aus dem Berufsfeld eines Ingenieurs unter ethischen Gesichtspunkten analysieren;

- können sich gestützt auf ethische Gesichtspunkte eine eigene Meinung zu ethisch bedeutsamen Problemstellungen aus dem Berufsfeld eines Ingenieurs bilden;

- können diese Meinung kommunikativ vertreten und angemessen begründen; - sehen die Vielfalt von Meinungen und Werthaltungen bei komplexen

Problemstellungen nicht lediglich als zu beseitigende Konflikte an, sondern erkennen in diesen eine wichtige Ressource für das Finden guter und nachhaltiger Problemlösungen.

3 Inhalte Die Inhalte der Veranstaltung lassen sich anhand des dreistufigen Aufbaus der Veranstaltung darstellen: (1) Inhaltliche und methodische Einführung zur Ingenieurethik (2) Bearbeitung von Fällen und Fragenstellungen aus dem Bereich der Ingenieurethik (3) Abschlussworkshop zur Erkenntnisintegration und Veranstaltungsbewertung zu 1) Als Vorbereitung auf eine eigenständige Bearbeitung ingenieurethischer Fälle und Fragestellung durch die Studierenden bedarf es einer inhaltlichen Einführung in Fragestellungen und Konzepte der Ingenieurethik. Dadurch soll den Studierenden ein grundlegendes "Vokabular" und Begriffsgerüst an die Hand gegebenen werden, das ihnen dabei hilft, die in den Fällen liegenden ethischen Aspekte angemessen zu erkennen, zu analysieren und zu bearbeiten. Inhaltliche Schwerpunkte sind hier: Unterschied Moral und Ethik; Funktion und Nutzen der Ethik; Ethikkonzepte wie z.B. teleologischer Ansatz vs. deontologischer Ansatz, der kategorische Imperativ nach Kant; Moralische Prinzipien wie Utilitarismus, Diskursethik oder Mitleidsethik; Überblick über Werte (Platon, christliche Kardinaltugenden, spezifische Ingenieurswerte nach VDI-Ethik-Kodex); Verantwortungsprinzip nach Hans Jonas; Technologiefolgenabschätzung. Die methodische Einführung zielt darauf ab, Hilfestellung für die Herangehensweise an praxisrelevante ethische Problemstellungen zu geben (z.B. Vermittlung des 4-Ebenen-Modells nach Brown zur

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ethischen Analyse von Standpunkten und deren Begründung). Zu 2) Den Studierenden liegt eine Liste von über 50 Fällen und Fragestellungen aus dem Bereich der Ingenieurethik vor. Studierende wählen sich jeweils einen Fall oder eine Fragestellung aus, arbeiten sich in diese Thematik ein und gestalten hierzu einzelnen oder in Kleingruppen (meistens Zweierteams) eine Doppelstunde. Ein Teil der Fälle und Fragestellungen stammt aus Staehli (1998), andere wurden selbst hinzugefügt. Die Fälle und Fragestellungen lassen sich in folgende Gruppen unterteilen: i) Durch Technikeinsatz mit bedingte Unfälle und Katastrophen: Flugzeugabsturz DC 10, Paris 1974; Space-Shuttle-Katastrophen (Challenger, Columbia); Ford-Pinto-Unfälle; Ford-Firestone-Skandal; BART-Projekt ... … ii) Technik und Umwelt/Gesellschaft: Rüstungsindustrie und Waffenentwicklung; Gentechnik; Elektrosmog ... iii) Wirtschaftsethik: Ethische Leitlinien in Unternehmen; Korruption und Bestechung ... iv) Rahmenbedingungen für ethisch-moralisches Handeln: Rechtliche Grundlagen für ethische Konflikte in Deutschland; Ethik-Kodex des Vereins Deutscher Ingenieure VDI; Whisteblower-Schutz in den USA ... zu 3) Abschließende Auseinandersetzung mit Fragen zum Lerngewinn aus der Veranstaltung sowie zur Veranstaltungsbewertung.

4 Lehrformen Im Zentrum der Veranstaltung steht die eigenverantwortliche Bearbeitung von ethischen Fragestellungen aus dem Berufsfeld eines Ingenieurs durch die Studierenden. Dies erfolgt entweder in Form von Gruppenarbeit oder durch Einzelarbeit der Studierenden (je nach Teilnehmeranzahl). Die Ergebnisse dieser Themenerarbeitung werden im Plenum allen Teilnehmern und den Dozenten präsentiert und dort diskutiert. Vorbereitet wird dies durch eine inhaltliche und methodische Einführung der Dozenten. Die Nachbereitung der Gesamtveranstaltung und deren Evaluierung erfolgt mittels eines moderierten Workshops. Damit liegen als Lehrformen vor: - Seminaristischer Unterricht (Input von Dozent und Diskussion) - Individuelle Fallbearbeitung oder Fallbearbeitung in Gruppen - Präsentation der bearbeiteten Fälle - Moderierter Workshop als Abschlussveranstaltung

5 Teilnahmevoraussetzungen Bestandenes Grundstudium

6 Prüfungsformen Benotung der mündlichen Präsentation der Fallbearbeitung anhand vorab transparent gemachter Beurteilungskriterien

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Teilnahme an der Gesamtveranstaltung und bestandene Fallpräsentation

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Bachelorstudiengang Elektrotechnik: Pflichtfach

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,75%

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Lehrende und Modulbeauftragte: Prof. Dr. M. Bongards, Prof. Dr. S. Stumpf.

11 Sonstige Informationen Ausgewählte Literatur: Ach, J. S., Bayertz, K. & Siep, L. (2011). Grundkurs Ethik. Band 1: Grundlagen (2. Auflage). Paderborn: Mentis. Bleisch, B. & Huppenbauer, M. (2011). Ethische Entscheidungsfindung. Ein Handbuch

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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für die Praxis. Zürich: Versus. Düwell, M., Hübenthal, Ch. & Werner, M. H. (2006). Handbuch Ethik (2. Auflage). Stuttgart: Verlag Metzler. Friske, D., Bartsch, E. & Schmeisser, W. (2005). Einführung in die Unternehmensethik: Erste theoretische, normative und praktische Aspekte. München und Mering: Rainer Hampp Verlag. Lenk, H. & Ropohl, G. (Hrsg.). (1993). Technik und Ethik (2. Auflage). Stuttgart: Reclam. Noll, B. (2002). Wirtschafts- und Unternehmensethik in der Marktwirtschaft. Stuttgart: Kohlhammer. Schweppenhäuser, G. (2003). Grundbegriffe der Ethik zur Einführung. Hamburg: Junius Verlag. Staehli, F. (1998). Ingenieurethik an Fachhochschulen. Aarau: Sauerländer

Wahlpflichtfächer - 6. Semester

Modul Wirtschaftsenglisch Kennnummer WEN-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 5. Sem.

Häufigkeit des Angebots

2 mal pro Jahr (SS und WS)

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen Wirtschaftsenglisch

Kontaktzeit 4 SWS / 60 h

Selbststudium 90 h

geplante Gruppengröße

max. 20 Studierende

2 Lernergebnisse / Kompetenzen Das Ziel dieses Seminars ist es, auf der Grundlage von „everyday English“ die vier Kommunikationsfertigkeiten – Hören, Lesen, Sprechen und Schreiben – für den Bereich Technisches Englisch zu entwickeln, zu festigen und zu vertiefen. Der Schwerpunkt liegt hierbei im Bereich der mündlichen Kommunikation. Die Studenten werden, immer mit Blick auf ihr Studium und ihre spätere Berufstätigkeit, in die Lage versetzt, selbständig und zeitökonomisch unter Zuhilfenahme der relevanten Hilfsmittel in der Fremdsprache zu agieren. Im Sinne der interdisziplinären Teamkompetenz wird der Fokus auf das gemeinsame Bearbeiten von Problemstellungen in Kleingruppen gelegt. In selbstständig durchgeführten Sequenzen, die etwa dem Umfang von Kleinprojekten entsprechen, erwerben die Studierenden somit praxisnah spezifische Englischkenntnisse und wenden diese bei der Durchführung ihrer Aufgaben an. Die Studierenden erwerben Grundlagen des technischen Englisch für die ingenieurmäßige

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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Anwendung. Zudem sind sie befähigt, diese in konkreten Situationen umzusetzen. 3 Inhalte

Im Seminar werden sowohl authentische Texte verschiedener Quellen, z.B. Fachzeitschriften, Tageszeitungen, Berichte, Fachbücher etc., als auch für den fremdsprachlichen Unterricht aufbereitete Texte verwendet. Diese Texte haben primär die Funktion, die Fertigkeit des „reading for gist“ zu entwickeln. Im Anschluss daran steht eine detailliertere Analyse des Fachinhalts in Bezug auf Verständnis, Wortschatz und Grammatik. Die Komponente „listening skills“ wird u.a. durch eine Reihe von Hörverständnisübungen erarbeitet, wobei Muttersprachler realistische Alltagssituationen für den Bereich Technisches Englisch simulieren. Im Verlauf des Seminars kommen die unterschiedlichsten Methoden zum Einsatz: „controlled and free practice“ von Grammatikstrukturen, Wortschatzarbeit, Textanalyse, Sprachniveau, individuelle Präsentationen, Paar- und Gruppenarbeit, Rollenspiele, Diskussionen, Projektarbeiten etc. Begleitend zum Präsenzseminar werden Multimedia-Programme und unser hochschuleigenes online Sprachenprogramm CLT mit in die Arbeit integriert.

4 Lehrformen seminaristischer Unterricht, Projektarbeiten, Gruppenarbeiten, Rollenspiele etc.

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: Zulassung zum Bachelorstudiengang Inhaltlich: Es werden 7 Jahre Schulenglisch als Kenntnisstand vorausgesetzt

6 Prüfungsformen Zulassung zur Klausur setzt eine 80% Anwesenheit im Seminar voraus 50 % benotete Mitarbeit im Seminar 50 % Klausur

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Erfolgreiche Prüfung nach 6

8 Verwendung des Moduls Pflichtmodul für Bachelor-Studiengang des Wirtschaftsingenieurwesens (Maschinenbau und Elektrotechnik)

9 Stellenwert der Note für die Endnote 3%

10 Modulbeauftragte und hauptamtlich Lehrende Monika Fey-McClean OStR’in Ricarda Spence StR‘in

11 Sonstige Informationen Literatur und Resourcen Emmerson, Paul: „Business Grammar Builder“, Macmillan Oxford, 2010 Emmerson, Paul: “Business Vocabulary Builder”, Macmillan Oxford, 2009 Vince, Michael: “Intermediate Language Practice, English Grammar and Vocabulary, Macmillan Oxford 2010 Klarer, Mario: “Präsentieren auf Englisch”, Redline Wirtschaftsverlag, 2008 Gomm, Helena u.a.“ „in company“, Macmillan Oxford, 2008 TechnoPlus, Eurokey, interaktive Software CLT, Campus Language Training, online Sprachtraining

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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Modul „Theoretische Elektrotechnik I" Kennnummer TET-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 6. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1 mal pro Jahr im WS

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen Theoretische Elektrotechnik I

Kontaktzeit 4 SWS / 60 h

Selbststudium 90h

Gruppengröße Unbegrenzt

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Nach der Bearbeitung des Moduls wird die Studentin / der Student

• das Verhalten des elektrostatischen Feldes berechnen können

• die Energiedichte und die Energie des elektrostatischen Feldes ermitteln

können

• die Kapazitäten eines Mehrleitersystems berechnen können

Anwendungsbezug:

Die Studentin / der Student erwirbt Grundkenntnisse der Feldtheorie.

3 Inhalte Mathematische Grundlagen Das elektrostatische Feld Das stationäre Strömungsfeld Potentialtheorie

4 Lehrformen Vorlesung

5 Teilnahmevoraussetzungen Zulassung zum Hauptstudium Elektrotechnik

6 Prüfungsformen Vortrag oder Hausarbeit

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Vorbereiteter Vortrag oder eingereichte Hausarbeit

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) WPF im Hauptstudium Elektrotechnik

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Weber

11 Sonstige Informationen -

Modul „Theoretische Elektrotechnik I" Kennnummer TET-02

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 6. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1 mal pro Jahr im SS

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen Theoretische Elektrotechnik II

Kontaktzeit 4 SWS / 60 h

Selbststudium 90h

Gruppengröße Unbegrenzt

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Nach der Bearbeitung des Moduls wird die Studentin / der Student

• das Verhalten des magnetostatischen Feldes berechnen können

• die Energiedichte und die Energie des magnetostatischen Feldes ermitteln

können

• die Maxwellschen Gleichungen verstehen können

• die Stromverdrängung im Leiter berechnen können

• die Abstrahlung von Antennen berechnen können

• die Wellenausbreitung im Hohlleiter berechnen können

Anwendungsbezug:

Die Studentin / der Student erwirbt Grundkenntnisse der Feldtheorie.

3 Inhalte Das magnetostatische Feld Das zeitlich veränderliche elektromagnetische Feld

4 Lehrformen Vorlesung

5 Teilnahmevoraussetzungen Zulassung zum Hauptstudium Elektrotechnik

6 Prüfungsformen

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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Vortrag oder Hausarbeit 7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Vorbereiteter Vortrag oder eingereichte Hausarbeit

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) WPF im Hauptstudium Elektrotechnik

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Weber

11 Sonstige Informationen -

Reglerentwurf im Zustandsraum Kennnummer RZR-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Semester 5 oder 6

Häufigkeit jährlich

Dauer 1 Sem.

1 Lehrveranstaltungen Reglerentwurf im Zustandsraum

Kontaktzeit 4 SWS / 60 h

Selbststudium 90 h

Gruppengröße max. 20

2 Lernergebnisse / Kompetenzen Aufbauend auf der Basisvorlesung Regelungstechnik werden die Studierenden weiter in die Theorie der Regelungstechnik eingeführt. Als Ergebnis sollen sie die Gebiete

o Systemtheorie im Zustandsraum, o Reglerentwurf im Zustandsraum und o Zustandsbeobachter

verstehen und selbständig anwenden können.

3 Inhalte o Anforderungen an Regelkreise o Auswahlkriterien für Mess-, Regel- und Stellgrößen o Grundstrukturen von Regelungen o SISO- und MIMO-Regelsysteme o Einführung in die Zustandsraumdarstellung (ZR) o Gleichgewicht und Stabilität im ZR o Nichtlineare Systeme und Linearisierung im ZR o Kompositionale Modellbildung im ZR o Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit o Zustandsrückführung o Dynamischer Mehrgrößenregler o Beobachter o Viele Übungsaufgaben zu obigen Themen

4 Lehrformen

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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Lehrvortrag, Lehrgespräch, Übung, Gruppenarbeit

5 Teilnahmevoraussetzungen Besuch der Vorlesung Regelungstechnik

6 Prüfungsformen Benotung der schriftlichen Ausarbeitungen und Ergebnispräsentationen (Verhältnis für Notenbildung 3:1).

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Das Modul ist bestanden, wenn die Prüfung bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls Wahlpflichtmodul für den Studiengang Elektrotechnik.

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,78 %

10 Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrender: Prof. Scheuring

11 Sonstige Informationen Literatur:

o Lunze, J.: Automatisierungstechnik – Methoden für die Überwachung und Steuerung kontinuierlicher und ereignisdiskreter Systeme, Oldenbourg Verlag, München 2003

o Freund, E.: Regelungssysteme im Zustandsraum I, Oldenbourg Verlag, München 1987

o Weinmann, A.: Regelungen – Analyse und technischer Entwurf, Springer Verlag, Wien 1994

o u.v.a.

