Modulbeschreibung - htwsaar.de · Modulhandbuch Bachelor BMT: Seite 3 von 95. C.4 Nervengewebe D. Physiologie erregbarer Zellen D.1 Synapsen D.2 Rezeptoren D.3 Transmittersubstanzen

Titel des Moduls:Physik I

Code:BMT101

Pflicht/Wahl:Pflicht

ECTS-Credits:5

Arbeitsaufwand:60 h / 90 h

Lehrform und Methoden:Vorlesung

Semesterwochenstunden:4

Modulbeschreibung

Studiengang:Biomedizinische Technik (B.Sc.)

Semester:1

Arbeitssprache:deutsch

Inhalte:1. Einführung, Physikalische Größen und Einheiten2. Newtonsche Mechanik:Kinematik, Dynamik, Arbeit und Energie, Gravitation, Impulserhaltung, Rotationsbewegungen3. Einführung in die Mechanik der Flüssigkeiten und Gase:Druck und Kompressibilität, Innere Reibung, Viskosität und laminare Strömungen, Oberflächenspannung, Reibungsfreie stationäre Strömungen und Bernouilli-Gleichung4. Thermodynamik:Temperaturmessung, Wärmeausdehnung, Wärmekapazität, Phasenumwandlungen, Kinetische Gastheorie, Hauptsätze der Thermodynamik, Kreisprozesse, Wärmetransport, Diffusion

Medienformen: Tafel / Skript, PC-Beamer bzw. Overhead-Folien, Vorlesungsversuche

Literatur:Pitka, R., Bohrmann, S., Stöcker, H., Terlecki, G., Zetsche, H.: Physik - Der Grundkurs, Verlag Harri Deutsch, 2005Hering, E., Martin, R., Stohrer, M.: Physik für Ingenieure, Springer-Verlag, 2004Kamke, D., Walcher, W.: Physik für Mediziner, B.G.Teubner, Stuttgart, 1994

Lernziele/Kompetenzen:Die Studierenden kennen die wichtigsten Phänomene und theoretischen Konzepte der Mechanik und Thermodynamik und können Beispiele dafür sowohl aus der Technik als auch aus der Medizin nennen. Sie haben die grundlegende Methodik der Physik - die Reduktion von Sachverhalten auf das Wesentliche und dessen Beschreibung durch Mathematik - kennen gelernt und können diese auf einfache Probleme aus den genannten Gebieten anwenden.

Leistungsnachweise:Klausur

Fachverantwortung:Prof. Dr. Michael Möller

Lehrende:Prof. Dr. Michael Möller

benötigte Vorkenntnisse: Voraussetzung für:BMT201

Modulhandbuch Bachelor BMT: Seite 1 von 95


Titel des Moduls:Anatomie und Physiologie

Code:BMT102


ECTS-Credits:6




Modulbeschreibung


Semester:1


Inhalte:A. AllgemeinesA.1 Terminolog. Grundbegriffe (Richtungen, Ebenen, Bezeichnungen)A.2. Strukturen und Funktionen des Körpers im ÜberblickA.3 Wichtige funktionelle Systeme

B. Die Zelle - ZytologieB.1 ZellbestandteileB.2 StoffwechselprozesseB.3 Enzyme

C. Gewebe - HistologieC.1 EpithelienC.2 BindegewebeC.3 Muskelgewebe

Lernziele/Kompetenzen:Es wird den Studierenden zunächst ein Überblick über die wichtigsten funktionellen und strukturellen Systeme des menschlichen Organismus vermittelt. Hierbei lernen sie auch die fachspezifischen Termini, deren sprachliche Bildung und Bedeutung kennen. Dieses Wissen soll sie in die Lage versetzen, später selbständig z.B. medizinische Lehrbücher und weiterführende Literatur benutzen zu können und vorallem mit den Angehörigen medizinischer Berufe in ihrem späteren Einsatzbereich kommunizieren zu können.Ausgehend von den Eigenschaften auf zellulärer und geweblicher Ebene wird das Verständnis für die physiologischen Abläufe in den großen Körpersysteme und deren Zusammenwirken erworben. Besonderes Gewicht liegt hierbei auf den Funktionen des Nervensystems und der Sinnesorgane wie Auge und Ohr. Hinweise auf klinische Bedeutungen und Anwendungen sowie Verknüpfungen zu Inhalten der noch folgenden Studienabschnitte werden bereits jetzt angesprochen.


Fachverantwortung:Dr. med. G. Herth

Lehrende:Dr. med. G. Herth

benötigte Vorkenntnisse: Voraussetzung für:BMT202, BMT405, BMT604


C.4 Nervengewebe

D. Physiologie erregbarer ZellenD.1 SynapsenD.2 RezeptorenD.3 TransmittersubstanzenD.4 Membranpotential, Na-K-PumpeD.5 ElektrotonusD.6 AktionspotentialeD.7 Neuromuskuläre Synapse

E. NervensystemE.1 Allgemeiner AufbauE.2 GehirnE.3 RückenmarkE.4 HirnhäuteE.5 BlutversorgungE.6 Motorische Systeme, ReflexeE.7 Hirnnerven und Sinnesorgane

F. Herz-Kreislaufsystem, BlutF.1 Aufbau und StrukturF.2 Anatomie und Physiologie des HerzensF.3 Sauerstofftransport

G. AtmungsorganeG.1 StrukturenG.2 Atemmechanik und Lungenvolumina

H. Niere und Säure-Basen-Haushalt, chem. Puffersystem

Medienformen:Skript, Folien, ausgewählte Bilder als elektronisches und Printmedium.Anatomische Modelle zur Vorführung und Selbststudium.In Zusammenarbeit mit dem Anatomischen Institut des Uniklinikums Homburg werden, falls organisatorisch möglich, praktische Demonstrationen auf freiwilliger Basis angeboten.Zur Vertiefung stehen in der Bibliothek multimediale Lernprogramme zur Verfügung.

Literatur:Schwegler J.S.: "Der Mensch - Anatomie und Physiologie", Georg Thieme Verlag, 3. Auflage 2002, ISBN 3-13-100153-4Speckmann / Wittkowski: "Bau und Funktionen des menschlichen Körpers", Verlag Urban und Fischer, 19. Auflage 1998, ISBN 3-437-26190-8Huch R., Bauer, Chr..: "Mensch, Körper, Krankheit", 4. Auflage 2003, Verlag Urban und Fischer, ISBN 3-437-26790-6


Titel des Moduls:Chemie

Code:BMT103


ECTS-Credits:4


Lehrform und Methoden:Experimentalvorlesung


Modulbeschreibung


Semester:1


Inhalte:Stoffe und Stoffgemische, Trennverfahren, physikalische und chemische Vorgänge, AtombauChemische Bindungen (Ionenbindung, Metallbindung, kovalente Bindung, Komplexbindung), physikalische Bindungen (London-Kräfte, Dipol-Dipol und Dipol-Ion-Bindungen, Wasserstoffbrückenbindung).Elementare Reaktionsmechanismen (Ionenreaktion, Säure-Basen-Reaktion, Redoxreaktion, Radikalreaktion, Nucleophil-Elektrophil-Reaktion).Wichtige anorganische und organische Stoffe, Nomenklatur.Chemische Energetik (Reaktionsenergie und Aktivierungsenergie), Reaktionskinetik, Gleichgewichtsreaktionen und Massenwirkungsgesetz, pH-Wert, PufferElektrochemie: Faradaysche Gesetze, Nernstsche GleichungAnwendungen d. Elektrochemie: galvan. Elemente, Galvanotechnik, elektrochemische SensorenMaterialien: Leiterwerkstoffe, Halbleiter, Keramik, Kunststoffe.Gefahren im Umgang mit Stoffen, Brand- und Explosionsschutz, toxische Stoffe, Dosis-Wirkungsbeziehung, akute und chronische Gifte, sensibilisierende, fortpflanzungsgefährdende und krebserzeugende Wirkungen.Chemikaliengesetz und Gefahrstoff-Verordnung/Richtlinien.

Lernziele/Kompetenzen:Grundlagen und fachrelevante Anwendungen der Chemie werden behandelt. Neben dem Verständnis für elementare chemische Vorgänge und Stoffeigenschaften werden Verhaltensweisen im Umgang mit Gefahrstoffen und einschlägige gesetzliche Vorschriften vermittelt.


Fachverantwortung:Prof. Dr. Rainer Eisenmann

Lehrende:Prof. Dr. Rainer Eisenmann

benötigte Vorkenntnisse: Voraussetzung für:


Medienformen:Overhead-Folien / Beamer, Vorlesungsversuche

Literatur:H.-D. Gutbrod, K. Kontermann, A. Pfänder: Chemie - Theorie und technische Anwendungen. Hamburg: Handwerk und Technik. Michael Wächter: Stoffe, Teilchen, Reaktionen. Hamburg: Handwerk und Technik.W. Amann et al.: Elemente Chemie Band 1 & 2. Stuttgart: Klett.


Titel des Moduls:Chemie

Code:BMT103a


ECTS-Credits:2




Modulbeschreibung


Semester:0


Inhalte:Stoffe und Stoffgemische, Trennverfahren, physikalische und chemische Vorgänge, AtombauChemische Bindungen (Ionenbindung, Metallbindung, kovalente Bindung, Komplexbindung), physikalische Bindungen (London-Kräfte, Dipol-Dipol und Dipol-Ion-Bindungen, Wasserstoffbrückenbindung).Elementare Reaktionsmechanismen (Ionenreaktion, Säure-Basen-Reaktion, Redoxreaktion, Radikalreaktion, Nucleophil-Elektrophil-Reaktion).Wichtige anorganische und organische Stoffe, Nomenklatur.Gefahren im Umgang mit Stoffen, Brand- und Explosionsschutz, toxische Stoffe


Literatur:H.-D. Gutbrod, K. Kontermann, A. Pfänder: Chemie - Theorie und technische Anwendungen. Hamburg: Handwerk und Technik. Michael Wächter: Stoffe, Teilchen, Reaktionen. Hamburg: Handwerk und Technik.W. Amann et al.: Elemente Chemie Bd. 1 u. 2. Stuttgart: Klett.

Lernziele/Kompetenzen:Grundlagen der Chemie werden behandelt. Neben dem Verständnis für elementare chemische Vorgänge und Stoffeigenschaften werden Verhaltensweisen im Umgang mit Gefahrstoffen vermittelt.







Titel des Moduls:Technische Chemie

Code:BMT103b


ECTS-Credits:2




Modulbeschreibung


Semester:0


Inhalte:Chemische Energetik (Reaktionsenergie und Aktivierungsenergie), Reaktionskinetik, Gleichgewichtsreaktionen und Massenwirkungsgesetz, pH-Wert, PufferElektrochemie: Faradaysche Gesetze, Nernstsche GleichungAnwendungen d. Elektrochemie: galvan. Elemente, Galvanotechnik, elektrochemische SensorenMaterialien: Leiterwerkstoffe, Halbleiter, Keramik, Kunststoffe.Gefahren im Umgang mit Stoffen, Brand- und Explosionsschutz, toxische Stoffe, Dosis-Wirkungsbeziehung, akute und chronische Gifte, sensibilisierende, fortpflanzungsgefährdende und krebserzeugende Wirkungen.Chemikaliengesetz und Gefahrstoff-Verordnung/Richtlinien.


Literatur:H.-D. Gutbrod, K. Kontermann, A. Pfänder: Chemie - Theorie und technische Anwendungen. Hamburg: Handwerk und Technik. Michael Wächter: Stoffe, Teilchen, Reaktionen. Hamburg: Handwerk und Technik.W. Amann et al.: Elemente Chemie 2. Stuttgart:Klett.

Lernziele/Kompetenzen:Fachrelevante Anwendungen der Chemie werden behandelt. Neben dem Verständnis für physikalische-chemische Vorgänge und Stoffeigenschaften werden Verhaltensweisen im Umgang mit Gefahrstoffen und einschlägige gesetzliche Vorschriften vertieft.







Titel des Moduls:Physik II

Code:BMT201


ECTS-Credits:5




Modulbeschreibung


Semester:2


Inhalte:1. Schwingungen:Harmonische Schwingungen, frei gedämpfte Schwingungen, erzwungene Schwingungen und Resonanz, Überlagerung von Schwingungen, gekoppelte Schwingungen, nichtlineare Systeme2. Wellen:Ebene harmonische Wellen, Wellengleichung, Mechanische Wellen, elektromagnetische Wellen, Energietransport in Wellen, Überlagerung von Wellen, Interferenz, Huygens’sches Prinzip, Beugung, Dopplereffekt, Akustische Wellen3. Optik:Geometrische Optik: Brechungsgesetz, Brechung an Kugelflächen, Linsenoptik, einfache optische Instrumente, das menschliche AugeWellenoptik: Beugungsphänomene, Auflösung optischer Instrumente, Interferenz an dünnen Schichten, Beugungsgitter, PolarisationQuantenoptik: Welle-Teilchen-Dualismus 4. Einführung in die Atom- und Quantenphysik:Bohrsches Atommodell, Quantenoptik (Absorption und Emission, Laser, Fluoreszenz),Bahn-, Spin- und Kernmagnetismus, Kernspinresonanz

Lernziele/Kompetenzen:Die Studierenden kennen die wichtigsten Phänomenen und theoretischen Konzepten der für die biomedizinische Technik relevanten Gebiete der Physik (zusammen mit E102) sowie zahlreiche Beispiele aus Technik und Medizin. Sie sind mit der Methodik der Physik weiter vertraut geworden und können diese auf Probleme aus den genannten Gebieten anwenden.




benötigte Vorkenntnisse:BMT101

Voraussetzung für:BMT301, BMT601, BMT604, BMT811, E506


Medienformen:Tafel/ Skript, PC-Beamer bzw. Overhead-Folien, Vorlesungsversuche

Literatur:Pitka, R., Bohrmann, S., Stöcker, H., u.a..: Physik - Der Grundkurs, Verlag Harri Deutsch, 2005Hering, E., Martin, R., Stohrer, M.: Physik für Ingenieure, Springer-Verlag, 2004Kamke, D., Walcher, W.: Physik für Mediziner, B.G.Teubner, Stuttgart, 199


Titel des Moduls:Allgemeine Krankheitslehre

Code:BMT202


ECTS-Credits:4




Modulbeschreibung


Semester:2


Inhalte:I. AllgemeinesI.1 Definitionen (Krankheit, Gesundheit, Organismus und Umwelt)I.2 Beschreibung krankhafter Vorgänge (Symptome, Ätiologie, Pathogenese, Dispositionen)I.3 Medizinstatistische Begriffe und MethodenI.4 Tod, Todeszeichen, TodesfeststellungI.5 Pathologie als Tätigkeitsfeld

J. Veränderungen auf zellulärer EbeneJ.1 AnpassungsreaktionenJ.2 Zellveränderungen

K. Gewebeschäden und NoxenK.1 Chemische Noxen (Toxine)K.2 Physikalische Noxen

Lernziele/Kompetenzen:Aufbauend auf das Modul "Anatomie und Physiologie" werden sowohl Abläufe, die zu Funktionstörungen und Krankheiten führen können, als auch Anpassungs-, Kompensations- und Abwehrmechanismen des Körpers vermittelt. Diese werden anhand einiger ausgewählter Krankheitsbilder verdeutlicht. Es wird auch versucht, Einblicke in Prinzipien ärztlichen Handelns weiterzugeben.Die Teilnehmer sollen nach erfolgreichem Abschluss der Veranstaltung sich in die Lage versetzt sehen, in Ihrem späteren beruflichen Umfeld auftauchende medizinische Begriffe und Fragestellungen thematisch sinnvoll und richtig einordnen und analysieren zu können, Verbindungen zu Anwendungen aus technischen Fachgebieten in der Medizin knüpfen zu können und grundlegende Kenntnisse für die Teilnahme an weiteren speziellen Lehrveran¬staltungen des Studienganges zu besitzen.


