applied research in engineering sciences (master)1. Übersicht: module und prüfungsleistungen des...

Modulhandbuch

Teil D: Technische Hochschule Ingolstadt

Applied Research in Engineering Sciences (Master – SPO 2014)

Stand: 23. Februar 2016

Applied Research in Engineering Sciences (Master) MODULHANDBUCH

Inhaltsverzeichnis

1. Übersicht: Module und Prüfungsleistungen des Masterstudiengangs Applied Research in Engineering Sciences ______________________________________________________ 3

2. Übersicht über die Lehrmodule ____________________________________________ 6

2.1. Fachspezifische Lehrmodule der Vertiefungsrichtung: Computer Science (1) (SPO-Nr. 1.1 - 1.3) 7

2.2. Fachspezifische Lehrmodule der Vertiefungsrichtung: Electronic and mechatronic Systems (2) (SPO-Nr. 1.1 - 1.3) ________________________________________________ 34

2.3. Fachspezifische Wahlpflichtmodule 4 - FWPF 4 (HÜ) (SPO-Nr. 1.4) _______________ 48

2.4. Interdisziplinäre Module _________________________________________________ 49

2.4.1. IWPF 1 (SPO-Nr. 2.1) ________________________________________________ 49

2.4.2. Forschungsmethoden und –strategien FM & S (HÜ) (SPO-Nr. 2.2) ____________ 50

3. Forschungsmodule _____________________________________________________ 51

3.1. Projekt 1 (SPO-Nr. 3) ____________________________________________________ 52

3.2. Projekt 2 (SPO-Nr. 4) ____________________________________________________ 56

3.3. Abschlussarbeit (SPO-Nr. 5) ______________________________________________ 60

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1. Übersicht: Module und Prüfungsleistungen des Masterstudiengangs Applied Research in Engineering Sciences

Anlage 1 (für Studierende, die das Studium ab dem WS 2014/15 beginnen)

Module und Prüfungsleistungen des Masterstudiengangs Applied Research in Engineering Sciences

1 2 3 4 5 6 7 8 Nr.

SWS LP Art der LV

Prüfungen Bewertung der

Prüfungs-leistung

Ergänzende Regelungen Art Dauer in

Min

Lehrmodule

1 Fachspezifische Lehrmodule

1.1 FWPF 1 4 5 SU, Ü, Pr, S

schrP /

mündl.P/ Koll./ Aus

90 – 150 /

15 – 45 / 30 Note 1), 2), 3)

1.2 FWPF 2 4 5 SU, Ü, Pr, S

schrP /


90 – 150 /

15 – 45 / 30 Note 1), 2), 3)

1.3 FWPF 3 4 5 SU, Ü, Pr, S

schrP /


90 – 150 /

15 – 45 / 30 Note 1), 2), 3)

1.4 FWPF 4 (HÜ) 6 6 SU, Ü, Pr, S

schrP /


90 – 150 /

15 – 45 / 30

Note 2), 4)

2 Interdisziplinäre Lehrmodule

2.1 IWPF 1 4 5 SU, Ü, Pr, S

schrP /


90 – 150 /

15 – 45 / 30

Note 1), 2), 3)

2.2

FM&S

Forschungsmethoden und –Strategien (HÜ)

6 6 SU, Ü, Pr, S

schrP /


90 – 150 /

15 – 45 / 30

Note 2), 4)

Forschungsmodule

3 Projekt 1 6)

3.1 Projektarbeit 1 10 12 Pro Koll / Bericht --- Note

3.2 Projektseminar 1 2 2 S Ref m.E./o.E 5)

4 Projekt 2 6)

4.1 Projektarbeit 2 10 12 Pro Koll / Bericht --- Note

4.2 Projektseminar 2 2 2 S Ref m.E./o.E 5)

Abschlussarbeit

5 Abschlussarbeit 6)

5.1 Masterarbeit -- 28 MA Koll/Bericht --- Note

3


5.2 Masterseminar 2 2 S Ref m.E./o.E. 5)

SWS / Leistungspunkte insgesamt 54 90

Erläuterungen:

1) Die Module FWPF 1, FWPF 2, FWPF 3 und IWPF 1, im Gesamtumfang von mindestens 20 ECTS Punkten, sind aus dem Katalog in der Anlage zum Studienplan bzw. gemäß der Festlegung der anbietenden Hochschule/Universität mit Studienbeginn zu wählen. Deren Zuordnung zu den Kategorien FWPF 1 – 3 bzw. IWPF 1 sind im Studienplan bzw. gemäß der Festlegung der anbietenden Hochschule/Universität geregelt.

2) Die tatsächliche Art der Lehrveranstaltung, sowie Prüfungsart und -dauer usw. sind dem Modulhandbuch der anbietenden Hochschule zu entnehmen.

3) Die angegebenen ECTS-Punkte sind Mindestwerte und können aus mehreren zugelassenen Wahlpflichtmodulen gebildet werden. Anstelle der FWPF 1, FWPF 2 und FWPF 3 können auch ein oder zwei größere Module mit einem Gesamtumfang von mindestens 15 ECTS erbracht werden. Näheres regelt der Studienplan

4) Die WPF-Modulgruppen FWPF 4 (HÜ) und FM&S (HÜ) werden hochschulübergreifend und in der Regel als Blockveranstaltung angeboten. Näheres regelt der Studienplan.

5) Bestehenserheblich für die Masterprüfung 6) Mindestens eines der beiden Forschungsmodule 3 / 4 oder die Abschlussarbeit müssen in Englischer Sprache erbracht

werden.

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Nachfolgend finden Sie den Katalog aller an der THI wählbaren Module.

Nähere bzw. detaillierte Informationen zu den einzelnen Modulen erhalten Sie im Studienplan / Modulhandbuch des jeweiligen Import-Studiengangs. Diese sind im Moodle veröffentlicht (Zugang nur mit THI-Kennung).

Link zur Moodle-Plattform: https://moodle.thi.de/moodle/

Weitere Informationen finden Sie auch auf der jeweiligen Homepage der kooperierenden Hochschulen.

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https://moodle.thi.de/moodle/


2. Übersicht über die Lehrmodule

Bezeichnung der fachspezifischen Vertiefungsrichtung Nummer und Abkürzung

Computer Science Nr. 1 Abk. CS

Electronic and mechatronic Systems Nr. 2 Abk. EM

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2.1. Fachspezifische Lehrmodule der Vertiefungsrichtung: Computer Science (1) (SPO-Nr. 1.1 - 1.3)

Modul SWS ECTS Import aus Master-Studiengang

Prüfungsart

Fachspezifische Lehrmodule 1-3 (FWPF 1-3)

Komplexität von Algorithmen und deren Optimierung

4 5 Informatik (Fakultät EI)

schrP. 90 min

Software Engineering für skalierbare Anwendungen


schrP. 90 min

Implementierung von Informationssystemen


Praktische Arbeit

IT-Integrations- und Migrationstechnologien


schrP. 90 min

Normen und Prozesse zur Entwicklung sicherheitskritischer Software


schrP. 90 min

Architektur- und Entwurfsmuster der Softwaretechnik


schrP. 90 min

Angewandte Logik für Modellierung und Verifikation


schrP. 90 min

Sicherheit moderner Netzwerke


schrP. 90 min

Security Engineering in der IT 4 5 Informatik (Fakultät EI)

mdlP. 30 min

Computer-Forensik 4 5 Informatik (Fakultät EI)

prakt.Arb./Studienarb.

Software-Technik für sicherheitskritische Systeme


mdlP. 30 min

Daten-Management und -Analyse


mdlP. 30 min

Hochleistungs-Datenhaltungs-Systeme


schrP. 90 min

Enterprise-Architecture-Management


mdlP. 30 min

Da die Durchführung der Module von den Ressourcen der Fakultäten einerseits und der studentischen Nachfrage andererseits abhängt, besteht kein Anspruch darauf, dass immer alle Module angeboten werden. In solch einem Fall sind von den Studierenden ersatzweise andere Module zu wählen (§6 SPO).

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Komplexität von Algorithmen und deren Optimierung

Modulabkürzung: AR_KAO Nr in SPO: 1.1 - 1.3

Curriculare Zuordnung: Studienprogramm Pflicht/Wahl Fachsemester

Informatik Master Wahlpflichtmodul 1 / 2

Modulverantwortlicher:

Dozent(en): U. Schmidt

Unterrichtssprache:

Lehrmethode/SWS: Lehrform SWS

SU/Ü - seminaristischer Unterricht/Übung 4

Workload: Präsenzzeit: 60 h Selbststudium: 90 h Gesamt: 150 h

ECTS: 5

Empf. Voraussetzung: Digitaltechnik

Ziele: Die Teilnehmer der Lehrveranstaltung sollen eine Klasse von Algorithmen durch Nutzung von deren expliziter und inhärenter Parallelität möglichst optimal auf verteilten Hardware-/Netzwerktopologien abbilden können.

Inhalt: • Komplexität von Algorithmen: asymptotisches Verhalten hinsichtlich Laufzeit und Speicherbedarf, Landau-Notation

• Der Unterschied zwischen optimalen und optimierten Algorithmen • Klassifizierung von Rechnerarchitekturen (SIMD, MIMD) • Daten- und Task-Parallelismus • Parallele Hardwaretopologien: CPUs, GPUs, FPGAs, Rechnernetze • Parallele Programmierung • OpenCL

o Host, Platform, Context, Device, MemObjects, Command Queue o Programs, Kernels, Kernel Arguments o Globale, lokale und private Speicher o OpenCL C: vector data types, in-built vector functions o Java Bindings o Lokale und globale Synchronisationsmechanismen o Performance-Messungen

• Anwendungsbeispiele mit massiver Parallelität

Prüfungsform(en): schrP90 - schriftliche Prüfung, 90 Minuten

Medien: Studierende: Skript, Übungsblätter, Aufgabenblätter, Arbeiten am Rechner und an Modellen Dozent: Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen, Demonstrationen am Rechner und an Modellen

Literatur: R. Miller, L. Boxer: Algorithms Sequential and Parallel: A Unified Approach, Cengage Learning, 2013 A. Munshi, B. R. Gaster, T. G. Mattson, J. Fung, D. Ginsburg: OpenCL Programming Guide, Addison-Wesley, 2011

8


B. R. Gaster, L. Howes, D. R. Kaeli, P. Mistry, D. Schaa: Heterogeneous Computing with OpenCL, Elsevier, 2013

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Software-Engineering für skalierbare Anwendungen

Modulabkürzung: AR_SESA Nr in SPO: 1.1 - 1.3




Dozent(en): F. Regensburger

Unterrichtssprache: deutsch




ECTS: 5

Empf. Voraussetzung: • Kenntnisse und praktische Erfahrung in den Programmiersprachen Java, Java-Script und Python

