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B.Sc. Medizintechnik(PO 2018)ModulhandbuchStand: 04.10.2018

Fachbereich Elektrotechnik und Infor-mationstechnik

Modulhandbuch: B.Sc. Medizintechnik (PO 2018)

Stand: 04.10.2018

Fachbereich Elektrotechnik und InformationstechnikEmail: [email protected]

I

Inhaltsverzeichnis

1 Grundlagen der Elektrotechnik und Informationstechnik 1Elektrotechnik und Informationstechnik I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1Praktikum Elektrotechnik und Informationstechnik I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Elektrotechnik und Informationstechnik II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Deterministische Signale und Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Anwendungen der Elektrodynamik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2 Grundlagen der Mathematik 10Mathematik I (für ET) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10Mathematik II (für ET) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11Mathematik III (für ET) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3 Weitere Grundlagen 13Mentoring für Medizintechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Physik für ET I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14Physik für ET II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15Messtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Elektronik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18Systemdynamik und Regelungstechnik I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Grundlagen der Signalverarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21Medizintechnisches Praktikum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23Werkstoffkunde für Medizintechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Technische Mechanik für Elektrotechniker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Allgemeine Informatik I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Bioinformatik I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

4 Medizinische Grundlagen 28Terminologie, Medizinische Morphologie und Angewandte Anatomie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Naturwissenschaftliche Grundlagen für Medizintechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Biomechanik und -materialien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32Biomedizinische Technik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Klinisches Praktikum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Medizinrecht, Rechtsmedizin und Ethik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

5 Wahlkatalog Maschinenbau 38

6 Wahlkatalog Informatik und Programmieren 39Praktikum Matlab/Simulink I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39Programmierung in der Automatisierungstechnik (C/C++) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Softwarepraktikum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Software-Engineering - Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42C/C++ Programmierpraktikum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43Allgemeine Informatik II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44Informationsmanagement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Computersystemsicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48Computational Engineering und Robotik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

II

Visual Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50Computer Netzwerke und verteilte Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51Modellierung, Spezifikation und Semantik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53Software Engineering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Architekturen und Entwurf von Rechnersystemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57Bildverarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59Medizinische Bildverarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Medizinische Visualisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61Aktuelle Trends in Medical Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

7 Offener Wahlkatalog 63

8 Studium Generale 64

Inhaltsverzeichnis III

1 Grundlagen der Elektrotechnik undInformationstechnik

ModulnameElektrotechnik und Informationstechnik I

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus18-hs-1070 7 CP 210 h 135 h 1 Jedes 2. Sem.

Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr.-Ing. Jutta Hanson

1 LerninhaltEinheiten und Gleichungen: Einheiten-Systeme, Schreibweise von Gleichungen. Grundlegende Begrif-fe: Ladung, Strom, Spannung, Widerstände, Energie und Leistung. Ströme und Spannungen in elektri-schen Netzen: Ohmsches Gesetz, Knoten- und Umlaufglei- chung, Parallel- und Reihenschaltung, Strom-und Spannungsmessung, Lineare Zweipole, Nichtlineare Zweipole, Überlagerungssatz, Stern-Dreieck-Transformation, Knoten- und Um- laufanalyse linearer Netze, gesteuerte Quellen.Wechselstromlehre: Zeitabhängige Ströme und Spannungen, eingeschwungene Sinusströme und -spannungen in linearen RLC-Netzen, Zeigerdiagramme, Resonanz in RLC-Schaltungen, Leistung einge-schwungener Wechselströme und -spannungen, Ortskurventheorie, Vierpoltheorie, Transformator, Mehr-phasensysteme.

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseStudierende sind nach Besuch der Lehrveranstaltung in der Lage* die Grundgleichungen der Elektrotechnik anzuwenden,* Ströme und Spannungen an linearen und nichtlinearen Zweipolen zu berechnen,* Gleichstrom- und Wechselstromnetzwerke zu beurteilen,* einfache Filterschaltungen und Schwingkreise zu analysieren,* die komplexe Rechnung in der Elektrotechnik anzuwenden.