Simulationstechnik Kennnummer STE-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Semester 5 oder 6

Häufigkeit jährlich

Dauer 1 Sem.

1 Lehrveranstaltungen Simulationstechnik

Kontaktzeit 4 SWS / 60 h

Selbststudium 90 h

Gruppengröße max. 20

2 Lernergebnisse / Kompetenzen

Die Studierenden sollen die grundlegenden Methoden der Simulation kontinuierlicher Systeme verstehen. Im Weiteren sollen sie unter Nutzung von Simulationswerkzeugen eigenständig kleinere Problemstellungen abbilden und simulieren können.

3 Inhalte o Grundlagen von Systemanalyse und Systemtheorie o Modellklassifikation o Modellierung dynamischer Systeme o Modellgleichungen auf Basis von „First-Principle“-Modellen o Modellgleichungen auf Basis von „Black-Box“-Modellen o Parameterschätzung von „Black-Box“-Modellen o Grundlagen der Numerik o Numerische Integration gewöhnlicher DGL-Systeme o Gleichungsorientierte Simulation in der Umgebung Matlab/Simulink o Blockorientierte Simulation in der Umgebung Matlab/Simulink o Sequentiell-modulare Simulation

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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o Einführung in UniSim o Dynamische Simulation mit UniSim o Modellierung und simulative Untersuchung vieler Anwendungsbeispiele

4 Lehrformen Lehrvortrag, Lehrgespräch, Übung, Gruppenarbeit

5 Teilnahmevoraussetzungen

keine 6 Prüfungsformen

Benotung der schriftlichen Ausarbeitungen und Ergebnispräsentationen (Verhältnis für Notenbildung 3:1).

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Das Modul ist bestanden, wenn die Prüfung bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls Wahlpflichtmodul für den Studiengang Elektrotechnik.

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,78 %

10 Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrender: Prof. Scheuring

11 Sonstige Informationen Literatur:

o Stoer, Burlisch, Einführung in die numerische Mathematik I + II, ISBN 3-540-09346-X and ISBN 3-540-08840-7

o Schwedlick, Kretschmar, Numerische Verfahren für Naturwissenschaftler und Ingenieure, ISBN 3-343-00580-0

o UniSim-Documentation, Honeywell 2012 o u.v.a.

Modul „Industrial Security“ Kennummer ISE-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 6. Sem.

Häufigkeit des Angebots

einmal jährlich

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen Industrial Security

Kontaktzeit 4 SWS / 60 h

Selbststudium 90 h

geplante Gruppengröße 20 Studierende

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden erwerben vertiefende Kenntnisse über die in der Automation zu berücksichtigenden Security-Aspekte. Sie können das Security-Vorgehensmodell auf die Entwicklung und den Einsatz security-relevanter Geräte, Systeme und Anlagen anwenden und kennen angemessene Security-Maßnahmen. Die Studierenden erwerben im Rahmen der Projektarbeit Erfahrungen im Einsatz von typischen organisatorischen und technischen Security-Lösungen. Sie sind befähigt, die Komplexität der Konfiguration von Firewall-Systemen einzuschätzen und Konfigurationen durchzuführen.

3 Inhalte • Vorgehensmodell VDI 2182 und ISA99

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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• Schutzziele und Bedrohungsszenarien

• Risiken und Maßnahmen

• Analyse von Automatisierungsprotokollen

• Security-Aspekte von Automatisierungsprotokollen

• Security-Konzepte Industrieller Kommunikationssysteme

• Case Study (Projektarbeit anhand eines Anwendungsbeispiels)

• Präsentation der Ergebnisse und Abschlussbericht 4 Lehrformen

a) Lehrvortrag b) angeleitete Projektarbeit

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: Inhaltlich: Grundkenntnisse Informatik und Kommunikationstechnik

6 Prüfungsformen Benotung der schriftlichen Ausarbeitung

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten erfolgreiche Prüfung. Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn die schriftliche Ausarbeitung und Ergebnispräsentation

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahlpflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik und Technische Informatik

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Klasen hauptamtlich Lehrender: Prof. Klasen

11 Sonstige Informationen

Modul „Computational Intelligence – Industrielle Applikationen“ Kennnummer CIA-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 6. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Jedes Semester, SS und WS

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen Vortrag, Studentische Referate, Übungen

Kontaktzeit 4 SWS / 60 h

Selbststudium 90 h

geplante Gruppengröße

20 Studierende

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studenten sollen einen Einblick in industrielle Anwendungen von CI-Verfahren (Fuzzy-Control, Neuronale Netze und Genetische Algorithmen) bekommen. Ihr Einsatz an industriellen Applikationen aus der Umwelt- und Energietechnik wird geübt.

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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3 Inhalte • Auffrischen der Kenntnisse über Fuzzy-

Control • Erarbeiten / Repetition von Prinzip und

Funktion Neuronaler Netze und Genetischer Algorithmen

• Einsatz von Fuzzy-Reglern in der Simulationsumgebung Winfact

• Betrieb von Neuronalen Netzen mit Matlab oder mit proprietärer Software

• Erlernen der Handhabung von Neuronalen Netzen zur Vorhersage von Betriebszuständen an Kläranlagen

• Regelung von Kläranlagen mit Zustandsmaschinen

• Aufbau eines prädiktiven Reglers am Simulationsmodell mit Neuronalen Netzen und mit Fuzzy-Control

• Präsentation der Ergebnisse und Abschlussbericht 4 Lehrformen

- Seminaristischer Unterricht (Input von Dozent und Diskussion) - Individuelle Bearbeitung von geeigneten Themen in Gruppen - Präsentation der Arbeiten und der Ergebnisse

5 Teilnahmevoraussetzungen Zulassung zu Modulen des Hauptstudiums gemäß Prüfungsordnung gegeben

6 Prüfungsformen Benotung der schriftlichen Ausarbeitungen und Ergebnispräsentationen (Verhältnis für Notenbildung 3:1).

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn die Prüfung bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahlpflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik.

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Bongards Lehrender: Prof. Bongards

11 Sonstige Informationen Die Ausbildung im WPF wird eingebunden in unsere aktuellen Forschungsprojekte im Bereich Umwelttechnik, womit eine Ausbildung auf dem aktuellen Stand der internationalen F&E im Bereich der Automatisierung der Abwassertechnik gewährleistet ist. Siehe auch die Darstellung unserer Forschungsarbeiten in: www.gecoc.de

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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Modul „Steuern und Regeln in der Umwelttechnik“ Kennnummer SRU-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 6. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Jedes Semester, SS und WS

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen Vortrag, Studentische Referate, Übungen

Kontaktzeit 4 SWS / 60 h

Selbststudium 90 h

geplante Gruppengröße

20 Studierende

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Es wird ein Überblick der steuer- und regelungstechnischen Aufgaben in ausgewählten Gebieten der Umwelttechnik, speziell in der Abwassertechnik und der regenerativen Energietechnik, gegeben und erste praktische Erfahrungen an konkreten Aufgaben gesammelt.

3 Inhalte • Funktionsprinzip abwassertechnischer Anlagen • Funktionsprinzip von Biogasanlagen • Dynamische Simulation von abwassertechnischen Anlagen und von Biogasanlagen • Erarbeitung der Theoretischen Grundlagen:

Regelungsverfahren für die Sauerstoffzufuhr beim Belebungsverfahren • Erarbeitung der Theoretischen Grundlagen:

Steuern und Regeln der N-Elimination beim Belebungsverfahren • Integration von linearen PID-Reglern für den Sauerstoffeintrag in das

Simulationsmodell • Einfache betriebswirtschaftliche Analyse unterschiedlicher Regelungsverfahren • Präsentation der Ergebnisse und Abschlussbericht

4 Lehrformen • Seminaristischer Unterricht (Input von Dozent und Diskussion) • Individuelle Bearbeitung von geeigneten Themen in Gruppen • Präsentation der Arbeiten und der Ergebnisse

5 Teilnahmevoraussetzungen Zulassung zu Modulen des Hauptstudiums gemäß Prüfungsordnung gegeben

6 Prüfungsformen Benotung der schriftlichen Ausarbeitungen und Ergebnispräsentationen (Verhältnis für Notenbildung 3:1).

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn die Prüfung bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahlpflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik.

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Bongards Lehrender: Prof. Bongards

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

60�

11 Sonstige Informationen Die Ausbildung im WPF wird eingebunden in unsere aktuellen Forschungsprojekte im Bereich Umwelttechnik, womit eine Ausbildung auf dem aktuellen Stand der internationalen F&E im Bereich der Automatisierung der Abwassertechnik und der Biogastechnologie gewährleistet ist. Siehe auch die Darstellung unserer Forschungsarbeiten in: www.gecoc.de

Titel des Moduls: Einführung in die profesionelle Softwareentwicklung Kennummer PSO-01

Workload

Credits

Studien-semester

.

Häufigkeit des Angebots

Dauer

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung b) Praktikum/Übung

Kontaktzeit

Selbststudium

geplante Gruppengröße

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

Die Studierenden kennen Werkzeuge, die die automatisierte Anwendungsgenerierung und die automatisierte Anwendungsinstallation, bzgl. Abhängigkeiten, auf unbekannt konfigurierten Systemen (Anwendungsverteilung). Der Sinn und Zweck von Werkzeugen, die die Entwicklungsstufen einer Software unterstützen und nachvollziehbar sind den Studierenden in ihrer Funktionalität bekannt und können eingesetzt werden. Vor allem die Notwendigkeit einer Entwicklung im Team unter zurhilfenahme diese Hilfsmittel ist verstanden. Die Begriffe Version und Variante sind im Entwicklungsbaum einer Software anwendbar. Inkrementelle / differenzielle Verfahren im Versions-und Variantenbaum sind bekannt. Die Notwendigkeit tag-gesteuerter Dokumentationswerkzeuge ist erkannt und können in Beispielen eingesetzt werden. Die Syntax, der vor allem in der objektorientierten Software verbreiteten Modellierung mit UML (engl.: Unified Modeling Language), für zustandslose sprachunabhängige Beschreibungen ist verstanden und auch bestehende komplexe Implementierungen (z.B. EMF (engl.: ECLIPSE Modeling Framework) sind in Struktur und Funktion lesbar. Zustandsbehaftete Implementierungen (Automaten-Theorie), die über sprachunabhängige State-Diagrams beschrieben werden, können gelesen und entworfen werden. Die Begriffe Verifikation und Validation sind in diesem Kontext sicher anwendbar und in ihrer Bedeutung der Auftragsgeber–und Entwicklersicht erkannt. Die Notwendigkeit des Korrektheitsnachweis für Anwendungen ist verstanden. Das Problem dieses Nachweises mit wachsender Komplexität ist vorgestellt worden. Demonstrationen, eigenständige Übungen und Programmieraufgaben haben dieses Wissen gefestigt. Anwendungsbezug: Die Studierenden erhalten Kenntnisse, die über das reine Programmieren einer Anwendung hinausgehen. Die Studierenden haben Kenntnisse und Fähgkeiten im Umgang mit verbreiteten Werkzeugen, die Generierung von „nachvollziehbaren“ und wiederverwendbaren Softwareprodukten. Dies ist heute eine wirtschaftliche Grundforderung an Projekte.

3 Inhalte

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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- Make - Konfigurationsmanagement - Versionsverwaltung ( z.B. SVN, Git) - Dokumentation ( z.B. Doxygen, Javadoc ) - UML - State Charts und ausführbare Spezifikationen - Verifikation / Validierung - Korrektheitsbeweise und Komplexitätstheorie Die Praktikumaufgaben und Übungen werden mit Hilfe von vernetzten PCs, die den geforderten Zugang zu einer Serverplattform haben. Die Serverdienste sollen den Studenten jederzeit zur Verfügung stehen, damit die Studierenden die einzelnen Rollen im Projekt jederzeit ausfüllen zu können. Das Praktikum ist so angelegt, dass kleine Entwicklergruppen ein definiertes Projekt realisieren. Die Praktikanten lösen diese über einen zuvor festgelegten Zeitraum mit den vorgestellten Werkzeugen. Es wird der Lebenszyklus einer Software bis zur Auslieferung, Installation evtl. zu einem Software-Update durchgespielt.

4 Lehrformen

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: Inhaltlich:

6 Prüfungsformen

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn jede einzelne Prüfungsleistung bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) .

9 Stellenwert der Note für die Endnote

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof.Dr. Christoph Klein

11 Sonstige Informationen Es werden Skript, Literaturhinweise und die Folien zur Verfügung gestellt. Im Kurs werden viele Beispiele direkt am PC durch den Lehrenden vorgeführt und intensiv besprochen. Das selbstständige Nachbearbeiten des Stoffinhaltes soll von den Studierenden durch den Umgang mit Spezialliteratur geübt und gefördert werden.

Modul „Entwicklung technisch wissenschaftlicher Software "

Kennnummer TSO-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 4. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Nach Bedarf

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen ccc) Vorlesung

Entwicklung technisch wissenschaftlich

Kontaktzeit 3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium 30 h 30 h 90 h

Gruppengröße fff) max. 5 ggg) max. 5 hhh) max. 5

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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er Software

ddd) Praktikum eee) Projektarbeit

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sind befähigt, die Grundkonzepte moderner SW Frameworks wie z.B.

QT zu kennen und zu verstehen.

Die Studierenden sind befähigt, Compiler und Debugger für moderne SW Frameworks

anzuwenden. Die Studierenden sind befähigt, kleine Applikationen auf SW Frameworks in C / C++

zu erstellen.

Anwendungsbezug: Technisch wiss. Software wird sehr oft von Ingenieuren mit einschlägigen Fachkenntnissen erstellt, da dieses Wissen zwingend für die Softwareentwicklung

notwendig ist. Beispiele dafür sind: Automatischer Test von Komponenten und

systemen, Ansteuerung von Messgeräten und Automatisierung von Messabläufen 3 Inhalte

iii) Vorlesung Entwicklung technisch wissenschaftlicher Software o Aufbau und Architektur von SW Frameworks wie z.B. QT o Toolchain: compiler, debugger o Message und GUI Konzept o Bibliotheken o Verifikation und profiling

jjj) Praktikum

o Implementation von GUI‘s o Ein – Ausgabe, analog und digital o Spezielle Schnittstellen wie GPIB

kkk) Projektarbeit

o Systemkonzept o Hardware- Schnittstellen und Bibliotheken o Software Partitionierung o Verifikation / Validierung

4 Lehrformen lll) Lehrvortrag mmm) Praktikum nnn) Lehrvortrag ooo) Angeleitete Projektarbeit

5 Teilnahmevoraussetzungen Abgeschlossenes Grundstudium

6 Prüfungsformen ppp) Benotete Projektarbeit

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

qqq) erfolgreiche Prüfung nach n)

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) In der Regel Anrechnung für Master Programme an anderen FH’s. Bei UNI Master nicht möglich.