Fachverantwortung:Dr. med. G. Herth

Lehrende:Dr. med. G. Herth


Voraussetzung für:BMT301, BMT405


L. ReperaturmechanismenL.1 Blutgerinnung, Thromben und FibrinolyseL.2 Regeneration und Wundheilung

M. AbwehrmechanismenM.1 Unspezifische Reaktionen (Resistenzmechanismen, Entzündungen)M.2 Spezifische Mechanismen (Strukturen des Immunsystems, Ablauf einer Immunreaktion, Überempfindlichkeits- und Autoimmunreaktionen)

N. Tumorpathologie(Entstehung, Klassifizierung, Therapie, häufige Tumoren)

O. Spezielle Pathologie in ausgewählten BeispielenO.1 Hormonelle Regelkreise und Calciumhomöostase am Beispiel OsteoporoseO.2 Biomechanische Pathogenese am Beispiel ArthroseO.3 Autoimmunerkrankung und Entzündung am Beispiel rheumatoide ArthritisO.4 Grenzen von Kompensationsmechanismen am Beispiel Herzinsuffizienz und -infarktO.5 Grund- und Folgeerkrankungen am Beispiel Diabetes mellitus

Medienformen:Skript, Folien, ausgewählte Bilder als elektronisches und Printmedium.Anatomische Modelle zur Vorführung und Selbststudium.In Zusammenarbeit mit dem Anatomischen Institut des Uniklinikums Homburg werden, falls organisatorisch möglich, praktische Demonstrationen auf freiwilliger Basis angeboten.Zur Vertiefung stehen in der Bibliothek multimediale Lernprogramme zur Verfügung.

Literatur:Schwegler J.S.: "Der Mensch - Anatomie und Physiologie", Georg Thieme Verlag, 3. Auflage 2002, ISBN 3-13-100153-4Speckmann / Wittkowski: "Bau und Funktionen des menschlichen Körpers", Verlag Urban und Fischer, 19. Auflage 1998, ISBN 3-437-26190-8Huch R., Bauer, Chr..: "Mensch, Körper, Krankheit", 4. Auflage 2003, Verlag Urban und Fischer, ISBN 3-437-26790-6


Titel des Moduls:Biochemie

Code:BMT203


ECTS-Credits:3


Lehrform und Methoden:Vorlesung und Laborübungen

Semesterwochenstunden:Vorlesung: 2 Praktikum: 1

Modulbeschreibung


Semester:2


Inhalte:Was ist Leben? Funktionen und StrukturenReaktionen in wässrigem MediumDie ZelleStoffgruppen: Fette und Lipide Kohlenhydrate Aminosäuren, Peptide, Proteine Nucleinsäuren Mineralstoffe, Vitamine, HormoneEnzyme und enzymatische ReaktionenStoffwechsel: Energie, Anabolismus, Katabolismus, XenometabolismusMolekulare GenetikToxikologie

Im Praktikum werden typische Vertreter der Biomoleküle und deren Reaktionen vorgestellt.

Lernziele/Kompetenzen:Erarbeitung elementarer Kenntnisse über die wichtigsten biochemischen Vorgänge.Die Studierenden lernen die biologisch/biochemisch relevanten Stoffklassen sowie deren Funktionen kennen. Sie verstehen die Zusammenhänge zwischen Lebensvorgängen und chemischen Reaktionen.

Leistungsnachweise:Testat (Labor), Klausur



benötigte Vorkenntnisse: Voraussetzung für:BMT824, BMT926


Medienformen:Overhead-Folien / Beamer

Literatur:Hubert Rehm & Friederike Hammar: Biochemie light. Frankfurt a.M.: Harri Deutsch 2005. Bernd Löwe: Biochemie. Bamberg: C.C. Buchner 1989.Nelson, David L. Cox, Michael M. Lehninger, Albert L.: Lehninger Biochemie. Heidelberg: Springer 2005 Berg, Jeremy M. Tymoczko, John L. Stryer, Lubert Biochemie. Heidelberg:Spektrum 2003 Follmann, Hartmut: Biochemie - Grundlagen und Experimente. Stuttgart: Teubner 2001


Titel des Moduls:Werkstoffwissenschaften

Code:BMT204


ECTS-Credits:3


Lehrform und Methoden:Seminaristischer Unterricht


Modulbeschreibung


Semester:2


Inhalte:1. Grundbegriffe Festigkeit-Verformung-Bruch und Zugversuch 2. Überblick Metallkunde (Kristallaufbau und Gefüge, Gitterbaufehler und ihre Bedeutung für Verformbarkeit und Festigkeit)3. Grundlagen der Werkstofftechnologie (Diffusion, Kristallisation, Legierungs- und Ausscheidungsbildung, Gefügeveränderung und -beeinflussung durch diffusionsgesteuerte Vorgänge)4. Zustandsschaubild Eisen-Kohlenstoff (schematische und reale Gefügeausbildung)5. Stahl (Sorten, Bezeichnungen)6. Glühverfahren, Härten und Vergüten von Stahl 7. Übersicht über Nichteisenwerkstoffe (Aluminium,- Titan- und Nickelwerkstoffe)8. Kunststoffe (charakteristische Merkmale, faserverstärkte Werkstoffe)9. Keramische Werkstoffe (Struktur, Herstellung, Einteilung und Eigenschaften)10. Werkstoffprüfung (Härte, Kerbschlag- und Risszähigkeit, Schwingfestigkeit) 11. Bioverträglichkeit (Grundlagen und Einflussmöglichkeiten)

Lernziele/Kompetenzen:Ausgehend vom Verständnis der Zusammenhänge zwischen Struktur und Verhalten sollen die werkstoffwissenschaftlichen Grundlagen zur Beeinflussung und Ermittlung von Werkstoffeigenschaften erlernt werden. Darauf aufbauend sollen geeignete Werkstoffe und -zustände für verschiedene medizintechnische Anwendungen und Verfahren ausgewählt werden können.


Fachverantwortung:Prof. Dr.-Ing. Walter Calles

Lehrende:Prof. Dr.-Ing. Walter Calles

benötigte Vorkenntnisse: Voraussetzung für:BMT824, BMT926


Medienformen:Tafel/Skript, PC-Beamer, Overhead, Filme

Literatur:Bargel/Schulze, Werkstoffe, Springer-VerlagBergmann, Werkstofftechnik, Teil 1, Grundlagen, HanserHeine, Werkstoffprüfung, Fachbuchverlag LeipzigHa, Wintermantel, Medizintechnik mit biokompatiblen Werkstoffen und Verfahren, Springer


Titel des Moduls:Grundlagen der Medizinischen Messtechnik

Code:BMT301


ECTS-Credits:4


Lehrform und Methoden:Vorlesung und Praktikum


Modulbeschreibung


Semester:3


Inhalte:Messen am lebenden Organismus (Anforderungen an medizinische Messtechnik, Medizinische Messketten) Bioelektromagnetismus(Neurophysiologie, Grundideen der Volumenleitertheorie) Bioelektrische und biomagnetische Signale (Ableittechniken, Störquellen, ausführlich: EKG und EEG, als Übersicht: EMG, ERG, EGG, EOG, MEG)Messtechnik in der Audiologie und Ophtalmologie(Grundlegende Mittel- und Innenohrdiagnostik, Ophtalmologische Messsysteme)Akustische nichtinvasive Diagnostik (Phonokardiographie, Analyse von Atem- und Lungengeräuschen) Messung der Körpertemperatur (Klinische Temperaturmessungen, direkte und indirekte Kalorimetrie) Messung des Blutdrucks(Drucksensoren, palpatorische, auskultatorische und oszillatorische Messung, extra- und interkorporale Messung)Messung des Blutflusses (Elektromagnetische Flussmessung, Impedanzverfahren)

Lernziele/Kompetenzen:Nach erfolgreichem Abschluss dieser Lehrveranstaltung haben die Studierenden das grundlegende Wissen der medizinischen Messtechnik. Sie sind mit den speziellen Problemen der Erfassung von Daten im biomedizinischen Bereich vertraut und wissen ihr zuvor erworbenes Grundlagenwissen für diesen Zweck einzusetzen. Die Studierenden lernen Verfahren zur invasiven und nichtinvasiven Diagnostik und zum Patientenmonitoring kennen, wobei die klassischen bildgebenden Verfahren jedoch in einer gesonderten Vorlesung behandelt werden. Die Studierenden sind befähigt, medizinische Messketten zu realisieren.

Leistungsnachweise:Testat, Klausur

Fachverantwortung:Prof. Dr. Dr. Daniel J. Strauss

Lehrende:Prof. Dr. Dr. Daniel J. Strauss

benötigte Vorkenntnisse:BMT201, BMT202, E203

Voraussetzung für:BMT401, BMT403, BMT405, BMT922


Messung des Herzzeitvolumens (Bestimmung des Schlagvolumens und Impedanzkadiographie)Monitoringsysteme(Wireless-Biomonitoring, Monitoring in der minimalinvasiven Chirurgie, integrale Patientenüberwachung) Aktuelle Trends in der medizinischen Messtechnik

Medienformen:Tafel, digitaler Projektor, Software

Literatur:J. Malmivuo und R. Plonsey "Bioelectromagnetism", Oxford University Press, 1995K. Meyer-Waarden "Einführung in die biologische und medizinische Messtechnik", Schattauer Verlag, 1975P. Profos und T. Pfeifer "Grundlagen der Messtechnik", R.Oldenburg Verlag, 1997R. B. Northrop "Noninvasive Instrumentation and Measurement in Medical Diagnostics", CRC Press, 2002J. Enderle, S. Blanchard, J. Bronzino "Introduction to Biomedical Engineering", Academic Press, 2000J. G. Webster (Editor) "Bioinstrumentation (int. Edition)", John Wiley & Sons, 2004J. G. Webster (Editor) "Medical Instrumentation: Application and Design" , John Wiley & Sons, 1998J. Bronzino (Editor) "The Biomedical Engineering Handbook, Third Edition - 3 Volume Set", Springer Verlag, 2000


Titel des Moduls:Medizinische Gerätetechnik I

Code:BMT401


ECTS-Credits:5




Modulbeschreibung


Semester:4


Inhalte:Elektrische Sicherheit von Medizingeräten (P)Hygiene in der MedizintechnikSpirometrie (P) und weiterführende LungenfunktionsdiagnostikMessung der Atemgase, Pulsoximetire (P)Ultraschallbildgebung (Sonografie,P)Ultraschall-Durchblutungsmessung (Doppler-Flussmessung, P)Ergometrie (insbesondere Aufbau des Ergometers)Endoskopie (Anwendung, Handhabung und Pflege des Gesamtsystems, P)Ophthalmologische Diagnosegeräte (P)

Die mit (P) bezeichneten Inhalte werden auch in Laborversuchen vermittelt.

Medienformen:Tafel / Skript, PC-Beamer bzw. Overhead-Folien, Kopien von Gebrauchsanweisungen und technischer Dokumentation der Geräte

Literatur:Kramme, R.: Medizintechnik, Springer-Verlag, 2002

Lernziele/Kompetenzen:Die Studierenden haben theoretische und praktische Kenntnisse über Aufbau, Funktionsweise und Anwendung von funktionsdiagnostischen medizinischen Geräten erworben.Sie können die wichtigsten Gerätetypen bedienen, einfache Messungen durchführen und einfache Funktions- bzw. Anwendungsfehler erkennen.

Leistungsnachweise:Testat (8 Laborversuche), Klausur




Voraussetzung für:BMT501



Titel des Moduls:Biostatistik

Code:BMT402


ECTS-Credits:4


Lehrform und Methoden:Vorlesung und Übungen

Semesterwochenstunden:Vorlesung: 3 Übung: 1

Modulbeschreibung


Semester:4


Inhalte:1.) Deskriptive StatistikUrliste, Verteilungstafel, absolute und relative Häufigkeiten, Kumulierte Häufigkeit, Darstellung in Histogrammen, Ermittlung von statistischen Lage- und Streumaßen wie Mittelwert, Median, Modus, Quantile, Standardabweichung, mittlere Abweichung vom Median etc., Schiefe und Exzess, Korrelation und Regressionsanalyse, Beispiele aus der Biomedizinischen Technik.

2.) Induktive StatistikBegriff der Wahrscheinlichkeit, Permutationen und Kombinationen, Diskrete und stetige Zufallsvariablen und Verteilung, Berechnung der Lage- und Streumaße bei Vorliegen einer Verteilung. Normal- und Standardnormalverteilung, Binomialverteilung, Konfidenzintervalle, Beispiele aus der Biomedizinischen TechnikMehrdimensionale Zufallsvariablen, Multiple Korrelation und Regression, Spezielle Verteilungen wie Lognormal-, Poisson-, Exponential- und Weibullverteilung., Bestimmung von Parametern der Verteilungen aus Stichproben, Zufallszahlengeneratoren und Erzeugen von Zufallszahlen nach einer bestimmten Verteilung, Monte-Carlo-Methode und Simulation, Statistische Stichproben- und Schätztheorie, Stichprobenverteilungen, große und kleine Stichproben, Punkt- und Intervallschätzung, t-Verteilung, Hypothesen- und Signifikanztests, χ2-Verteilung und Anpassungstests, Auswertung von Vierfeldertafeln, Risiko, Odds-ratio, Sensitivität und Spezifität, χ2-Test zur Auswertung von Vierfeldertafeln, Zuverlässigkeitsanalyse technischer Systeme, Parallel- und Seriensysteme, Zuverlässigkeitsschaltbilder, Struktur- und Zuverlässigkeitsfunktion, Bestimmung der

Lernziele/Kompetenzen:Erlernen der Grundlagen der Statistik, Erlernen spezieller Verteilungen, statistischer Testmethoden und Verfahren im Bereich der Medizin und Medizintechnik.


Fachverantwortung:Prof. Dr. Karl-Heinz Folkerts

Lehrende:Prof. Dr. Karl-Heinz Folkerts

benötigte Vorkenntnisse:E301

Voraussetzung für:


Systemzuverlässigkeit.

Medienformen:Vorlesung, Powerpoint, Skript.

Literatur:Hartung, Elpelt, Klösener; Statistik, Oldenbourg,14. Aufl., 2005.