3 Empfohlene Voraussetzung für die Teilnahme

4 PrüfungsformModulabschlussprüfung:

• Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Dauer: 90 min, Standard BWS)

5 BenotungModulabschlussprüfung:

• Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 100 %)

6 Verwendbarkeit des ModulsBSc. ETiT, BSc iST, BSc MEC, BSc. Wi-ETiT, BSc CE, LA Physik/Mathematik

7 LiteraturFrohne, H. u.a. Moeller Grundlagen der ElektrotechnikClausert, H. u.a. Grundgebiete der Elektrotechnik 1 + 2

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-hs-1070-vl Elektrotechnik und Informationstechnik I

Dozent Lehrform SWSProf. Dr.-Ing. Jutta Hanson Vorlesung 3

1

Kurs-Nr. Kursname18-hs-1070-ue Elektrotechnik und Informationstechnik I

Dozent Lehrform SWSProf. Dr.-Ing. Jutta Hanson Übung 2

2

ModulnamePraktikum Elektrotechnik und Informationstechnik I

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus18-kn-1040 4 CP 120 h 0 h 2 WiSe

Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr. Mario Kupnik

1 LerninhaltNach einer Sicherheitsbelehrung zu elektrischen Betriebsmitteln führen Studierende Versuche im Teamzu Grundlagen der Elektrotechnik anhand von theoretischen & praktischen Versuchsanleitungen durch,um grundlegende elektrotechnische Zusammenhänge zu vertiefen. Ein selbstständiger Versuchsaufbau unddie Durchführung von Messungen, sowie Auswertungen in Form von Protokollen sollen die theoretischenKenntnisse bestätigen und das selbstständige Arbeiten in der Praxis vermitteln.Folgende Versuche werden durchgeführt

• Untersuchung des realen Verhaltens von ohmschen Widerständen• Untersuchung des realen Verhaltens von Kapazitäten und Induktivitäten.• Berechnung von Impedanzen einfacher elektrischer Zweipol-Schaltungen mit Hilfe der Netz-

werktheorie.• Messen von Leistung im Wechselstromkreis und Untersuchungen zum realen Verhalten von Trans-

formatoren.

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseNach selbständiger Vorbereitung der Nachmittage und selbständiger Durchführung des Messaufbaus undder Messaufgaben durch aktive Mitarbeit in der Praktikumsgruppe sowie durch gründliche Ausarbeitungder zugehörigen Messprotokolle sollten Sie in der Lage sein:

• die Messung von Basisgrößen elektrischer Gleichstrom- und Wechselstromschaltungen selbständigund bei Beachtung der Sicherheitsregeln durchführen zu können

• die Aufnahme von Frequenzgängen an passiven elektrischen Netzwerken und Resonanzkreisen sowiedie elektrische Leistungsmessung durchführen und erläutern zu können

• die messtechnischen Schaltungen für die Ermittlung magnetischer, einfacher elektrothermischer undhochfrequenter Größen selbständig aufbauen und deren Messung durchführen zu können,

• die Messergebnisse hinsichtlich ihrer technischen Bedeutung, aber auch ihrer Genauigkeit und derFehlereinflüsse sicher bewerten zu können.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeParalleler Besuch der Vorlesungen und Übungen „Elektrotechnik und Informationstechnik I und II“


• Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Standard BWS)


• Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 100 %)

6 Verwendbarkeit des ModulsBSc ETiT

7 Literaturausführliches Skript mit Versuchsanleitungen; Clausert, H. / Wiesemann, G.: Grundgebiete der Elektrotech-nik, Oldenbourg,1999

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-kn-1040-pr Praktikum Elektrotechnik und Informationstechnik I A

Dozent Lehrform SWSProf. Dr. Mario Kupnik Praktikum 2

3

Kurs-Nr. Kursname18-kn-1041-pr Praktikum Elektrotechnik und Informationstechnik I B


Kurs-Nr. Kursname18-kn-1040-tt Praktikum Elektrotechnik und Informationstechnik I, Einführungsveranstaltung

Dozent Lehrform SWSProf. Dr. Mario Kupnik Tutorium 0

4

ModulnameElektrotechnik und Informationstechnik II

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus18-gt-1020 7 CP 210 h 135 h 1 SoSe

Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr.-Ing. Gerd Griepentrog

1 LerninhaltElektrostatische Felder; Stationäre elektrische Strömungsfelder; Stationäre Magnetfelder; Zeitlich verän-derliche Magnetfelder; Vorgänge in Leitungen

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseDie Studierenden haben sich von der Vorstellung gelöst, dass alle elektrischen Vorgänge leitungsgebundensein müssen; sie haben eine klare Vorstellung vom Feldbegriff, können Feldbilder lesen und interpretie-ren und einfache Feldbilder auch selbst konstruieren; sie verstehen den Unterschied zwischen einemWirbelfeld und einem Quellenfeld und können diesen mathematisch beschreiben bzw. aus einer mathe-matischen Beschreibung den Feldtyp erkennen; sie sind in der Lage, für einfache rotationssymmetrischeAnordnungen Feldverteilungen analytisch zu errechnen; sie können sicher mit den Definitionen des elek-trostatischen, elektroquasistatischen, magnetostatischen, magnetodynamischen Feldes umgehen; sie habenden Zusammenhang zwischen Elektrizität und Magnetismus erkannt; sie beherrschen die zur Beschreibungerforderliche Mathematik und können diese auf einfache Beispiele anwenden; sie können mit nichtlinearenmagnetischen Kreisen rechnen; sie können Induktivität, Kapazität und Widerstand einfacher geometrischerAnordnungen berechnen und verstehen diese Größen nun als physikalische Eigenschaft der jeweiligen An-ordnung; sie haben erkannt, wie verschiedene Energieformen ineinander überführt werden können undkönnen damit bereits einfache ingenieurwissenschaftliche Probleme lösen; sie haben für viele Anwendun-gen der Elektrotechnik die zugrundeliegenden physikalischen Hintergründe verstanden und können diesemathematisch beschreiben, in einfacher Weise weiterentwickeln und auf andere Beispiele anwenden; siekennen das System der Maxwell‘schen Gleichungen und können diese von der integralen in die differenti-elle Form überführen; sie haben eine erste Vorstellung von der Bedeutung der Maxwell‘schen Gleichungenfür sämtliche Problemstellungen der Elektrotechnik und sie verstehen Wellenvorgänge im freien Raumsowie auf Leitungen

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeElektrotechnik und Informationstechnik I





6 Verwendbarkeit des ModulsBSc ETiT, BSc MEC, BSc Wi-ETiT, LA Physik/Mathematik, BSc CE, BSc iST

7 Literatur• Sämtliche VL-Folien zum Download• Clausert, Wiesemann, Hinrichsen, Stenzel: „Grundgebiete der Elektrotechnik I und II“; ISBN 978-3-

486-59719-6• Prechtl, A.: „Vorlesungen über die Grundlagen der Elektrotechnik – Band 2“ ISBN: 978-3-211-

72455-2

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-gt-1020-vl Elektrotechnik und Informationstechnik II

Dozent Lehrform SWSProf. Dr.-Ing. Gerd Griepentrog Vorlesung 3

5

Kurs-Nr. Kursname18-gt-1020-ue Elektrotechnik und Informationstechnik II

Dozent Lehrform SWSProf. Dr.-Ing. Gerd Griepentrog Übung 2

6

ModulnameDeterministische Signale und Systeme

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus18-kl-1010 7 CP 210 h 135 h 1 WiSe

Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr.-Ing. Anja Klein

1 LerninhaltFourier Reihen: Motivation - Fourier Reihen mit reellen Koeffizienten - Orthogonalität - Fourier Reihen mitkomplexen Koeffizienten - Beispiele und AnwendungenFourier Transformation: Motivation - Übergang Fourier-Reihe =>Fourier Transformation - Diskussion derDirichlet Bedingungen - Delta Funktion, Sprung Funktion - Eigenschaften der Fourier Transformation Son-derfälle - Beispiele und Anwendungen - Übertragungssystem - PartialbruchzerlegungFaltung: Zeitinvariante Systeme - Faltung im Frequenzbereich - Parseval’sche Theorem - Eigenschaften -Beispiele und AnwendungenSysteme und Signale: Bandbegrenzte und zeitbegrenzte Systeme - Periodische Signale - Systeme mit nureinem Energie-Speicher - Beispiele und AnwendungenLaplace Transformation: Motivation - Einseitige Laplace Transformation - Laplace Rücktransformation -Sätze der Laplace-Transformation - Beispiele und AnwendungenLineare Differentialgleichungen: Zeitinvariante Systeme - Differenziationsregeln - Einschaltvorgänge - Ver-allgemeinerte Differenziation - Lineare passive elektrische Netzwerke - Ersatzschaltbilder für passive elek-trische Bauelemente - Beispiele und Anwendungenz-Transformation: Motivation - Abtastung - Zahlenfolgen - Definition der z-Transformation - Beispiele -Konvergenzbereiche - Sätze der z-Transformation - Übertragungsfunktion - Zusammenhang zur LaplaceTransformation - Verfahren zur Rücktransformation - Faltung - Beispiele und AnwendungenDiskrete Fourier Transformation: Motivation - Ableitung - Abtasttheorem - Beispiele und Anwendungen

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseDer Student soll die Prinzipien der Integraltransformation verstehen und sie bei physikalischen Problemenanwenden können. Die in dieser Vorlesung beigebrachten Techniken dienen als mathematisches Handwerk-zeug für viele nachfolgenden Vorlesungen.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeElektrotechnik und Informationstechnik I und Elektrotechnik und Informationstechnik II





6 Verwendbarkeit des ModulsBSc ETiT, BSc MEC, BSc Wi-ETiT, LA Physik/Mathematik, BSc CE, BSc iST

7 LiteraturEin Vorlesungsskript bzw. Folienwerden elektronisch bereitgestellt:Grundlagen:Wolfgang Preuss, „Funktionaltransformationen“, Carl Hanser Verlag, 2002; Klaus-Eberhard Krueger "Trans-formationen", Vieweg Verlag, 2002;H. Clausert, G. Wiesemann "Grundgebiete der Elektrotechnik 2", Oldenbourg, 1993; Otto Föllinger"Laplace-, Fourier- und z-Transformation", Hüthig, 2003;T. Frey, M. Bossert, Signal- und Systemtheorie, Teubner Verlag, 2004Vertiefende Literatur:Dieter Mueller-Wichards "Transformationen und Signale", Teubner Verlag, 1999Übungsaufgaben:Hwei Hsu SSignals and Systems", Schaum’s Outlines, 1995

7

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-kl-1010-vl Deterministische Signale und Systeme

Dozent Lehrform SWSProf. Dr.-Ing. Anja Klein Vorlesung 3

Kurs-Nr. Kursname18-kl-1010-ue Deterministische Signale und Systeme

Dozent Lehrform SWSProf. Dr.-Ing. Anja Klein Übung 2

8

ModulnameAnwendungen der Elektrodynamik

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus18-dg-1020 5 CP 150 h 90 h 1 WiSe

Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr.-Ing. Herbert De Gersem

1 LerninhaltLerninhaltVektoranalysis, Maxwell Gleichungen, Elektromagnetische Wellen undUltraschallwellen, analytische und numerische Berechnungsverfahren, Wellenpropagation in inhomogenenMedien, Reflektion und Transmission, Diffraktion, Interferenz und Polarisierung, Anwendungen elektroma-gnetischer Wellen und Ultraschallwellen im biomedizinischen Kontext.

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseDie Studierenden haben ein Vorstellungsvermögen über Wellenausbreitungsphänomene. Sie können Wel-lenphänomene in den verschiedenen Bereichen der Elektrotechnik und Akustik erkennen und berechnen.Sie sind mit den erforderlichen mathematischen und numerischen Hilfsmitteln vertraut. Die Studieren-den können einschätzen, inwieweit elektromagnetische und akustische Wellen in der Medizintechnik zumEinsatz kommen können.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeEmpfohlen wird „Mathematik II“ (04-00-0109) und „Mathematik III“ (04-00-0111)