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,4 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Klein

11 Sonstige Informationen m) Literatur: www.ni.com GPIB, VISA , www.qt-project.org QT

Modul „Konzepte und Implementierung von AD-/DA-Wandlern“ Kennummer ADA-01

Workload 150 h

Credits X

Studien-semester X. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1 mal p.a. nach Absprache

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung,

seminaristische Lehrveranstaltung

b) Praktikum

Kontaktzeit a) 2 SWS / 30 h b) 2 SWS / 30 h

Selbststudium a) 30 h b) 60 h

geplante Gruppengröße a) max. 24 b) max. 8

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Nach der Bearbeitung des Moduls wird die Studentin / der Student mit den folgenden Themen angemessen vertraut sein: • Vorlesung Konzepte und Implementierung von AD-/DA-Wandlern

• Nyquist-Raten-ADCs: Quantisierung, Offset, Verstärkungsfehler • (jeweils ADC und DAC), Definitionen der integralen Nichtlinearität, • Monotonie, missing codes, Auswirkung von Matching-Problemen • Nyquist-Raten-ADCs: dynamisches Verhalten verschiedener

Architekturen, THD, SNDR, ENOB • Nyquist-Raten-ADCs: verschiedene Architekturen im Detail • Nyquist-Raten-ADCs: messtechnische Charakterisierung • Sigma-Delta-Wandler: Struktur ADC, DAC, Aspekte der • Überabtastung, Up-Sampling, Down-Sampling, Multiraten-Filter • Sigma-Delta-Loops: Noise-Shaping, STF, NTF für verschiedene

Architekturen • Sigma-Delta-Loops: Single-Loop- und Multi-Loop-Architekturen (AD, DA) • Sigma-Delta-Loops: Töne, Stabilität, Dithering, SDNR = f(Vin),

Aussteuergrenzen, dynamisches Verhalten, Verhalten des gesamten Wandlers

• Praktikum Konzepte und Implementierung von AD-/DA-Wandlern

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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• Messtechnische Charakterisierung von Nyquist-Raten-Wandern • Ergänzung von analogen und digitalen Funktionsblöcken eines pipelined

ADC • Einfluss der Verstärkung der 1. Stufe beim Single-Loop-SD-ADC • VHDL-Code für den SD-Loop eines DA-Wandlers und Experimente zur

Auflösung (1-, 3-, 5-Bit-Quantisierer), Stabilität und Betriebsgrenzen (auf FPGA)

3 Inhalte Eigenschaften verschiedener Wandler-Architekturen und ihre Einsatzbereiche sowie ein guter Überblick über die verschiedenen Aspekte beim Entwurf von Nyquist-Raten- und Sigma-Delta-Wandlern und erste Erfahrungen bei der Implementierung Grundlagen zur Charakterisierung von AD- und DA-Wandlern

4 Lehrformen a) Lehrvortrag, seminaristische Lehrveranstaltung b) Praktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: keine, vollständige Prüfungen in den Modulen des 1. - 4. Semesters werden nachdrücklich empfohlen Inhaltlich: Kenntnisse, die in den Modulen Digitale Systeme und Analoge Systeme vermittelt werden

6 Prüfungsformen a) Klausur, alternativ mündliche Prüfung b) Leistungsnachweis durch vollständige Teilnahme an den praktischen

Übungen und deren Ausarbeitung. 7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn jede einzelne Prüfungsleistung bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahlpflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik/Elektronik und Elektrotechnik/Automatisierungstechnik

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Kampmann a) Prof. Kampmann b) Prof. Kampmann

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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11 Sonstige Informationen Der Desktop des Serversystems für den Lehrbetrieb wird exportiert (NXclient), um die Studierenden einen Zugang zu allen Werkzeugen des CAE-Labors zu geben und gleichzeitig von Rechner-Installationsaufgaben zu entlasten. Das ist inbesondere erforderlich, um auf professionellen Entwurfssystemen (unter Linux) ausbilden zu können.

Für System-Simulationen und Verifikation von VHDL-Code und analogen Schaltungsteilen wird der VHDL-AMS-Simulator im IC-Flow (Mentor Graphics) eingesetzt. Zur VHDL-Code-Synthese kommen die Werkzeuge von Synopsys zum Einsatz. Als Technologien werden die 0.5 μm-Technologie der Fa. AMI (Europractice) und Altera FPGAs verwendet. Literatur: van de Plaasche, R., CMOS integrated Analog-to-Digital and Digital-to-Analog Converters, ISBN 1-4020-750-6 Baker, J.R., CMOS - Mixed Signal Circuit Design, ISBN 0-471-22754-4 Norsworthy, S.R. et.al., Delta-Sigma Data Converters, ISBN 0-7803-1045-4

Modul „Analoghochsprachen“ Kennummer AHO-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 6. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1 mal p.a. nach Absprache

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen c) Vorlesung,

seminaristische Lehrveranstaltung

d) Praktikum

Kontaktzeit a) 2 SWS / 30 h b) 2 SWS / 30 h

Selbststudium a) 30 h b) 60 h

geplante Gruppengröße c) max. 24 d) max. 8

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Nach der Bearbeitung des Moduls wird die Studentin / der Student mit den folgendenThemen angemessen vertraut sein: a) Vorlesung Analoghochsprachen

• Vorbetrachtungen zur Simulation analoger (bzw. analog/digitaler) Systeme und zur Modellentwicklung, Netzwerk-Darstellung in der Elektronik, Hydraulik, Mechanik

• Knotenadmittanzverfahren, Eigenschaften der Admittanzmatrix • Eintrag (Stamp) einzelner Elemente in der Matrix (passive Elemente,

gesteuerte Quellen) • Modifiziertes Knotenadmittanzverfahren, Tableau-Formulierung • Lösung nichtlinearer Gleichungssysteme: Newton-Verfahren • Lösung von linearen DGLs: einfache Integrationsverfahren,

Integrationsordnung und Abbruchfehler, Stabilität dieser Verfahren • Lösung eines Systems von nichtlinearen zeitabhängigen DGLs • verschiedene Systeme und ihre Darstellung in einer Simulation • Aufbau und Anwendung der Analog-Hochsprache VHDL-AMS

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

66�

• Grundlegender Aufbau der Sprachelemente • Ableitung nach der Zeit, implizite Integration • Modellierung im Frequenzbereich • Zusammenspiel von Analog-Simulator und ereignisgesteuerter

Simulation • Modellierung und Kalibrierung, Zusammenspiel von Modell- • Entwicklung und Parameter-Extraktion in einer gemeinsamen • Entwicklungsumgebung (mit Demonstration IC-CAP(Agilent))

b) Praktikum Analoghochsprachen

• Ergänzung Simulator-Code (nichtlinear, transient) in 5 Versuchen • Vergleich Beschreibungsformen für einen Resonanzkreis (VHDLAMS,

analog) • Aufbau eines thermischen Netzwerks mit verschiedenen Quellen (VHDL-

AMS, analog, Kopplung elektrisch-thermisch) • AD-Wandler mit sukzessiver Approximation (VHDL-AMS, mixed signal) • PLL (VHDL-AMS, analog, 2 Abstraktionsebenen)

3 Inhalte

• vertiefte Kenntnisse der Funktionsweise von Analog-Simulatoren • Anfangserfahrungen in einer Analog-Hochsprache (VHDL-AMS) • Kenntnisse in der Modellierung von Funktionsblöcken auf

unterschiedlichen Abstraktionsebenen • erste Einblicke in die Bauelemente-Modell-Entwicklung und Parameter-

Extraktion

4 Lehrformen c) Lehrvortrag, seminaristische Lehrveranstaltung d) Praktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: keine, vollständige Prüfungen in den Modulen des 1. - 4. Semesters werden nachdrücklich empfohlen Inhaltlich: Kenntnisse, die in den Modulen Elektrotechnik 3 und Elektronik vermittelt werden

6 Prüfungsformen c) Klausur, alternativ mündliche Prüfung d) Leistungsnachweis durch vollständige Teilnahme an den praktischen

Übungen und deren Ausarbeitung. 7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn jede einzelne Prüfungsleistung bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahlpflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik/Elektronik und Elektrotechnik/Automatisierungstechnik

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Kampmann

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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c) Prof. Kampmann d) Prof. Kampmann

11 Sonstige Informationen Der Desktop des Serversystems für den Lehrbetrieb wird exportiert (NXclient), um die Studierenden einen Zugang zu allen Werkzeugen des CAE-Labors zu geben und gleichzeitig von Rechner-Installationsaufgaben zu entlasten. Das ist inbesondere erforderlich, um auf professionellen Entwurfssystemen (unter Linux) ausbilden zu können. Für System- Es wird SaberHDL (Synopsys) und der VHDL-AMS-Simulator im IC-Flow (Mentor Graphics) eingesetzt. Literatur: Vlach J., Singal K., Computer Methods for Circuit Analysis and Design, ISBN 0-442-28108-0 Christen E. et. al., Design Automation Conference 1999: VHDL-AMS Tutorial Ashenden, P.J., et.al., The system designer's guide to VHDL-AMS, ISBN 1-55860-749-8 Mantooth, H.A., Fiegenbaum M., Modeling with an Analog Hardware Description Language, ISBN 0-7923-9516-6

Modul „Grundlagen IC-Design“ Kennummer GIC-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 6. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1 mal p.a. nach Absprache

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen e) Vorlesung,

seminaristische Lehrveranstaltung

f) Praktikum

Kontaktzeit a) 2 SWS / 30 h b) 2 SWS / 30 h

Selbststudium a) 30 h b) 60 h

geplante Gruppengröße e) max. 24 f) max. 8

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Nach der Bearbeitung des Moduls wird die Studentin / der Student mit den folgendenThemen angemessen vertraut sein: a) Vorlesung Grundlagen IC-Design • grundlegende Funktion, grundlegender Technologie-Schritte in einer

Bipolartechnologie, Isolation, Dotierung, simpler Inverter • Verknüpfung der technologischen Struktur mit den elektrischen

Eigenschaften • für Bipolar-Diode und Transistor, detaillierte Diskussion der Kennlinien • Technologie-Ablauf einer BCD-Technologie (Bipolar-, CMOS, DMOS) • MIS-Struktur: Ladungsträgerverteilung bei verschiedenen Gate-

Spannungen, Kapazität über der Gate-Spannung, Threshold-Spannungseinstellung

• MOS-Transistor: Kennlinien und Abhängigkeiten • Transmission-Gate (Aufbau, Funktion) • e-Gesetz für Treiberfähigkeit

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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• DMOS-Transistor: Struktur, Funktion, selbstjustierende Herstellung • Überblick über Maßnahmen zur Qualitätssicherung in der IC-Fertigung • ESD-Schutz von integrierten Schaltungen • CMOS-Opamp: Grundlagen Differenzverstärker mit MOS-Transistoren,

nichtidealer Gleichlauf (Matching), • CMOS-Opamp: Kleinsignal-Beschreibung, aktive Lasten, technologischer • Bezug des Verstärkung-Bandbreite-Produkts (GBW) • Slew-Rate beim einstufigen Verstärker, Miller-Kapazität • Differentieller CMOS-Opamp mit Common-Mode-Feedback •

b) Übungen und Praktikum Grundlagen IC-Design • Aufbau und Einrichtung einer Bandgab-Referenz mit Power-Up-Reset in 5

Einzelversuchen • Konstruktionsaufgabe: on-Chip-Übertemperaturabschaltung mit Hysterese • CMOS: Einrichtung Umschaltpunkt CMOS-Inverter, NAND-Gatter • Ladungskompensation am CMOS-Transmission-Gate (Abhängigkeiten) • CMOS-Opamp: Bestimmung von Verstärkung, Phasenreserve, CMRR

und PSRR aus der AC-Simulation • Erweiterung mit 2. Stufe (Miller-OTA), Kompensation der 2. Polstelle für

eine brauchbare Phasenreserve (Miller-Kapazität) • Einfache Switched-Capacitor-Filter, single-ended-out und differentiell

3 Inhalte Die Studierenden sollen mit dem prinzipiellen Aufbau eines IC und den typischen Schaltungskonzepten und analogen Funktionsgruppen vertraut gemacht werden. Darüber hinaus soll ein grundlegendes Verständnis entwickelt werden für die Randbedingungen und Werkzeuge, die im Design integrierter Schaltungen (ICs) eingesetzt werden.

4 Lehrformen e) Lehrvortrag, seminaristische Lehrveranstaltung f) Praktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: keine, vollständige Prüfungen in den Modulen des 1. - 4. Semesters werden nachdrücklich empfohlen Inhaltlich: Kenntnisse, die in den Modulen Elektronik und Analoge Systeme vermittelt werden

6 Prüfungsformen e) Klausur, alternativ mündliche Prüfung f) Leistungsnachweis durch vollständige Teilnahme an den praktischen

Übungen und deren Ausarbeitung. 7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn jede einzelne Prüfungsleistung bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahlpflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik/Elektronik und Elektrotechnik/Automatisierungstechnik

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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Modulbeauftragter: Prof. Kampmann e) Prof. Kampmann f) Prof. Kampmann

11 Sonstige Informationen Der Desktop des Serversystems für den Lehrbetrieb wird exportiert (NXclient), um die Studierenden einen Zugang zu allen Werkzeugen des CAE-Labors zu geben und gleichzeitig von Rechner-Installationsaufgaben zu entlasten. Das ist inbesondere erforderlich, um auf professionellen Entwurfssystemen (unter Linux) ausbilden zu können. Es werden die Programme Saber (Synopsys) und IC_Flow (Mentor Graphics) eingesetzt. Als Technologie wird die 0.5 μm-Technologie der Fa. AMI (Europractice) verwendet. Literatur: Baker, J., Li, H.W., Boyce, D.E., CMOS – Circuit Design, Layout, and Simulation, ISBN 0-7803-3416-7 Laker, K.R., Sansen, W.M.C., Design of Analog Integrated Circuits and Systems, ISBN 0-07-036060-X Johns, D.A., Martin, K., Analog Integrated Circuit Design, ISBN 0-471-14448-7 Razavi, B., Design of Analog Integrated Circuits, ISBN 0-07-118815-0 Gray, P.R., Analysis and design of analog integrated circuits, ISBN 0-471-32168-0

Modul „Konzepte und Implementierung von AD-/DA-Wandlern“ Kennummer ICL-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 6. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1 mal p.a. nach Absprache

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen g) Vorlesung,

seminaristische Lehrveranstaltung

h) Praktikum

Kontaktzeit a) 2 SWS / 30 h b) 2 SWS / 30 h

Selbststudium a) 30 h b) 60 h

geplante Gruppengröße g) max. 24 h) max. 8

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Nach der Bearbeitung des Moduls wird die Studentin / der Student mit den folgendenThemen angemessen vertraut sein: a) Vorlesung IC-Layout, Routing und Chip-Finishing

• Standard-Elemente in CMOS-Technologie: Zusammenhang zwischen 2DLayout-Informationen und der technologischen Struktur (3D)

• Zustandekommen der geometrischen Randbedingungen (Design Rules) • Hierarchische Verwendung von Layout-Zellen, Routing auf

übergeordneter Ebene • Ablauf von IC-Projekten unter Layout-Aspekten • Prüfmethoden: DRC (design rule check), LVS (layout versus schematic),

ERC (electical rule check)

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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• grundsätzliche Ideen zum Floor Planning von Mixed-Signal-ICs • physikalische Aspekte bei der Implementierung: Maximal-Belastungen,

Einfluss und Beherrschung von parasitären Einflüssen, Synchronisation von Laufzeiten auf Bussen, Substratkopplung

• Verifikation nach dem Layout: digital und analog, Auswertung in der Simulation

• Floorplanning-Probleme bei großen Systemen • Verbessertes Matching von analogen Komponenten: X-Anordnungen

bzw. Common-Centroid • Aspekte beim Chip-Finishing und auf Wafer-Ebene, Tape Out •

b) Praktikum IC-Layout, Routing und Chip-Finishing • Layout elementarer digitaler Komponenten • Hierarchische Verwendung von Layout-Zellen, manuelles Routing • Schematic Driven Layout • Design analoger Komponenten mit gutem Matching • Extraktion von parasitären Elementen (Analog-Simulation) • Placement and Routing generierter digitaler Netzlisten (aus VHDL-

Synthese), Verifikations-Simulation

3 Inhalte Die Studierenden werden mit dem prinzipiellen Ablauf der Layout-Erstellung und den typischen Fragestellungen (z.B. Leistungsverteilung, Substrat-Kopplung) vertraut gemacht.