• Kenntnisse und praktische Erfahrung im Umgang mit relationalen Datenbanken (RDBMS)

• Praktische Erfahrung im Umgang mit dem Betriebssystem Linux • Praktische Erfahrung im Betrieb von virtuellen Maschinen unter VirtualBox

oder VMware-Player

Ziele: Die Studierenden erhalten einen Einblick in grundlegende Technologien, die die Basis bilden für Datenhaltungs- und Analysesysteme, die Datenmengen jenseits der Terabyte-Grenze speichern und bearbeiten. Sie verstehen, dass derartig große Datenmengen mit ausschließlich vertikal skalierenden Systemen nicht beherrscht werden können, sondern lediglich horizontal skalierende Ansätze erfolgversprechend sind. Durch den Vergleich klassischer vertikal skalierender Speicher- und Datenbanktechniken (RDBMS) mit neuartigen horizontal skalierenden Ansätzen (noSQL) wird den Studierenden vor Augen geführt, dass der Einsatz von noSQL-Systemen zwar eine Steigerung des beherrschbaren Datenvolumens mit sich bringt, dass aber im Gegenzug damit auch Abstriche hinsichtlich gewohnter Eigenschaften von RDBMS-Systemen (ACID) verbunden sind. Die Studierenden lernen neuartige verteilte Algorithmen kennen (Map/Reduce), deren Natur und Eigenschaften durch die verteilte Speichertechnik bedingt sind. Des Weiteren lernen sie gängige Virtualisierungstechniken kennen, die der geforderten Skalierbarkeit eine dynamische Komponente verleihen, was die gewählten Ansätze erst wirtschaftlich und daher realisierbar macht. In der Quintessenz ergibt sich die Einsicht, dass

• für die Beherrschung großvolumiger Datenmengen am ehesten Systeme mit einem polyglotten Datenbankansatz geeignet sind, bei denen Anwendungen mehrere unterschiedliche Datenbankansätze gleichzeitig einsetzen.

• der wirtschaftliche Betrieb von BigData-Anwendungen im Allgemeinen nur durch den Einsatz virtueller Rechenzentren möglich ist, unabhängig davon, ob diese Rechenzentren im eigenen

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Unternehmen betrieben werden oder von externen Dienstleistern eingekauft werden.

Inhalt: • Vertikale und horizontale Skalierung • Grenzen klassischer relationaler Datenbanktechniken • Alternative Speicher- und Datenbanktechniken

• Polyglotte Datenbankansätze • Virtualisierungstechniken, technische Unterschiede, wesentliche

Player am Markt • Mit Tiefgang

o Hadoop und das Hadoop-Ökosystem (Hive, Pig, Yarn, ...) o Datenanalyse mit Map/Reduce


Medien: Studierende: Skript, Aufgabenblätter, Arbeiten am Rechner Dozent: Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen, Demonstrationen am Rechner

Literatur: • Baun, Kunze, Nimis, Tai: Web-basierte dynamische IT-Services. Springer, 2. Auflage, 2011. ISBN 978-3-642-18435-2

• Eric Redmond und Jim R. Wilson: Seven Databases in Seven Weeks: A Guide to Modern Databases and the NoSQL Movement. The Pragmatic Programmers, 2nd Edition, 2013. ISBN 978-1-93435-692-0

• Tom White: Hadoop The Definitive Guide. O'Reilly, 3rd Edition, 2012. ISBN 978-1-449-31152-0

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Sicherheit moderner Netzwerke

Modulabkürzung: IM_SMN Nr in SPO: 1.1 - 1.3





Unterrichtssprache:




ECTS: 5

Empf. Voraussetzung: • Grundlagen der Rechner-Kommunikation (IP, TCP) • Netzwerkgrundlagen (z.B. aus Grundlagen-VL Rechnernetze), • ISO-Schichtenmodell

Ziele: Die Studierenden erlangen Kenntnisse über wesentliche Gefährdungen in modernen Kommunikationsnetzen und Ansätze wie die Netze dagegen gerüstet werden. Sie sollen nach der Veranstaltung in der Lage sein, die aktuellen Kommunikationsnetze (IP-Netze, Mobilfunk-Netze) nach Gesichtspunkten der Sicherheit und Zuverlässigkeit zu beurteilen und Schwachstellen zu erkennen. Sie lernen neben der Struktur der aktuellen Netze die bekannten sicherheitsrelevanten Schwachstellen kennen und mit welchen Maßnahmen (Architektur, Netzdesign, Protokolle, zusätzliche Funktionen) die Betreiber diese angehen.

Inhalt: • Wiederholung der Architektur der aktuellen Kommunikationsnetze (Transport-Netz, IP-Netz, Mobilfunk-Netze)

• Analyse sicherheitsrelevanter Netzfunktionen (Sicherer Betrieb / Resilience, Schutz vor Angriffen)

• Sicherheitsprobleme und typische Designschwächen unter Sicherheitsaspekten beim IP-Protokoll

• Protokolle zur Erhöhung der Sicherheit / Schutz vor Angriffen, z.B. Tunneling, VLAN, IPSec

• Sicherheit im Zugang: Autorisierung der Teilnehmer und Gestaltung des Zugangsnetzes (beim Festnetz / im Mobilfunknetz)

• Netzelemente / Netzarchitektur zur Überwachung und Steuerung des Betriebs (RAS, DPI, Firewall,…)

• Methoden zur Erkennung von Angriffen, Typische Angriffsmuster auf gängige Netzwerkprotokolle

• Dienstspezifische Risiken


Medien: • Dozent: Tafel, Beamer-Projektionen • Studierende: Skript, Aufgabenblätter

Literatur: • Andrew S. Tanenbaum, David J. Wetherall: Computernetzwerke (Pearson Studium - IT), 5. Auflage 2012.

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• James F. Kurose, Keith W. Ross: Computernetzwerke, Der Top-Down-

Ansatz, (Pearson Studium - IT), 5. Auflage 2012. • Eckert, Claudia: IT-Sicherheit : Konzepte - Verfahren – Protokolle,

München : Oldenbourg, 2013. • Hinweis: weitere Literatur wird zu Beginn der Veranstaltung bekannt

gegeben.

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Normen und Prozesse zur Entwicklung sicherheitskritischer Systeme

Modulabkürzung: AR_NPES Nr in SPO: 1.1 - 1.3




Dozent(en): R. Gold





ECTS: 5

Empf. Voraussetzung: Programmierung in C und Java

Ziele: Ziel ist es, die Studierenden zu befähigen, selbstständig den Sicherheits-Level von Software und Systemen zu bewerten und daraus Maßnahmen zur Sicher-stellung der Sicherheitsanforderungen innerhalb von Software-Projekten abzuleiten und einzusetzen. Insbesondere sollen die Studierenden die Norm ISO 26262 kennen und anwenden können.

Inhalt: • Einführung und Grundbegriffe: u.a. Sicherheit, Risiko, Ausfall, Fehler, Software-Qualitätsmerkmale, Zuverlässigkeit, Ausfallrate, Verfügbarkeit

• Zuverlässigkeitswachstumsmodelle • Gefährdungs- und Risikoanalyse: Safety Integrity Levels (IEC 61508, ISO

26262) • Die automotive Sicherheitsnorm ISO 26262: Sicherheitslebenszyklus,

Spezifikation der funktionalen Sicherheitsanforderungen, Sicherheitsnachweis

• Überwachung und Diagnose von Systemen • Diversität und Versagenswahrscheinlichkeit diversitärer Software • Verifikation und Validation



Literatur: • Börcsök, J. (2011). Funktionale Sicherheit: Grundzüge sicherheitstechnischer Systeme. VDE Verlag, 3. Aufl.

• Ehrenberger, W. (2002). Software-Verifikation: Verfahren für den Zuverlässigkeitsnachweis von Software. Hanser.

• Gebhardt, V., G.M. Rieger, J. Mottok und C. Gießelbach. (2013). Funktionale Sicherheit nach ISO 26262: Ein Praxisleitfaden zur Umsetzung. Dpunkt Verlag.

• Hoffmann, D.W. (2013). Software-Qualität. Springer, 2. Aufl. • Löw, P., R. Pabst und E. Petry. (2010). Funktionale Sicherheit in der Praxis.

Dpunkt Verlag.

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• Schäuffele, J. und T. Zurawka. (2010). Automotive Software Engineering:

Grundlagen, Prozesse, Methoden und Werkzeuge effizient einsetzen. Vieweg+Teubner, 4. Aufl.

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Software-Technik für sicherheitskritische Systeme

Modulabkürzung: IM_STSS Nr in SPO: 1.1 - 1.3




Dozent(en): C. Facchi





ECTS: 5

Empf. Voraussetzung: keine Angaben

Ziele: Die Studierenden erlernen die prinzipielle Vorgehensweise und die gegenwärtig eingesetzten Methoden zur Entwicklung sicherheitskritischer Software. Erworbene Kompetenzen: • Kenntnis Grundlagen aus den Bereichen Echtzeitsysteme, eingebetteter

Systeme, Softwaretest • Verständnis der Vorgehensweise bei Spezifikation, Design,

Implementierung und Test sicherheitskritischer Systeme • Zielgerichtete Anwendung der behandelten Methoden und

Vorgehensweisen in verschiedenen praxisrelevanten Anwendungsbereichen

Inhalt: • Grundlagen (Prozesse und Nebenläufigkeit, Hardwarenahe Programmierung, Zeitbegriff, Echtzeitbetriebssystem, Modellierungstechniken)

• Entwicklungsphasen im Hinblick auf sicherheitkritische Systeme (Spezialisierung) o Anforderungsermittlung o Analyse o Design o Modultest o Integration und Integragtionstest o Systemtest o Wartung

• Software Management / Querschnittsprozesse • Anwendungsbeispiele

Prüfungsform(en): mdlP - mündliche Prüfung 30 Minuten

Medien: Studierende: Skript, Arbeiten am Rechner Dozent: Tafel, Beamerprojektionen, Demonstrationen am Rechner

Literatur: • P. Liggesmeyer; Software-Qualität; Spektrum Akademischer Verlag; 2002 • P. Liggesmeyer, D. Rombach: „Software Engineering eingebetteter

Systeme“, Spektrum Verlag (2005)

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• J. Schäuffele, T. Zurawka: „Automotive Software Engineering“, Vieweg

Verlag (2006) • Softwareentwicklung eingebetteter Systeme; Peter Scholz; Springer 2005 • Automatisiertes Testen Eingebetter Systeme in der Automobilindustrie;

Eric Sax; Hanser 2008 • Modellierung von eingebetteten Systemen mit UML und SysML; Andreas

Korf; Spektrum Akademischer Verlag; 2008 • Embedded System Design; Peter Marwedel; Springer 2006

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IT-Integrations- und Migrationstechnologien

Modulabkürzung: AR_ITIM Nr in SPO: 1.1 - 1.3




Dozent(en): B. Hafenrichter

Unterrichtssprache:




ECTS: 5

Empf. Voraussetzung: • Programmieren • Software Enginieering

Ziele: Die Studierenden lernen im Rahmen der Vorlesung die grundlegenden Technologien, Architekturmuster und Einsatzbereiche von Integrations- und Migrationstechnologien.