6 Verwendbarkeit des ModulsB.Sc. Medizintechnik

7 LiteraturEigenes Skriptum. Weitere Literaturhinweise werden in der Vorlesung gegeben.

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-dg-1020-vl Anwendungen der Elektrodynamik

Dozent Lehrform SWSProf. Dr.-Ing. Herbert De Gersem Vorlesung 2

Kurs-Nr. Kursname18-dg-1020-ue Anwendungen der Elektrodynamik

Dozent Lehrform SWSProf. Dr.-Ing. Herbert De Gersem Übung 2

9

2 Grundlagen der Mathematik

ModulnameMathematik I (für ET)

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus04-00-0108 9 CP 270 h 180 h 1 Jedes 2. Sem.

Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Apl. Prof. Dr. rer. nat. Steffen Roch

1 LerninhaltGrundlagen, reelle und komplexe Zahlen, reelle Funktionen, Stetigkeit, Differentialrechnungund Integralrechnung in einer Variablen, Vektorräume, liniareAbbildungen, lineare Gleichungssysteme

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseDie Studierenden sind mit den elementaren Methoden der mathematischenBegriffsbildung und des logischen Schließens vertraut. Sie beherrschen dieGrundzüge der linearen Algebra, der analytischen Geometrie und der Analysisvon Funktionen in einer reellen Veränderlichen.

3 Empfohlene Voraussetzung für die Teilnahmekeine


• Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Standard BWS)


• Modulprüfung (Fachprüfung, Fachprüfung, Gewichtung: 100 %)

6 Verwendbarkeit des ModulsFür B.Sc.ETiT, B.Ed.ETiT, B.Sc.WIETiT: PflichtFür B.Sc.MEC, B.Sc.CE, B.Sc.IST (PO 2007): Als Teil von Mathe AB.Sc.iKT auslaufend.

7 LiteraturVon Finckenstein, Lehn, Schellhaas, Wegmann: Arbeitsbuch für IngenieureI, Teubner,Burg, Haf, Wille: Höhere Mathematik für Ingenieure I, II, Teubner,Meyberg, Vachenauer, Höhere Mathematik 1, Springer

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname04-00-0126-vu Mathematik I (für ET)

Dozent Lehrform SWSApl. Prof. Dr. rer. nat. Steffen Roch Vorlesung und

Übung6

10

ModulnameMathematik II (für ET)



1 LerninhaltDeterminanten, Eigenwerte, quadratische Formen, Funktionenfolgen und -reihen, Taylor- und Fourierreihen, Differentialrechnung im Rn , Extrema,inverse und implizite Funktionen, Wegintegrale, Integration im Rn

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseDie Studierenden besitzen ein vertieftes Verständnis mathematischer Prinzipien.Sie kennen die Grundzüge der Analysis von Funktionen mehrererVeränderlicher und können diese unter Anleitung auf Probleme der Ingenieurwissenschaften anwenden.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeMathematik 1





6 Verwendbarkeit des ModulsFür B.Sc.ETiT, B.Ed.ETiT, B.Sc.WIETiT: PflichtFür B.Sc.MEC, B.Sc.CE, B.Sc.IST (PO 2007): Als Teil von Mathe A PflichtB.Sc.iKT auslaufend.

7 LiteraturVon Finckenstein/Lehn/Schellhaas/Wegmann: Arbeitsbuch Mathematik fürIngenieure. Band I, Teubner Verlag,Burg, Haf, Wille: Höhere Mathematik für Ingenieure I, II, Teubner Verlag,Meyberg, Vachenauer: Höhere Mathematik 1, Springer Verlang

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname04-00-0079-vu Mathematik II (für ET)


Übung6

11

ModulnameMathematik III (für ET)



1 LerninhaltIntegralrechnung: Oberflächenintegrale, Integralsätze; Gewöhnliche Differentialgleichungen:Lineare und nichtlineare Differentialgleichungen, Existenzund Eindeutigkeit der Lösungen, Laplacetransformation; Funktionentheorie:Komplexe Funktionen, komplexe Differenzierbarkeit, Integralformelvon Cauchy, Potenzreihen und Laurentreihen, Residuen, Residuensatz