4 Lehrformen g) Lehrvortrag, seminaristische Lehrveranstaltung h) Praktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: abgeschlossene Prüfung im Modul Grundlagen IC-Design Inhaltlich: Kenntnisse, die im Modul Grundlagen IC-Design vermittelt werden

6 Prüfungsformen g) Klausur, alternativ mündliche Prüfung h) Leistungsnachweis durch vollständige Teilnahme an den praktischen

Übungen und deren Ausarbeitung. 7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn jede einzelne Prüfungsleistung bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahlpflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik/Elektronik und Elektrotechnik/Automatisierungstechnik

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Kampmann g) Prof. Kampmann h) Prof. Kampmann

11 Sonstige Informationen

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

71�

Der Desktop des Serversystems für den Lehrbetrieb wird exportiert (NXclient), um die Studierenden einen Zugang zu allen Werkzeugen des CAE-Labors zu geben und gleichzeitig von Rechner-Installationsaufgaben zu entlasten. Das ist inbesondere erforderlich, um auf professionellen Entwurfssystemen (unter Linux) ausbilden zu können. Es werden die Programme Saber (Synopsys) und IC_Flow (Mentor Graphics) eingesetzt. Als Technologie wird die 0.5 μm-Technologie der Fa. AMI (Europractice) verwendet. Literatur: Hastings, Alan, The Art of Analog Layout, ISBN 0-13-087061-7 Clein, Dan, CMOS IC Layout, ISBN 0-7506-7194-7

Modul „Fortgeschrittenes Design digitaler Systeme mit VHDL“ Kennummer VHD-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 6. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1 mal p.a. nach Absprache

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen i) Vorlesung,

seminaristische Lehrveranstaltung

j) Praktikum

Kontaktzeit a) 2 SWS / 30 h b) 2 SWS / 30 h

Selbststudium a) 30 h b) 60 h

geplante Gruppengröße i) max. 24 j) max. 8

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Nach der Bearbeitung des Moduls wird die Studentin / der Student mit den folgendenThemen angemessen vertraut sein: a) Vorlesung Fortgeschrittenes Design digitaler Systeme mit VHDL

• Vertiefung von VDHL, insbesondere Delta-Delay • Beschränkungen für synthesefähigen VHDL-Code • Einführung in die Funktion einer seriellen Schnittstelle: UART • Einführung in Aufbau und Funktion eines RISK-Prozessors (MIPS-

Derivat, 4 • Befehlstypen) • Implementierung von Pipelining • Synthese von Rechenwerken, HW-SW-Codesign

b) Praktikum Fortgeschrittenes Design digitaler Systeme mit VHDL

• Aufbau und Inbetriebnahme UART (Code-Ergänzung, 3 Versuche) • Implementierung des MIPS-Derivats (Code-Ergänzung, 5 Versuche) • Einbindung eines komplexen Rechenwerks

3 Inhalte

Es werden vermitelt: • fundierte Kenntnisse in der Anwendung von VHDL • Kenntnis der Eigenarten von Werkzeugen für Logik- und Rechenwerks-

Synthese

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

72�

• erste Erfahrungen mit Top-Down Entwurfsverfahren größerer Projekte • Einblick in die Funktionsweise von programmierbaren Teilsystemen • Einblick in Arbeitsstrukturen in Projekten, in denen eine HW

Beschreibungssprache (VHDL, Verilog, System-C) verwendet wird 4 Lehrformen

i) Lehrvortrag, seminaristische Lehrveranstaltung j) Praktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: keine, vollständige Prüfungen in den Modulen des 1. - 4. Semesters werden nachdrücklich empfohlen Inhaltlich: Kenntnisse, die im Modul Digitale Systeme vermittelt werden

6 Prüfungsformen i) Klausur, alternativ mündliche Prüfung j) Leistungsnachweis durch vollständige Teilnahme an den praktischen

Übungen und deren Ausarbeitung. 7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn jede einzelne Prüfungsleistung bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahlpflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik/Elektronik und Elektrotechnik/Automatisierungstechnik

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Kampmann i) Prof. Kampmann j) Prof. Kampmann

11 Sonstige Informationen Der Desktop des Serversystems für den Lehrbetrieb wird exportiert (NXclient), um die Studierenden einen Zugang zu allen Werkzeugen des CAE-Labors zu geben und gleichzeitig von Rechner-Installationsaufgaben zu entlasten. Das ist inbesondere erforderlich, um auf professionellen Entwurfssystemen (unter Linux) ausbilden zu können. Zur Synthese werden Werkzeuge von Synopsys (design_analyzer, modul compiler, premier_pro) eingesetzt. Als Simulator wird Modelsim von Mentor Graphics verwendet. Die synthetisierten Netzlisten werden auf Altera-FPGAs übertragen (Quartus) und getestet. Literatur: Roth, Ch.H.: Digital System Design using VHDL, ISBN 0-534-95099-X Pattersen D.A., Hennesy J.L., Computer Architecture, ISBN 0-12-370490-1 Ashenden, P.J., The Designer’s Guide to VHDL, ISBN 1-55860-674-2 Hunter, R.D.M., Johnson, T.T., Introduction to VHDL, ISBN 0-412-73130-4

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

73�

Modul „Digitale Regelungssysteme im KFZ" Kennnummer KRE-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 6. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1 mal pro Jahr SS oder WS je nach Nachfrage

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung Digitale Regelungssysteme im KFZ b) Praktikum / Projektarbeit

Kontaktzeit

3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium

60 h

30 h

Gruppengröße a) max. 10 b) max. 10

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen n) Die Studierenden sollen o) die Grundkonzepte zum Aufbau von digitalen Regelungssystemen im KFZ

analysieren, und eigene Anwendungen planen können p) Elementare Technologien für digitale Regelungssysteme analysieren, und eigene

Anwendungen planen können q)

Anwendungsbezug: Im KFZ sind nahe zu alle Regelvorgänge digital realisiert, und die Studenten können an einfachen Beispielen die Methoden einüben, und an eigenen Projekten deren Funktion verifizieren.

3 Inhalte

a) Vorlesung Digitale Regelungssysteme im KFZ Einsatzgebiete digitaler Regler im KFZ: Temperatur, Klima, Motormanagement,

Antriebsstrang und Fahrwerk, Regelung von Elektromotoren Entwurf von Reglern mit Matlab Digitale Regler mit Mikrocontrollern / DSP vernetzte Regler und Anbindung intelligenter Sensoren

b) Praktikum Entwurf eines digitalen Reglers Matlab Umsetzung eines einfachen Reglers auf Mikroprozessor / DSP / FPGA

4 Lehrformen a) Lehrvortrag, Übungen b) Praktikum mit Übungen an vernetzten Sensorsystemen

5 Teilnahmevoraussetzungen Mathematik 1 und 2 , Grundlagen der Elektrotechnik

6 Prüfungsformen a) Benotete Projektarbeit b) Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und schriftliche Ausarbeitung von min. 75% der Praktikumsaufgaben. Unbenotete Prüfungsleistung als Voraussetzung für Prüfung unter a) Bildung der Modulnote: 1:0 (a:b)

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

74�

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn die Prüfungsleistung unter a) bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahl- Pflichtmodul für die Elektronik im Elektrotechnik Bachelor-Studiengang der Ingenieurwissenschaften

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Klein a) Prof. Klein b) Prof. Klein, Dipl. Ing. L. Buchmann

11 Sonstige Informationen Literatur: Braess: Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, Walentowitz: Handbuch KFZ- Elektronik

Modul „Elektromagnetische Verträglichkeit" Kennnummer EMV-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 6. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1 mal pro Jahr im WS oder SS

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung Elektromagnetische Verträglichkeit b) Praktikum / Projektarbeit

Kontaktzeit

3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium

60 h

30 h

Gruppengröße a) max. 10 b) max. 10

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

75�

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sollen

b. den Aufbau eigenstörsicherer Systeme analysieren, und selbständig Konzepte für eigenstörsichere Designs erstellen

c. elementare Methoden und Schaltungstechniken zum EMV- konformen Design selbständig in Form von Bauteilen und Schaltungen bewerten, auswählen und anwenden,

d. grundlegende einschlägige Test / Messverfahren praktisch an Geräten einüben, und die Ergebnisse bewerten und dokumentieren • • • Anwendungsbezug:

Moderne Systeme sind sehr kompakt aufgebaut, und schnell in er

Verarbeitungsgeschwindigkeit. Mit zunehmender Vernetzung und zahl der

Systeme muss zwingend die Eigenstörsicherheit analysiert, bewertet und dokumentiert werden. Die Studenten üben den Umgang mit Bauelementen,

Methoden und Schaltungen sowie den Messgeräten zur Analyse und Verifikation.

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

76�

3 Inhalte a) Vorlesung Elektromagnetische Verträglichkeit 1. Anforderungen und Gesetzliche Grundlagen

x) Warum EMV- Richtlinien ? Beispiele für die Notwendigkeit y) Richtlinien für die Industrieelektronik z) Richtlinien für die KFZ- Elektronik aa) Herstellerspzifische Richtlinien

2. Einkopplungs / Abstrahlmechanismen r) galvanisch s) kapazitiv t) induktiv u) elektromagnetisch v) elektrostatische Entladung

3. Gegenmaßnahmen in Hardware o) Schaltungstechnik p) Leiterbahnführung q) PCB- Aufbautechnik r) Gehäusedesign (Hohlleiterausbreitung, Schirmwirkung ) s) Kabel ( Schirmung, Masseführung )

4. Gegenmaßnahmen in Software • Ein- Ausschaltsequenzen • PWM- Ansteuerungen

5. Messverfahren

• Störfestigkeitsmessung (GTEM, Stripline, Antenneneinstrahlung) • Störabstrahlung (GTEM, Stripline, Antenneneinstrahlung) • leitungsgeführte Störungen • ESD- Prüfung • Anforderungsklassen: Unterschiede KFZ- Elektronik,

Industrieelektronik, Medizintechnik usw. b) Praktikum

6. Praxisübungen

• Aufbau von Messplätzen ( Gerätekonfiguration, Entwicklung von

Messsoftware ) • Leiterplattenerstellung nach EMV- Richtlinien • Störfestikeitsmessungen an Testmustern • Design von HF Filtern und Vermessung mit dem Network Analyzer

4 Lehrformen

a) Lehrvortrag, Übungen b) Praktikum mit Übungen EMV- Testgeräten ( Störfestigkeitsmessung / Abstrahlung in GTEM- Zelle )

5 Teilnahmevoraussetzungen Mathematik 1 und 2 , Grundlagen der Elektrotechnik

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

77�

6 Prüfungsformen a) Benotete Projektarbeit b) Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und schriftliche Ausarbeitung von min. 75% der Praktikumsaufgaben. Unbenotete Prüfungsleistung als Voraussetzung für Prüfung unter a) Bildung der Modulnote: 1:0 (a:b)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn die Prüfungsleistung unter a) bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahl- Pflichtmodul für die Elektronik im Elektrotechnik Bachelor-Studiengang der Ingenieurwissenschaften

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Klein a) Prof. Klein b) Prof. Klein, Dipl. Ing. L. Buchmann

11 Sonstige Informationen Literatur: Würth: Trilogie der Induktivitäten, Franz: EMV

Modul „Entwicklungsmethodik in der Kfz-Elektronik" Kennnummer ETW-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 6. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1 mal pro Jahr SS oder WS

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung Entwicklungsmethodik in der Kfz-Elektronik b) Praktikum / Projektarbeit

Kontaktzeit

3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium

60 h

30 h

Gruppengröße a) max. 10 b) max. 10

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

78�

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sollen

a. die Grundkonzepte und Methoden zum entwickeln eines KFZ- Steuergeräte analysieren und bewerten können, sowie selbst Grundkonzepte erstellen

b. elementare Prozesse für die Serieneinführung analysieren und anwenden, Anwendungsbezug: Autos sind vernetzte Computersysteme mit besonders hoher Verfügbarkeit. Daher sind die Methoden zur Entwicklung besonders auf hohe Qualität ausgelegt Studenten können diese Methoden einüben, und in einfachen Beispielen anwenden.

3 Inhalte a) Vorlesung Entwicklungsmethodik in der Kfz-Elektronik

e. Planungsprozesse im Entwicklungsprozess f. Software- Prozessmodelle und CASE Tools g. Hardware Verifikation und Worst-Case Toleranzberechnung mit h. Schaltkreissimulatoren, Yield-Analysen i. Lasten / Pflichtenhefte j. Verifikation / Validierung

b) Praktikum bb) Entwicklung einer kleinen Baugruppe im Projektteam cc) Erstellen aller Lasten und Pflichtenhefte dd) Umsetzung der Entwicklung in Hard- und Software ee) Verifikation / Validierung

4 Lehrformen a) Lehrvortrag, Übungen b) Praktikum mit Übungen an Planungstools / Anforderungsmanagement, CASE- Tools

5 Teilnahmevoraussetzungen Mathematik 1 und 2 , Grundlagen der Elektrotechnik, Elektronische Systeme

6 Prüfungsformen a) Benotete Projektarbeit b) Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und schriftliche Ausarbeitung von min. 75% der Praktikumsaufgaben. Unbenotete Prüfungsleistung als Voraussetzung für Prüfung unter a) Bildung der Modulnote: 1:0 (a:b)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn die Prüfungsleistung unter a) bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahl- Pflichtmodul für die Elektronik im Elektrotechnik Bachelor-Studiengang der Ingenieurwissenschaften

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

79�

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Klein a) Prof. Klein b) Prof. Klein, Dipl. Ing. L. Buchmann

11 Sonstige Informationen Literatur: Braess: Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, Walentowitz: Handbuch KFZ- Elektronik

Modul „Kommunikations- und Datenübertragungssysteme im Kfz" Kennnummer KKD-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 6. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1 mal pro Jahr SS oder WS je nach Nachfrage

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung Kommunikations- und Datenübertragungssysteme im Kfz b) Praktikum / Projektarbeit

Kontaktzeit

3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium

60 h

30 h

Gruppengröße a) max. 10 b) max. 10

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen • Die Studierenden sollen die Grundkonzepte zum Aufbau moderner Bussysteme benennen, analysieren und anwenden die Grundkonzepte zur KFZ – Diagnose benennen, analysieren und anwenden elementare Technologien für KFZ- Busvernetzungen analysieren und anwenden, Anwendungsbezug:

Die Datenübertragung im Kfz unterliegt besonderen Anforderungen bez. der Sicherheit und Verfügbarkeit. Studenten können diese Systeme und Methoden in diesem Kurs analysieren und vergleichend bewerten. In kleinen Projekten können Sie selbständig eigene kleine Systeme aufbauen und verifizieren.