Titel des Moduls:Einführung in die Biosignalverarbeitung

Code:BMT403


ECTS-Credits:2



Semesterwochenstunden:Vorlesung: 1,5 Praktikum: 0,5

Modulbeschreibung


Semester:4


Inhalte:Signaltypen (deterministische, stochastische, fraktale und chaotische Signale)

Signaldiskretisierung (Analog-Digitalumsetzung, Abtasttheorem, Aliasing, Änderung der Abtastrate)

Transformationsanalyse (Räume für kontinuierliche und diskrete Signale, Integral- und Reihendarstellung von Signalen, Auto- und Kreuzkorrelationsfunktion, Wiener-Theorem, Kohärenzfunktion, z-Transformation zur Analyse digitaler Systeme)

Grundlagen der Zeit-Frequenzanalyse (Einführung in die gefensterte Fourier-Transformation und die kontinuierliche Wavelet-Transformation, Unschärferelation, Implementierungstechniken)

Systeme für die Biosignalverarbeitung (LTI-Systeme, Grundlagen des Filterdesigns, Mittlungstechniken, Signalkom- und dekompression, Prädiktionsverfahren)

Störungen in Biosignalen

Lernziele/Kompetenzen:Nach erfolgreichem Abschluss dieser Lehrveranstaltung haben die Studierenden das grundlegende Wissen der Biosignalverarbeitung, abgestimmt auf die Veranstaltung "Grundlagen der medizinischen Messtechnik". Neben dem allgemeinen Basiswissen zu Signalklassen und Signalräumen, Signaltransformationen und Filtertechniken, wird insbesondere Wissen zur praktischen Biosignalverarbeitung, z.B. die Handhabung von Artefakten bereitgestellt und in praktischen Übungen vertieft.

Leistungsnachweise:Testat, Klausur

Fachverantwortung:Prof. Dr. Dr. Daniel J. Strauss

Lehrende:Prof. Dr. Dr. Daniel J. Strauss

benötigte Vorkenntnisse:BMT301, E201



(Stochastisches Rauschen, Signal-Rausch-Abstand, Artefakte, Denoising-Techniken)

Signalerkennung (Korrelationstechniken, Statistische, syntaktische und strukturelle Verfahren, matched filter, Abstandsmaße, neuronale Netze und Lernmaschinen)

Medienformen:Tafel, digitaler Projektor, Software

Literatur:A. Mertins "Signaltheorie", 1996M. Akay "Biomedical signal processing", Academic Press, 1994M. Akay (Editor) "Time Frequency and Wavelets in Biomedical Signal Processing (IEEEPress Series on Biomedical Engineering)", IEEE Computer Society Press, 1997A. V. Oppenheim und R. W. Schafer "Zeitdiskrete Signalverarbeitung", Oldenburg, 1999S. A. Azizi "Entwurf und Realisierung digitaler Filter", Oldenburg, 1990M. Vetterli and J. Kovacevic "Wavelets and Subband Coding", Prentice Hall 1995J. L. Semmelow "Biosignal and Biomedical Image Processing", Marcel Dekker, 2004E. N. Bruce "Biomedical Signal Processing and Signal Modelling", John Wiley & Sons, 2001


Titel des Moduls:Einführung in das Neural Engineering I

Code:BMT405


ECTS-Credits:2




Modulbeschreibung


Semester:4


Inhalte:Prof. Hoffmann (1 SWS)1. Technisch physiologische Grundlagen2. Neuroelektrodiagnostik3. Neuromonitoring4. Funktionelle Elektrostimulation5. Neuroprothetik6. Fertigung aktiver Implantate7. Labordemonstration

Prof. Strauss (1 SWS)1. Neurobiologie2. Neuropsychologie 3. Neuroinformatik 4. Anwendungen der neuronalen Signalanalyse und Modellierung (Sprachverarbeitung in Cochlear Implants, Objektive Diagnostik bei Neugeborenen) 5. Neurofeedback in der Therapie6. Labordemonstration

Lernziele/Kompetenzen:Die Studierenden sollen mit den Inhalten des Neural Engineering vertraut gemacht werden. Das Lehrziel ist eine Einführung in das Fachgebiet. Es werden dabei die Bereiche Neural Monitoring (Hoffmann), Neuroprostheses (Hoffmann), Clinical Neurophysiology (Hoffmann), Neuroinformatik (Strauss), Neuronale und kognitive Systeme (Strauss), Neuronale Signalverarbeitung und Signalmodellierung (Strauss) im Überblick dargestellt


Fachverantwortung:Prof. Dr.-Ing. Klaus-Peter Hoffmann, Prof. Dr. Dr. Daniel J. Strauss

Lehrende:Prof. Dr.-Ing. Klaus-Peter Hoffmann, Prof. Dr. Dr. Daniel J. Strauss

benötigte Vorkenntnisse:BMT102, BMT202, BMT301



Medienformen:PPT-Präsentation, Folien, Skript

Literatur:Prof. Strauss:D. S. Levine "Introduction to Neural and Cognitive Modeling", Lawrence Erlbaum Associates, 2000Jorge Rosner "Peeling the Onion: Gestalt Theory and Methodology", Gestalt-Institute of Toronto, 1990J. R. Evans and A. Abarbanel "Introduction to Quantitative EEG and Neurofeedback", Academic Press, 1999E. N. Bruce "Biomedical Signal Processing and Signal Modelling", John Wiley & Sons, 2001P. L. Nunez, R. Shrinivasan Electric Fields of the Brain "The Neurophysics of EEG", Oxford University Press, 2005Z. W. Hall "Introduction to Molecular Neurobiology", Sinauer Associates Incorporated, 1992J. Malmivuo und R. Plonsey "Bioelectromagnetism", Oxford University Press, 1999M. Abeles "Corticonics: Neural Circuits of the Cerebral Cortex", Cambridge University Press, 1991M. F. Bear, B. W. Connors und M. A. Paradiso "Neuroscience", Lippincott Williams and Wilkins, 2001P. S. Churchland and T. J. Sejnowski "The Computational Brain", MIT Press, 1992P. Dayan and L.F. Abbott "Theoretical Neuroscience", MIT Press, 2001C. Eliasmith and Ch. H. Anderson "Neural Engineering", MIT Press, 2003Ch. Koch "Biophysics of Computation", Oxford University Press, 1999

Prof. Hoffmann:J. Enderle, S. Blanchard, J. Bronzino "Introduction to Biomedical Engineering", Academic Press, 2000J. G. Webster (Editor) "Bioinstrumentation (int. Edition)", John Wiley & Sons, 2004J. G. Webster (Editor) "Medical Instrumentation: Application and Design" , John Wiley & Sons, 1998J. Bronzino (Editor) "The Biomedical Engineering Handbook, Third Edition - 3 Volume Set", Springer Verlag, 2000S. N. Vaslef, R. W. Anderson "The Artificial Lung", Landes Bioscience, 2002T. Akutsu und H. Koyanagi "Heart Replacement (Artificial Heart)", Taylor & Francis Group, 2001F. H. Silver "Biomatierials, Medical Devices, and Tissue Engineering", Chapman & Hall, 1994B. Ratner, A. S. Hoffmann, F. J. Schoen, J. E. Lemons (Herausgeber) "Biomaterials Science", 2nd Ed., Elsevier, 2004


Titel des Moduls:Medizinische Gerätetechnik II

Code:BMT501


ECTS-Credits:4




Modulbeschreibung


Semester:5


Inhalte:Herzschrittmacher (Aufbau und Funktion des Gerätes, Betriebssimulation und Signalmessung mit einem computerbasierten Herzsimulator, P)DefibrillatorenInfusions- und Injektionspunpen (P)Dialysegeräte (P)Beatmungs- und Narkosegeräte (P)Monitoring (Sensorik, Datenaufbereitung und Visualisierung, P)Lasermedizin (mit Beispielen aus Laserdiagnostik und unterschiedlichen Therapiebereichen wie Chirurgie, zahnmedizinische und diverse ophthalmologische Anwendungen; P)

Die mit (P) bezeichneten Inhalte werden auch in Laborversuchen vermittelt.

Medienformen:Tafel / Skript, PC-Beamer bzw. Overhead-Folien, Kopien von Gebrauchsanweisungen und technischer Dokumentation der Geräte

Literatur:Kramme, R.: Medizintechnik, Springer-Verlag, 2002

Lernziele/Kompetenzen:Die Studierenden haben theoretische und praktische Kenntnisse über Aufbau, Funktionsweise und Anwendung von medizinischen Therapiegeräten erworben.Sie können die wichtigsten Gerätetypen bedienen und einfache Funktions- bzw. Anwendungsfehler erkennen.





Voraussetzung für:



Titel des Moduls:Ergonomie

Code:BMT502

Pflicht/Wahl:Wahlpflicht

ECTS-Credits:2




Modulbeschreibung


Semester:5


Inhalte:1. Einführung1.1 Historische Einordnung1.2 Der Begriff "Ergonomie" heute1.3 Anwendungsgebiete der Ergonomie1.4 Das Mensch-Maschine-System

2. Der Mensch im Mittelpunkt2.1 Physiologie2.2 Anthropometrie2.3 Psychologie

3. Ergonomische Betrachtung des Menschen3.1 Erscheinungsformen menschlicher Arbeit3.2 Belastungs- / Beanspruchungskonzept

4. Das Leistungsangebot des Menschen4.1 Leistungsfähigkeit4.2 Leistungsbereitschaft

Lernziele/Kompetenzen:Die Studierenden lernen, den Gestaltungsfaktor Ergonomie in die Entwicklung und Gestaltung von Medizinprodukten einzubeziehen, um damit die Gebrauchstauglichkeit der medizinisch-technischen Geräte zu erhöhen.Sie werden befähigt, Mensch-Maschine-Systeme und deren Umgebung so zu gestalten, dass die Variabilität des Menschen sowohl hinsichtlich seiner physiologischen und anthropometrischen Eigenschaften als auch hinsichtlich seiner kognitiven Eigenschaften berücksichtigt wird.


Fachverantwortung:Dipl.-Ing. Friedbert Theis

Lehrende:Dipl.-Ing. Friedbert Theis



5. Einführung in die Gestaltung von Mensch-Maschine-Systemen5.1 Gestaltungsebenen5.2 Ziele

6. Anthropometrische Gestaltung6.1 Grundlagen6.2 Körpermaße, Körperstellung

7. Physiologische Gestaltung7.1 Grundlagen7.2 Gestaltungsbeispiele7.3 Körperhaltung, Stehen, Sitzen

8. Psychologische Gestaltung8.1 Grundlagen8.2 Gestaltungsbeispiele

9. Informationstechnische Gestaltung9.1 Systemelement Mensch9.2 Gestaltung von Anzeigen und Bedienelementen

10. Software-Ergonomie10.1 Software-Ergonomie / Gebrauchstauglichkeit10.2 Vorteile ergonomischer Software10.3 Gestaltungsgrundsätze

11. Gestaltung der Umgebungseinflüsse11.1 Licht / Farbe11.2 Klima11.3 Schall11.4 Schwingungen11.5 Strahlung11.6 Gefahrstoffe

Medienformen:Tafel, Overhead-Projektor, Beamer

Literatur:Bullinger ErgonomieLaurig Grundzüge der ErgonomieSchmidtke ErgonomieZühlke Menschengerechte Bedienung technischer Geräte


Titel des Moduls:Technisches Wahlpflichtfach

Code:BMT5wp


ECTS-Credits:2

Arbeitsaufwand:60 h



Modulbeschreibung


Semester:0


Inhalte:

Medienformen:

Literatur:

Lernziele/Kompetenzen:

Leistungsnachweise:je nach gewähltem Fach

Fachverantwortung:--

Lehrende:--



Titel des Moduls:Bildgebende Verfahren

Code:BMT601


ECTS-Credits:4




Modulbeschreibung


Semester:6


Inhalte:RöntgendiagnostikComputertomographieSonografieNuklearmedizinische DiagnostikKernspinresonanztomographie

Gegenüberstellung der verschiedenen Verfahren

Bilddatenverarbeitung und -speicherungRadiologische Informationssysteme

Medienformen:PC-Beamer bzw. Overhead-Folien

Literatur:Dössel, O.: Bildgebende Verfahren in der Medizin, Springer-Verlag, 2000

Lernziele/Kompetenzen:Die Studierenden haben Kenntnisse über die physikalische Grundlagen, Geräteaufbau und -funktion sowie die diagnostische Anwendung verschiedener bildgebender Verfahren in der Medizin erworben.Sie können unterschiedliche Verfahren vergleichen und im Hinblick auf Aufwand, Risiko und diagnostische Anforderungen bewerten.





Voraussetzung für:



Titel des Moduls:Projektarbeit

Code:BMT602


ECTS-Credits:6


Lehrform und Methoden:Projektarbeit


Modulbeschreibung


Semester:6


Inhalte:In der Projektarbeit soll der Studierende eigenständig und eigenverantwortlich ein kleineresProjekt aus dem jeweiligen Vertiefungsschwerpunkt bearbeiten. Hierzu wird in Form einesPflichtenheftes der Umfang und Inhalte der Arbeit fixiert.

Das Projekt wird fachspezifisch betreut. Die Arbeit wird in den Laboren der HTW, dem Institut für Biomedizinische Technik oder dem Universitätsklinikum des Saarlandes durchgeführt.

Die Ergebnisse werden in einer Projektdokumentation beschrieben. Die Ergebnisse derProjektarbeit werden im Rahmen einer Präsentation vorgestellt und diskutiert.

Medienformen:Projektabhängig

Literatur:Richtet sich nach dem Thema der Arbeit

Lernziele/Kompetenzen:Die Projektarbeit ist Bestandteil der wissenschaftlichen Ausbildung und stellt einePrüfungsleistung zur Bachelorprüfung dar.

Leistungsnachweise:Projektarbeit

Fachverantwortung:fachspezifische Betreuung

Lehrende:Prof. Dr. Karl-Heinz Folkerts, Prof. Dr.-Ing. Klaus-Peter Hoffmann, Prof. Dr. Wolfgang Langguth, Prof. Dr. Michael Möller, Prof. Dr. Dr. Daniel J. Strauss




Titel des Moduls:Rechte und Normen in der Medizintechnik

Code:BMT603


ECTS-Credits:3




Modulbeschreibung


Semester:6


Inhalte:1. Zusammenhänge und Umsetzung der Verordnungen und Richtlinien der Europäischen Union 1.1 EU-Recht 1.2 EU-Richtlinien 1.3 CE-Kennzeichnung 1.4 Anwendung von Normen 1.5 Konformitätsvermutung2. Vom europäischen zum bundesdeutschen Medizinprodukterecht 2.1 EU-Richtlinien für Medizinprodukte 2.2 Nationales Medizinprodukterecht3. Zweckbestimmung und Klassifizierung von Medizinprodukten 3.1 Zweckbestimmung 3.2 Definition Medizinprodukt, Abgrenzung zu Arzneimitteln und Bedarfsgegenständen 3.3 Klassifizierung / Klassifizierungsregeln4. Grundlegende Anforderungen an Medizinprodukte 4.1 Allgemeine Anforderungen

Lernziele/Kompetenzen:Die Studierenden lernen die Zusammenhänge zwischen dem europäischen Regelungen für Medizinprodukte und den nationalen bundesdeutschen Recht-setzungen in diesem Bereich kennen. Sie werden befähigt, die EU-Richtlinien und harmonisierten europäischen Normen bei der Konzeption und Konstruktion von Medizintechnik anzuwenden, die grundlegenden Anforderungen an Medizinprodukte zu berücksichtigen, Gefährdungen zu identifizieren, Risiken einzuschätzen und Konformitätsverfahren (als Voraussetzung für das Inverkehrbringen von Medizinprodukten) durchzuführen.Ferner lernen die Studierenden die Bestimmungen für das Errichten, Betreiben und Anwenden von Medizinprodukten sowie die Voraussetzungen für die Durchführung klinischer Prüfungen kennen.