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseDie Studierenden erwerben die mathematischen Fähigkeiten zur Modellierungund Analyse von ingenieurwissenschaftlichen Sachverhalten. Sie kennengrundlegende Lösungseigenschaften und explizite Lösungsmethoden für gewöhnlicheDifferentialgleichunegn sowie die Grundzüge der komplexen Funktionentheorie.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeMathematik 1 und Mathematik 2





6 Verwendbarkeit des ModulsFür B.Sc.ETiT, B.Ed.ETiT, B.Sc.WIETiT, B.Sc.MEC, B.Sc.CE, B.Sc.IST (PO 2007): PflichtFür B.Sc.EPE, B.Sc.IST (bis PO 2006), B.Sc.iKT: Pflicht zusammen mit Mathematik 4 als Mathematik BB.Sc.iKT auslaufend.

7 LiteraturVon Finckenstein, Lehn, Schellhaas, Wegmann: Arbeitsbuch für IngenieureII, Teubner,Burg, Haf, Wille: Höhere Mathematik für Ingenieure III, IV, TeubnerFreitag, Busam: Funktionentheorie 1, Springer

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname04-00-0127-vu Mathematik III (für ET)


Übung4

12

3 Weitere Grundlagen

ModulnameMentoring für Medizintechnik

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus18-de-1033 2 CP 60 h 45 h 1 WiSe

Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr.-Ing. Christian Hochberger

1 LerninhaltDieses Modul beschäftigt sich mit den Grundzügen der Arbeitstechniken, Lerntechniken und Zeitmana-gementmethoden. Zusätzlich wird auf die Besonderheiten interdisziplinärer Zusam-menarbeit und denindividuellen Herausforderungen damit eingegangen.

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseDurch das Mentoring lernen die Studierenden Arbeits- und Lerntechniken kennen und diese zu identifizie-ren und trainieren deren Anwendung. Sie erkennen die Bedeutung der Anwendung von Zeitmanagement-methoden im Lernprozess und erwerben die Fähigkeit diese zielorientiert zur Steigerung des Lernerfolgseinzusetzen. Studierende reflektieren das eigene Handeln im Lernprozess und erhalten vom Mentor Feed-back dazu. Dadurch wächst die Selbstkompetenz. Am Ende des Moduls sind Studierende in der Lage, denZeiteinsatz für das Studium zu optimie-ren, ihren persönlichen Lernstil weiter zu entwickeln und Lern-techniken situationsbezogen anzuwenden. Sie verstehen es, Ursachen für Lernprobleme zu erkennen unddurch geeignete Lernmethoden zu beheben sowie weiterführende Lernprozesse selbständig zu gestalten.



• Modulprüfung (Studienleistung, Sonderform, b/nb BWS)


• Modulprüfung (Studienleistung, Sonderform, Gewichtung: 100 %)


7 LiteraturKurt Landau, Arbeitstechniken für Studierende der Ingenieurswissenschaften; Verlag ergonomia oHG,Stuttgart, ISBN 3-935089-65-1Kurt Landau, Besser studieren! Übungsbuch zum Werk Arbeitstechniken; Verlag ergonomia oHG, Stuttgart,ISBN 3-935089-67-XSonstige aktuelle Materialien werden in Moodle bereitgestellt

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-de-1033-vl Mentoring für Medizintechnik

Dozent Lehrform SWSProf. Dr.-Ing. Christian Hochberger Vorlesung 1

13

ModulnamePhysik für ET I


Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr. rer. nat. Joachim Enders

1 LerninhaltMechanik: Grundgesetze, Kraft, Impuls, Arbeit, Energie, Stoßprozesse, Mechanik starrer KörperSchwingungen und Wellen in der Mechanik

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseDie Studierenden* wissen grundlegende Begriffe, experimentelle Methoden und theoretische Konzepte der klassischen Me-chanik einschließlich von Schwingungen und Wellen in der Mechanik,* können physikalische Denkweisen in der Beschreibung mechanischer Probleme nachvollziehen, verste-hen und einordnen.* können diese Grundkenntnisse auf konkrete Problemstellungen der Mechanik und von Schwingungenund Wellen anwenden, selbstständig Lösungsansätze entwickeln und sie quantitativ durchführen und* können mit diesen Grundkenntnissen Naturphänomene und technische Anwendungen in der Mechanikund hinsichtlich mechanischer Schwingungen und Wellen erklären.