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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3 Inhalte a) Vorlesung Kommunikations- und Datenübertragungssysteme im Kfz Bussysteme und Interkommunikation im KFZ

r) CAN / LIN; serielle Bus-Systeme ff) TTP / C; Byteflight, Flexray

Softwareorganisation und Einbindung in Betriebssysteme

w) Echtzeitverhalten, Systemverfügbarkeit t) Modularisierung • Betriebssystem OSEK; Übersicht über Entwicklungs- und

Simulationstools Interne Diagnose

• Selbsttest von Elektronik, Hydraulik, Mechatronik

b) Praktikum • Projektarbeit mit Aufbau eines Bussystemes • Protokollimplementierung auf Mikrocontrollern

4 Lehrformen a) Lehrvortrag, Übungen b) Praktikum mit Übungen an vernetzten Sensorsystemen

5 Teilnahmevoraussetzungen Mathematik 1 und 2 , Grundlagen der Elektrotechnik, Embedded Systems

6 Prüfungsformen a) Benotete Projektarbeit b) Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und schriftliche Ausarbeitung von min. 75% der Praktikumsaufgaben. Unbenotete Prüfungsleistung als Voraussetzung für Prüfung unter a) Bildung der Modulnote: 1:0 (a:b)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn die Prüfungsleistung unter a) bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahl- Pflichtmodul für die Elektronik im Elektrotechnik Bachelor-Studiengang der Ingenieurwissenschaften

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Klein a) Prof. Klein b) Prof. Klein, Dipl. Ing. L. Buchmann

11 Sonstige Informationen Literatur: Braess: Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, Walentowitz: Handbuch KFZ- Elektronik

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

81�

Modul „Mikrorechnertechnik" Kennnummer MIC-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 6. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1 mal pro Jahr SS oder WS je nach Nachfrage

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung Mikrorechnertechnik b) Praktikum / Projektarbeit

Kontaktzeit

3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium

60 h

30 h

Gruppengröße a) max. 10 b) max. 10

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sollen

die Grundkonzepte von 8 / 16 / 32 Bit CPU's analysieren und bewerten die einschlägigen Entwicklungswerkzeuge anwenden, und im Ergebniss bewerten können selbständig kleine Projekte mit 8 / 16 / 32 Bit Controllern erstellen können. Anwendungsbezug: Die Welt der Mikrocontroller expandiert ständig in sehr hohem Masse. Studierende können sich damit die Fähigkeit aneignen, selbst sehr schnell im industriellen Umfeld eigenständig professionell zu arbeiten.

3 Inhalte a) Vorlesung Mikrorechnertechnik CPU Architekturen von 8 / 16 / 32 Bit Prozessoren Assembler- Befehlssatz und Hochsprachenprogrammierung Pipelining und Instruction Prefetch Methoden Memory Management ( MMU ) und shared Memory externer Datenbus: Timing, Setup / Hold- Zeiten nested Interrupts und enhanced DMA CPU Workload minimierung on- Chip Coprozessoren ( z.B. S12 X- Gate ) Communication Qeues Debug Schnittstellen und Methoden System Monitoring ( externe Watchdogs, Brown- Out detection, Spannungsüberwachung) b) Praktikum Compiler, Linker, make Files, Debugger Erstellen einer Applikation mittlerer Komplexität

4 Lehrformen a) Lehrvortrag, Übungen b) Praktikum mit Übungen an vernetzten Sensorsystemen

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

82�

5 Teilnahmevoraussetzungen Mathematik 1 und 2 , Grundlagen der Elektrotechnik, Embedded Systems

6 Prüfungsformen a) Benotete Projektarbeit b) Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und schriftliche Ausarbeitung von min. 75% der Praktikumsaufgaben. Unbenotete Prüfungsleistung als Voraussetzung für Prüfung unter a) Bildung der Modulnote: 1:0 (a:b)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn die Prüfungsleistung unter a) bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahl- Pflichtmodul für die Elektronik im Elektrotechnik Bachelor-Studiengang der Ingenieurwissenschaften

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Klein a) Prof. Klein b) Prof. Klein, Dipl. Ing. L. Buchmann

11 Sonstige Informationen Literatur: Herrmann: Rechnerarchitektur, Wayne / Wolf: Computers as Components

Modul „Mikrosensorik und Sensorsysteme im Kfz" Kennnummer KSE-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 6. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1 mal pro Jahr SS oder WS

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung Mikrosensorik und Sensorsysteme im Kfz b) Praktikum / Projektarbeit

Kontaktzeit

3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium

60 h

30 h

Gruppengröße a) max. 10 b) max. 10

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

83�

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sollen

die Grundkonzepte zum Aufbau vernetzter Sensorsysteme im KFZ analysieren und selbständig neue Systeme synthetisieren können elementare Technologien für KFZ- Sensoren analysieren und anwenden Anwendungsbezug: Autos werden immer komfortabler und müssen Ihre Umwelt „erfühlen“ Studenten können in diesem Kurs die Technologien Vergleichen und bewerten sowie den selbständigen Aufbau eingehender kleiner Anwendungen praktizieren.

3 Inhalte a) Vorlesung Mikrosensorik und Sensorsysteme im Kfz KFZ spezifische Anforderungen an Sensoren

s) Umweltbeständigkeit t) EMV u) Großseriendesign und Worst-Case Toleranzauslegung der Hardware v) Produktqualifikation w) Qualitätsziele und Recycling

Technologien zur Realisierung von KFZ- Sensoren und Auswerteelektronik

gg) Sensoren in Halbleitertechnologie x) diskrete Sensorelemente in Dünnschichttechnologien bzw. sonstigen Technologien u) Simulation und Modellierung von Sensorsystemen ( VHDL- AMS, FEM ) • Anwendungsspezifische Schaltkreise ( ASIC )

Aufbau von Sensor- Systemen

• Multi-Chip Modul • monolithische Integration • PCB- Baugruppe

b) Praktikum

Praxisübungen

• Projektarbeit mit Aufbau eines Sensorsystemes • Charakterisierung und Vermessung des Systemes

4 Lehrformen a) Lehrvortrag, Übungen b) Praktikum mit Übungen an vernetzten Sensorsystemen

5 Teilnahmevoraussetzungen Mathematik 1 und 2 , Grundlagen der Elektrotechnik, Embedded Systems

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

84�

6 Prüfungsformen a) Benotete Projektarbeit b) Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und schriftliche Ausarbeitung von min. 75% der Praktikumsaufgaben. Unbenotete Prüfungsleistung als Voraussetzung für Prüfung unter a) Bildung der Modulnote: 1:0 (a:b)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn die Prüfungsleistung unter a) bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahl- Pflichtmodul für die Elektronik im Elektrotechnik Bachelor-Studiengang der Ingenieurwissenschaften

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Klein a) Prof. Klein b) Prof. Klein, Dipl. Ing. L. Buchmann

11 Sonstige Informationen Literatur: Braess: Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, Walentowitz: Handbuch KFZ- Elektronik

Modul „Elektronische Systeme in der Sicherheitstechnik" Kennnummer KSS-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 6. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1 mal pro Jahr SS oder WS

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung Elektronische Systeme in der Sicherheitstechnik b) Praktikum / Projektarbeit

Kontaktzeit

3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium

60 h

30 h

Gruppengröße a) max. 10 b) max. 10

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

85�

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sollen

die Grundkonzepte zum Aufbau vernetzter Sicherheitssysteme im KFZ oder anderen Bereichen der Elektronik analysieren und bewerten können elementare Technologien für Sicherheitssysteme anwenden können Systemkonzepte nach einschlägigen Standards wie DO178 erstellen können Anwendungsbezug: Autos sind vernetzte Computersysteme mit besonders hoher Sicherheit und Verfügbarkeit. Auch im anderen Bereichen müssen oft Sicherheitsstandards eingehalten werden. Studenten können diese Methoden einüben, und in einfachen Beispielen anwenden.

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

86�

3 Inhalte a) Vorlesung Elektronische Systeme in der Sicherheitstechnik

1. Übersicht über Sicherheitssysteme

hh) Airbag- Systeme, Lenkradschlösser, Schliesssysteme, Pedale, Lenksysteme, Motorsteuerung, und Kraftstoffversorgung

2. Besonderheiten bei der Produktspezifikationen und Entwicklung y) Dokumentationspflichtige Teile ( D- Teile ) z) gesetzliche und allgemeine Vorschriften / Verordnungen

( QS- 9000, DIN EN 292 ) aa) spezielle Vorschriften für elektronische Komponenten und Software

( VDE 0801 ) 3. Methoden zur Fehlervermeidung

v) FMEA nach DIN 25448: Design- FMEA, Prozess- FMEA w) FTA nach DIN 25424, Interpretation und Auswertung der Ergebnisse x) praktische Übungen mit CAE- Tools

4. Fail- Safe Konzeption von Hardware • Redundante Komponenten, Bauteileauslegung und Dimensionierung • Eigendiagnose und Fehlermeldung / Fehlermanagement • unabhängige Verifikation und Validierung ( Methoden und Strategien ) • kontrollierter Wiedereintritt nach Fehlfunktion ( WDT bei

Mikroprozessoren ) 5. Fail- Safe Konzeption von Software

• Spezifikation mit CASE- Tools ( Stateflow, StateCad ...) • Abläufe und Prozessmodelle ( V- Modell, Style Guides, MISRI, VDE 0801 ) • unabhängige Verifikation und Validierung ( Methoden und Strategien )

6. Planung und Dokumentation bei Sicherheitssystemen • Projektplanung, spezielle Pläne für die HW / SW- Erstellung • Dokumentation und Archivierung

7. Systemzuverlässigkeit • Lebensdauermodelle und Berechnungen, Qualitätsplanung • Komponentenauswahl, und Lieferantenbewertung • Prozessplanung und Umsetzung für die Serienfertigung, Re-Qualifikation

8. Quality enginneering • TQM, 0 Fehler- Strategie: Anspruch und Wirklichkeit • Feldbeobachtung, und Rückführung der Ergebnisse in den

Entwicklungsprozess • Analyse defekter Bauelemente ( Schliffbilder, REM, analytische Methoden f. Mikrosysteme )

b) Praktikum • Erstellen einer ausführbaren Spezifikation mit Stateflow / Matlab • Erstellen einer System FMEA für ein Sicherheitssystem • Fehlertolerante Auslegung von Softwarekomponenten

4 Lehrformen a) Lehrvortrag, Übungen b) Praktikum mit Übungen an Planungstools / Anforderungsmanagement, CASE- Tools

5 Teilnahmevoraussetzungen Mathematik 1 und 2 , Grundlagen der Elektrotechnik, Elektronische Systeme

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

87�

6 Prüfungsformen a) Benotete Projektarbeit b) Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und schriftliche Ausarbeitung von min. 75% der Praktikumsaufgaben. Unbenotete Prüfungsleistung als Voraussetzung für Prüfung unter a) Bildung der Modulnote: 1:0 (a:b)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn die Prüfungsleistung unter a) bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahl- Pflichtmodul für die Elektronik im Elektrotechnik Bachelor-Studiengang der Ingenieurwissenschaften

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Klein a) Prof. Klein b) Prof. Klein, Dipl. Ing. L. Buchmann

11 Sonstige Informationen Literatur: Braess: Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, Walentowitz: Handbuch KFZ- Elektronik

1. Modul „Signalprozessortechnik" Kennnummer SIP-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 4. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Nach Bedarf

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen rrr) Vorlesung

Signalprozessortechnik I

sss) Praktikum ttt) Projektarbeit

Kontaktzeit 3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium 30 h 30 h 90 h

Gruppengröße uuu) max. 5 vvv) max. 5 www) max. 5

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sind befähigt, die Grundkonzepte moderner Signalprozessoren (

DSP) zu kennen und zu verstehen.

Die Studierenden sind befähigt, am Markt käufliche Signalprozessor- Komponenten in

Ihren Kenngrössen zu bewerten, und Komponenten für die Systemkonzeption gem.

einer Zielspezifikation auszuwählen.

Die Studierenden sind befähigt, Compiler und Debugger für moderne DSP’s anzuwenden.

Die Studierenden sind befähigt, kleine Applikationen auf DSP’s in C / C++ zu erstellen.

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

88�

Anwendungsbezug: DSP’s sind als Erweiterung zu Mikrocontrollern in fast allen industriellen Anwendungen im Einsatz. Daher ist es notwendig, Studierende bereits im Studium

damit vertraut zu machen. 3 Inhalte

xxx) Vorlesung Signalprozessortechnik o Aufbau und Architektur von DSP‘s o Toolchain: compiler, debugger o Peripherie wie MCBSP o Multi core Software Partitionierung o Verifikation und profiling

yyy) Praktikum

o Implementation digitaler Filter und diskreter Transformationen o Ein – Ausgabe, analog und digital

zzz) Projektarbeit

o Systemkonzept o Hardware- Software Partitionierung o Verifikation / Validierung

4 Lehrformen aaaa) Lehrvortrag bbbb) Praktikum cccc) Lehrvortrag dddd) Angeleitete Projektarbeit

5 Teilnahmevoraussetzungen Abgeschlossenes Grundstudium

6 Prüfungsformen eeee) Benotete Projektarbeit

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten ffff) erfolgreiche Prüfung nach n)

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) In der Regel Anrechnung für Master Programme an anderen FH’s. Bei UNI Master nicht möglich.

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,4 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Klein

11 Sonstige Informationen x) Literatur: www.ti.com DSP, www.analog.com DSP

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

89�

Modul: Externe Kommunikations- und Verkehrsleitsysteme für die Automobiltechnik Kennnummer VKL-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 6. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1 mal pro Jahr SS oder WS je nach Nachfrage

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung Externe Kommunikations- und Verkehrsleitsysteme für die Automobiltechnik b) Praktikum / Projektarbeit

Kontaktzeit

3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium

60 h

30 h

Gruppengröße a) max. 10 b) max. 10

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sollen:

die Grundkonzepte von GPS und Verkehrsleitsystemen analysieren und anwenden können die Grundkonzepte von Wireless Kommunikationssystemen analysieren und anwenden können

Anwendungsbezug:

GPS, inter car Communication sind heute elementare Bestandteile jedes modernen Fahrzeuges, egal ob PKW, LKW oder Landmaschiene. daher ist es unablässig, jungen Menschen den Zugang zu diesen Technologien anzubieten.

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

90�

3 Inhalte a) Vorlesung 1. Übersicht über Verkehrsleitsysteme

ii) aktuelle Navigationssysteme, elektronische Kartensysteme jj) Systeme in landwirtschaftlichen Maschinen

2. Grundlagen der Signalverarbeitung mit Pseudo- Zufallszahlen bb) Pseudozufallscodes, scrambling, descrambling cc) Signale bei GPS dd) Satellitenkommunikation, und Grundlagen von Spread- Spectrum

Systemen 3. GPS / DGPS

y) Funktionsprinzipien und Satellitensysteme: GLONAS, Jupiter z) Komponenten: Technologischer Aufbau eines GPS Empfängers, Antennen,

Chipsätze, Systemaufbau aa) Verbesserung der Genauigkeit durch Radsensoren, Kompass, realisierte

Ergebnisse, Dead- Reconing bb) DGPS- Korrektur und Komponenten: Erzielbare Genauigkeit,

Dienstanbieter cc) Schnittstellen: NMEA, binäre Übertragung, Messages und Packete

4. Verkehrserfassung • Sensoren und Detektionsprinzipien: Radar, Infrarot, Induktive / magnetische Sensoren • Transponder, Maut- Kontrolle und Datenübermittlung

5. Externe Kommunikation / Informationstechnologie • UMTS / GPRS: Protokolle, physikalische Bitübertragung • Internet, Datenübermittlung • Ortung und Notdienste, Diebstahlwarnung • Flottenmanagement, Gefahrgutüberwachung, elektronisches Fahrtenbuch • Ferndiangnose / Fernwartung • künftige Entwicklungen

b) Praktikum y) Entwicklung eines einfachen Navigationssystemes, basierend auf

vorhandenen Chipsätzen / Modulen und Antennen z) Verifikation / Validierung des Modules, Untersuchung der erreichten Reproduzierbarkeit und Auflösung optional: aa) scrambler - descrambler in VHDL / C bb) Innbetriebnahme von GPS / DGPS Systemen cc) Erweiterung eines GPS Systemes durch Kompass / Radsensor

4 Lehrformen a) Lehrvortrag, Übungen b) Praktikum mit Übungen an vernetzten Sensorsystemen

5 Teilnahmevoraussetzungen Mathematik 1 und 2 , Grundlagen der Elektrotechnik, Embedded Systems

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

91�

6 Prüfungsformen a) Benotete Projektarbeit b) Leistungsnachweis durch aktive Teilnahme und schriftliche Ausarbeitung von min. 75% der Praktikumsaufgaben. Unbenotete Prüfungsleistung als Voraussetzung für Prüfung unter a) Bildung der Modulnote: 1:0 (a:b)

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn die Prüfungsleistung unter a) bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahl- Pflichtmodul für die Elektronik im Elektrotechnik Bachelor-Studiengang der Ingenieurwissenschaften

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Klein a) Prof. Klein b) Prof. Klein, Dipl. Ing. L. Buchmann

11 Sonstige Informationen Literatur: Braess: Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, Walentowitz: Handbuch KFZ- Elektronik Mansfeld: Satellitenortung und Navigation

Modul „Laser und elektrooptische Systeme“ Kennummer LEO-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 5. oder 6.