Fachverantwortung:Dipl.-Ing. Friedbert Theis

Lehrende:Dipl.-Ing. Friedbert Theis



4.2 Anforderungen an Auslegung und Konstruktion 4.3 Anwendung harmonisierter Normen und Konformitätsvermutung 4.4 Der Weg zur Richtlinienkonformität5. Risikomanagement 5.1 Allgemeine Anforderungen 5.2 Risikobeurteilung 5.3 Vertretbarkeit des Risikos 5.4 Techniken der Risikoanalyse6. Klinische Bewertung 6.1 Klinische Prüfung 6.2 Anzeigepflicht 6.3 Ethikkommission 6.4 Erforderliche Unterlagen7. Konformitätsbewertungsverfahren 7.1 Module 7.2 Konformitätsbewertung bei Medizinprodukten der Klassen I, IIa, IIb, III8. Konformitätserklärung9. CE-Kennzeichnung10. Anzeigepflichten, Sicherheitsbeauftragter, Medizinprodukteberater11. Betreiben und Anwenden von Medizinprodukten 11.1 Funktionsprüfung, Einweisung 11.2 Instandhaltung, Reinigung, Desinfektion, Sterilisation 11.3 Sicherheitstechnische und messtechnische Kontrollen 11.4 Bestandsverzeichnis, Medizinproduktebuch12. Medizinprodukte-Beobachtungs- und Meldesystem 12.1 Meldepflichtige Vorkommnisse 12.2 Wer ist meldepflichtig? Wohin ist zu melden? 12.3 Fristen / Vordrucke 12.4 Maßnahmenhierarchie

Medienformen:Teilskript, Tafel, Overhead-Projektor, Beamer

Literatur:Europäische Kommission Leitfaden für die Umsetzung der nach dem neuen Konzept und dem Gesamtkonzept verfassten RichtlinienRichtlinie 90/385/EWG Aktive implantierbare medizinische GeräteRichtlinie 93/42/EWG MedizinprodukteRichtlinie 98/79/EG In-vitro-DiagnostikaMedizinproduktegesetz (MPG)Medizinprodukteverordnung (MPV)Medizinprodukte-Betreiberverordnung (MPBetreibV)Medizinprodukte-Sicherheitsplanverordnung (MPSV)DIMDI-Verordnung (DIMDIV)


Titel des Moduls:Einführung in das Neural-Engineering II

Code:BMT605


ECTS-Credits:3




Modulbeschreibung


Semester:6


Inhalte:I. Prof. Hoffmann (1 SWS)Labordemonstration und praktische Übungen am Institut für Biomedizinische Technik in den Laboren:1. Labor für Implantatfertigung2. Labor für Elektrodencharakterisierung von Messtechnik.3. Labor für Klinische Neurophysiologie

II. Prof. Strauß (1 SWS)Demonstration und praktische Übungen an dem in der HTW vorhandenden Labor für "Medizinische Messtechnik und Neural Engineering" und an den folgenden Kliniken der Universitätskliniken des Saarlandes - Cochlear Implant Center Homburg - Institut für Psychoanalyse, Psychotherapie und Psychosomatische Medizin - Klinik und Poliklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenkrankheiten- Klinik für Diagnostische und Interventionelle Neuroradiologie

Weiterhin werden Doktoranden und Master-Studenten aus der Arbeitsgruppe "Computerbasierte Diagnostik und Biokybernetik" von Herrn Prof. Dr. Dr. Strauss ihre Arbeiten mit Schwerpunkt "Neural Engineering" in Form von Seminaren in einer für Bachelor-Studenten geeigneten Form darstellen.

Lernziele/Kompetenzen:Dieses Model wird als praktische Ergänzung zu BMT405 (Einführung in das Neural Engineering I) angeboten. Die Studierenden sollen mit den Inhalten des Neural Engineering praktisch vertraut gemacht werden. Das Lehrziel ist sowohl eine praktische Einführung als auch eine Vorstellung von aktuellen Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten aus diesem Bereich.


Fachverantwortung:Prof. Dr.-Ing. Klaus-Peter Hoffmann, Prof. Dr. Dr. Daniel J. Strauss

Lehrende:Prof. Dr.-Ing. Klaus-Peter Hoffmann, Prof. Dr. Dr. Daniel J. Strauss


Voraussetzung für:


Medienformen:Tafel, PPT-Präsentation, Folien, Skript

Literatur:Prof. Strauss:D. S. Levine "Introduction to Neural and Cognitive Modeling", Lawrence Erlbaum Associates, 2000Jorge Rosner "Peeling the Onion: Gestalt Theory and Methodology", Gestalt-Institute of Toronto, 1990J. R. Evans and A. Abarbanel "Introduction to Quantitative EEG and Neurofeedback", Academic Press, 1999E. N. Bruce "Biomedical Signal Processing and Signal Modelling", John Wiley & Sons, 2001P. L. Nunez, R. Shrinivasan Electric Fields of the Brain "The Neurophysics of EEG", Oxford University Press, 2005Z. W. Hall "Introduction to Molecular Neurobiology", Sinauer Associates Incorporated, 1992J. Malmivuo und R. Plonsey "Bioelectromagnetism", Oxford University Press, 1999M. Abeles "Corticonics: Neural Circuits of the Cerebral Cortex", Cambridge University Press, 1991M. F. Bear, B. W. Connors und M. A. Paradiso "Neuroscience", Lippincott Williams and Wilkins, 2001P. S. Churchland and T. J. Sejnowski "The Computational Brain", MIT Press, 1992P. Dayan and L.F. Abbott "Theoretical Neuroscience", MIT Press, 2001C. Eliasmith and Ch. H. Anderson "Neural Engineering", MIT Press, 2003Ch. Koch "Biophysics of Computation", Oxford University Press, 1999

Prof. Hoffmann:J. Enderle, S. Blanchard, J. Bronzino "Introduction to Biomedical Engineering", Academic Press, 2000J. G. Webster (Editor) "Bioinstrumentation (int. Edition)", John Wiley & Sons, 2004J. G. Webster (Editor) "Medical Instrumentation: Application and Design" , John Wiley & Sons, 1998J. Bronzino (Editor) "The Biomedical Engineering Handbook, Third Edition - 3 Volume Set", Springer Verlag, 2000S. N. Vaslef, R. W. Anderson "The Artificial Lung", Landes Bioscience, 2002T. Akutsu und H. Koyanagi "Heart Replacement (Artificial Heart)", Taylor & Francis Group, 2001F. H. Silver "Biomatierials, Medical Devices, and Tissue Engineering", Chapman & Hall, 1994B. Ratner, A. S. Hoffmann, F. J. Schoen, J. E. Lemons (Herausgeber) "Biomaterials Science", 2nd Ed., Elsevier, 2004


Titel des Moduls:Technische Wahlpflichtfächer

Code:BMT6wp


ECTS-Credits:7




Modulbeschreibung


Semester:0


Inhalte:

Medienformen:

Literatur:




Lehrende:--



Titel des Moduls:Praxisphase

Code:BMT701


ECTS-Credits:15

Arbeitsaufwand:600 h

Lehrform und Methoden:Praxisphase


Modulbeschreibung


Semester:7


Inhalte:Die Inhalte sind abhängig von Unternehmen bzw. der Klinik oder dem IBMTund den gestellten Aufgaben im Praxissemester

.


.

Literatur:Richtet sich nach den Themen und Aufgaben im Praxissemester

Lernziele/Kompetenzen:Im Praxissemester zeigt der Studierende Eignung, Können, Problemlösungsstrategie und Teamfähigkeit wenn er im Umfeld der Industrie, Forschung, oder Klinik in einem festgelegten Zeitraum ingenieurrelevante Aufgaben und Projekte zu bearbeitet.

Leistungsnachweise:Projektarbeit (Seminar)


Lehrende:fachspezifische Betreuung




Titel des Moduls:Bachelor Thesis

Code:BMT702


ECTS-Credits:12

Arbeitsaufwand:360 h

Lehrform und Methoden:Bachelor Thesis


Modulbeschreibung


Semester:7


Inhalte:Die Bachelor-Thesis stellt die Abschlussarbeit dar. In der Thesis soll der Studierendenachweisen, dass er in dem vorgesehenen Zeitraum von 3 Monaten eine klar definierteAufgabe ziel- und ergebnisorientiert bearbeitet.

Die Thesis kann in den Labors der HTW im Rahmen von laufenden Projekten oder der Realisierung von neuen Laborversuchen, dem Institut für Biomedizinische Technik, dem Universitätsklinikum des Saarlandes oder als Industrieprojekt bearbeitet werden. Die Arbeit wird fachspezifisch betreut.

Die Dokumentation der Thesis kann in deutscher oder englischer Sprache erfolgen. Die Ergebnisse der Arbeit werden in einem Kolloquium präsentiert und diskutiert.

Lernziele/Kompetenzen:Die Bachelor-Thesis ist Bestandteil der wissenschaftlichen Ausbildung und stellt einePrüfungsleistung zur Bachelorprüfung dar.



Lehrende:Prof. Dr. Karl-Heinz Folkerts, Prof. Dr.-Ing. Klaus-Peter Hoffmann, Prof. Dr. Wolfgang Langguth, Prof. Dr. Michael Möller, Prof. Dr. Dr. Daniel J. Strauss




Literatur:Richtet sich nach dem Thema der Arbeit.


Titel des Moduls:Mathematik I

Code:E101


ECTS-Credits:8




Modulbeschreibung

Studiengang:Elektrotechnik (B.Eng.)

Semester:1


Inhalte:1. Vektorrechnung1.1 Grundbegriffe der Vektorrechnung1.2 Vektoren in einem rechtwinkligen Koordinatensystem1.3 Das Skalarprodukt1.4 Das Vektorprodukt

2. Lineare Gleichungssysteme2.1 Matrizen2.2 Determinanten2.3 Lineare Gleichungssysteme

3. Grundlagen der Analysis3.1 Funktionen3.2 Spezielle Funktionen3.3 Komplexe Zahlen und Funktionen3.4 Ortskurven

Lernziele/Kompetenzen:Nach erfolgreichem Abschluss der Vorlesung besitzt der Student das elementare Wissen der Vektorrechnung, der Lösungsstrukturen linearer Gleichungssysteme sowie über ein Grundlagenwissen der Analysis. Er verfügt damit über nötige mathematischen Denkstrukturen zur Lösung elementarer Probleme der Elektrotechnik und die nötigen Vorkenntnisse zum Verständnis weiterer mathematischer Lerninhalte.


Fachverantwortung:Prof. Dr. Wolfgang Langguth

Lehrende:Prof. Dr. Barbara Grabowski, Prof. Dr. Wolfgang Langguth, Prof. Dr. Harald Wern

benötigte Vorkenntnisse:Vorkurs

Voraussetzung für:E201


Medienformen:Tafel, Overhead, Beamer, Skript (in Bearbeitung)

Literatur:PAPULA: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 1-3, Vieweg, 2000.Burg, Haf, Wille: Höhere Mathematik für Ingenieure, Band 1-3, Teubner, 2003.Brauch, Dreyer, Haacke: Mathematik für Ingenieure, Teubner, 2003.Dürrschnabel: Mathematik für Ingenieure, Teubner, 2004.DALLMANN, ELSTER: Einführung in die höhere Mathematik III, Gustav Fischer, 1991PAPULA: Mathematische Formelsammlung für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Vieweg, 2000.BRONSTEIN, SEMENDJAJEW, MUSIOL, MÜHLIG: Taschenbuch der Mathematik, Deutsch 2000STÖCKER: Taschenbuch der Mathematik, Harri Deutsch Verlag, Frankfurt


Titel des Moduls:Konstruktionstechnik

Code:E103


ECTS-Credits:5


Lehrform und Methoden:Interaktive Lehrveranstaltung mit Vortrags- und Übungseinheiten


Modulbeschreibung


Semester:1


Inhalte:1 Das technische Produkt1.1 Der Gebrauchs- und Geltungsnutzen technischer Produkte1.2 Der Lebenslauf technischer Produkte mit den wesentlichen Teilphasen1.3 Die systemtechnische Gliederung technischer Produkte2 Normgerechte Darstellung technischer Produkte2.1 Die Grundlagen des technischen Zeichnens: Parallelprojektion, Ansichten, Schnitte, Bemaßung, Einzelteile und Zusammenbauzeichnungen2.2 Toleranzen und Passungssysteme3 Der Produktentwicklungsprozess - Teilprozesse und Methoden3.1 Aufgabe klären, Anforderungen ermitteln3.2 Konzipieren: Funktionen formulieren, Lösungen ermitteln, Varianten entwickeln3.3 Entwerfen: Die Grundregeln "einfach, eindeutig, sicher"4 Die Grundlagen der Technischen Mechanik - Statik4.1 Definition Kraft und Moment4.2 Zentrale und allgemeine Kraftsysteme4.3 Gleichgewicht des starren Körpers4.4 Lagerreaktionen in einfachen, ebenen Tragwerken4.5 Haftung und Reibung5 Werkstofftechnische Grundlagen

Lernziele/Kompetenzen:Die Studierenden erwerben Fähigkeiten und Techniken, den mechanischen Aufbau technischer Produkte zu analysieren, zu verstehen und in Form von Systemgliederungen, Funktionsstrukturen und technischen Zeichnungen auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen darzustellen.Mit den vermittelten Kenntnissen über den Produktentwicklungsprozess können die Studierenden selbstständig Entwicklungsaufgaben methodisch planen und strukturiert bearbeiten.

Leistungsnachweise:Projektarbeit, Klausur

Fachverantwortung:Prof. Dr.-Ing. Bernd Heidemann

Lehrende:Prof. Dr.-Ing. Bernd Heidemann



5.1 Die Funktionen des Werkstoffs: Die Begriffe Festigkeit und Steifigkeit5.2 Der Zugversuch und mechanische Werkstoffkennwerte5.3 Die Grundbelastungsarten Zug/Druck, Biegung und Torsion6 Gestaltung und Berechnung ausgewählter mechanischer Systemelemente6.1 Verbindungselemente6.2 Lagerungselemente

Medienformen:Vorlesungsbegleitendes Script mit Materialien für die Mitarbeit und Nachbereitung, Anschauungsobjekte, Beamer, Tafelbilder.