Inhalt: Grundlagen: • Grundbegriffe (A2A, B2B, B2C) • Integrationstypen • Integrationsarchitekturen Qualitätskriterien einer Integrations- und Migrationsarchitektur • Idempotenz • Zustandslos • ... Kopplungsarchitektur • Losekopplung in verteilten System • Definition der geeigneten Kopplungsstufen Technische Integration • Integrationsarten (Präsentation, Logik, Persistenz) • Mechanismen der Logikkopplung und Quality of Service • Integrationsmuster Transaktionen in Verteilten Systemen • 2-Phase-Commit-Protokoll • Lang laufende Transaktionen (Kompensation) • WS-Transaction Integrationsmuster Ausgewählte Einsatzbeispiele


Medien: Vorlesung kombiniert mit praktischen Übungen

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Literatur: • Integration Architecture Blueprint, Leitfaden zur Konstruktion von

Integrationslösungen, Hanser Verlag • Enterprise Integration Patterns, Addison-Wesley

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Implementierung von Informationssystemen

Modulabkürzung: AR_IIS Nr in SPO: 1.1 - 1.3




Dozent(en): D. Jobst

Unterrichtssprache: Deutsch




ECTS: 5

Empf. Voraussetzung: Grundvoraussetzung: Freude und Neugier in Bezug auf angewandte Software-Entwicklung • Kenntnisse mindestens einer modernen objektorientierten

Programmiersprache, vorzugsweise Java • Kenntnisse im Software-Engineering, u. a. Grundkenntnisse in der Unified-

Modeling-Language (UML) • Grundkenntnisse (relationaler) Datenbanken und

Datenbankmanagementsysteme • Grundkenntnisse in Netzwerk-, Internet- und/oder Web-Technologien

Ziele: Studierende sind in der Lage, eine ausgewählte, praxisrelevante Aufgabenstellung mit Hilfe eines selbst erstellten Informationssystems zu lösen. (Die Aufgabenstellung ist dabei in Umfang und Komplexität an die Gegebenheiten der Lehrveranstaltung angepasst.) Ziel ist die Umsetzung einer modernen, skalierbaren, verfügbaren und leistungsfähigen Software-Anwendung, wobei die Inhalte der Lehrveranstaltung jeweils an die Aufgabenstellung ausgewählt, angewandt und angepasst werden können. • Auswahl und Aufbau einer geeigneten Entwicklungsumgebung und

Integration bestehender Software-Werkzeuge • Auswahl und Integration geeigneter Framework-Komponenten • Festlegung geeigneter Software-Architektur(en) und -Datenmodelle • Implementierung (ausgewählter) praxisrelevanter Anwendungsfälle der

Aufgabenstellung unter Anwendung der in der Lehrveranstaltung präsentierten Inhalte

• (Automatisierte) Tests und Deployments auf einer verteilten Ausführungsumgebung (Anwendungsserver)

Inhalt: • Professionelle Arbeitsumgebung in der Software-Entwicklung • Quellcode-Versionsverwaltung • Software-Architekturen verteilter, mehrschichtiger Informationssysteme • Dependency-Injection und Ressourcenbereitstellung • O/R-Mapping und Persistenzmechanismen für verschiedene

Anwendungsfälle der Datenhaltung

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• Grafische Benutzeroberflächen und Web-Technologien • Verteilte Methodenaufrufe und Serviceimplementierungstechnologien • Ausgewählte Umsetzungen im Transaktionsmanagement • Konfigurations-/Transportmanagement, Deployment • Ausgewählte Qualitätssicherungsmaßnahmen in der Praxis

Prüfungsform(en): prA - praktische Arbeit/Studienarbeit

Medien: • Tafelanschrift • Folienpräsentation • Software-Entwicklung via Beamer • Video- und Tutorial-Sequenzen Inhalte werden elektronisch über die Moodle-Plattform der Hochschule bereitgestellt, zusätzlich steht ein vorlesungsinternes Versionsverwaltungstool zur Verfügung

Literatur: • Weil, Dirk: Java EE: Enterprise-Anwendungsentwicklung leicht gemacht. Frankfurt a. M.: entwickler.press, 2013.

• Weitere Literatur wird im Laufe der Lehrveranstaltung bekanntgegeben bzw. bereitgestellt.

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Architektur- und Entwurfsmuster der Softwaretechnik

Modulabkürzung: AR_AES Nr in SPO: 1.1 - 1.3




Dozent(en): B. Hafenrichter





ECTS: 5

Empf. Voraussetzung: • Software Engineering • Programmierkenntnisse in Java • UML

Ziele: Vertieftes Verständnis der Software Architektur anhand von Mustern und Best-Practice Beispielen. Die Studierenden sollen die Anwendungsbereiche der Muster kennen und selbst richtig einsetzen lernen. Darüber hinaus soll die Wahl der Architektur- und Entwurfsmuster basierend auf den Software-Anforderungen gezeigt werden.

Inhalt: • Architekturmethodik o Quasar o Domain driven Design

• Architekturmuster o Struktursicht o Physische Sicht o Ablaufsicht

• Implementierungsmuster

Prüfungsform(en): Schriftliche Prüfung, 90 Minuten

Medien: Vorlesung kombiniert mit Übungen

Literatur: Keine Angaben

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Angewandte Logik für Modellierung und Verifikation

Modulabkürzung: AR_ALMV Nr in SPO: 1.1 - 1.3









ECTS: 5.0

Empf. Voraussetzung: Alle notwendigen Begriffe werden im Lauf der Vorlesung eingeführt. Der Fokus der Veranstaltung liegt auf der Anwendung der mathematischen Logik und nicht auf ihren formalen Grundlagen. Ein gewisses Maß an Abstraktionsvermögen und Bereitschaft zum logischen Denken sind jedoch erforderlich.

Ziele: Die Studierenden kennen, in Grundzügen, wichtige formale Systeme der mathematischen Logik sowie deren wesentliche Begrifflichkeiten. Sie haben erkannt, dass diese formalen Systeme eine solide Basis für die Modellierung von Soft- und Hardware-Systemen darstellen. Des Weiteren haben sie Anwendungen und Werkzeuge kennen gelernt, welche die Verifikation von Modellen sowie die Analyse von Testdaten auch im industriellen Kontext erschließen.

Inhalt: • Grundbegriffe der mathematischen Logik am Beispiel der Aussagenlogik o Syntax und Semantik, Beweis und Folgerung, Korrektheit und

Vollständigkeit • Das integrierte Modellierungs- und Verifikationssystem Isabelle • Grundbegriffe der Prädikatenlogik erster Stufe • Grundbegriffe der Logik höherer Stufe, Unvollständigkeit • Modellierung und Verifikation von Software-Systemen mit Isabelle

o Studie der Entwicklung und Verifikation eines Java-Compilers in Isabelle-HOL (in Auszügen)

• Grundbegriffe für Automaten mit unendlicher Eingabe (Büchi-Automaten) • Das integrierte Modellierungs- und Verifikationssystem SPIN • Modellierung zentraler Aspekte verteilter Systeme in SPIN • Grundbegriffe der temporalen Logik (LTL) • Model-Checking:

o Automatische Verifikation von Eigenschaften verteilter Systeme in SPIN • Trace-Checking:

o Effiziente Validierung von Modellen durch Auswertung von Testdaten

Prüfungsform(en): Schriftliche Prüfung, 90 Minuten

Medien: Dozent: Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen, Demonstrationen am PC

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Studierende: Skript, Übungsblätter, Aufgabenblätter, Arbeiten am PC

Literatur: • Concrete Semantics: Nipkow, Klein; Springer 2014, ISBN 978-3-319-10541-3

• The Spin Model Checker, Primer and Reference Manual: Holzmann, Addison-Wesley, 2004, ISBN 0-321-22862-6

• Principles of the Spin Model Checker: Ben-Ari, Springer 2008, ISBN 978-1-84628-769-5

• Principles of Concurrent and Distributed Programming: Ben-Ari, Second Edition, Addison-Wesley, 2006, ISBN 0-321-31283-X

• Mathematical Logic for Computer Science: Ben-Ari, Third Edition, 2012, ISBN 978-1-4471-4128-0

• Weitere Literatur wird im Lauf der Vorlesung bekannt gegeben

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Security-Engineering in der IT

Modulabkürzung: AR_SEIT Nr in SPO: 1.1 - 1.3




Dozent(en): S. Hahndel





ECTS: 5.0

Empf. Voraussetzung: • Einfache Netzwerkgrundlagen aus Grundlagen-VL, ISO-Schichtenmodell • Programmierkenntnisse in einer höheren Programmiersprache wie C, Java

oder einer Scriptsprache wie z.B. Python oder Perl • Grundlegende Kenntnisse eines Betriebssystems auf

Kommandozeilenebene, z.B. Linux-Shell oder MS-Powershell

Ziele: Die Studierenden erhalten grundlegende Kenntnisse über Designprinzipien sicherer IT-Systeme, insbesondere unter Berücksichtigung moderner verteilter Systeme. Einerseits entwickeln Teilnehmer ein Verständnis dafür, wie sich Systeme unter Einsatz moderner Virtualisierungstechniken, spezieller Hardware sowie geeigneten Maßnahmen bei Einsatz moderner Betriebssysteme härten lassen. Andererseits erlangen sie durch die Veranstaltung vertiefte Kenntnisse darüber, welche Techniken des Softwareengineering im besonderen Maße auf die Sicherheit aktueller Software abzielen und wie sicherheitsrelevante Schnittstellenrisiken vermieden werden.

Inhalt: • Sichere Software Entwicklung (Benutzereingaben, Privilegien, Protokolle) • Absicherung von Kommunikationswegen und Schnittstellen • Verschlüsselung, Algorithmen zum Schlüsselaustausch, Einsatz von

Zertifikaten • Systemhärtung auf Betriebssystemebene • Datensicherheit (Privilegien Filesystem, ACLs) • Sicherheit bei Multi-Thier-Systemen • Absicherung von Datenbanken und Webfrontends • Virtualisierungstechniken, Sandbox • Updatestrategien • interne Sicherheits Audits, Pentests und Security Patching • Sicherheitsfunktionen moderner Software • Code Obfuscation • Techniken zur Authentifizierung und Identifizierung • Backupstrategien unter Sicherheitsgesichtspunkten, sichere

Datenaufbewahrung

Prüfungsform(en): Mündliche Prüfung, 30 Minuten

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Medien: Studierende: Skript, Aufgabenblätter, Arbeiten am Rechner

Dozent: Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen, Demonstrationen am Rechner

Literatur: • Internet-Security aus Software-Sicht: Grundlagen der Software-Erstellung für sicherheitskritische Bereiche, Walter Kriha, Roland Schmitz, Springer, 2008.