Sem.

Häufigkeit des Angebots

Wintersemester

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen Vorlesung, Praktikum, Seminar

Kontaktzeit 4 SWS / 60 h

Selbststudium 90 h

geplante Gruppengröße 12 Studierende

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sind befähigt, den Stand von Forschung und Technik auf dem Gebiet der Lasertechnik zu beurteilen und die Anforderungen an Laser für spezieller technische Anwendungen zu definieren.

3 Inhalte o Grundlagen der Wellen, Wellenausbreitung und Wellenüberlagerung o Licht- Materie Wechselwirkung o Lichtverstärkung und Laserprinzip o Verschiedene Lasersysteme o Pulslasersystem o Elektrooptische und nichtlineare optische Effekte o Laseranwendungen

4 Lehrformen

Vorlesung, Praktikum, Seminar, Exkursion

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

92�

5 Teilnahmevoraussetzungen

Inhaltlich: Erfolgreicher Abschluss der Fächer des Grundstudiums der Bachelor-Studiengänge Ingenieurwissenschaften

6 Prüfungsformen Praktikumsausarbeitungen und Seminarvortrag mit Ausarbeitung

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Erfolgreiche Prüfung nach 6.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahlpflichtmodul für die Bachelor-Studiengänge „Elektrotechnik“ und „Maschinenbau“

9 Stellenwert der Note für die Endnote 3,0 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Prof. Dr. A. Kurtz

11 Sonstige Informationen o Eugene Hecht: Optik

o Saleh, Teich: Grundlagen der Photonik

o Bergmann, Schaefer: Lehrbuch der Experimentalphysik Bd. 3 Optik

o Meschede: Optics, Light and Lasers

o Kneubühl/Sigrist: Laser

o Ch. Davis: Lasers and Elektro-Optics – Fundamentals and Engineering

o W. T. Silfvast: Laser Fundamentals

o Glaser: Photonik für Ingenieure

o Yu, Yang: Introduction to Optical Engineering

Vorlesungsunterlagen sowie detaillierte Terminpläne der Vorlesung können auf der Veranstaltungsseite unter www.gm.fh-koeln.de/phy abgerufen werden.

Modul „Optische Messtechnik und integrierte Optik“ Kennummer OMI-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 5. oder 6.

Sem.

Häufigkeit des Angebots

Wintersemester

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen Vorlesung, Praktikum, Seminar

Kontaktzeit 4 SWS / 60 h

Selbststudium 90 h

geplante Gruppengröße 12 Studierende

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sind befähigt, optische Messtechnik zur Bestimmung physikalisch-, technischer Größen anzuwenden und Anforderungen an optische Messsysteme zu definieren.

3 Inhalte o Geometrische Optik und Wellenoptik o Laserprinzip o Elektrooptische Messverfahren o Lichtwellenleitertechnik o Mikrooptik und integrierte Optik

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

93�

4 Lehrformen

Vorlesung, Praktikum, Seminar, Exkursion

5 Teilnahmevoraussetzungen Inhaltlich: Erfolgreicher Abschluss der Fächer des Grundstudiums der Bachelor-Studiengänge Ingenieurwissenschaften

6 Prüfungsformen Praktikumsausarbeitungen und Seminarvortrag mit Ausarbeitung

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Erfolgreiche Prüfung nach 6.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahlpflichtmodul für die Bachelor-Studiengänge „Elektrotechnik“ und „Maschinenbau“

9 Stellenwert der Note für die Endnote 3,0 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Prof. Dr. A. Kurtz

11 Sonstige Informationen o Eugene Hecht: Optik o Saleh, Teich: Grundlagen der Photonik o Bergmann, Schaefer: Lehrbuch der Experimentalphysik Bd. 3 Optik o Meschede: Optics, Light and Lasers o Kneubühl/Sigrist: Laser o Schröder: Technische Optik o Litfin (Hrsg): Technische Optik in der Praxis o Glaser: Photonik für Ingenieure o Yu, Yang: Introduction to Optical Engineering o Soifer, Kotlyar, Doskolovich: Iterative Methods for Diffractive Optical Elements

Computation o Sinzinger, Jahns: Microoptics o Herzig (ed.): Micro-Optics, Elements Systems and Applications

Vorlesungsunterlagen sowie detaillierte Terminpläne der Vorlesung können auf der Veranstaltungsseite unter www.gm.fh-koeln.de/phy abgerufen werden.

Modul „Optoelektronik“ Kennummer OEL-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 4. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Jedes Semester

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung b) Praktikum

Kontaktzeit 4 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium 65 h 25 h

geplante Gruppengröße

min. 5 max. 20

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden werden mit den Grundlagen der Optoelektronik vertraut gemacht. Alle Detailgruppen eines komplexen optoelektronischen Systems, vom Strahler über den Sensor bis zur A/D-Wandlung können diskutiert werden. Die Studenten sollen danach imstande sein ein optisches Meßsystem zu konzipieren.

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

94�

Die Studierenden sollen weiterhin befähigt werden größere rechnerbasierte Systeme zu entwerfen. Es können Strahlungsquellen wie Laser und LED ausgewählt und kalibriert werden und die dazugehörigen Detektoren können entwickelt werden. Die Probleme bei der anschließenden Signalverstärkung und die entsprechenden Fehler können diskutiert werden. Besonderer Wert wird auf den interdisziplinären Ansatz gelegt. Die Studierenden werden befähigt verschiedene Fachgebiete miteinander zu verknüpfen. Das Arbeiten mit Simulationsprogrammen wie PSPICE und LEDWebench wird geübt. Die Studenten können LED ansteuern und Kriterien für das Leuchtendesign entwickeln.

Anwendungsbezug: Der teamorientierte Arbeitsstil und die praxisnahe Vorgehensweise werden geübt. Auswärtige Referenten werden zu Vorträgen eingeladen. Das Vortragen von Arbeitsresultaten im Kolloquium wird gefestigt. Insbesondere werden die Erstellung von technischen Spezifikationen und das Lesen von Datenblättern geübt.

3 Inhalte gggg) Vorlesung Optoelektronik

o Einführung in die Optoelektronik o Halbleiterelektronik und Bändermodell o Photophysikalische Effekte o Grundlagen der Strahlungsemitter o Grundlagen der Strahlungsempfänger o Optoelektronische Koppelelemente o Optoelektronische Anwendungsschaltungen o Optische ASICs o Bedeutung der Software o Ausblick

hhhh) Praktikum Optoelektronik Durchführung eines Projektlabors mit Industrieprojekten

4 Lehrformen Lehrvortrag, Seminar, Kolloquium, Praktikum, Projektarbeit

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: Kenntnisse der Grundlagen der Elektrotechnik Inhaltlich: Einführung in die Elektrotechnik I + II, Elektrotechnik, Elektronik

6 Prüfungsformen iiii) Kolloquiumsvortrag mit mündlicher Prüfung und Bewertung b) Leistungsnachweis durch schriftliche Ausarbeitung der Aufgaben und erfolgreiche Teilnahme am Praktikum.

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn jede einzelne Prüfungsleistung bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahlpflichtfach und Zusatzfach für alle Studiengänge

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

95�

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Dr. H. Bärwolff jjjj) Prof. Dr. H. Bärwolff b) Prof. Dr. H. Bärwolff

11 Sonstige Informationen Als Simulatoren werden PSPICE und LEDWebench eingesetzt. Es wird eine Exkursion durchgeführt. Literatur: - Tietze/Schenk: Einführung in die Halbleiterelektronik, Springer - Eugen Hecht: Optik - Schmidt/Feustel: Optoelektronik Skripte, Übungsaufgaben, Praktikumsunterlagen, detaillierte Terminpläne sowie weiterführende Informationen zur Vorlesung können auf den jeweiligen Veranstaltungsseiten unter http://www.gm.fh-koeln.de/~baerwolf/ abgerufen werden.

Modul „Personalführung“ (WPF) Kennummer PFU-01

Workload 150 h

Credits 5

Studien-semester 6. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Jedes Semester

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen Seminar

Kontaktzeit 4 SWS / 60 h

Selbststudium 90 h

geplante Gruppengröße 20 Studierende

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden ...: - kennen unterschiedliche Führungsdefinitionen und die unterschiedlichen Rollenaspekte der

Führens; - verstehen den Zusammenhang zwischen Führung und Macht, kennen die unterschiedlichen

sozialpsychologischen Grundlagen der Macht und sind sensibilisiert für deren Wirksamkeit; - kennen die wichtigsten Führungstheorien; - erkennen die Bedeutung der Mitarbeiterorientierung und die Verantwortung der Führungskraft

sowohl für die Aufgabenbewältigung als auch das Wohlergehen der Mitarbeiter; - kennen zentrale Personalführungsinstrumente und erwerben Kenntnisse in der Anwendung

dieser Instrumente; - kennen zentrale Personalauswahl- und Personalentwicklungsinstrumente und wissen um die

Erfolgsfaktoren bei deren Anwendung; - kennen Grundkonzepte des Führens unter interkulturellen Bedingungen und werden für

Chancen und Risiken dabei sensibilisiert, - gewinnen einen Einblick in die eigenen Führungspotentiale und werden für Fragen der

eigenen Karriereentwicklung sensibilisiert. 3 Inhalte

Grundlagen der Personalführung: • Führungsdefinitionen

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

96�

• Führung und Macht in Organisationen • Rollenkonzept der Führung • Empirische Studien zum Führungsalltag in Organisationen • Modelle der Führungsforschung (Verhaltenstheoretische Ansätze, Transformationale

Führung Situative Führung…) • Instrumente zur Führungsstilanalyse Konflikte als Bestandteil organisationsinterner Prozesse: • Kommunikative Grundlagen des Konfliktgeschehens • Modelle zu Arten und Bewältigungsmechanismen von Konflikten Instrumente der Personalführung: • Überblick • Führungsinstrument „Mitarbeitergespräch“ • Führungsinstrument „Zielvereinbarungs- und Entwicklungsgespräch“ • Coaching als Führungsinstrument Instrumente der Personalauswahl und –entwicklung: • Überblick • Formen des Personalauswahlinterviews • Assessment Center/Development Center • Persönlichkeitsfragebögen • Teamentwicklung Aspekte internationalen Managements: • Definition von Grundbegriffen (Kultur, interkulturelle Kompetenz …) • Zentrale Kulturmerkmale und -unterschiede • Interkulturelle Anpassungsverläufe • Empirische Ergebnisse der Forschung zu Auslandsentsendungen • Ansätze interkulturellen Trainings Aktuelle Themen, z.B. Burnout: Begriff, Prävention, Therapie.

4 Lehrformen - Seminaristischer Unterricht (Input von Dozent und Diskussion) - Gruppenarbeiten - Themenerarbeitung durch Referate / Präsentation von Referaten - Simulationen/Rollenspiele zu Führungssituationen - Erprobung und Interpretation von Fragebogenverfahren zur Führungsstilanalyse - Videoanalysen von Führungssequenzen

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: Bestandenes Grundstudium Inhaltlich: Modul „Kommunikation und Führung“ ist erfolgreich absolviert.

6 Prüfungsformen c) Referat (Mündliche Präsentation zu einem Thema) d) Klausur

Bildung der Gesamtnote: Mittelwert aus der Noten für a) und b), Gewichtung der beiden Teile 1:1.

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

97�

Bestandene Modulklausur sowie erfolgreiches Referat 8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

- Bachelorstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen: Schwerpunktfach - Bachelorstudiengang Elektrotechnik: Wahlpflichtfach

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,75%

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Dr. S. Stumpf; Lehrender: Prof. Dr. S. Stumpf

11 Sonstige Informationen Ausgewählte Literatur: Bergemann, N. & Sourisseaux, A. L. J. (Hrsg.) (2003). Interkulturelles Management (3. Auflage). Berlin: Springer. Gebert, D. (2002). Führung und Innovation. Stuttgart: Kohlhammer. Neuberger, O. (2002). Führen und führen lassen. Ansätze, Ergebnisse und Kritik der Führungsforschung. Stuttgart: Lucius und Lucius, UTB Northouse, P. G. (2012). Leadership. Theory and Practice (6th. ed.). Thousand Oaks: Sage. Schuler, H. (Hrsg.). (2006). Lehrbuch der Personalpsychologie (2. Auflage). Göttingen: Hogrefe. Stumpf, S. & Thomas, A. (Hrsg.). (2003). Teamarbeit und Teamentwicklung. Göttingen: Hogrefe.

Modul „Personalentwicklung für Ingenieure“ (WPF) Kennummer PEI-01

Workload 150 h

Credits 5

Studien-semester 6. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Jedes Semester

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen Seminar

Kontaktzeit 3 SWS / 45 h

Selbststudium 105 h

geplante Gruppengröße 20 Studierende

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden lernen in der Veranstaltung die Assessment-Center-Methodik kennen, die in vielen Unternehmen zur externen und internen Personalauswahl sowie zur Personalentwicklung eingesetzt wird. In einem einführenden Lehrvortrag werden die Studierenden mit den zentralen Komponenten von Assessment Centern (Anforderungsprofil, Übungen, Beobachtungs- und Beurteilungssystematik, Rückmeldeprozedere) und deren Gestaltungsprinzipien vertraut gemacht. In einer darauf aufbauenden Projektarbeit werden in Projektteams ausgewählte Komponenten eines Assessment Centers, das auf die Simulation relevanter Aspekte aus dem Tätigkeitsfeld von Ingenieuren abzielt, entwickelt, erprobt und evaluiert. Studierende lernen in diesem Entwicklungsprozess sehr plastisch die Anforderungen kennen, die im Berufsleben an die Selbstmanagement-, Sozial- und Führungskompetenz von Ingenieuren gestellt werden. Im Zuge der Erprobung und Durchführung des Assessment Centers werden Beobachtungs-, Beurteilungs- und Rückmeldefähigkeiten als spezifische Kompetenzen der Mitarbeiterführung entwickelt. Ferner trainieren die Studierenden im Rahmen der Projektarbeit ihre Projektmanagement- und Teamfähigkeiten.

3 Inhalte • Überblick zu Personalentwicklungsmethoden • Einführung in die Assessment Center Methodik: Überblick zu Aufbau und Ablauf eines

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

98�

Assessment Centers; zentrale Komponenten eines Assessment Centers; wissenschaftliche Befunde zu Aussagekraft und Nutzen von Assessment Centern; Qualitätsstandards für die Entwicklung und Implementierung von Assessment Centern.