Literatur:Gross, D.; Hauger W.; Schnell, W.: Technische Mechanik - Statik. Springer-Verlag, Berlin, 1988.Decker, Karl-Heinz: Maschinenelemente. Carl Hanser Verlag, München, 2002.Ehrlenspiel, Klaus: Integrierte Produktentwicklung. Carl Hanser Verlag, München, 2003.


Titel des Moduls:Grundlagen der Elektrotechnik I

Code:E104


ECTS-Credits:7


Lehrform und Methoden:Vorlesung, Übungen und Praktikum

Semesterwochenstunden:Vorlesung: 4 Übung: 1 Praktikum: 1

Modulbeschreibung


Semester:1


Inhalte:Allgemeine GrundlagenPhysikalische Größe, MKSA-System, Physikalische Größengleichung, Zahlenwertgleichung

GleichstromlehreElektrische Ladung, Strom, Quelle,Spannung, elektrischer Stromkreis; ohmscher Widerstand:Temperaturverhalten, Bauformen, Normreihe, Zusammenschaltungen, Maschen- , Knotenpunktsatz, Strom-, Spannungsteiler, Messbereicherweiterung, ideale Quellen, Ersatzquellen, Zusammenschaltungen, Leistungsanpassung Netzwerkberechnung: Ersatzwiderstand, Ersatzzweipolquelle, Überlagerungsverfahren, - Maschenstrom-, Knotenpotentialverfahren, graphische Lösungsverfahren, Arbeitspunktbestimmung bei linearen und nichtlinearen Bauteilen an Quellen

Elektrisches FeldGrundgrößen: Feldstärke, Verschiebungsdichte, Grundgesetze; Feldberechnung: Punkt-,Linien-, Flächenladung, Superposition; Potential, Spannung , Grenzschichtverhalten;Kondensatoren; Geschichtetes Dielektrikum, Energie und KräfteStrömungsfeld: Strömung im Vakuum, Festkörper; Widerstandsberechnung inhomogenerAnordnungen.Verschiebungsstrom, RC-Schaltung

Lernziele/Kompetenzen:Der Studierende hat nach erfolgreichem Abschluß der Lehrveranstaltung die für alle Vertiefungsrichtungen in gleichem Maß erforderlichen elektrotechnischen Grundkenntnisse und Lösungskompetenzen für elektrotechnische Aufgabenstellungen aus dem Gebiet der Gleichstromlehre und des elektrischen Feldes erworben. Insbesondere verfügen die Studierenden über grundlegende Methoden für die Analyse elektrotechnischer Problemstellungen.


Fachverantwortung:Prof. Dr.-Ing. Marc Klemm

Lehrende:Prof. Dr.-Ing. Marc Klemm

benötigte Vorkenntnisse: Voraussetzung für:E203


PraktikumVersuchgruppe 1+2: Gleichstromlehre;V3: Elektrisches Feld;

Medienformen:Präsentation, Tafel, Skript

Literatur:Ameling, Grundlagen der ET (Band 1 & 2)A. von Weiss Allgemeine ETMöller, Fricke; Frohne,Vaske, Grundlagen der ETBosse Grundlagen der ET (Band 1-4)Lunze, Wagner, Einführung in die ET Lehr- und ArbeitsbuchClausert,, Wieseman, Grundgeb. der ET (Band 1-2)Weißgerber ET für Ing. Band 1-3


Titel des Moduls:Digitaltechnik

Code:E105


ECTS-Credits:5




Modulbeschreibung


Semester:1


Inhalte:1 Einführung und Grundlagen der Digitaltechnik 1.1 Zahlensysteme (Dezimal, Dual, Oktal, Hexadezimal)1.2 Addition und Subtraktion von Dualzahlen (Komplementbildung )1.3 Grundlagen mit mathematischer Beschreibung digitaler Regelungssysteme 1.4 Einführung und Anwendung der z-Transformation1.5 Funktionsbeschreibung und Darstellung elementarer digitaler Übertragungsglieder 2 Schaltalgebra und Schaltungsanalyse3 Schaltungssynthese 3.1 Disjunktive und konjunktive Normalform3.2 Graphische Schaltungssynthese (KV-Diagramm)4 Schaltkreisfamilien5 Speicherbausteine5.1 Aufbau und Arbeitsweise von Flipflops5.2 Nichttaktgesteuerte Flipflops5.3 Taktgesteuerte Flipflops5.4 Taktflankengesteuerte Flipflops5.5 Charakteristische Gleichung6 Binäres Codes7 Zähler und Frequenzteiler

Lernziele/Kompetenzen:Die Studierenden erwerben Fähigkeiten und Techniken, einfache digitale Schaltungen zu verstehen, mit Methoden der Schaltalgebra zu beschreiben und systematische Lösungswege für die Realisierung digitaler Schaltungen für praktische Anwendungen selbständig zu erarbeiten. Mit den erlernten Grundlagen können die Studierenden sich in vertiefende Fachgebiete der Elektronik und Rechnertechnologie autodidaktisch einarbeiten. Die erlernten Methoden dieses Moduls bilden zudem die Grundlage für den Einstieg in die weiterführenden Module Programmierung und Elektronik.


Fachverantwortung:Prof. Dr.-Ing. Benedikt Faupel

Lehrende:Prof. Dr.-Ing. Benedikt Faupel

benötigte Vorkenntnisse: Voraussetzung für:E402, E501


7.1 Asynchronzähler7.2 Synchronzähler7.3 Frequenzteiler8 Digitale Auswahl und Verbindungsschaltungen9 Register und Speicherschaltungen10 DA- und AD Wandler11 Rechenschaltungen11.1 Halbaddierer, Volladdierer11.2 Subtrahierschaltungen11.3 Multiplikationsschaltungen12 Einführung in die Automatentheorie 12.1 Moore & Mealy-Automat13 Einführung in DIGSIM

Medienformen:Skript, Simulationsbeispiele (DIGSIM), Beamer

Literatur:Beuth, K.: Digitaltechnik; Elektronik Band 4, Vogel Verlag, 2001Urbanski,K; Woitowitz, R.: Digitaltechnik. Ein Lehr- und Übungsbuch, Springer Verlag, 2000.Lipp, M. Grundlagen der Digitaltechnik. Oldenbourg Verlag, München, 2002Leonhardt, E.: Grundlagen der Digitaltechnik. Carl Hanser Verlag, München, 1982.


Titel des Moduls:Mathematik II

Code:E201


ECTS-Credits:8




Modulbeschreibung


Semester:2


Inhalte:

1. Differentialrechnung1.1. Der Begriff der Ableitung1.2. Grundregeln der Differentiation1.3. Die Ableitung elementarer Funktionen1.4. Das Differential einer Funktion1.5. Der Mittelwertsatz der Differentialrechnung1.6. Berechnung von Grenzwerten

2. Integralrechnung2.1. Das unbestimmte Integral2.2. Das bestimmte Integral2.3. Anwendungen der Integralrechnung in der Geometrie2.4. Integrationsverfahren

Lernziele/Kompetenzen:Nach erfolgreichem Abschluss der Vorlesung besitzt der Student über ein erweitertes Wissen und entsprechende handwerkliche Fertigkeiten der Differential- und Integralrechnung. Er kann Taylorreihen für verschiedene qualitative und approximative Abschätzungen bei verschiedenen Problemstellungen der Elektrotechnik einsetzen und verfügt über das nötige Verständnis und die erforderlichen Rechentechniken um Fourierreihen zur Beschreibung zeitlich periodischer Vorgänge einzusetzen. Mit der Kenntnis der Lösungsstruktur von Differentialgleichungen zweiter Ordnung und den Fertigkeiten, die Lösungen zu bestimmen, ist der Student in der Lage grundsätzliche Zeitverhalten von elementaren und komplexen Systemen verschiedener Fachgebiete der Elektrotechnik zu untersuchen und zu berechnen.





Voraussetzung für:BMT403, BMT604, E301


2.5. Anwendungen der Integralrechnung2.6. Numerische Integration2.7. Uneigentliche Integrale

3. Unendliche Reihen3.1. Reihen mit konstanten Gliedern3.2. Folgen und Reihen von Funktionen3.3. Potenzreihen3.4. Taylorreihen3.5. Fourierreihen

4. Differentialgleichungen (DGl)4.1. Grundbegriffe4.2. DGl 1. Ordnung4.2.1. Geometrische Betrachtungen4.2.2. Die DGl 1. Ordnung mit trennbaren Variablen4.2.3. Integration einer DGl durch Substitution4.2.4. Lineare DGl 1. Ordnung4.2.5. Lineare DGl 1. Ordnung mit konstanten Koeffizienten4.3. DGl 2. Ordnung, die auf DGl 1. Ordnung zurückgeführt werden können4.3.1. Lineare DGl 2. Ordnung mit konstanten Koeffizienten4.3.2. Definition einer linearen DGl mit konstanten Koeffizienten4.3.3. Eigenschaften der linearen DGl4.3.4. Die homogene lineare DGl 2. Ordnung4.3.5. Die inhomogene DGl 2. Ordnung

Medienformen:Tafel, Overhead, Beamer, Skript (angestrebt)

Literatur:PAPULA: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 1-3, Vieweg, 2000. Burg, Haf, Wille: Höhere Mathematik für Ingenieure, Band 1-3, Teubner, 2003.Brauch, Dreyer, Haacke: Mathematik für Ingenieure, Teubner, 2003.Dürrschnabel: Mathematik für Ingenieure, Teubner, 2004.DALLMANN, ELSTER: Einführung in die höhere Mathematik I-III, Gustav Fischer, 1991PAPULA: Mathematische Formelsammlung für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Vieweg, 2000BRONSTEIN, SEMENDJAJEW, MUSIOL, MÜHLIG: Taschenbuch der Mathematik, Deutsch 2000STÖCKER: Taschenbuch der Mathematik, Harri Deutsch Verlag, Frankfurt


Titel des Moduls:Grundlagen der Elektrotechnik II

Code:E203


ECTS-Credits:7



Semesterwochenstunden:Vorlesung: 4 Übung: 1 Praktikum: 1

Modulbeschreibung


Semester:2


Inhalte:Magnetisches FeldGrundgrößen, Grundgesetze, Grenzschichtverhalten; Feldberechnung; Eigenschaften ferro-und ferrimagnetischer Stoffe, Beschreibungs- und Kenngrößen;Magnetischer Kreis: Ersatzbild,Scherung; Induktionsgesetz, Anwendungen; Selbstinduktion, Energie, Kräfte auf Polflächen,bewegte Ladungen; gekoppelte Systeme: Transformator; RL-Schaltung, Schaltvorgänge

Wechsel-/DrehstromlehrePeriodische Funktion, Kenngrößen der sinusförmigen Wechselgröße, mathematischeOperationen, Grundzweipole R, L, C, Leistung, Zeigerrechnung, komplexe Rechnung,Stromkreisberechnung mit Bildfunktion:komplexer Widerstand, Netzwerkberechnung,symmetrisches 3-Phasensystem, Ortskurven, Tief- und Hochpass

PraktikumV4: Magnetisches Feld; V5: Drehstromsystem; V6: Wechselstromlehre

Lernziele/Kompetenzen:Der Studierende hat nach erfolgreichem Abschluß der Lehrveranstaltung die für alle Vertiefungsrichtungen in gleichem Maß erforderlichen elektrotechnischen Grundkenntnisse und Lösungskompetenzen für elektrotechnische Aufgabenstellungen aus dem Gebiet der Dreh- und Wechselstromlehre und des magnetischen Feldes erworben. Insbesondere werden grundlegende Methoden in der Analyse von elektrotechnischen Problemstellungen erworben.


Fachverantwortung:Prof. Dr.-Ing. Marc Klemm

Lehrende:Prof. Dr.-Ing. Marc Klemm


Voraussetzung für:BMT301, E303, E304, E403, E506


Medienformen:Präsentation, Tafel, Skript

Literatur:Ameling, Grundlagen der ET (Band 1 & 2)A. von Weiss Allgemeine ETMöller, Fricke; Frohne,Vaske, Grundlagen der ETBosse Grundlagen der ET (Band 1-4)Lunze, Wagner, Einführung in die ET Lehr- und ArbeitsbuchClausert,, Wieseman, Grundgeb. der ET (Band 1-2)Weißgerber ET für Ing. Band 1-3


Titel des Moduls:Betriebswirtschaftslehre

Code:E205


ECTS-Credits:5




Modulbeschreibung


Semester:2


Inhalte:1. Objekt und Grundbegriffe der BWL2. Rechtsformen der Betriebe 2.1. Personengesellschaften2.2. Kapitalgesellschaften3. Steuern der Betriebe 3.1. Einkommensteuer3.2. Körperschaftsteuer 3.3. Gewerbesteuer 3.4. Umsatzsteuer4. Elementarfaktoren4.1. Menschliche Arbeit (Refa, Entlohnungsformen)4.2. Betriebsmittel (Abschreibung, Instandhaltung)

Lernziele/Kompetenzen:Studierende, die dieses Modul erfolgreich absolviert haben, verfügen über ein breit angelegtes (Überblicks-)Wissen der ökonomischen Rahmenbedingungen und Entscheidungstatbestände.Sie kennen die Grundbegriffe der Betriebswirtschaftslehre und können wesentliche rechtliche und steuerliche Einflussfaktoren für betriebliche Entscheidungen systematisieren und bewertend wiedergeben. Sie verstehen die Elemente des betrieblichen Leistungserstellungsprozesses und kennen die gängigen Methoden betrieblicher und steuerlicher Abrechnungssysteme. Mit dem erlernten Wissen können sich die Studierenden in vertiefende Fachgebiete der Betriebswirtschaftslehre autodidaktisch einarbeiten.Die Kenntnis verschiedener betriebswirtschaftlicher Methoden und Verfahren soll die Studierenden in die Lage versetzen, kostenbewusst Entscheidungen betrieblicher Standardprobleme vorzubereiten und zu treffen, und dabei die rechtlich und steuerlich gestalterischen Möglichkeiten zu nutzen.