• Trusted Computing Systeme: Konzepte und Anforderungen, Thomas Müller, Springer, 2008.

• Sichere Systeme. Konzepte, Architekturen und Frameworks, Walter Kriha, Springer; Auflage: 2009.

• Basiswissen Sichere Software: Aus- und Weiterbildung zum ISSECO Certified Professional for Secure Software Engineering, Sachar Paulus, Dpunkt Verlag, 2011.

Hinweis: weitere Literatur wird zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben

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Computer-Forensik

Modulabkürzung: AR_CF Nr in SPO: 1.1 - 1.3




Dozent(en): S. Hahndel





ECTS: 5

Empf. Voraussetzung: • Grundlegende Kenntnisse über Aufbau und Arbeitsweise von Computern und Architekturen von Betriebssystemen.

• Grundlegende Kenntnisse eines Betriebssystems auf Kommandozeilenebene, z. B. Linux-Shell oder MS-Powershell

Ziele: Die Studierenden kennen die theoretischen Grundlagen der Computer Forensik und entsprechende Prozessmodelle basierend auf Carrier’s Hypothesen-basierten Ansatz und seinem Referenzmodell für Daten auf Dateisystemen. Sie kennen die wichtigsten Angriffsmuster auf Computersysteme und welche Spuren diese hinterlassen. Durch die Veranstaltung verfügen sie über die nötigen Kenntnisse, Dateisysteme einer forensischen Analyse zu unterziehen. Daneben kennen sie die wichtigsten Methoden zu Netzwerk-/Internet-Forensik und Malware Analyse.

Inhalt: • Methoden von Angreifern und typische Angriffsmuster • Prozessmodelle für Forensic Computing • Technologie moderner Speichersysteme: Harddisk, SSDs, DRam, Flash,

MRams etc. • Disk Volumes und Partitionen im Detail • Diverse Dateisysteme, Verfahren zur Wiederherstellung von Daten (FAT,

NTFS und Unix/Linux-Dateisysteme) • Netzwerk und Internet-Forensik: z.B. Aufspüren von HTTP-Requests und

Emails • Fortgeschrittene Werkzeuge zur Computer-Forensik • Umgang mit verschlüsselten Daten, Aufspüren von Verschlüsselung • Grundlagen der Multimedia-Forensik (Analyse von Bild- und Audiodaten) • Fortgeschrittene Carvingtechniken

Prüfungsform(en): prA - praktische Arbeit/Studienarbeit


Literatur: • Computer-Forensik : Computerstraftaten erkennen, ermitteln, aufklären, Alexander Geschonnec, dpunkt.verlag, 6. Auflage, 2014.

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• Computer-Forensik Hacks von Lorenz Kuhlee und Victor Völzow, O’Reilly

Verlag, 2012. • PC-Forensik: Daten suchen und wiederherstellen, Christoph Willer, C & L,

2012. • Forensische Informatik, Andreas Dewald , Felix C. Freiling, Books on

Demand; 2. Auflage, 2013. • Malware Forensics Field Guide for Windows Systems: Digital Forensics

Field Guides, Cameron H. Malin, Eoghan Casey, James M. Aquilina, Syngress, 2012.

• Android Forensik: Datenrecherche, Analyse und mobile Sicherheit bei Android: Datenanalyse und mobile Sicherheit bei Googles Android, Andrew Hoog Franzis Verlag GmbH, 2012.

• File System Forensic Analysis, Carrier, Brian published by Addison-Wesley Professional, 2005.

Hinweis: weitere Literatur wird zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben.

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Daten-Management und Analyse

Modulabkürzung: AR_DMA Nr in SPO: 1.1 - 1.3




Dozent(en): A. Hagerer





ECTS: 5

Empf. Voraussetzung: Keine Angaben

Ziele: Die Studierenden kennen Technologien und Methoden für die Verwaltung und Auswertung großer Informationsmengen. Sie kennen die Vor- und Nachteile verschiedener Datenverwaltungssysteme und können sie für Einsatzszenarien auswählen und zur Realisierung von Anwendungen einsetzen. Sie kennen die grundlegenden Verfahren der multivariaten Datenanalyse, ihre Anwendungsvoraussetzung und Grenzen und können sie im Rahmen der Bearbeitung von Analyseaufgaben anwenden.

Inhalt: Technologien zur Speicherung und Verarbeitung • Verteilte nicht-relationale Datenbanksysteme

o Grundlagen der NoSQL-Datenbanken o Kategorisierung von NoSQL-Datenbanken: Key-Value-Stores

und Wide-Column-Stores • In-Memory-Datenbanken

o Architektur o Speichervarianten

Datenanalyse • Analyse eindimensionaler Daten

o Empirische Kenngrößen und Funktionen o Grafische Darstellung der Verteilung o Tests

• Verfahren der multivariaten Statistik o Regressionsanalyse o Varianzanalyse o Hauptkomponentenanalyse



Literatur: S. Edlich, A. Friedland, J. Hampe, B.Brauer:

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NoSQL. Einstieg in die Welt nichtrelationaler Web 2.0 Datenbanken Hanser, 2010 K. Backhaus, B. Erichson, W. Plinke, R. Weiber, R.: Multivariate Analysemethoden, Springer, 2010

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Hochleistung-Datenhaltungs-Systeme

Modulabkürzung: AR_HDS Nr in SPO: 1.1 - 1.3




Dozent(en): J. Rasch





ECTS: 5

Empf. Voraussetzung: Grundkenntnisse in relationalen Datenbanksystemen und SQL Bereitschaft zur Beschäftigung mit komplexen Fragestellungen der Datenhaltung für moderne Unternehmensanwendungen

Ziele: Den Studierenden sind am Ende der Lehrveranstaltung die zentralen Anforderungen an die Leistungsfähigkeit von Datenhaltungs- bzw. Datenbanksystemen als essentieller Basis für moderne Unternehmensanwendungen (wie z.B. ERP-Systeme) bekannt, ebenso wie die grundlegenden Konzepte zur Sicherstellung der Leistungsfähigkeit dieser Datenbanksysteme. Sie kennen die technischen Grundlagen und Prinzipien spalten-/zeilenbasierter Datenhaltungssysteme und reiner oder hybrider In-Memory- Datenhaltungssysteme und sind in der Lage diese hinsichtlich ihrer Wirkungen - sowohl einzeln, als auch im Zusammenspiel - einzuschätzen. Sie sind mit ausgewählten In-Memory- Datenhaltungssystemen und zentralen Werkzeugen solcher Systeme vertraut.

Inhalt: • Anforderungen an Hochleistungs-Datenbanksysteme als Basis für Unternehmensanwendungen

• Architektur und Arbeitsweise moderner Datenbanksysteme • Konzepte und Prinzipien der Skalierbarkeit und Performance-Optimierung:

Indizes, DB-Statistiken, Puffer, Parallelisierung, Kompression • Absicherung von Datenbanksystemen und Datenbanken: Konzepte und

Vorgehensweisen für Backup, Restore und Recovery; Gewährleistung von Hochverfügbarkeit und Desaster Recovery

• Konzepte, Prinzipien und technische Grundlagen In-Memory-basierter Datenbanksysteme und Verdeutlichung an aktuellen kommerziellen Systemen

Prüfungsform(en): schriftliche Prüfung, 90 Minuten

Medien: Elektronische Medien über Beamer-Präsentation, Tafelanschrieb, Kleingruppenarbeiten, sowie praktische Übungen

Literatur: H. Plattner: Lehrbuch In-Memory Data Management: Grundlagen der In-Memory-Technologie, Springer Gabler, 2013 B. Berg, P. Silvia: Einführung in SAP HANA, SAP PRESS, 2. Auflage, 2013 H. Plattner/ A. Zeier: In-Memory Data Management: Technology and Applications, Springer, 2nd Edition, 2012

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Enterprise-Architecture-Management

Modulabkürzung: AR_EAM Nr in SPO: 1.1 - 1.3




Dozent(en): J. Rasch





ECTS: 5

Empf. Voraussetzung: • Interesse am Management komplexer IT-Landschaften • Bereitschaft zur Beschäftigung mit komplexen Problemstellungen • Hilfreich: Erste persönliche (ggfs. berufliche) Erfahrungen aus der

Praxis in einem größeren Unternehmen

Ziele: Die Studierenden sind am Ende der Lehrveranstaltung in der Lage, die weitschichtigen Problemstellungen einer IT-Organisation bei der Gestaltung und dem Management komplexer IT-Systemlandschaften zu reflektieren. Sie können den Beitrag, den das Enterprise Architecture Management (EAM) hierzu liefert, erklären und die Grundprinzipien des EAM anwenden. Sie sind mit ausgewählten EAM-Methoden und -Werkzeugen vertraut und geübt, können diese hinsichtlich ihrer Einsetzbarkeit im Unternehmen einschätzen und auf kleinere Problemstellungen der Praxis anwenden. Der Zusammenhang mit anderen Disziplinen ist den Studierenden klar und kann erklärt und an konkreten Handlungssituationen hergestellt werden.

Inhalt: • IT-Organisation im Unternehmen: Aufgaben, Rollen, Ziele, Zusammenhänge

• Metamodelle, Architekturschichten und Architekturprinzipien des EAM • IT-Repository und EAM-Daten • EAM-Visualisierungen • Frameworks (z. B. TOGAF) • IT-Governance, Reifegrade und IT-Prozesse (u. a. Zusammenhänge mit

Strategie-/Prozessmanagement sowie mit Software-Engineering und IT-Integration)

• Planung der Einführung von EAM, Szenarien • Modellgetriebene Ansätze im Zusammenhang mit EAM (optional)


Medien: Elektronische Medien über Beamer-Präsentation, Tafelanschrieb, Kleingruppenarbeiten, Kurzreferate sowie praktische Übungen

Literatur: Hanschke, Inge (2012): Enterprise Architecture Management : Einfach und effektiv. München: Hanser.

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Keller, Wolfgang (2012): Unternehmensarchitektur : von der Geschäftsstrategie zur optimalen ITUnterstützung, 2. überarb. u. erw. Heidelberg, dpunkt.