• Definition eines Projektes zur Entwicklung, Erprobung und Evaluierung spezifischer auf die Ingenieurstätigkeit bezogener Assessment-Center-Komponenten. Projektplanung.

• Vorbereitung der Studierenden auf die Übernahme spezifischer Funktionen im Assessment Center, hier insbesondere Beobachtertraining (Prinzipien der Verhaltensbeobachtung und –beurteilung, Beobachtungsfehler, Handhabung von Beobachtungsinstrumenten wie Checklisten und Urteilsskalen, Beurteilungsformulierung, Rückmeldungsgespräch).

• Projektdurchführung: Entwicklung, Erprobung und Evaluierung von Assessment-Center-Komponenten. Präsentation und Diskussion von Zwischenergebnissen zu Meilensteinterminen.

• Abschlusspräsentation der Projektergebnisse und Anfertigung eines Projektberichtes. 4 Lehrformen

• Lehrvortrag durch Dozenten • Übungen • Projektarbeit • Begleitung der Projektarbeit durch Beratung und Meilensteinsitzungen

5 Teilnahmevoraussetzungen Keine

6 Prüfungsformen Schriftlicher Projektbericht

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde, was über die Bewertung des schriftlichen Projektberichtes ermittelt wird.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) - Bachelorstudiengang Elektrotechnik: Wahlpflichtfach

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5%

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Dr. S. Stumpf; Lehrender: Prof. Dr. S. Stumpf

11 Sonstige Informationen Obermann, C. (2009). Assessment Center: Entwicklung, Durchführung, Trends (4. Auflage). Wiesbaden: Gabler. Stumpf, S. , Graner, U. & Symanzik, Th. (2001). Assessment-Center-Entwicklung als Lernprojekt: Das Regensburger FAST-Projekt und seine Relevanz für die betriebliche Nachwuchsförderung. In W. Sarges (Hrsg.), Weiterentwicklungen der Assessment Center-Methode (2., überarbeitete und erweiterte Auflage, S. 125-141). Göttingen: Hogrefe. Stumpf, S., Luft, S. & Wolf, Ch. (2005). Ingenieure benötigen mehr als Fachwissen: Ein Förder-Assessment-Center für Studierende der Ingenieurwissenschaften. Arbeitsbericht, FH Köln, Campus Gummersbach. Sünderhauf, K., Stumpf, S. & Höft, S. (Hrsg.). (2005). Assessment Center. Von der Auftragsklärung bis zur Qualitätssicherung. Ein Handbuch von Praktikern für Praktiker. Lengerich: Pabst Science Publishers. Thornton, G. C. III & Rupp, D. E. (2006). Assessment Centers in human resource management. Strategies for prediction, diagnosis, and development. Mahwah, NJ.:

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

99�

Lawrence Erlbaum.

Modul „Umwelt und Technik“ Kennummer UTE-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester

3. Sem. - 7. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1-mal pro Jahr im SS

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung b) Praktikum

Kontaktzeit 4 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium 65 h 25 h

geplante Gruppengröße

min. 10 max. 40

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden werden mit Umweltthemen vertraut gemacht. Die Grundlagen der regenerativen Energien können angewendet werden. Die Studenten sollen danach imstande sein ein umweltanalytisches System zu konzipieren. Die Studenten lernen den betrieblichen Alltag und Probleme von Unternehmen durch eigene Anschauung kennen. Die Studierenden können messtechnisch mit Solarzellen umgehen. Es können „grüne“ Ansätze auf die unterschiedlichen Bereiche der Technik herunter gebrochen werden. Die Probleme des Schutzes unserer Umwelt können im gesellschaftspolitischen Kontext diskutiert werden. Besonderer Wert wird auf den interdisziplinären Ansatz gelegt. Die Studierenden werden befähigt verschiedene Fachgebiete miteinander zu verknüpfen.

Anwendungsbezug: Der teamorientierte Arbeitsstil und die praxisnahe Vorgehensweise werden geübt. Interne und externe Dozenten bieten ein breites Spektrum umwelttechnischer Themen aus ihren Unternehmen an. Das Vortragen von Arbeitsresultaten im Kolloquium wird gefestigt. Insbesondere wird die Erstellung von umwelttechnischen Spezifikationen geübt.

3 Inhalte kkkk) Vorlesung Umwelt und Technik

o Einführung in das Umweltthema o Ökologische Wertschöpfungskette o Übersicht über regenerative Energien o Photophysikalische Effekte und Photovoltaik o Bedeutung der Umweltanalytik o „Grüne“ Elektronik und Informationstechnologien o Richtlinien und Standards wie RoHS und WEEE o Bedeutende „grüne“ Beispielprojekte o Energieeinsparungsstrategien o Exkursionen in Unternehmen und Einrichtungen o Ausblick

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

100�

llll) Praktikum: Umwelt und Technik

Durchführung eines Projektlabors mit Industrieprojekten 4 Lehrformen

Lehrvortrag, Seminar, Kolloquium, Praktikum, Projektarbeit 5 Teilnahmevoraussetzungen

Formal: Kenntnisse der Grundlagen der Elektrotechnik Inhaltlich: Einführung in die Elektrotechnik I + II, Elektrotechnik, Elektronik

6 Prüfungsformen mmmm) Kolloquiumsvortrag mit mündlicher Prüfung und Bewertung b) Leistungsnachweis durch schriftliche Ausarbeitung der Aufgaben und erfolgreiche Teilnahme am Praktikum.

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn jede einzelne Prüfungsleistung bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahlpflichtfach und Zusatzfach für alle Studiengänge

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Dr. H. Bärwolff nnnn) Prof. Dr. H. Bärwolff oooo) Prof. Dr. Bongards pppp) Auswärtige Dozenten

11 Sonstige Informationen Als Simulatoren werden PSPICE und Solarsimulatoren eingesetzt. Es werden mehrere Exkursion durchgeführt. Literatur: - Bührke/Wengenmeier: Erneuerbare Energien, Verlag Wiley VCH - G. Angerer, et. al. : Rohstoffe für Zukunftstechnologien, Fraunhofer IRB-Verlag - P. Würfel : Physics of Solar Cells, Verlag Wiley VCH Skripte, Übungsaufgaben, Praktikumsunterlagen, detaillierte Terminpläne sowie weiterführende Informationen zur Vorlesung können auf den jeweiligen Veranstaltungsseiten unter http://www.gm.fh-koeln.de/~baerwolf/ abgerufen werden.

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

101�

Modul „Spezielle Gebiete der modernen Physik und ihre Anwendungen“ Kennummer SGP-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 5. oder 6.

Sem.

Häufigkeit des Angebots

Sommersemester

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen Vorlesung, Praktikum, Seminar

Kontaktzeit 4 SWS / 60 h

Selbststudium 90 h

geplante Gruppengröße 12 Studierende

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sind befähigt, die aktuelle Forschung und die Perspektiven und Probleme zukünftiger Entwicklungen der Quanteninformationsverarbeitung zu beurteilen.

3 Inhalte o Beschreibung von Quantenzuständen o Überlagerungszustände o Verschränkte Zustände o Kryptographie und Quantenkryptographie o Quantenteleportation o Realisierungen Quantenkryptographie o Quantenalgorithmen o Realisierungen (Ionenfallen-, NMR-Systeme)

4 Lehrformen Vorlesung, Praktikum, Seminar, Exkursion

5 Teilnahmevoraussetzungen

Inhaltlich: Erfolgreicher Abschluss der Fächer des Grundstudiums der Bachelor-Studiengänge Ingenieurwissenschaften

6 Prüfungsformen Praktikumsausarbeitungen und Seminarvortrag mit Ausarbeitung

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Erfolgreiche Prüfung nach 6a.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahlpflichtmodul für die Bachelor-Studiengänge „Elektrotechnik“ und „Maschinenbau“

9 Stellenwert der Note für die Endnote 3,0 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Prof. Dr. A. Kurtz

11 Sonstige Informationen Literatur: Dagmar Bruß: Quanteninformation Jürgen Audretsch (Hrsg.): Verschränkte Welt Jürgen Audretsch: Verschränkte Systeme Bouwmeester, Ekert, Zeilinger (Eds.): The Physics of Quantum Information Vorlesungsunterlagen sowie detaillierte Terminpläne der Vorlesung können auf der Veranstaltungsseite unter www.gm.fh-koeln.de/phy abgerufen werden.

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

102�

Modul „Mikrowellentechnik" Kennnummer MWT-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 4. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Nach Bedarf

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen qqqq) Vorlesung

Informatik I rrrr) Praktikum ssss) Projektarbeit

Kontaktzeit 3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium 30 h 30 h 90 h

Gruppengröße tttt) max. 5 uuuu) max. 5 vvvv) max. 5

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sind befähigt, die Grundkonzepte moderner Mikrowellen-

Komponenten zu kennen und zu verstehen. Die Studierenden sind befähigt, am Markt käufliche Mikrowellen- Komponenten in

Ihren Kenngrössen zu bewerten, und Komponenten für die Systemkonzeption gem.

einer Zielspezifikation auszuwählen.

Anwendungsbezug: Mikrowellen- Komponenten sind in den letzten Jahren in der Gebäudetechnik, Automobiltechnik und Umwelttechnik sehr stark in der Verbreitung gestiegen.

Die Anwendungen reichen von der Materialwissenschaft und Umweltanalytik bis hin

zur Sensorik für Produktionsprozesse. Mit neuen Ansätzen in der Datenkommunikation wie UWB bekommt diese Technologie in der Zukunft eine

Schlüsselstellung Daher muss diese Grundtechnologie auch in der Lehre angeboten werden.

3 Inhalte wwww)Vorlesung Mikrowellentechnik

o Wellenleiter bei höheren Frequenzen o Moden, Dispersion, Verluste o Passive Komponenten, Koppler o Aktive Komponenten, Verstärker, Mischer o Systemkonzeption o Messtechnik im mm Wellen Bereich

xxxx) Praktikum

o Vermessung von Bauteilen / Komponenten am Netzwerkanalysator o Charakterisierung von Mischern mittels Spektrumanalysator o Simulation von Komponenten / Systemen mit ADS

yyyy) Projektarbeit

o Systemkonzept o Verifikation durch Simulation o Stabilität und Yield o Layout auf Mikrowellensubstraten

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

103�

4 Lehrformen zzzz) Lehrvortrag aaaaa) Praktikum bbbbb) Lehrvortrag ccccc) Angeleitete Projektarbeit

5 Teilnahmevoraussetzungen Abgeschlossenes Grundstudium

6 Prüfungsformen ddddd) Benotete Projektarbeit

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten eeeee) erfolgreiche Prüfung nach n)

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) In der Regel Anrechnung für Master Programme an anderen FH’s. Bei UNI Master nicht möglich.

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,4 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Klein

11 Sonstige Informationen dd) Literatur: Pozar: Microwave Engineering, Wiley

Modul „Hochfrequenztechnik" Kennnummer HFT-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 4. Sem.

Häufigkeit des Angebots

1 mal pro Jahr SS oder WS

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen • Vorlesung Hochfrequenztechnik • Praktikum

Kontaktzeit 3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium

60 h

90 h

Gruppengröße a) max. 5 b) max. 5

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sollen konzeptionell HF Systeme und deren Kernkomponenten analysieren und anhand einschlägiger Kenngrössen bewerten können. Die Studierenden sollen in der Lage sein, HF Komponenten wie Antennen usw. anhand von Kenngrössen wie Richtdiagramm usw. zu bewerten und auszuwählen. Die Studierenden sollen in der Lage sein, HF Komponenten mit deren einschlägigen Schnittstellen in Systeme zu integrieren.

3 Inhalte Aufbau und Kenngrössen von HF- Systemen

kk) Herodynempfänger, Rauschzahl, IP3, 1dB Kompression ll) Aufwärts / Abwärtsmischer

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

104�

mm) Oszillatoren ( grob), LNA, Filter nn) Leistungsteiler, Dämpfungglieder mit PIN- Dioden

Anwendungen der Leitungstheorie

oo) Unterschied diskrete Bauelemente - Leitungsschaltungen pp) Hybridkoppler, Filter in Microstrip- Technik qq) Aufbau von Leitungen und Steckverbindern f. den Mikrowellenbereich,

Grenzfrequenzen und Wellenmoden rr) Darstellung von Reflexion u. Impedanztransformation im Smith Diagram

Komponenten moderner Systeme

ss) Grundtypen von Antennen, Polarisation, Strahlungscharakteristik tt) Planare Antennen: inverted-F, Patch- Antennen ( Leitungsersatzmodell) uu) Aufbau eines planaren Radarsystemes

HF- Messtechnik

vv) Spektrumanalyse ww) vektorielle Netzwerkanalyse mit praktischen Übungen bis zu 20 Ghz xx) Leistungsmessung

4 Lehrformen

a) Lehrvortrag, Übungen b) Praktikum mit Übungen an vernetzten Sensorsystemen

5 Teilnahmevoraussetzungen abgeschlossenes Grundstudium, erfolgreiche Teilnahme am Fach Bussysteme und Interfaces oder anderer Fächer mit dem Inhalt Leitungstheorie / Feldtheorie

6 Prüfungsformen a) Benotete Projektarbeit

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn die Prüfungsleistung unter a) bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahlpflichtfach (Bachelor of Engineering Elektronik)

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Klein a) Prof. Klein b) Prof. Klein, Dipl. Ing. L. Buchmann

11 Sonstige Informationen ee) Pozar: Microwave Engineering, Wiley ff) Zinke, Brunswig: Hochfrequenztechnik 1 u.2, Springer

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

105�

Modul “Kommunikationsanalyse in PROFINET-Netzwerken” Kennnummer WPF KomPRO

Workload 150 h

Credits 5 CP

Semester 5

Häufigkeit jedes Semester

Dauer 1 Sem.

1 Lehrveranstaltungen a) LV b) angeleitete

Projektarbeit

Kontaktzeit 2 SWS / 30 h 2 SWS / 30 h

Selbststudium 45 h 45 h

Gruppengröße 8 4

2 Lernergebnisse / Kompetenzen Die Studierenden erwerben vertiefende Kenntnisse in der Analyse und Validierung von PROFINET-Netzwerken. Sie kennen die Methoden und Konzepte, um auch in größeren Produktionsumgebungen und Industrieanlagen die Installation und Funktion der Netzwerkkommunikation prüfen zu können. Sie können die Konfigurations- und Kommunikationsanalyse durchführen und hierbei typische Anomalien erkennen und die Konzepte und Methoden zur Fehlererkennung, -bewertung und -behebung anwenden. Durch die Anwendung der Methoden und Verfahren in einer Modellfabrik haben sie bereits erste Erfahrungen gesammelt. Anwendungsbezug: Basis für dieses Wahlpflichtfach sind die Aufgaben und Themen, die am akkreditierten PROFINET Competence Center und Zertifizierungsprüflabor des Instituts für Automation & Industrial IT bearbeitet werden.