Fachverantwortung:Prof. Dr. Udo Venitz

Lehrende:Prof. Dr. Udo Venitz



4.3. Werkstoffe (Stücklisten)5. Marketing6. Investition 6.1. Statische Verfahren6.2. Dynamische Verfahren7. Finanzierung 7.1. Beteiligungsfinanzierung7.2. Fremdfinanzierung8. Bilanzierung8.1. Rechnungswesen8.2. Jahresabschluß9. Kostenrechnung (Kostenarten-, Kostenstellen-, Kostenträgerrechnung)

Medienformen:Präsentation, Tafel, Overhead-Projektor, Beamer (teilweise), Skript

Literatur:BARTZSCH: Betriebswirtschaft für Ingenieure; 7. Auflage; VDE Verlag; 2001BIERLE: Grundlagen der BWL; Band 1; 9. Auflage; Alpha Verlag; 2002OLFERT: Einführung in die Betriebswirtschaftslehre; 8. Auflage; Kiehl Verlag; 2005 SELCHERT: Einführung in die Betriebswirtschaftslehre; 8. Auflage; Oldenbourg Verlag; 2001WÖHE: Einführung in die Allgemeine Betriebswirtschaftslehre; 22. Auflage; Vahlen Verlag; 2005


Titel des Moduls:Mathematik III

Code:E301


ECTS-Credits:5




Modulbeschreibung


Semester:3


Inhalte:1. Fourier- und Laplace-Transformation3.1. Die Fourier-Transformation3.2. Die Laplace-Transformation3.3. Methoden der Rücktransformation3.4. Vergleichende Gegenüberstellung der Fourier- und Laplace-Transformation3.5. Anwendungen

2. Funktionen mit mehreren unabhängigen Variablen3.1. Der n-dimensionale Raum 3.2. Funktionen mehrerer Variabler

Lernziele/Kompetenzen:Nach erfolgreichem Abschluss der Vorlesung besitzt der Student über ein fundiertes Wissen und entsprechende handwerkliche Fertigkeiten zur Untersuchung elektrotechnischer Fragestellungen mit Hilfe der Laplace-Transformation. Er kann Systeme gekoppelter Differentialgleichungen mit dieser Methode und seinem Wissen der Linearen Gleichungssysteme systematisch lösen und damit kleinere Systeme analytisch untersuchen.

Mit dem Wissen und Verständnis von höherdimensionalen Räumen verfügt er einerseits über ein erstes Grundlagenwissen für die Vektoranalysis, andererseits über ein erstes Verständnis von funktionalen Zusammenhängen von physikalischen Größen von mehreren Variablen oder Parametern.

Mit dem Verständnis des Eigenwertproblems hat sich der Student ein erstes Wissen zu kollektiven Variablen in mechanischen und elektrischen Systemen erworben, das auch ein tiefergehendes Verständnis komplexer elektrotechnischer Systeme erlaubt





Voraussetzung für:BMT402, BMT805, E506, E518, E801


3.3. Differentialrechnung3.4. Bestimmung von Extrema

3. Eigenwerttheorie3.1. Ein einführendes Beispiel3.2. Das Eigenwertproblem3.3. Eigenwerttheorie, hermitescher und symmetrischer Matrizen

Medienformen:Tafel, Overhead, Beamer, Skript (angestrebt)

Literatur:PAPULA: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Band 1-3, Vieweg, 2000.Burg, Haf, Wille: Höhere Mathematik für Ingenieure, Band 1-3, Teubner, 2003.Brauch, Dreyer, Haacke: Mathematik für Ingenieure, Teubner, 2003.Dürrschnabel: Mathematik für Ingenieure, Teubner, 2004.DALLMANN, ELSTER: Einführung in die höhere Mathematik I-III, Gustav Fischer, 1991PAPULA: Mathematische Formelsammlung für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Vieweg, 2000BRONSTEIN, SEMENDJAJEW, MUSIOL, MÜHLIG: Taschenbuch der Mathematik, Deutsch 2000STÖCKER: Taschenbuch der Mathematik, Harri Deutsch Verlag, Frankfurt


Titel des Moduls:Elektronik I

Code:E303


ECTS-Credits:5




Modulbeschreibung


Semester:3


Inhalte:- Grundbegriffe, Übersicht- Dioden: Kennlinie, Arbeitspunkt, Amplitudenbegrenzer, Gleichrichter, Spitzenstrom, Welligkeit, Glättung, Spannungsverdoppler, Sampling-Gate, Spannungsstabilisierung, Hüllkurvendemodulator,- stückweises lineares Diodenmodell, Kleinsignalersatzschaltbild,- Temperaturverhalten, Sperrschicht- und Diffusionskapazität, Durchbruchmechanismen,- Spezielle Dioden: PIN-Diode, Zenerdiode, Backward-Diode, Tunneldiode, Varaktordiode, Schottky-Diode, Fotodiode, Solarzelle, Leuchtdiode,- Kurzeinführung in die Schaltungssimulation mittels PSPICE,- Bipolartransistoren: Aufbau, Kennlinien, Ebers-Moll-Gleichungen, Betriebsbereiche, statische und dynamische Eigenschaften, Temperaturverhalten, Grenzdaten,- Schaltungsvarianten zur Arbeitspunkteinstellung, Stabilisierung,- Parameterdarstellungen: H- und Y-Parameter, Betriebsgrößen, H-Parameter und Kennlinienfeld, Y-Parameter und Grundschaltungen des Bipolartransistors,- Kleinsignalverstärker mit Bipolartransistoren: Giacoletto-Modell, charakteristische Grenzfrequenzen, NF-Verhalten, HF-Verhalten,- Leistungsverstärker mit Bipolartransistoren: A-, B- und AB-Betrieb, Wirkungsgrad

Lernziele/Kompetenzen:Basierend auf dem vermittelten Grundlagenwissen zu den Eigenschaften elektronischer Bauelemente - hier Dioden und Bipolartransistoren - werden die Studierenden dazu befähigt, verschiedene rechneriische und grafische Methoden zur Schaltungsanalyse und -dimensionierung anzuwenden. Sie sind damit in der Lage, vorgegebene Schaltungen funktionell zu verstehen und auch umgekehrt einfache vorgegebene Funktionen unter Beachtung einschränkender Randbedingungen in Schaltungen umzusetzen.


Fachverantwortung:Prof. Dr.-Ing. Volker Schmitt

Lehrende:Prof. Dr.-Ing. Volker Schmitt


Voraussetzung für:E402, E501


Medienformen:Folien, Kopiervorlagen von Folien und Aufgabenblättern

Literatur:M. J. COOKE: Halbleiter-Bauelemente; Hanser Verlag, ISBN 3-446-16316-6M. REISCH: Elektronische Bauelemente; Springer Verlag, ISBN 3-540-60991-1A. MÖSCHWITZER: Grundlagen der Halbleiter- & Mikroelektronik, Band 1: Elektronische Halbleiterbauelemente; Hanser VerlagBYSTRON/BORGMEYER: Grundlagen der technischen Elektronik; Hanser VerlagR. MÜLLER: Grundlagen der Halbleiter-Elektronik; Springer VerlagJ. MILLMAN, A. GRABEL: Microelectronics; Mc Graw Hill Verlag, ISBN 0-07-100596-XTIETZE, SCHENK: Halbleiterschaltungstechnik; Springer VerlagGIACOLETTO, LANDEE: Electronics Designer's Handbook; Mc Graw Hill VerlagGÜNTHER KOß, WOLFGANG REINHOLD: Lehr- und Übungsbuch Elektronik; Fachbuchverlag Leipzig, ISBN 3-446-18714-6


Titel des Moduls:Theoretische Elektrotechnik I

Code:E304


ECTS-Credits:3




Modulbeschreibung


Semester:3


Inhalte:1. Vierpoltheorie, 2. Schaltungsformen, Leerlauf und Kurzschluss, 3. Kettenmatrix, Widerstandsmatrix, Leitwertmatrix, 4. Kettenschaltung, Parallelschaltung, Reihenschaltung, Vierpolketten

Medienformen:Overheadfolien, Skript, Beamer

Literatur:Baumeister, J., Stable Solution of Inverse Problems, Friedr. Vieweg u. Sohn, Braunschweig 1987Becker, K.-D., Theoretische Elektrotechnik, VDE-Verlag Berlin 1982Bergmann. L. und Schäfer,C.,Lehrbuch der Experimentalphysik Bd. III Teil 1: Wellenoptik, Walter de Gruyter, Berlin 1962Blume, S., Theorie elektromagnetischer Felder, Dr. Alfred Hüthig Verlag Heidelberg 1982Collin, R. E., Field theory of guided waves, Mc Graw-Hill Book Company New York 1960Hafner, C., Numerische Berechnung elektromagnetischer Felder, Springer-Verlag Berlin 1987Hofmann, H., Das elektromagnetische Feld, Springer-Verlag Wien 1974Jänich, K., Analysis für Physiker und Ingenieure, Springer-Verlag Berlin 1983Schäfke, F. W., Einführung in die Theorie der speziellen Funktionen der mathematischen

Lernziele/Kompetenzen:Hinführung der Studierenden zum theoretischen Hintergrund der Elektrotechnik, Erklärung von Phänomenen, Lösungsverfahren und Messvorgängen. Die Studierenden sollen Verständnis für Sonderfälle entwicklen. Sie selbständig in der Lage, selbständig Herleitungen aus der allgemeinen Theorie vorzunehmen, die Gültigkeit der einzelnen Lösungen zu bewerten und ein tieferes Systemverständnis zu entwickeln.


Fachverantwortung:Prof. Dr.-Ing. Dietmar Brück

Lehrende:Prof. Dr.-Ing. Dietmar Brück




Physik, Springer-Verlag Berlin 1963Simonyi, K., Theoretische Elektrotechnik, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften Berlin 1977


Titel des Moduls:Programmierung

Code:E305


ECTS-Credits:8


Lehrform und Methoden:Vorlesung, Praktikum parallele Gruppen mit bis zu 20 Studenten


Modulbeschreibung


Semester:3


Inhalte:- Prozedurale Programmierung / Datenabstraktion: Fundamentale Datentypen, Operatoren, Kontrollstrukturen, Funktionen, Pointer und Arrays, Gültigkeitsbereiche und Lebensdauer von Objekten, Klassen- Entwurfstechniken: Programmablaufplan, Struktogramm, UML Klassendiagramme- Programmiertechniken: Modularisierung, Trennung von Schnittstelle und Implementierung, Datenstrukturen und Algorithmen- Entwicklungswerkzeuge: Präprozessor, Compiler, Linker, Shell, Shell-Skripte, Makefile, Debugger

Medienformen:Vorlesungsbegleitendes Skript. Das Praktikum und Projekt findet in einem der Computerlabore statt.

Literatur:ReferenzwerkeKernighan, Ritchie: Programmieren in C, Carl Hanser Verlag 1988, ISBN 3-446-15497-3Stroustrup, B.: Die C++ Programmiersprache, 4. aktualisierte Auflage, Addison-Wesley 2000, ISBN 3-8273-1660-X

Lernziele/Kompetenzen:Der Student kann die Konzepte der prozeduralen Programmierung und der Datenabstraktion erklären und diese in der objektorientierten Programmiersprache C++ umsetzen. Er setzt Entwurfstechniken zur Lösungsfindung ein. Aufgrund eines entwickelten Verständnisses für Programmiertechniken ist er in der Lage, gut strukturierte und dokumentierte Programme zu erstellen. Dabei setzt er Basiswerkzeuge der Software-Entwicklung ein. Im Praktikum lernt der Student, Programme und deren Lösungskonzepte zu präsentieren.


Fachverantwortung:Prof. Dr. Reinhard Brocks

Lehrende:Prof. Dr. Reinhard Brocks, Prof. Dr.-Ing. Michael Igel

benötigte Vorkenntnisse: Voraussetzung für:E401


Lern- und ÜbungsliteraturMay, Dietrich: Grundkurs Software-Entwicklung mit C++, Vieweg 2003, ISBN 3-528-05859-5Prinz, P., Kirch-Prinz, U.: C++ Lernen und professionell anwenden, MITP-Verlag 1999, ISBN 3-8266-0423-7Prinz, P., Kirch-Prinz, U.: C++, Das Übungsbuch, MITP-Verlag 2004Erlenkötter, H.: C++, Objektorientiertes Programmieren von Anfang an, rororo 2000, ISBN 3-499-60077-3

SkripteFolz, H.G.: Programmiersprachen 1, Einführung in C++, Skript WS 1999/2000, HTW des SaarlandesFolz, H.G.: Programmiersprachen 2, Objektorientierte Softwareentwicklung mit C++, Skript SS 2000, HTW des Saarlandes


Titel des Moduls:Englisch I

Code:E306


ECTS-Credits:2

Arbeitsaufwand:24,5 h / 35,5 h

Lehrform und Methoden:Sprachlehrveranstaltung nach kommunikativ-pragmatischem Ansatz


Modulbeschreibung


Semester:3

Arbeitssprache:englisch, ggf. deutsch

Inhalte:I. Kommunikation in der Fremdsprache: Socialising and telephoning - sich und andere vorstellen - über persönlichen Werdegang, Lebenslauf sprechen (Ausbildung, Lehre, Studium etc.) - ´small talk´ - Kommunikation am Telefon: Terminabsprachen, Reiseplanungen und Auskünfte)II. Grammatik und Vokabular - Wiederholung grundlegender Grammatikstrukturen - GrundwortschatzIII. Vorstellung von multimedialer Lehr- und Lernsoftware

Medienformen:Zielgruppenspezifisch zusammengestellte Lehr- und Lernmaterialien (Print, Folien, Audio, Video, Software)

Lernziele/Kompetenzen:Die Studierenden mit ihren sehr heterogenen Vorkenntnissen lernen die berufsbezogenen Aspekte der Fremdsprache kennen. Dies setzt zunächst Wiederholung bzw. Aufbau der jeweils verfügbaren Kenntnisse voraus. Darauf aufbauend üben die Studierenden berufsspezifische Situationen wie Telefonieren, Absprachen und allgemeine kommunikative Kompetenz ein. Schwerpunktmäßig trainieren die Studierenden Sprechfertigkeit und Hörverstehen. Dies vollzieht sich vor dem Hintergrund fachspezifischen Vokabulars bzw. des von Ingenieuren benötigten Wissens im Bereich des Wirtschafts-Englisch. Analog zum Mittleren Bildungsabschluss sind Vorkenntnisse auf dem Niveau B1/Threshold des Europäischen Referenzrahmens erwünscht.


Fachverantwortung:Prof. Dr. Christine Sick

Lehrende:Marina Hefti, M.A., Stefanie Krächan-Lashbrook, M.A., CTEFLA



Literatur:Liste mit empfohlener Basisliteratur für die drei Pflichtsemester wird ausgeteilt.


Titel des Moduls:GUI (Graphical User Interface) - Programmierung

Code:E401


ECTS-Credits:2




Modulbeschreibung


Semester:4


Inhalte:Grundlegende Konzepte für BenutzeroberflächenDocument View KonzeptSingle Document Interface (SDI)Multi Document Interface (MDI)Message KonzeptDesign einer grafischen BenutzeroberflächeMicrosoft Style Guide für BenutzeroberflächenUnterstützung des Visual Studio für grafische BenutzeroberflächenStruktur der und Arbeiten mit der Microsoft Foundation Class (MFC)Resource Workshop im Visual StudioEntwicklung einer grafischen BenutzeroberflächeArbeiten mit dem Klassenassistenten im Visual StudioVerarbeitung von Messages in der Message LoopRealisierung von Anwenderanforderungen durch MessagesEntwicklung von Message Handlern für die grafischen BenutzeroberflächeStrategien für die Typprüfung von Software

Medienformen:Skript, Vorlesung mit PC / Beamer, Praktische Übungen am PC mit einer Integrierten

Lernziele/Kompetenzen:Es werde grundlegende Kenntnisse in der Entwicklung von Software-Projekten mit Hilfe derIntegrierten Entwicklungsumgebung Microsoft Visual Studio vermittelt und im Rahmen einerProjektarbeit vertieft. Der Student erlernt zunächst in einem theoretischen Teil diegrundlegenden Konzepte der Entwicklung objektorientierter Benutzeroberflächen. DieseKenntnisse werden dann auf Basis der Klassenbibliotheken des MS Visual Studios im Rahmen der Entwicklung einer grafischen Benutzeroberfläche als Projektarbeit praktisch eingesetzt und vertieft.