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2.2. Fachspezifische Lehrmodule der Vertiefungsrichtung: Electronic and mechatronic Systems (2) (SPO-Nr. 1.1 - 1.3)


Prüfungsart

Fachspezifische Lehrmodule 1-3 (FWPF 1-3)

Modellierung komplexer Systeme

4 5 Elektrotechnik mobiler Systeme (Fakultät EI)

schrP. 90 min

Elektrochemie 4 5 Elektrotechnik mobiler Systeme (Fakultät EI)

schrP. 90 min

Feldtheorie 4 5 Elektrotechnik mobiler Systeme (Fakultät EI)

schrP. 90 min

Bewegungs-Kinetik 4 5 Elektrotechnik mobiler Systeme (Fakultät EI)

schrP. 90 min

Differentialgleichungssysteme 4 4 Elektrotechnik mobiler Systeme (Fakultät EI)

schrP. 90 min

Elektromagnetische Verträglichkeit


schrP. 90 min

Regelung elektrischer Antriebe


schrP. 90 min

Leistungselektronische Systeme und Energienetze


schrP. 90 min

Energiemanagement und Energiespeichersysteme


schrP. 90 min

Fahrdynamikregelung elektrifizierter Fahrzeuge


schrP. 90 min

Antriebsstrang und Hybrid 4 5 Elektrotechnik mobiler Systeme (Fakultät EI)

schrP. 90 min

Fahrzeugsicherheit 4 5 Elektrotechnik mobiler Systeme (Fakultät EI)

schrP. 90 min

Energieeffizientes Fahren und Gesamtfahrzeug


schrP. 90 min

Fahrzeuginformatik 4 5 Elektrotechnik mobiler Systeme (Fakultät EI)

schrP. 90 min

Intelligente Systeme und “x by wire” Systeme


schrP. 90 min

Da die Durchführung der Module von den Ressourcen der Fakultäten einerseits und der studentischen Nachfrage andererseits abhängt, besteht kein Anspruch darauf, dass immer alle Module angeboten werden. In solch einem Fall sind von den Studierenden ersatzweise andere Module zu wählen (§6 SPO).

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Modellierung komplexer Systeme

Modulkürzel: EMS_MKS SPO-Nummer: 1.1 - 1.3

Zuordnung zum Curriculum: Studiengang u. -richtung Art des Moduls Studiensemester

Elektrotechnik mobiler Systeme (Master)

Wahlpflichtmodul 1 / 2

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Thomas Schiele

Dozent(in): Prof. Dr. Thomas Schiele

Sprache: Deutsch

Lehrformen/SWS: Lehrformen Gruppengrößen SWS

Seminaristischer Unterricht 40 4

Arbeitsaufwand: Präsenzzeit (SU, Ü): 62 h Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltung, Prüfungsvorbereitung): 88 h Gesamt: 150 h

Leistungspunkte: 5

Empfohlene Voraussetzungen:

--

Angestrebte Lernergebnisse: • Fähigkeit komplexe physikalische Systeme zu Analysieren und mittels mathematischer Methoden zu beschreiben

• Vertiefte Kenntnis der Modellierung der wesentlichen physikalischen Vorgänge auf denen die Funktionsweise von Hybrid- und Elektrofahrzeugen beruht

• Fähigkeit komplexe physikalische Systeme mittels Softwarepaketen in Simulationsmodelle umzusetzen

• Fähigkeit Simulationsmodelle zu Verifizieren • Fähigkeit des Erkennens von Grenzen und Fehlerquellen der

Simulation • Erkenntnis der Auswirkung von Randbindungen und Vereinfachung

auf das Simulationsergebnis

Inhalt: • Aufstellen von Differentialgleichungen von phys. Systemen • Nichtlineare Systeme • Thermische Simulation • Mechanische Modellierung • Elektrische Modellierung • Stofftransport: Diffusion, Konvektion und Migration • Parametrierung und Verifikation von Modellen • Softwarepakete zur Modellierung Komplexer Systeme

Studien-/ Prüfungsleistungen:

Schriftliche Prüfung (90 Minuten)

Medienformen: Studierende: Skript, Übungsblätter, Simulation mit Simulationssoftware Dozent/in: Beamerprojektionen und Tafel, Demonstrationen am Rechner

Literatur:

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Elektrochemie

Modulkürzel: AR_ELC SPO-Nummer: 1.1 - 1.3




Modulverantwortliche(r):

Dozent(in): R. Meier

Sprache: Deutsch




Leistungspunkte: 5


Sehr gute Kenntnisse der Schulchemie oder Besuch einer Vorlesung der allgemeinen Chemie, physikalischen Chemie oder Materialwissenschaften

Angestrebte Lernergebnisse: • Kenntnis der grundlegenden Vorgänge in Elektrochemischen Zellen • Verständnis der elektrolytischen Leitfähigkeit und ihrer theoretischen

Beschreibung • Verständnis, wie Elektrodenpotentiale zustande kommen und die

Fähigkeit, diese zu berechnen • Kenntnis, wie sich Elektrodenpotentiale unter Stromfluss verändern

und die Fähigkeit, diese zu berechnen • Verständnis der Messmethode der Impedanz-Spektroskopie und die

Fähigkeit die Ergebnisse dieser Messmethode mit Ersatzschaltbildmodellen zu beschreiben

Inhalt: • Grundlagen (Ionen, Zelle, Faradaysche Gesetze, chem. Reaktionen) • Leitfähigkeit, ionische Wechselwirkung und Beweglichkeit,

Transportprozesse, Debye-Hückel-Onsager-Theorie • Elektrodenpotentiale, Elektrodenreaktion, Nernst-Gleichung,

Doppelschicht • Elektrodenpotentiale bei Stromfluß, Konzept der Überspannung,

Durchtrittsüberspannung, Butler-Volmer-Gleichung, Diffusionsüberspannung, weitere Überspannungen

• Impedanzspektroskopie



Medienformen: Studierende: Skript, Übungsblätter, Rechenaufgaben Dozent/in: Beamerprojektionen und Tafel, Demonstrationen am Rechner

Literatur: • Hamann, Vielstich, Elektrochemie, VCH 2005 • Schmickler, Grundlagen der Elektrochemie, Springer 2008 • Bockris, Reddy, Modern Electrochemistry 1,2A, 2B, Springer 2008

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• Bard, Faulkner, Electrochemical Methods: Fundamentals and

Applications, Wiley 2001 • Wedler, Lehrbuch der Physikalischen Chemie, Wiley-VCH 2012 • Atkins, Physikalische Chemie, Wiley-VCH 2006

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Feldtheorie

Modulkürzel: EMM_EFT SPO-Nummern: 1.1 - 1.3

Zuordnung zum Curriculum: Studiengang u. –richtung Art des Moduls Studiensemester

Elektrotechnik mobiler Systeme Wahlpflichtmodul 1 / 2

Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Lorenz Gaul

Dozent(in): Prof. Dr. Lorenz Gaul

Sprache: Deutsch


Seminaristischer Unterricht 40 (SU) 4

Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 62 h Selbststudium (Vor- Nachbereitung der Lehrveranstaltung, Prüfungsvorbereitung): 88 h Gesamt: 150 h

Leistungspunkte: 5


Grundlagen der Elektrotechnik und des elektrischen und magnetischen Feldes, Mehrdimensionale Analysis

Angestrebte Lernergebnisse: Verständnis der Maxwellschen Gleichungen in integraler und differentieller Schreibweise, Kenntnis und Verständnis numerischer Methoden zur Lösung der Maxwellschen Gleichungen. Die Fähigkeit die Kenntnisse anzuwenden, um grundlegende Berechnungen auf Basis der Maxwellschen Gleichungen durchzuführen.

Inhalt: Maxwellsche Gleichungen in integraler Form Grundzüge der Vektoranalysis: Nabla-Operator und Gradient, Divergenz und Rotation, Sätze von Gauß, Stokes und Green Maxwellsche Gleichungen in differentieller Schreibweise, Materialgleichungen und Materialtensoren, vierdimensionale Ansätze Unterscheidung statischer Felder, zeitlich langsam und zeitlich beliebig veränderlicher Felder Energieerhaltung und Poyntingscher Vektor, Potentialbegriff, Vektorpotential, Hertzscher Vektor, Randbedingungen an Grenzflächen Numerische Methoden zu Lösung der Maxwellschen Gleichungen (Momenten-, Finite-Elemente- u. Finite-Differenzen-Methode) Anwendung auf Abstrahlung und Ausbreitung elektromagnetischer Wellen, Hohlraumresonatoren, Schirmungsprobleme, Signal- und Spannungsversorgungsintegritätsprobleme, Kraftwirkung elektromagnetischer Felder, Bezüge zur Wärmeleitungs- und Transporttheorie



Medienformen: Studierende: Mitschrift, Übungsblätter, Arbeiten am Rechner Dozent: Tafel, Beamerpräsentation, Demonstration am Rechner

Literatur: Heino Henke, Elektromagnetische Felder Theorie und Anwendung. 4. Auflage, Springer Heidelberg u. a. 2011, ISBN 978-3-642-19746-1 Károly Simonyi: Theoretische Elektrotechnik. 10. Auflage. Barth, Leipzig u. a. 1993, ISBN 3-335-00375-6.