3 Inhalte g) Vorlesung

• PROFINET Diagnose-Konzept • Netzwerkanalyse (Methoden und Verfahren) • Netzwerkmanagement • Vertiefung PROFINET-Protokolle (snmp, ARP, IRT) • Vertiefung GSD / GSDML • Firmware-Update an Bestandsanlagen • Konfigurations- und Kommunikations-Analyse • Anwendungsbeispiele (PROFINET)

h) Praktikum

• Messaufbau, Ethernet Monitoring • Einsatz von Ethernet-Analysetools (Etherscope, Wireshark) • Konfigurations- und Kommunikations-Analyse • Analyse Portstatistiken, Laufzeitanalysen • Bewertung der Netzwerkauslastung • Projektierung und Einsatz von PROFINET-Analysetools

4 Lehrformen

fffff) Lehrvortrag ggggg) Praktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen

Erfolgreiche Teilnahme am Modul „Industrielle Kommunikationssysteme“ oder gleichwertige Veranstaltung

6 Prüfungsformen Benotung der schriftlichen Ausarbeitung und Ergebnispräsentation

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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erfolgreiche Prüfung auf Basis der schriftlichen Ausarbeitung und Ergebnispräsentation (Anteil der Ergebnispräsentation: 25%).

8 Verwendung des Moduls Wahlpflichtmodul für den Bachelor-Studiengang Elektrotechnik.

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Klasen hhhhh) Prof. Klasen iiiii) Prof. Klasen

11 Sonstige Informationen Literatur:

o Klasen, F.: Industrielle Kommunikation mit Feldbus und Ethernet, VDE Verlag 2012, ISBN 978-3-8007-3297-5

o Popp, M.: Das PROFINET IO-Buch, Hüthig

Modul „Radartechnik" Kennnummer RAD-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 4. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Nach Bedarf

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen jjjjj) Vorlesung Informatik I kkkkk) Praktikum lllll) Projektarbeit

Kontaktzeit 3 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium 30 h 30 h 90 h

Gruppengröße mmmmm) ma

x. 5 nnnnn) max. 5 ooooo) max. 5

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sind befähigt, die Grundkonzepte moderner Radargeräte zu kennen und zu verstehen.

Die Studierenden sind befähigt, am Markt käufliche Radargeräte in Ihren Kenngrössen

zu bewerten, und Komponenten für die Systemkonzeption gem. einer Zielspezifikation auszuwählen.

Anwendungsbezug: Radargeräte sind in den letzten Jahren in der Gebäudetechnik, Automobiltechnik und

Umwelttechnik sehr stark in der Verbreitung gestiegen. Daher muss diese

Grundtechnologie auch in der Lehre angeboten werden. 3 Inhalte

ppppp) Vorlesung Radartechnik o Wellenausbreitung-und Reflexion im Raum o CW / Pulsradar o Doppler- Radar o Entfernungsmessung mittels FSK / FMCW o Komponenten: Antennen, Sender, Empfänger o Nebenkeulenunterdrückung

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

107�

o Systemkonzeption o Messtechnik f. Feldmessungen

qqqqq) Praktikum

o Doppler Radar o Entfernungsmessung durch FSK / FMCW

rrrrr) Projektarbeit

o Systemkonzept o Verifikation durch Simulation o Praktischer Systemaufbau o Vermessung und Charakterisierung von Systemen

4 Lehrformen sssss) Lehrvortrag ttttt) Praktikum uuuuu) Lehrvortrag vvvvv) Angeleitete Projektarbeit

5 Teilnahmevoraussetzungen Abgeschlossenes Grundstudium und Modul Mikrowellentechnik abgeschlossen

6 Prüfungsformen wwwww) Benotete Projektarbeit

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten xxxxx) erfolgreiche Prüfung nach n)

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) In der Regel Anrechnung für Master Programme an anderen FH’s. Bei UNI Master nicht möglich.

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,4 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Klein

11 Sonstige Informationen gg) Literatur: Ludfloff: Praxiswissen Radartechnik

Führungs- und Verhaltenskompetenzen I und II Kennummer W-06-IFVI u. W-06-IFVII

Workload 150 h

Credits 5 ECTS

Studien-semester

5./6. Semester

Häufigkeit des Angebots

jedes Semester

Dauer je 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Führungs- und Verhal-

tenskompetenzen I b) Führungs- und Verha-

Kontaktzeit 4 SWS / 60 h

Selbststudium 90 h

geplante Gruppengröße

12 -15 Studierende

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

108�

ltenskompetenzen II 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

Fachkompetenz Die Studentinnen und Studenten sind nach regelmäßiger Teilnahme an der Veranstaltung in der Lage, die theoretischen Grundlagen der jeweiligen Führungs- und Verhaltenskompetenzen differenziert zu rekapitulieren und deren Anwendungspotenziale und -grenzen kritisch zu beurteilen. Sie können die entsprechenden Anwendungssituationen analysieren, adäquate Handlungsalternativen ableiten und die Konsequenzen reflektieren. Methodenkompetenz Die Studentinnen und Studenten erwerben verschiedene Methoden aus dem jeweiligen Themengebiet, können sie in den entsprechenden Situationen anwenden und über die Wirkung reflektieren. Sozialkompetenz Die Studentinnen und Studenten sind in der Lage, das eigene Verhalten zu erkennen, kritisch zu reflektieren und daraus individuelle Entwicklungsbedarfe abzuleiten. Die Studentinnen und Studenten sind sich ihrer Rolle, ihrer (u. a. ethischen) Verantwortung und der Wirkung des eigenen Verhaltens in spezifischen Situationen des jeweiligen Themengebietes bewusst und verstehen die Wechselwirkung zwischen Verhalten und Reaktion. Die Studentinnen und Studenten erleben die Schwierigkeiten adäquaten Verhaltens in spezifischen Situationen des jeweiligen Themengebietes anhand konkreter Übungen, Falldarstellungen und Rollenspiele sowie des Videofeedbacks.

3 Inhalte einschlägige Bereiche ausgewählter Führungs- und Verhaltenskompetenzen, wie z. B. • Verhandlungsführung • Führung • Kommunikationstraining • Kreativitätsmethoden • Konfliktmanagement • Moderation/Rhetorik • Interkulturelle Teamkompetenz • Teams entwickeln, leiten und optimieren • Mitarbeitercoaching • Persönlichkeitscoaching • Systemische Beratung • Management von Veränderungsprozessen • Mentoring

4 Lehrformen seminaristischer Unterricht, Übung, Gruppenarbeiten, Rollenspiele, Videoanalysen, Präsentationen, Fallbeispiele, Projektarbeiten

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: bestandenes Grundstudium sowie 9 Scheine aus dem Hauptstudium Inhaltlich: Das Modul ‚Kommunikation und Führung‘ wurde erfolgreich absolviert.

6 Prüfungsformen a) 100 % aktive Teilnahme am Seminar und benotete Bearbeitung eines fachabhängigen

Themas b) Benotete schriftliche Prüfung

Bildung der Modulnote: je nach Seminar von 30%/70% bis zu 50%/50% 7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

109�

erfolgreiche Prüfung nach 6 8 Verwendung des Moduls Wahlmodul im Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen 9 Stellenwert der Note für die Endnote

3 % 10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende

Prof. Dr. phil. Dipl.-Psych. Gabriele Koeppe 11 Sonstige Informationen

Das spezifische Angebot aus dem Bereich der Führungs- und Verhaltenskompetenzen richtet sich nach dem Bedarf der Studierenden und wird jeweils Anfang eines Semesters inhaltlich präzisiert. Entsprechende Literaturhinweise und Skripte werden angebotsspezifisch ausgegeben.

Modul „Ionisierende Strahlung in Umwelt , Technik und Medizin“ Kennummer ISU-01

Workload 150 h

Credits 5 CP

Studien-semester 4. Sem.

Häufigkeit des Angebots

Jedes Semester

Dauer 1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung b) Praktikum

Kontaktzeit 4 SWS / 45 h 1 SWS / 15 h

Selbststudium 65 h 25 h

geplante Gruppengröße

min. 5 max. 20

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden werden mit den Grundlagen der Ionisierenden Strahlung vertraut gemacht. Alle Strahlungsarten können ausführlich diskutiert werden. Die Studenten sollen imstande sein ein Meßsystem zur Bewertung von ionisierender Strahlung zu konzipieren. Sie sollen die dazu gehörige Elektronik entwickeln können. Die Studierenden sollen weiterhin befähigt werden Anwendungen in Medizin und Umwelt zu erläutern. Die Studenten lernen den betrieblichen Alltag und Probleme von Unternehmen durch eigene Anschauung kennen. Besonderer Wert wird auf den interdisziplinären Ansatz gelegt. Die Studierenden werden befähigt verschiedene Fachgebiete miteinander zu verknüpfen Die Studierenden sollen befähigt werden Anwendungen in der Technik sehr ausführlich zu erläutern. Das betrifft Anwendungen wie das Raster-Elektronenmikroskop und die LIGA-Technologie. Das Standardmodell der Teilchenphysik und die modernen Beschleunigerexperimente werden als Ausblick diskutiert .

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

110�

Anwendungsbezug: Der teamorientierte Arbeitsstil und die praxisnahe Vorgehensweise werden geübt. Auswärtige Referenten werden zu Vorträgen eingeladen. Das Vortragen von Arbeitsresultaten im Kolloquium wird gefestigt.

3 Inhalte yyyyy) Vorlesung „Ionisierende Strahlung“

o Einführung in die Ionisierende Strahlung o Die vier physikalischen Grundkräfte o Das Standardmodell der Teilchenphysik o Grundlagen der Strahlungserzeugung o Grundlagen der Strahlungsempfänger für ionisierende Strahlung o Elektronische Anwendungsschaltungen o Medizinische Anwendungen wie Tumorsonde o Technische Anwendungen wie REM und LIGA-Verfahren o Umweltanalytik mit Ionisierender Strahlung o Bedeutung der Beschleunigerexperimente wie LHC/ATLAS o Ausblick

zzzzz) Praktikum Ionisierende Strahlung Durchführung eines Projektlabors mit Industrieprojekten

4 Lehrformen Lehrvortrag, Seminar, Kolloquium, Praktikum, Projektarbeit

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: Kenntnisse der Grundlagen der Elektrotechnik Inhaltlich: Einführung in die Elektrotechnik I + II, Elektrotechnik, Elektronik

6 Prüfungsformen aaaaaa) Kolloquiumsvortrag mit mündlicher Prüfung und Bewertung b) Leistungsnachweis durch schriftliche Ausarbeitung der Aufgaben und erfolgreiche Teilnahme am Praktikum.

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die Kreditpunkte für das Modul werden vergeben, wenn das Modul bestanden wurde. Das Modul gilt als bestanden, wenn jede einzelne Prüfungsleistung bestanden wurde.

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Wahlpflichtfach und Zusatzfach für alle Studiengänge

9 Stellenwert der Note für die Endnote 2,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Modulbeauftragter: Prof. Dr. H. Bärwolff bbbbbb) Prof. Dr. H. Bärwolff b) Prof. Dr. H. Bärwolff

11 Sonstige Informationen Als Simulatoren werden Strahlungssimulatoren und PSPICE eingesetzt. Es wird eine Exkursion durchgeführt. Literatur: - Tietze/Schenk: Einführung in die Halbleiterelektronik, Springer - Claus Grupen: Grundkurs Strahlenschutz, Vieweg

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

111�

- Schmidt/Feustel: Optoelektronik -Hering/Schönfelder: Sensoren in Wissenschaft und Technik, Vieweg+Teubner, Teilautor H. Bärwolff: Sensoren für ionisierende Strahlung Skripte, Übungsaufgaben, Praktikumsunterlagen, detaillierte Terminpläne sowie weiterführende Informationen zur Vorlesung können auf den jeweiligen Veranstaltungsseiten unter http://www.gm.fh-koeln.de/~baerwolf/ abgerufen werden.

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

112�

Bachelor-Arbeit

und

Kolloquium

6. Semester

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

113�

Modul „Bachelorarbeit" Kennnummer 22-BaP-01

Workload 360 h

Credits 12 CP

Studien-semester 6. oder 7.

Häufigkeit des Angebots

1 mal pro

Semester

Dauer 3 Monate max. 4 Monate

siehe BPO

1 Lehrveranstaltungen yy) Bachelorarbeit

Kontaktzeit Konsultationen und Präsentation von Zwischen-ergebnissen

Selbststudium 360 h

Gruppengröße zz) Die

Bachelorarbeit ist in der Regel eine individuell anzufertigende Arbeit. Sie kann auch in der Form einer Gruppenarbeit durchgeführt werden, wenn sicher gestellt ist, dass die Prüfungsleistung der oder des Einzelnen eindeutig bewertet werden kann. (siehe Bachelor-Prüfungsordnung § 26 (4).

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Nach der Bearbeitung des Moduls sollen die Studierenden

hh) in der Lage sein, eine wissenschaftliche Abschlussarbeit, die den einschlägigen Forschungsstand berücksichtigt, selbständig anzufertigen.

ii) befähigt sein, innerhalb einer vorgegebenen Frist eine Aufgabe aus seinem Fachgebiet sowohl in ihren fachlichen Einzelheiten als auch in den

fachübergreifenden Zusammenhängen nach wissenschaftlichen und

berufspraktischen Methoden selbständig zu bearbeiten.

Anwendungsbezug:

Bearbeitung einer definierten wissenschaftlichen Aufgabe im industriellen und internationalen Masstab

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

114�

3 Inhalte Das Modul beinhaltet das Lösen einer praxisrelevanten Problemstellung mit Hilfe wissenschaftlicher Methoden.

4 Lehrformen wissenschaftliche Abschlussarbeit

5 Teilnahmevoraussetzungen Die Voraussetzungen für die Zulassung zu einer Bachelorarbeit sind in §27 der Bachelorprüfungsordnung festgelegt

6 Prüfungsformen Schriftliche Ausarbeitung mit einem Textteil von ca. 60 Seiten

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Eine mit mindestens ausreichend bewertete Arbeit (siehe BPO §29)

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Abschlussarbeit im Studiengang „Elektrotechnik“

9 Stellenwert der Note für die Endnote 6,5 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Die jeweilige Prüferin bzw. der jeweilige Prüfer, welche vom Studierenden ausgewählt wurden.

11 Sonstige Informationen -

Modul „Kolloquium zur Bachelorarbeit" Kennnummer 22-BaK-01

Workload 90 h

Credits 3 CP

Studien-semester 6. oder 7.

Häufigkeit des Angebots

Sommer- und

Wintersemester

Dauer Mündliche Prüfung – ca. 45 Minuten

s. BPO

1 Lehrveranstaltungen aaa) Kolloquium zu Bachelorarbeit

Kontaktzeit Konsultation, mündliche Prüfung

Selbststudium 90 h

Gruppengröße bbb) Individuelle Prüfung

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

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2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Nach der Bearbeitung des Moduls sollen die Studierenden

jj) die Ergebnisse der Bachelorarbeit, ihre fachlichen und methodischen Grundlagen, fachübergreifende Zusammenhänge und außerfachliche Bezüge

mündlich darzustellen

kk) befähigt sein,, selbständig zu begründen und ihre Bedeutung für die Praxis einzuschätzen.

Anwendungsbezug:

Im Ingenieurbreich muss ein Absolvent in der Lage sein, seine technisch- wiss Ausarbeitungen in Ihren Auswirkungen zu begründen.

3 Inhalte Themenstellung der Bachelorarbeit

4 Lehrformen Vortrag / mündliche Prüfung

5 Teilnahmevoraussetzungen Die Voraussetzungen für die Zulassung zu einem Kolloquium sind in §30 (2,3) der Bachelorprüfungsordnung festgelegt

6 Prüfungsformen Mündliche Prüfung

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Bestandene mündliche Prüfung

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) Kolloquium zur Bachelorarbeit im Studiengang „Elektrotechnik“

9 Stellenwert der Note für die Endnote 1,0 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Die Betreuerin bzw. der Betreuer der Bachelorarbeit

11 Sonstige Informationen -

Modulhandbuch Bachelor-Studiengang Elektrotechnik v4.1

116