Vertiefungsrichtung Automatisierung / Energietechnik


Fachverantwortung:Prof. Dr.-Ing. Michael Igel

Lehrende:Prof. Dr.-Ing. Michael Igel


Voraussetzung für:


Entwicklungsumgebung

Literatur:OnLine Hilfe Microsoft Visual C++Programmiersprache C, Kernighan/RitchieObjektorientierte Programmierung mit C++, PrinzDie Visual C++ 6 Bibel, Richard Leinecker


Titel des Moduls:Elektronik II

Code:E402


ECTS-Credits:7



Semesterwochenstunden:Vorlesung: 3,2 Übung: 1,1 Praktikum: 1,7

Modulbeschreibung


Semester:4


Inhalte:- Feldeffekttransistoren: Sperrschichtfeldeffekttransistoren, Isolierschichtfeldeffekttransistoren, n-Kanal und p-Kanal, Aufbau, Funktion, Kennlinien, Eigenschaften, Temperaturverhalten, FET-Tetrode, Kleinsignalmodelle, - Schaltungen mit Feldeffekttransistoren: Arbeitspunkteinstellung, spannungsgesteuerter Widerstand, Kleinsignalverstärker, MOSFET-Inverter, NMOS-Gatter, CMOS-Gatter,- Logikschaltungen mit Dioden und Bipolartransistoren: statisches Schaltverhalten und dynamisches Schaltverhalten von Diode und Bipolartransistor, Dioden-Transistor-Logik (DTL), Transistor-Transistor-Logik (TTL), Multiemittertransistor,- Operationsverstärker: Differenzverstärker, Kleinsignalverhalten, Transferkennlinie, Arbeitspunkte, Stromquellenschaltungen, Pegelschiebung, Endstufe,- Operationsverstärker als Bauelement: Begriffe und Definitionen, Stabilität und Kompensation, Verstärkungs-Bandbreite-Produkt, nichtinvertierender und invertierender Verstärker, Differenzverstärker, aktive Filter, Längsregler, logarithmischer Verstärker, Exponentialverstärker, Komparator, Schmitt-Trigger, astabiler Multivibrator, monostabiler Multivibrator,- ECL-Gatter: Inverter, NOR-, OR-Funktion, NAND-, AND-Funktion,- Oszillatoren: Auswahlkriterien, Frequenzstabilität, RC, LC, Quarz, Anschwingbedingung,

Lernziele/Kompetenzen:Basierend auf den dargestellten grundlegenden und weiterführenden Schaltungsprinzipien erhalten die Studierenden die Befähigung, verschiedenste analoge und digitale Schaltungen zu verstehen und eigenständig zu entwerfen. Sie wenden dazu die in der Vorlesung Elektronik I schon behandelten rechnerischen und grafischen Methoden zur Schaltungsanalyse und -dimensionierung, ggf. in modifizierter Form, auch auf Schaltungen mit Feldeffekttransistoren und Operationsverstärkern an.An den im Praktikum durchzuführenden Versuche erlernen die Studierenden den Umgang mit den typischen Messmitteln eines Elektroniklabors sowie die Aufbereitung der gewonnenen Daten.




benötigte Vorkenntnisse:E105, E303

Voraussetzung für:


offene Schleifenverstärkung, Parameterdarstellung, Schaltungen,- Aufbau und Herstellung von Si-Planartransistoren: Masken, Litografie, Ätzen, Dotierung

- Praktikumsversuche: Halbleiterdioden, Halbleiterkennlinien, Transistorgrundschaltungen, Transistorschaltverhalten sowie TTL- und CMOS-Technik, Operationsverstärker, Speicher und programmierbare Logik

Medienformen:Folien, Kopiervorlagen von Folien und Übungsblättern, Anleitungen zum Praktikum

Literatur:M. J. COOKE: Halbleiter-Bauelemente; Hanser Verlag, ISBN 3-446-16316-6M. REISCH: Elektronische Bauelemente; Springer Verlag, ISBN 3-540-60991-1A. MÖSCHWITZER: Grundlagen der Halbleiter- & Mikroelektronik, Band 1: Elektronische Halbleiterbauelemente; Hanser VerlagBYSTRON/BORGMEYER: Grundlagen der technischen Elektronik; Hanser VerlagR. MÜLLER: Grundlagen der Halbleiter-Elektronik; Springer VerlagJ. MILLMAN, A. GRABEL: Microelectronics; Mc Graw Hill Verlag, ISBN 0-07-100596-XTIETZE, SCHENK: Halbleiterschaltungstechnik; Springer VerlagGIACOLETTO, LANDEE: Electronics Designer's Handbook; Mc Graw Hill VerlagGÜNTHER KOß, WOLFGANG REINHOLD: Lehr- und Übungsbuch Elektronik; Fachbuchverlag Leipzig, ISBN 3-446-18714-6


Titel des Moduls:Systemtheorie

Code:E403


ECTS-Credits:3


Lehrform und Methoden:Vorlesung, Übungen in Form von Hausaufgaben mit Austeilung von Lösungen


Modulbeschreibung


Semester:4


Inhalte:1.Einführung in die Systemtheorie1.1 Definitionen, Normen und Nomenklatur1.2 LTI-Systeme und Nicht lineare Systeme1.3 Anwendung der Laplace-Transformation und Rechenregeln1.4 Zeitbeschreibung von Systemen (Gewichtsfunktion und Sprungantwort)1.5 Wirkungsplan2.Funktionsbeschreibung elementarer Übertragungsglieder 2.1 Differentialgleichung und Übertragungsfunktion2.2 Pol-/Nullstellenverteilung2.3 Ortskurvendarstellung und Bodediagramm3.Statisches und dynamisches Verhalten von Regelkreisen4.Systemstabilität 4.1 Definition der Stabilität4.2 Algebraische Stabilitätskriterien (Hurwitz- und Routh-Kriterium)4.3 Kriterium von Cremer-Leonard-Michailow4.4 Vereinfachtes Nyquistkriterium in der Ortskurvendarstellung 4.5 Vereinfachtes Nyquistkriterium im Bodediagramm5.Technische Anwendungsbeispiele 5.1 Erstellung von Wirkungsplänen

Lernziele/Kompetenzen:Die Studierenden lernen Grundlagen, die zur Beurteilung elementarer Übertragungssysteme für die Automatisierungstechnik erforderlich sind. Mit diesen Kenntnissen sind die Studierenden in der Lage, Vorgänge und Abläufe realer Systeme mit mathematischen Methoden beschreiben zu können und dieses Wissen für die Auslegung von Reglern einzusetzen. Die Studierenden beherrschen die Methoden und Verfahren, die für die weiteren Module Regelungstechnik I, II und für das Praktikum Automatisierungstechnik notwendig sind.





Voraussetzung für:E502, E602


5.2 Aufstellen und Lösen von Differentialgleichungen5.3 Bestimmung des Zeitverhaltens6.Regler6.1 Einführung des PID-Reglers6.2 Ableitung elementarer Regler aus dem PID-Regler6.3 P-Regler6.4 I-Regler6.5 D-Regler6.6 PI-Regler6.7 PD-Regler7.Simulation von Übertragungssystemen

Medienformen:Skript, PC Simulation mit Matlab/Simulink, Beamer

Literatur:Unbehauen, H.: Regelungstechnik I; 11. Auflage; Vieweg Verlag, Braunschweig; 2001Lutz, H.; Wendt, W.: Taschenbuch der Regelungstechnik; 3. Auflage; Verlag Harri Deutsch, Frankfurt/Main 2000.Föllinger, O.: Regelungstechnik; 8. Auflage; Hüthig Verlag, Heidelberg 1994.Föllinger, O.: Laplace- und Fourier-Transformation. Hüthig Verlag, Heidelberg, 1986.L. Merz; H. Jaschek: Grundkurs der Regelungstechnik, Oldenbourg Verlag, München, 1985.H. Jaschek; W. Schwimm: Übungsaufgaben zum Grundkurs der Regelungstechnik, Oldenbourg Verlag, München 1993.Walter, H.: Kompaktkurs Regelungstechnik. Vieweg Verlag, Braunschweig 2001.Grupp F.; Grupp F. Matlab 6 für Ingenieure. Oldenbourg Verlag, München 2002.


Titel des Moduls:Englisch II

Code:E409


ECTS-Credits:2




Modulbeschreibung


Semester:4


Inhalte:I. Geschäftskorrespondenz - Geschäftsbriefe (Anfrage, Antwortschreiben, Aufträge, Beschwerden etc.) - Fax und Email II. Mündliche Kommunikation - Telephoning II - Präsentation: Einführung in Struktur und VokabularIII. Grammatik und Vokabular - Vertiefung und Weiterführung



Lernziele/Kompetenzen:Englisch II baut auf den in Englisch I erworbenen Fähigkeiten und Kenntnissen auf. Da die Studierenden ihre Kenntnisse i.d.R. einander angeglichen haben, können sie nun im Unterricht insbesondere Fertigkeiten des Sprechens, Schreibens und Hörens vertiefen. Hierbei liegt in diesem Semester ein besonderer Schwerpunkt auf der schriftlichen Korrespondenz und dem Aufbau der mündlichen, kommunikativen Fertigkeiten.







Titel des Moduls:Nichttechnisches Wahlpflichtfach

Code:E440 ... E449


ECTS-Credits:2




Modulbeschreibung


Semester:4


Inhalte:

Medienformen:

Literatur:




Lehrende:--



Titel des Moduls:Mikroprozessoren I

Code:E501


ECTS-Credits:4




Modulbeschreibung


Semester:5


Inhalte:1. Grundlagen der Digitaltechnik als Einführung mit Rechen- und Speicherschaltungen, Dekodierungsmöglichkeiten, Grundaufbau eines Mikrorechners mit RAM, ROM und I/O-Bausteinen, Programmablauf, Timing-Diagramme, Interrupthandling, Waitstates2. Aufbau des Experimentiercomputerboards mit dem 80C186-Controller, Funktionsweise des Controllers, Signalbelegung und Verschaltung der Signale, Arbeitsweise der integrierten Units. 3. Zusammenwirken des Microcontrollers mit externen Peripheriebausteinen wie z. B. parallelen Schnittstellen.4. Arbeiten am Experimentiercomputerboard anhand von geführten Übungen.


Literatur:Zu Beginn der Vorlesung wird eine CD mit allen Arbeitsmaterialien ausgegebenZusätzlich:[0]80C186EB/80C188EB, Microprocessor User’s Manual, Intel,[1] C167CR User’s Manual V.2.0, Infineon Technologies, 03.96[2] C167CR User’s Manual V.3.1, Infineon Technologies, 2000[3] Instruction Set Manual V2.0, Infineon Technologies, 2001

Lernziele/Kompetenzen:Mit dem Modul Mikroprozessoren und Anwendungen I erwirbt sich der Student Grundlagenwissen über Funktions- und Arbeitsweise von Mikroprozessoren und Mikrocontroller, insbesondere über das Zusammenwirken von Hard- und Softwarekomponenten. Der Studierende ist in der Lage, ein Mikrocontrollersystem zu erfassen und bei vorgegebener Aufgabenstellung in Betrieb zu nehmen. Die Vermittlung von anwendungsrelevanten Aspekten stehen in diesem Modul im Vordergrund.







[4] Mikrocomputer, Martin Horacher, TU Wien, 1999[5] MC-Tools 15, Johannis, Feger + Co. Verlag 1994[6] Schultes / Pohle,80C166 Mikrocontroller, Franzis Verlag, 1994[7] Rolf Klaus, Der Mikrocontroller C167, VDF Hochschulverlag, 2000


Titel des Moduls:Regelungstechnik I

Code:E502


ECTS-Credits:5




Modulbeschreibung


Semester:5


Inhalte:1. Einführung und Grundlagen der analogen Regelungstechnik 1.1. Regelkreiselemente und Wirkungspläne1.2. Definitionen, Normen und Nomenklatur, Unterschied Regelung / Steuerung1.3. Praktische Aufgabenstellungen der Regelungstechnik in verfahrenstechnischen Anlagen2. Statisches und dynamisches Verhalten von Regelkreisen2.1. Führungs- und Störübertragungsverhalten2.2. Bestimmung der stationären Regelabweichung für verschiedene Eingangssignalverläufe3. Entwurf / Einstellung / Optimierung von Reglern im Zeitbereich 3.1. Einstellung von Regelkreisen auf definierte Dämpfung3.2. Einstellung von Regelkreisen nach Ziegler-Nicols, / Chiens, Hrones, Reswick3.3. Einstellung nach T-Summenregel3.4. Einstellung nach Betrags- und symmetrischem Optimum4. Entwurf, Reglereinstellung und Optimierung nach dem Frequenzkennlinienverfahren4.1. Wurzelortskurvenverfahren4.2. Einstellung nach Phasen- und Amplitudenreserve

Lernziele/Kompetenzen:Die Studierenden erwerben sich Basistechnologien, die für das Verstehen der Arbeitsweise von Regelungssystemen notwendig sind. Sie kennen die fachspezifische Terminologie, die Kenngrößen von Regelungssystemen, die mathematischen Methoden und Werkzeuge und können diese selbständig für die Auslegung, Einstellung und Optimierung von Reglern für klassische Regelungsaufgaben sicher anwenden. Mit diesem Wissen können die Studierenden zum einen praktische Regelungsaufgaben im Praktikum Automatisierungstechnik bearbeiten; zum anderen sind Sie in der Lage, weiterführende Methoden der Regelungstechnik sich im Selbststudium anzueignen. Das Modul bildet die Grundlage für das Modul Regelungstechnik II und das Praktikum Automatisierungstechnik.







4.3. Einstellung der Reglerparameter im Bodediagramm5. Nichtstetige Regler (Zwei- und Dreipunktregler)5.1. Zeitverhalten5.2. Optimierung / Einstellung nicht stetiger Regler6. Einführung MATLAB/SIMULINK6.1. Systemeinführung und Sprachelemente6.2. Anwendungen


Literatur:Unbehauen, H.: Regelungstechnik I; 11. Auflage; Vieweg Verlag, Braunschweig; 2001Lutz, H.; Wendt, W.: Taschenbuch der Regelungstechnik; 3. Auflage; Verlag Harri Deutsch, Frankfurt/Main 2000.Föllinger, O.: Regelungstechnik; 8. Auflage; Hüthig Verlag, Heidelberg 1994.Föllinger, O.: Laplace- und Fourier-Transformation. Hüthig Verlag, Heidelberg, 1986.Meyr, H.: Regelungstechnik und Systemtheorie. Wissenschaftsverlag Mainz, Aachen, 2000.Samal, E.; Becker, W.: Grundriss der praktischen Regelungstechnik. Oldenbourg Verlag, München 1996.L. Merz; H. Jaschek: Grundkurs der Regelungstechnik, Oldenbourg Verlag, München, 1985.H. Jaschek; W. Schwimm: Übungsaufgaben zum Grundkurs der Regelungstechnik, Oldenbourg Verlag, München 1993.Leonard, W.: Einführung in die Regelungstechnik; 6. Auflage. Vieweg Verlag, Braunschweig 1992.Walter, H.: Kompaktkurs Regelungstechnik. Vieweg Verlag, Braunschweig 2001.Tröster, Fritz: Steuerungs- und Regelungstechnik für Ingenieure. Oldenbourg Verlag, München 2001.