38

http://de.wikipedia.org/wiki/K%C3%A1roly_Simonyi_%28Physiker%29

http://de.wikipedia.org/wiki/Spezial:ISBN-Suche/3335003756


Bewegungs-Kinetik

Modulkürzel: EMM_BK SPO-Nummer: 1.1 - 1.3




Modulverantwortliche(r):

Dozent(in):

Sprache: Deutsch


Seminaristischer Unterricht mit Übung

20 (Ü), 40 (SU) 4


Leistungspunkte: 5


Mathematikgrundlagen (insbesondere Differentialgleichungen), Physikgrundlagen

Angestrebte Lernergebnisse: Verstehen der wesentlichen Einflussfaktoren auf die Fahrzeugkinetik, Befähigung zum Berechnen des kinetischen Verhaltens verschiedener Fahrzeuge, Befähigung zur Beurteilung und zum selbständigen Entwurf verschiedener Fahrzeugkonzepte zum Erreichen gewünschter kinetischer Fahrzeugeigenschaften

Inhalt: Bewegungsgesetze (beschleunigte, unbeschleunigte Bewegung) und deren Anwendung insbesondere auf Kraftfahrzeuge, Fahrwiderstände und Reibung (Luftreibung, viskose Reibung, Festkörperreibung) und deren kombiniertes Wirken im Fahrzeug, Reifenmodell und Reifeneigenschaften, einfaches Fahrzeugmodell (Einspurmodell)



Medienformen: Studierende: Dozent:

Literatur:

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Differentialgleichungssysteme

Modulkürzel: AR_DGL SPO-Nummer: 1.1 - 1.3




Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Julie Marie Rowlett

Dozent(in): Prof. Dr. Julie Marie Rowlett

Sprache: Deutsch




Leistungspunkte: 5


--

Angestrebte Lernergebnisse: • Beherrschung der Theorie der Differentialgleichungen als Mittel zur Beschreibung ingenieurwissenschaftlicher Probleme

• Fähigkeit der Anwendung von analytischen Lösungsverfahren zur Lösung von Differentialgleichungen und Differentialgleichungssystemen zur Beschreibung technischer Systeme

• Fähigkeit der Anwendung von numerischen Lösungsverfahren zur Lösung von Differentialgleichungen und Differentialgleichungssystemen zur Beschreibung technischer Systeme

Inhalt: • Differentialgleichungen • Differentialgleichungssysteme • Separationslösungen • Laplace Transformation • Existenz, Eindeutigkeit, Stabilität der Lösungen • Analytische Lösungsverfahren für Differentialgleichungssysteme • Numerische Lösungsverfahren für Differentialgleichungssysteme • Softwarepakete zur Lösung von Differentialgleichungen und

Differentialgleichungssysteme



Medienformen: Studierende: Skript, Übungsblätter, Aufgabenblätter, Arbeiten am Rechner Dozent/in: Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen, Demonstrationen am Rechner

Literatur: • F. Sauvigny: Partielle Differentialgleichungen der Geometrie und der Physik 1 und 2, Springer (2004)

40


• Deuflhard, Bornemann: Scientific Computing with Ordinary Differential Equations, Springer (2004)

• Arens, T. et al.: Mathematik, Spektrum (2008) • Meyberg, K./Vachenauer, P.: Höhere Mathematik 2

Differentialgleichungen, Funktionentheorie, Fourier-Analysis, Variationsrechnung, Springer (1999)

• Dahmen, W./Reusken, A.: Numerik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Springer (2006)

• Stoer/Bulirsch: Numerische Mathematik II, 4. Auflage, Springer, (2000) • Quarteroni, Sacco, Saleri: Numerical Mathematics, Springer (2000).

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Regelung elektrischer Antriebe

Modulkürzel: AR_REM SPO-Nummer: 1.1 - 1.3




Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Robert Hermann

Dozent(in): Prof. Dr. Robert Hermann

Sprache: Deutsch



15 (SU) 4


Leistungspunkte: 5


Elektrotechnik und Elektronik

Angestrebte Lernergebnisse: • Verständnis der elektrischen (Neben)-Aggregate • Verständnis für vereinfachenden Annahmen bei der dynamischen

Modellierung elektrischer Drehfeldmaschinen • Fähigkeit zur Anwendung dynamischer Modelle elektrischer

Drehfeldmaschinen • Fähigkeit zur Optimierung der Regelung elektrischer Maschinen

Inhalt: • Funktionsweise elektrischer Maschinen (Gleichstrommotoren, elektronisch kommutierte Motoren, Wechselstrommotoren, fremd- und permanenterregte Motoren usw.)

• Betriebs- und Regelverhalten • Dynamische Modelle der Asynchron- und Synchronmaschinen • Feldorientierte Regelung • Sensorlose Regelungen


Referat (studienbegleitender Leistungsnachweis, 20% Gewicht), schriftliche Prüfung (90 min Bearbeitungszeit, 80% Gewicht)

Medienformen: Übungen, Beamer, Tafel, Simulationen (Matlab/Simulink)

Literatur: Alle einschlägigen Lehrbücher

42


Leistungselektronische Systeme und Energienetze

Modulkürzel: EMS_LSE SPO-Nummer: 1.1 - 1.3




Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Johannes Pforr

Dozent(in): Prof. Dr. Johannes Pforr

Sprache: Deutsch



15 4


Leistungspunkte: 5


Grundkenntnisse im Bereich Elektrotechnik, Schaltungstechnik, Regelungstechnik und elektronischer Bauelemente

Angestrebte Lernergebnisse: Die Studierenden sollen Verständnis für die Möglichkeiten und Probleme beim Einsatz moderner Leistungselektronik in Kraftfahrzeugen und mobilen Systemen erwerben. Zu den erworbenen Kompetenzen gehören

• Verständnis für das Funktionsprinzips leistungselektronischer Wandler, deren Einsatzmöglichkeiten in automobilen elektrischen Energienetzen und die Entstehung elektromagnetischer Störungen

• Verständnis für das dynamische Verhalten von leistungselektronischen Wandlern und von Systemen mit leistungselektronischen Wandlern in elektrischen Energienetzen von Kraftfahrzeugen und mobilen Systemen

• Kenntnis wesentlicher Modelle zur Beschreibung leistungselektronischer Wandler

• Kenntnis wesentlicher Ursachen für die Entstehung elektromagnetische Störungen in leistungselektronischen Wandlern und deren Dämpfung durch Filter.

• Anwendung von Berechnungsgrundlagen zur Auslegung der Bauelemente leistungselektronischer Wandler und zur Filterung elektromagnetischer Störungen

• Anwendung der Wandlermodelle zur Berechnung des dynamischen und stationären Verhaltens elektrischer Energienetze in Kraftfahrzeugen und mobilen Systemen

Inhalt: • Aufbau und Struktur elektrischer Energienetze im Kraftfahrzeug • Funktionsprinzip, Aufbau und Dimensionierung automobiler

leistungselektronischer Wandler. Entstehung von Verlusten in leistungselektronischen Wandlern. Entstehung von Hochfrequenzstörungen und die Notwendigkeit zum Einsatz von Filtern

• Dynamische Modelle, Kleinsignalersatzschaltbilder und Regelung geschalteter Wandler

43


• Einfluss der EMV Filter auf das regelungstechnische Verhalten

leistungselektronischer Wandler • Betriebsstrategien leistungselektronischer Wandler in Kraftfahrzeugen

und mobilen Systemen • Gegenseitige Beeinflussung von leistungselektronischen Wandlern in

elektrischen Energienetzen



Medienformen:

Literatur:

44


Energiemanagement und Energiespeichersysteme

Modulkürzel: EMS_EMS SPO-Nummer: 1.1 - 1.3




Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Hans-Georg Schweiger

Dozent(in): Prof. Dr. Hans-Georg Schweiger

Sprache: Deutsch




Leistungspunkte: 5


Beherrschung einer höheren Programmiersprache, Beherrschung von Matlab und Simulink oder einer vergleichbaren Simulationsumgebung

Angestrebte Lernergebnisse: • Vertiefte Kenntnis des Aufbaus von Energiespeichersystemen von Hybrid und Elektrofahrzeugen.

• Vertiefte Kenntnis der wesentlichen Komponenten und Baugruppen von Energiespeichersystemen und deren Eigenschaften.

• Fähigkeit zur Auslegung von Batteriesystemen für die Anwendung im PKW (HEV, PHEV, EV, …)

• Fähigkeit zur Entwicklung von Modellen zur Beschreibung des Klemmverhaltens und der Alterung von Energiespeichersystemen

• Fähigkeit zur Entwicklung von Simulationsmodellen zur Beschreibung von Komponenten und Baugruppen von Energiespeichern und Kenntnis der Grenzen

• Vertiefte Kenntnis der im Fahrzeug eingesetzten Algorithmen zur Batteriezustandserkennung und zum Energiemanagement.

• Fähigkeit Algorithmen Batteriezustandserkennung und zum Energiemanagement zu entwickeln

• Fähigkeit zur Entwicklung von Testverfahren zur Validierung von Batteriemodellen und Algorithmen

• Selbständiges Einarbeiten in ein Thema aus dem Bereich der Energiespeicher und Präsentieren der Ergebnisse vor einer Gruppe

Inhalt: • Aufbau von Energiespeichersystemen für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

• Komponenten und Baugruppen von Energiespeichern und Wandlern • Simulation des Klemmverhaltens von Energiespeichern und Wandler • Simulation der Alterung von Energiespeichern • Simulation der Komponenten und Baugruppen von Energiespeichern

und Wandlern • Algorithmen zur Zustandsbestimmung (SOC, SOH, Leistungsprognose)

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• Algorithmen für das Energiemanagement im Fahrzeug • Sicherheit von Energiespeichersystemen • Normen und Standards von Energiespeichersystemen



Medienformen:

Literatur: - A. Jossen, W. Weydanz, Moderne Akkumulatoren richtig einsetzen, Ubooks, 2006,

- D. Linden, Handbook of Batteries, McGraw-Hill 2010 - H. Wenzel, Batterietechnik, Expert Verlag, 2002 - B. E. Conway, Electrochemical Supercapacitors, Kluwer, 1999 - D. Naunin, Hybrid-, Batterie- und Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge:

Technik, Strukturen und Entwicklungen, Expert Verlag, 2006 - C. H. Hamann, W. Vielstich: Elektrochemie 4. Auflage, Wiley- VCH 2005

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Fahrdynamikregelung elektrifizierter Fahrzeuge

Modulkürzel: AR_MA1 SPO-Nummer: 1.1 - 1.3




Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. Armin Arnold

Dozent(in): Prof. Dr. Armin Arnold

Sprache: Deutsch


Seminaristischer 40 4


Leistungspunkte: 5


Kenntnisse aus dem Modul Kinetik

Angestrebte Lernergebnisse: Verständnis des Zusammenspiels von Antrieb(en), Bremse sowie Fahrwerk, Befähigung zur Identifikation und Beurteilung notwendiger bzw. sinnvoller funktionaler Verknüpfungen der entsprechenden Bauteile, Befähigung zum Entwurf sinnvoller Gesamtfahrzeugkonzepte

Inhalt: Zweispurmodell, Reifeneigenschaften unter verschiedenen Bedingungen (Sturz, Normalkraft, kombinierte Längs- und Querkräfte), Beeinflussung des Fahrverhaltens durch heute übliche Vorgehensweisen (Fahrwerk, Schwerpunktlage, Verteilung von Antriebs- und Bremsmomenten, konventionelle Fahrdynamikregelungen, Torque Vectoring…), zusätzliche Möglichkeiten und Probleme durch Elektroantriebe



Medienformen:

Literatur:

47


2.3. Fachspezifische Wahlpflichtmodule 4 - FWPF 4 (HÜ) (SPO-Nr. 1.4)

Module der Kategorien Fachspezifische Wahlpflichtmodule 4 werden hochschulübergreifend aus dem Fächerkatalog der Kooperationspartner gewählt.

Nähere Informationen hierzu finden Sie zum einen auf der Homepage der Technischen Hochschule Nürnberg als federführendem Kooperationspartner.

Außerdem werden immatrikulierte Studierende direkt per E-Mail von der Technischen Hochschule Nürnberg über aktuelle Kursangebote informiert.

1.4

Fachspezifische Lehrmodule FWPF 4 (HÜ)

ADA-R Ada - die sichere Programmiersprache 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Reg

BBZN-N Breibandige Zugangsnetztechnologien 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Nbg

Data-D Datenanalyse 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Deg

ElEn-N Elektrische Energietechnik 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Nbg

FEM-R Einführung in die Finite Elemente-Methoden 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Reg

Hask-R Funktionale Programmierung mit Haskell 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Reg

InSi-R Summer School Informationssicherheit 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Reg

ISTQ-R ISTQB Certified Tester, Foundation Level (CTFL) 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Reg

Hetr-R HETRON Online – Ein Online-Kurs für die Nutzung paralleler und heterogener Rechnerarchitekturen

2 2 Reg

MIT-R Management von IT-Projekten 2 2 Reg

Kryp-M Fortgeschrittene Themen der Kryptographie (nur zusammen mit Hask-R)

2 2 0/0/0/2 mündlP AmW

GKry-M Grundlagen der Kryptographie 2 2 AmW

HCS-M Human-Centred Security 2 2 AmW

LED-N LED-Technologien und Anwendungen für Einsteiger 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Nbg

MLab-N, R Matlab 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Nbg/Reg

MoSo-R Modellbasierte Softwareentwicklung 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Reg

OSEP-R OS Based Embedded Programming 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Reg

SimN-N Simulationstechniken für Nachrichtenkanäle 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Nbg

Soft-B Agile Methoden im Software- und System Engineering 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Ans

DoE-N Design of Experiments (Versuchsplanung & -auswertung) 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Nbg

EVS-A Energieversorgungssysteme 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Aug

Linx-A Linux Gerätetreiber 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Aug

Inno-A Innovationsmanagement und Produktentwicklung 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Aug

EEM-A Entwurf elektrischer Maschinen 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Aug

Mobil-U Mobile Netze 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb M

48


2.4. Interdisziplinäre Module

2.4.1. IWPF 1 (SPO-Nr. 2.1)


Prüfungsart

IWPF 1

Verhandlungstechniken und Vertragsmanagement

4 5 Technisches Beschaffungsmanagement (Fakultät M)

mdlP. 15 min

Projekt Engineering 4 5 Technisches Beschaffungsmanagement (Fakultät M)

schrP. 90 min

Technische Prozessqualifizierung Serienlauf

4 5 Technisches Beschaffungsmanagement (Fakultät M)

schrP. 90 min

Development Methodologies for Automotive Systems

4 5 International Automotive Engineering (Fakultät EI)

mdlP. 30min

49


2.4.2. Forschungsmethoden und –strategien FM & S (HÜ) (SPO-Nr. 2.2)

Module der Kategorien Forschungsmethoden und –strategien werden hochschulübergreifend aus dem Fächerkatalog der Kooperationspartner gewählt.

Nähere Informationen hierzu finden Sie zum einen auf der Homepage der Technischen Hochschule Nürnberg als federführendem Kooperationspartner.

Außerdem werden immatrikulierte Studierende direkt per E-Mail von der Technischen Hochschule Nürnberg über aktuelle Kursangebote informiert.

2.2.X

Forschungsmethoden und Strategien FM&S

F-Met-D Forschungsmethoden 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Deg

GTF-N Gruppe, Team, Führung 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Nbg

Int-I-A Integration im Management Teil I 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Ing

Int-II-A Integration im Management Teil II 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Ing

Lit-R,N,A Literatur- und Patentrecherche 4 4 0/0/0/2 Ref./Ausarb Reg/Nbg/Aug

Lit-D Literaturstudien 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Deg

MIT-R Management von IT-Projekten 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Reg

Meth-R Methodenkompetenz 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Reg

Norm-R Normierung und Standardisierung 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Reg

Prezi-N Präsentieren mit Dynamik, Zusammenhänge optimal darstellen

2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Nbg

Proj-N

Projektmanagement Basis 4 4 0/0/0/4 Ref./Ausarb Nbg

Proj-A Nationale und Europäische Fördermöglichkeiten 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Aug

Proj-D Forschungsförderung 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb

P-Met-R Projektmanagement: Projektmethodik bei Forschung- und

2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Reg

Qual-R Qualitätssicherung/Qualitätsmanagement in der Entwicklung 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Reg

Rhet-D Rhetorik 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Deg

Risk-R Grundlagen des Risikomanagements 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Reg

TeWr-I Technical Writing 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Ing

TRIZ-R Erfinden mit System: (Theorie des erfinderischen Problemlösens)

2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Reg

WiPr-A Wissenschaftliches Arbeiten 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Aug

WiPr-N,D,R Wissenschaftliches Präsentieren 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Nbg/Deg/Reg

WiPub-A Der wiss. Veröffentlichungsprozess in Theorie und Praxis 2 2 0/0/0/2 Ref./Ausarb Aug

50


3. Forschungsmodule

Modul SWS ECTS SPO-Nr.

PROJEKTARBEIT 1 Projektarbeit 1 10 12 3.1 Projektseminar 1 2 2 3.2 PROJEKTARBEIT 2 Projektarbeit 2 10 12 4.1 Projektseminar 2 2 2 4.2 ABSCHLUSSARBEIT Masterarbeit - 28 5.1 Masterseminar 2 2 5.2

Hinweis:

Mindestens eines der beiden Forschungsmodule (jeweils die Projektarbeit und das zugehörige Seminar) oder die Abschlussarbeit (Abschlussarbeit und zugehöriges Seminar) müssen in englischer Sprache erbracht werden.

51


3.1. Projekt 1 (SPO-Nr. 3)

52


Projektarbeit 1

Modulkürzel: SPO-Nummer: 3.1


Applied Research in Engineering Sciences (Master)

Pflichtmodul 1 / 2

Modulverantwortliche(r): Studiengangleiter

Dozent(in): Wechselnde Dozenten

Sprache: Deutsch / Englisch


Projekt - 10

Arbeitsaufwand: Betreuung durch Themensteller: 20 h Betreuung durch Institute und/oder Industriepartner: 40 h Selbstständiges praktisches Arbeiten allein oder im Team: 150 h Theoretische Arbeiten und Dokumentation: 150 h Gesamt: 360 h

Leistungspunkte: 12


Kenntnisse und Fähigkeiten aus den themenbezogenen Modulen

Angestrebte Lernergebnisse: Die Erstellung der Projektarbeit soll den Studierenden die Fähigkeit vermitteln, komplexe wissenschaftlich-technische Probleme weitgehend selbständig und in kleinen Gruppen unter Anleitung eines kompetenten Hochschul-Wissenschaftlers zu bearbeiten. Dazu müssen die Studierenden ihr Vorgehen zeitlich und inhaltlich planen und strukturieren und die Ergebnisse in entsprechender Form dokumentieren. Über die Anforderungen herkömmlicher Bachelor- oder Diplomarbeiten hinaus, werden hier Anforderungen berücksichtigt, wie sie z.B. in internationalen Projekten auftreten.

Inhalt: Das Thema der Projektarbeit 1 wird von einem Professor der beteiligten Hochschulen gestellt, betreut und inhaltlich begleitet. In der Projektarbeit sollen immer praktische Untersuchungen mit theoretischen Anteilen verbunden werden. Mit den Betreuern bzw. Mitarbeitern der betreuenden Institute soll ein ständiger und intensiver Kontakt bestehen, um fachliche Inhalte zu vermitteln. Bevorzugt werden Themen, an denen auch Industriepartner beteiligt sind. Teile der Arbeiten können dann auch bei diesen Unternehmen stattfinden, sofern dabei weitere fachliche Kompetenz erlangt werden kann. Die schriftliche Projektarbeit wird zum Ende des Semesters dem Betreuer vorgelegt. Sie soll neben dem methodischen Vorgehen und den fachlichen Ergebnissen auch Bestandteile enthalten, wie sie in Berichten großer Projekte üblich sind (z.B. Einschätzungen der Marktsituation, Vergleich mit dem internationalen Stand von Wissenschaft und Technik). Die konkreten Vorgaben sind vom Thema abhängig und werden vom jeweiligen Betreuer gestellt. Bestandteil der Projektarbeiten 1 und 2 ist die Erarbeitung eines veröffentlichungsfähigen Beitrags. Dies kann entweder ein Konferenzbeitrag oder ein Artikel in einer wissenschaftlichen Zeitschrift sein. Die Studierenden sollen sich in Kooperation mit ihrem Betreuer über mögliche und sinnvolle Möglichkeiten zur Publikation informieren und mindestens einen geeigneten Weg auswählen (bei Ablehnung aller eingereichten Beiträge wird eine Veröffentlichung auf der Webseite des Studiengangs vorgeschlagen). Themen,

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bei denen ein Industriepartner grundsätzlich die Veröffentlichung aller Ergebnisse ablehnt, dürfen nicht zugelassen werden.

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Projektseminar 1 (wird nicht an der THI angeboten)




Pflichtmodul 1 / 2





Projektseminar - 2

Arbeitsaufwand: Vorbereitung und Ausarbeitung: 48 h Ausarbeitung begleitender Materialien: 4 h Teilnahme an den Seminaren: 8 h Gesamt: 60 h

Leistungspunkte: 2


Theoretische und praktische Fertigkeiten in der Präsentation wissenschaftlicher Erkenntnisse aus den Lehrveranstaltungen der Vorstudien (z.B. Praxisseminar).

Angestrebte Lernergebnisse: Die professionelle Präsentation wissenschaftlich-technischer Ergebnisse in Form von Vorträgen ist integraler Bestandteil erfolgreicher Projekte. Dazu gehört auch die Präsentation von in Gruppen erzielter Resultate und die Präsentation komplexer Zusammenhänge mit Vorgabe eines engen Zeitrahmens. Weiter soll eine enge Korrelation zwischen den schriftlichen Projektarbeiten und den Vorträgen in den Seminaren erzielt werden.

Inhalt: Die Ergebnisse der Projektarbeiten werden in begleitenden Seminaren in mündlichen Vorträgen vorgestellt und anschließend diskutiert. Die Seminare sollen gemeinsam von den beteiligten Hochschulen organisiert und durchgeführt werden, um eine breite fachliche Basis zu erreichen. Die Studierenden sollen damit auch bewusst dafür ausgebildet werden, ihre Ergebnisse Experten aus benachbarten Fachbereichen in einer vorgegebenen kurzen Zeit vorzustellen. Dauer der Vorträgen, Form, Sprache (ggf. Englisch) und eventuelle zusätzliche Begleitdokumente (Handout) werden von den Betreuern in gegenseitiger Absprache festgelegt. Die Diskussion der Vorträge erfolgt in gemeinsamen Gruppen der Studierenden und anwesenden Betreuer. Bei Möglichkeit sollen auch Gäste aus den beteiligten Unternehmen und aus den Hochschulen allgemein eingeladen werden. In der forschungsorientierten Arbeit werden die Studenten selbstständige Berichte verfassen, beispielsweise Patentrecherchen. Ergebnisse dieser Arbeiten können ebenfalls im Rahmen der gemeinsamen Seminare kurz vorgestellt werden. Die Bewertung der Vorträge erfolgt durch die jeweiligen Betreuer unter Berücksichtigung der vorliegenden schriftlichen Arbeiten.