Titel des Moduls:Gebäudesystemtechnik I

Code:E506


ECTS-Credits:2



Semesterwochenstunden:Vorlesung: 1,5 Übung: 0,5

Modulbeschreibung


Semester:5


Inhalte:1. Klassische Niederspannungstechnik

2. Das Intelligente Haus

3. Grundlagen der seriellen Kommunikation3.1. Serielle Datenübertragung3.2. Synchrone und asynchrone Kommunikation3.3. Datenflusssteuerung3.4. Datensicherung (Parität, Hamming-Distanz)3.5. Übertragungsverfahren (RS232, RS422, RS485)

4. EIB - Kommunikationsbus4.1. Topologie4.2. Mehrebenenstruktur4.3. Linien- und Bereichskoppler

Lernziele/Kompetenzen:Der Studierende hat nach erfolgreichem Abschluss der Lehrveranstaltung grundlegende Kenntnisse der Kommunikationstechnik, wie sie in Wohn- und Zweckgebäuden angewendet wird, erlernt. Darüber hinaus ist er in der Lage, die erworbenen Kenntnisse zur Planung von Projekten anzuwenden, technische Lösungen für eine vorgegebene Aufgabenstellung aus dem Arbeitsgebiet der Gebäudesystemtechnik zu erarbeiten und zu dokumentieren. Insbesondere werden Kompetenzen erworben in:- Anwendung der Konzepte der Gebäudesystemtechnik- Automatisierung von Prozessen in Zweck- und Wohngebäuden mit Hilfe des EIB- Planung und Implementierung von Netzwerktoplogien auf Basis des EIB- Prozessbezogene Auswahl und Projektierung der EIB-Aktoren und -Sensoren


Fachverantwortung:Prof. Dr.-Ing. Michael Igel

Lehrende:Prof. Dr.-Ing. Michael Igel

benötigte Vorkenntnisse:BMT201, E203, E301

Voraussetzung für:


5. EIB - Hilfsspannungsversorgung

6. EIB - Buskomponenten6.1. Systemgeräte6.2. Aktoren und Sensoren6.3. Adressierungsverfahren6.4. Zeitlicher Ablauf der Buskommunikation

Medienformen:Skript, Beamer, Übungen mit Komponenten der Gebäudesystemtechnik

Literatur:Rose, Michael: EIB für die Gebäudesystemtechnik, HüthigBeiter, Robert: Installationsbus EIB/KNX Twisted Pair, Hüthig & PflaumVogt, Dieter: Elektro-Installation in Gebäuden, VDE Verlag


Titel des Moduls:Englisch III

Code:E507


ECTS-Credits:2




Modulbeschreibung


Semester:5


Inhalte:I. Bewerbung - Lebenslauf - Bewerbungsbrief - VorstellungsgesprächII. Präsentationen IIIII. Grammatik und Vokabular - Bedarfsorientierten Ausbau der Grundlagen



Lernziele/Kompetenzen:Auf der Basis von Englisch I und II behandeln die Studierenden weitere, für sie in ihrem späteren Leben relevante Fragestellungen. Hierbei liegt in diesem Semester der Schwerpunkt auf dem Erstellen von Bewerbungen und dem Erlernen der kommunikativen Voraussetzungen für Bewerbungsgespräche. Ferner erstellen die Studierenden kleine Präsentationen und üben diese ein. Nach Ablauf dieses Moduls sollen die Studierenden im berufsbezogenen Englisch Niveau B2/Vantage des Europäischen Referenzrahmens erreicht haben.







Titel des Moduls:Hochfrequenztechnik

Code:E518


ECTS-Credits:4




Modulbeschreibung


Semester:5


Inhalte:1. Einführung in die Hochfrequenztechnik2. Leitungstheorie Wellenausbreitung auf Lecherleitungen3. Impedanztransformation Anpass- und Transformationsschaltungen4. Leitungsdiagramme5. Streuparameter6. Hohlleiter 7. Resonatoren Gekoppelte Bandfilter8. Streifenleitungen Microstrip und Stripline9.Theorie der Funkübertragung Hertzscher Dipol, Fern- und Nahfeld10. Antennen11. Passive und aktive Komponenten der HF-Technik Filter, Mischer, Isolatoren, Zirkulatoren, Richtkoppler, Oszillatoren

Lernziele/Kompetenzen:Der Studierende hat nach erfolgreichem Abschluss dieses Modul die grundlegenden Unterschiede der Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik verstanden. Er kann die Besonderheiten der Verarbeitung hochfrequenter Signale und der leitungsgebundenen oder funkbasierten Übertragung bewerten. Der Studierende beherrscht die benötigten Techniken um die typische Aufgaben in der Hochfrequenztechnik, wie die Optimierung von Leistungsparametern, Berechnung von Anpassnetzwerken und Spezifikation einer Übertragungsstrecke selbstständig zu bewältigen. Er ist in der Lage die gängigen rechnergestützten Berechnungs- und Entwurfstools zu benutzen.


Fachverantwortung:Prof. Dr.-Ing. Martin Buchholz

Lehrende:Prof. Dr.-Ing. Martin Buchholz


Voraussetzung für:


Medienformen:Skript, PC Vorführungen, Beamer

Literatur:Zinke, O.; Brunswig, H.: Hochfrequenztechnik I – Hochfrequenzfilter, Leitungen, Antennen, Springer, 2000Zinke, O.; Brunswig, H.: Hochfrequenztechnik II – Elektronik und Signalverarbeitung, Springer, 1999Meinke, H.; Gundlach, F.: Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, Springer, 2006Pehl, E.: Mikrowellentechnik Band I – Wellenleitungen und Leitungsbausteine, Hüthig, 2006Pehl, E.: Mikrowellentechnik Band II, Hüthig, 2002Voges, E.: Hochfrequenztechnik, Hüthig, 2003�� Geißler, R.; Kammerloher, W.; Schneider, H.-W.: Berechnungs- und Entwurfverfahren der Hochfrequenztechnik, Vieweg Verlag, 2002Detlefsen, J.; Siart, U.: Grundlagen der Hochfrequenztechnik, OldenbourgUnger, H.-G.: Elektromagnetische Theorie für die Hochfrequenztechnik, Hüthig Verlag, 2002Kark, K.: Antennen und Strahlungsfelder Elektromagnetische Wellen auf Leitungen, im Freiraum und ihre Abstrahlung, Vieweg, 2005Carr, J.: RF Components and Circuits, Newnes, 2002Heuermann, H.: Hochfrequenztechnik – Lineare Komponenten hochintegrierter Hochfrequenzschaltungen, Vieweg, 2005


Titel des Moduls:Aufbau- und Verbindungstechnik

Code:E519


ECTS-Credits:2




Modulbeschreibung


Semester:5


Inhalte:- Verbindungs-, Gehäuse- und Aufbautechniken, Flächenbedarf, Hybridschaltungen, Leiterplatten in SMT,- Bauteil- und Gehäuseformen der SMT, Nomenklatur, Widerstände, Kondensatoren, Spulen, diskrete Halbleiter, integrierte Schaltungen, Verpackungs- und Lieferformen, Lötbarkeit und Lagerung, - Leiterplattenentwurf für SMD, Schaltplanerstellung, Prüfpunkte, Regeln, Bestückungsvarianten, Postprocessing, Prüfen und Testen, Reduzierung der elektromagnetischen Emissionen und Beeinflussbarkeit, - Multilayerleiterplatten, Laminate, Prepreg, Presse,- Bestückungsmethoden,- Lotpasten, Eigenschaften, Flussmittel, Aktivator, Lötqualität, Lagerung, Lötverfahren, Klebeverbindung SMD / Leiterplatte,- Chipmontage, Drahtbondverfahren, Bondfehler, Test der Drahtverbindung, Feinstdrähte, Spaltschweißen, Diebonden, eutektisches Legieren, Kleben, Flip-Chip, COB (Chip on Board), TAB (Tape automated bonding), MCM (Multi-Chip-Modul),- Qualität und Zuverlässigkeit, Ausfallrate, MTTF und MTBF

Lernziele/Kompetenzen:Basierend auf den Kenntnissen über die aktuellen Technologien, die bei der Herstellung und Fertigung elektronischer Komponenten, Baugruppen und Systeme zur Anwendung kommen, sind die Studierenden in der Lage deren Einsatzmöglichkeiten zu bewerten und ggf. darüber zu entscheiden. Sie verstehen, dass neben der eigentlichen Schaltungsentwicklung ebenso die verschiedensten konstruktiven und fertigungstechnischen Aspekte Beachtung und Zeit erfordern.






Medienformen:Folien, Kopiervorlagen der Folien

Literatur:R. Strauss: SMD Oberflächenmontierte Bauteile; VTT-Verlag für technische TexteNolde: SMD-Technik; Franzis VerlagR. Krups: SMT-Handbuch; Vogel VerlagH. Reichl: Hybridintegration; Hüthig VerlagM. Huschka: Einführung in die Multilayer-Preßtechnik; Eugen G. Lenze VerlagGMM des VDE/VDI: Schulungsblätter für die Leiterplattenfertigung; Frankfurt a.M. im Mai 1999


Titel des Moduls:Mikroprozessoren II

Code:E601


ECTS-Credits:4




Modulbeschreibung


Semester:6


Inhalte:1. Funktionsweise der integrierten Units wie Chip-Select-Unit, Serial-Port-Unit Interrupt-Control-Unit, Bus-Interface-Unit und Execution-Unit. Verarbeitung von Befehlen, Befehlsumfang und Speicherzugriffsmöglichkeiten Einsatz des ECB zu einfachen Aufgaben der Automatisierungstechnik und Messtechnik, Vorgabe der Aufgabenstellung und Erstellen der Programme2. Einsatz eines Assemblers, Transfer der erstellten Programme ins Zielsystem und Test der Programme auf Funktionsfähigkeit und Vollständigkeit3. Einsatz von Bussystemen und Netzwerken und die Verknüpfung zu dem ECB4. Vorlesungsergänzend werden im Labor die Wirkungsweisen der Einzelkomponenten durch angeleitete praktische Übungen und Projekte vertieft.


Literatur:Zu Beginn der Vorlesung wird eine CD mit komplettem Unterrichtsmaterial ausgegeben, darin enthalten ist auch eine komplette Literaturliste, die ständig aktualisiert wird. Die Unterrichtsmaterialien sind teilweise in Deutsch und teilweise in Englisch. Somit sind auch ausländische Studierende mit fundierten Englisch Kenntnissen in der Lage der Vorlesung

Lernziele/Kompetenzen:Das Modul Mikroprozessoren II vermittelt, aufbauend auf die Vorgängervorlesung, die Anwendungen des Mikrocontroller in Anwendungsbereichen der Automatisierungstechnik. Dabei werden die Peripheriebausteine zur Ankopplung an Prozesse ausführlich in ihrem Zusammenwirken erklärt und anhand von Beispielen eingeübt. Die Studierenden sind in der Lage, ein Mikrocontrollersystem in der Automatisierungs-anwendung mit den Schnittstellen zu Bussystemen zu erfassen und bei vorgegebener Aufgabenstellung in Betrieb zu nehmen. Die Anwendung steht dabei eindeutig im Vordergrund.





Voraussetzung für:


gut zu folgen.

Zusätzlich:[0]80C186EB/80C188EB, Microprocessor User’s Manual, Intel,[1] C167CR User’s Manual V.2.0, Infineon Technologies, 03.96[2] C167CR User’s Manual V.3.1, Infineon Technologies, 2000[3] Instruction Set Manual V2.0, Infineon Technologies, 2001[4] Mikrocomputer, Martin Horacher, TU Wien, 1999[5] MC-Tools 15, Johannis, Feger + Co. Verlag 1994[6] Schultes / Pohle,80C166 Mikrocontroller, Franzis Verlag, 1994[7] Rolf Klaus, Der Mikrocontroller C167, VDF Hochschulverlag, 2000


Titel des Moduls:Regelungstechnik II

Code:E602


ECTS-Credits:4




Modulbeschreibung


Semester:6


Inhalte:1.Einführung und Grundlagen der digitalen Regelungstechnik 1.1 Arbeitsweise digitaler Regelungssysteme1.2 Grundlagen mit mathematischer Beschreibung digitaler Regelungssysteme 1.3 Einführung und Anwendung der z-Transformation1.4 Funktionsbeschreibung und Darstellung elementarer digitaler Übertragungsglieder 2.Regelalgorithmen für digitale Regelung3.Zustandsraum 3.1 Einführung in die Zustandsraumdarstellung3.2 Lösung der Zustandsgleichung im Zeitbereich3.3 Lösung der Zustandsgleichung im Frequenzbereich3.4 Mathematisch Grunddarstellungen (Normalform, Diagonalform, Jordan-Normalform)3.5 Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit4.Synthese linearer Regelsysteme im Zustandsraum5.Mehrgrößenregelung

Lernziele/Kompetenzen:Die Studierenden erwerben sich Kenntnisse, die für das Verstehen der Arbeitsweise von digitalen Regelungssystemen und Zustandsbetrachtungen notwendig sind. Sie kennen die fachspezifische Terminologie, die Kenngrößen von Regelungssystemen, die mathematischen Methoden und Werkzeuge und können diese selbständig für die Auslegung, Einstellung und Optimierung von digitalen Reglern sicher anwenden.





Voraussetzung für:



Literatur:Unbehauen, H.: Regelungstechnik II; 11. Auflage; Vieweg Verlag, Braunschweig; 2001Lutz, H.; Wendt, W.: Taschenbuch der Regelungstechnik; 3. Auflage; Verlag Harri Deutsch, Frankfurt/Main 2000.Föllinger, O.: Regelungstechnik; 8. Auflage; Hüthig Verlag, Heidelberg 1994.Föllinger, O.: Laplace- und Fourier-Transformation. Hüthig Verlag, Heidelberg, 1986.Meyr, H.: Regelungstechnik und Systemtheorie. Wissenschaftsverlag Mainz, Aachen, 2000.Leonard, W.: Einführung in die Regelungstechnik; 6. Auflage. Vieweg Verlag, Braunschweig 1992.Ogata, K.: Modern Control Engineering; 2. Auflage. Englewood Cliffs, NJ, Prentice-Hall, 1990Kuo,B.C.: Digital Control Systems. 2. Auflage. Ney York, London, Sauders College Publishing, 1992.


Documents

Modulbeschreibung - htwsaar.de · Modulhandbuch Bachelor BMT: Seite 3 von 95. C.4 Nervengewebe D. Physiologie erregbarer Zellen D.1 Synapsen D.2 Rezeptoren D.3 Transmittersubstanzen