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3.2. Projekt 2 (SPO-Nr. 4)

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Projektarbeit 2




Pflichtmodul 1 / 2





Projekt - 10

Arbeitsaufwand: Betreuung durch Themensteller: 20 h Betreuung durch Institute und/oder Industriepartner: 40 h Selbstständiges praktisches Arbeiten allein oder im Team: 150 h Theoretische Arbeiten und Dokumentation: 150 h Gesamt: 360 h

Leistungspunkte: 12


Kenntnisse und Fähigkeiten aus den themenbezogenen Modulen

Angestrebte Lernergebnisse: Die Erstellung der Projektarbeit soll den Studierenden die Fähigkeit vermitteln, komplexe wissenschaftlich-technische Probleme weitgehend selbständig und in kleinen Gruppen unter Anleitung eines kompetenten Hochschul-Wissenschaftlers zu bearbeiten. Dazu müssen die Studierenden ihr Vorgehen zeitlich und inhaltlich planen und strukturieren und die Ergebnisse in entsprechender Form dokumentieren. Über die Anforderungen herkömmlicher Bachelor- oder Diplomarbeiten hinaus, werden hier Anforderungen berücksichtigt, wie sie z.B. in internationalen Projekten auftreten. In Ergänzung zur Projektarbeit 1 soll im zweiten Teil vor allem auch die Darstellung der Zusammenhänge zwischen theoretischen und praktischen Untersuchungen eingegangen werden. Der zweite Projektbericht kann auf den ersten verweisen, muss aber als eigenständige Arbeit lesbar sein.

Inhalt: Das Thema der Projektarbeit 2 wird von einem Professor der beteiligten Hochschulen gestellt, betreut und inhaltlich begleitet. Es sollte an den ersten Teil anschließen. In der Projektarbeit sollen immer praktische Untersuchungen mit theoretischen Anteilen verbunden werden. Mit den Betreuern bzw. Mitarbeitern der betreuenden Institute soll ein ständiger und intensiver Kontakt bestehen, um fachliche Inhalte zu vermitteln. Bevorzug werden Themen, an denen auch Industriepartner beteiligt sind. Teile der Arbeiten können dann auch bei diesen Unternehmen stattfinden, sofern dabei weitere fachliche Kompetenz erlangt werden kann. Die schriftliche Projektarbeit wird zum Ende des Semesters dem Betreuer vorgelegt. Sie soll neben dem methodischen Vorgehen und den fachlichen Ergebnissen auch Bestandteile enthalten, wie sie in Berichten großer Projekte üblich sind (z.B. Einschätzungen der Marktsituation, Vergleich mit dem internationalen Stand von Wissenschaft und Technik). Die konkreten Vorgaben sind vom Thema abhängig und werden vom jeweiligen Betreuer gestellt. Bestandteil der Projektarbeiten 1 und 2 ist die Erarbeitung eines veröffentlichungsfähigen Beitrags. Dies kann entweder ein Konferenzbeitrag oder ein Artikel in einer wissenschaftlichen Zeitschrift sein. Die Studierenden

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sollen sich in Kooperation mit ihrem Betreuer über mögliche und sinnvolle Möglichkeiten zur Publikation informieren und mindestens einen geeigneten Weg auswählen (bei Ablehnung aller eingereichten Beiträge wird eine Veröffentlichung auf der Webseite des Studiengangs vorgeschlagen). Themen, bei denen ein Industriepartner grundsätzlich die Veröffentlichung aller Ergebnisse ablehnt, dürfen nicht zugelassen werden.

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Projektseminar 2 (wird nicht an der THI angeboten)




Pflichtmodul 1 / 2





Projektseminar - 2


Leistungspunkte: 2


Theoretische und praktische Fertigkeiten in der Präsentation wissenschaftlicher Erkenntnisse aus den Lehrveranstaltungen der Vorstudien (z.B. Praxisseminar).

Angestrebte Lernergebnisse: Die professionelle Präsentation wissenschaftlich-technischer Ergebnisse in Form von Vorträgen ist integraler Bestandteil erfolgreicher Projekte. Dazu gehört auch die Präsentation von in Gruppen erzielter Resultate und die Präsentation komplexer Zusammenhänge mit Vorgabe eines engen Zeitrahmens. Weiter soll eine enge Korrelation zwischen den schriftlichen Projektarbeiten und den Vorträgen in den Seminaren erzielt werden.

Inhalt: Die Ergebnisse der Projektarbeiten werden in begleitenden Seminaren in mündlichen Vorträgen vorgestellt und anschließend diskutiert. Die Seminare sollen gemeinsam von den beteiligten Hochschulen organisiert und durchgeführt werden, um eine breite fachliche Basis zu erreichen. Die Studierenden sollen damit auch bewusst dafür ausgebildet werden, ihre Ergebnisse Experten aus benachbarten Fachbereichen in einer vorgegebenen kurzen Zeit vorzustellen. Dauer der Vorträgen, Form, Sprache (ggf. Englisch) und eventuelle zusätzliche Begleitdokumente (Handout) werden von den Betreuern in gegenseitiger Absprache festgelegt. Die Diskussion der Vorträge erfolgt in gemeinsamen Gruppen der Studierenden und anwesenden Betreuer. Bei Möglichkeit sollen auch Gäste aus den beteiligten Unternehmen und aus den Hochschulen allgemein eingeladen werden. In der forschungsorientierten Arbeit werden die Studenten selbstständige Berichte verfassen, beispielsweise Patentrecherchen. Ergebnisse dieser Arbeiten können ebenfalls im Rahmen der gemeinsamen Seminare kurz vorgestellt werden. Die Bewertung der Vorträge erfolgt durch die jeweiligen Betreuer unter Berücksichtigung der vorliegenden schriftlichen Arbeiten. Im Seminar des zweiten Semesters sollen die Studierenden auch berichten, wie bisherige Ergebnisse veröffentlicht wurden oder noch werden sollen.

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3.3. Abschlussarbeit (SPO-Nr. 5)

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Masterarbeit




Pflichtmodul 3





Masterarbeit - -

Arbeitsaufwand: Konzepterstellung Entscheidungsfindung bzgl. der günstigsten Problemlösung Erstellen von Versuchsaufbauten u. Programmen Durchführung von Messungen u. Testläufen einschl. deren Auswertung Anfertigen der Dokumentation Literaturstudium Gesamt: 840 h

Leistungspunkte: 28


Die Voraussetzungen zur Erstellung der Masterarbeit werden in den Projektarbeiten 1 und 2 erarbeitet.

Angestrebte Lernergebnisse: Fähigkeit, ein umfangreiches Problem aus den Ingenieurwissenschaften selbstständig auf wissenschaftlicher Grundlage zu bearbeiten und zu lösen. Der Schwerpunkt soll auf der kreativen Entwicklung neuer Verfahren und Methoden liegen, wobei der umfassende Systemgedanke einen wesentlichen Anteil zu spielen hat.

Inhalt: Das Thema der Masterarbeit wird von einem Professor der beteiligten Hochschulen gestellt, betreut und inhaltlich begleitet. Das Thema sollte auf den Inhalten der ersten beiden Projektarbeiten aufbauen. Die Masterarbeit sollte auf die ersten beiden Projektberichte verweisen, aber eine inhaltlich und gestalterisch eigenständige und allein lesbare Arbeit darstellen.

Die Masterarbeit muss enthalten: • Darstellung des Standes der Wissenschaft und Technik den bearbeiteten

Themas • Beschreibung der Methodik und des Ablauf des eigenen theoretischen und

experimentellen Vorgehens • Die Einbindung der eigenen Arbeiten in die Arbeit der betreuenden

Institute/Fakultäten und eventueller Industriepartner • Bericht über eigene Veröffentlichungen • Bericht über erfolgte/mögliche Förderanträge im Rahmen des Themas • Die erreichten fachlichen Ergebnisse und deren Bewertung

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Masterseminar




Pflichtmodul 3





Masterseminar - 2


Leistungspunkte: 2


Theoretische und praktische Fertigkeiten in der Präsentation wissenschaftlicher Erkenntnisse aus den Lehrveranstaltungen der Vorstudien (z.B. Praxisseminar) und der ersten zwei Semester.

Angestrebte Lernergebnisse: Die professionelle Präsentation wissenschaftlich-technischer Ergebnisse in Form von Vorträgen ist integraler Bestandteil erfolgreicher Projekte. Dazu gehört auch die Präsentation von in Gruppen erzielten Resultaten und die Präsentation komplexer Zusammenhänge mit Vorgabe eines engen Zeitrahmens. Weiter soll eine enge Korrelation zwischen den schriftlichen Projektarbeiten und den Vorträgen in den Seminaren erzielt werden.

Inhalt: Die Ergebnisse der Projektarbeiten 1 und 2 und der Masterarbeit werden in begleitenden Seminaren in mündlichen Vorträgen vorgestellt und anschließend diskutiert. Die Seminare sollen gemeinsam von den beteiligten Hochschulen organisiert und durchgeführt werden, um eine breite fachliche Basis zu erreichen. Die Studenten sollen damit auch bewusst dafür ausgebildet werden, ihre Ergebnisse Experten aus benachbarten Fachbereichen in einer vorgegebenen Zeit vorzustellen. Arbeiten mit einem breiten experimentellen Anteil sollten möglichst innerhalb der beteiligten Institute in Kombination mit praktischen Demonstrationen vorgeführt werden. Dauer der Vorträge, Form, Sprache (ggf. Englisch) und eventuelle zusätzliche Begleitdokumente (Handout) werden von den Betreuern in gegenseitiger Absprache festgelegt. Die Diskussion der Vorträge erfolgt in gemeinsamen Gruppen der Studenten und anwesenden Betreuer. Bei Möglichkeit sollen auch Gäste aus den beteiligten Unternehmen und aus den Hochschulen allgemein eingeladen werden. Die Bewertung der Vorträge erfolgt durch die jeweiligen Betreuer unter Berücksichtigung der vorliegenden schriftlichen Arbeiten.

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applied research in engineering sciences (master)1. Übersicht: module und prüfungsleistungen des...

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