6 Verwendbarkeit des ModulsBSc. ETIT, Pflichtveranstaltung

7 LiteraturE.Hering, R. Martin und M.Stohrer, Physik für Ingenieure, SpringerHalliday, Resnick, Walker, Physik, Wiley VCHGiancoli, Physik, PearsonP. Tipler, G. Mosca, M. Basler, R. Dohmen, Physik für Wissenschaftler und Ingenieure, SpringerLindner, Physik für Ingenieure, Hanser

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname05-11-0054-vl Physik für ET I

Dozent Lehrform SWSVorlesung 2

Kurs-Nr. Kursname05-13-0054-ue Physik für ET I

Dozent Lehrform SWSÜbung 1

14

ModulnamePhysik für ET II


Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr. rer. nat. Joachim Enders

1 LerninhaltGrundbegriffe der Thermodynamik: Temperatur, 1. Hauptsatz, WärmetransportElektrisches u. magnetisches Feld, Materie im FeldOptik: geometrische Optik, Grundlagen der Wellen- und Quantenoptik, LaserGrundlagen der modernen Physik: Quantenphysik, Unschärferelation, Aufbau von Atomen und Festkörpern

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseDie Studierenden* wissen grundlegende Begriffe, experimentelle Methoden und theoretische Konzepte der klassischen undmodernen Physik in Thermodynamik, bezüglich elektrischer und magnetischer Felder, Optik und der Struk-tur der Materie,* können physikalische Denkweisen (Symmetrien, Analogien zwischen unterschiedlichen Phänomenen) indiesen Themenfeldern sowie mit Bezug auf die Inhalte von Physik für ET I nachvollziehen, verstehen undeinordnen.* können diese Grundkenntnisse auf konkrete Problemstellungen anwenden, selbstständig Lösungsansätzeentwickeln und sie quantitativ durchführen* können mit diesen Grundkenntnissen Naturphänomene und technische Anwendungen erklären.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeDie im Modul Physik für ET I erworbenen Qualifikationen





6 Verwendbarkeit des ModulsBSc. ETIT Pflichtmodul

7 LiteraturE.Hering, R. Martin und M.Stohrer, Physik für Ingenieure, SpringerHalliday, Resnick, Walker, Physik, Wiley VCHGiancoli, Physik, PearsonP. Tipler, G. Mosca, M. Basler, R. Dohmen, Physik für Wissenschaftler und Ingenieure, SpringerLindner, Physik für Ingenieure, Hanser

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname05-11-0055-vl Physik für ET II


Kurs-Nr. Kursname05-13-0055-ue Physik für ET II


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ModulnameMesstechnik

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus18-kn-1011 6 CP 180 h 105 h 1 SoSe

Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr. Mario Kupnik

1 LerninhaltDas Modul beinhaltet die ausführliche theoretische Erörterung und praktische Anwendung der Messketteam Beispiel der elektrischen Größen (Strom, Spannung, Impedanz, Leistung) und ausgewählter nicht-elektrischer Größen (Frequenz und Zeit, Kraft, Druck und Beschleunigung).Thematisch werden in der Vorlesung die Kapitel Messsignale und Messmittel (Oszilloskop, Labormess-technik), statische Messfehler und Störgrößen (insbesondere Temperatur), grundlegende Messchaltun-gen, AD-Wandlungsprinzipien und Filterung, Messverfahren nicht-elektrischer Größen und die Statistikvon Messungen (Verteilungen, statistsiche Tests) behandelt.In der zum Modul gehörigen Übung werden die in der Vorlesung besprochenen Themen anhand von Bei-spielen analysiert und die Anwendung in Messszenarien geübt.Das zum Modul gehörige Praktikum besteht aus fünf Versuchen, die zeitlich eng auf die Vorlesung abge-stimmt sind:

• Messung von Signalen im Zeitbereich mit digitalen Speicheroszilloskopen, Triggerbedingungen• Messung von Signalen in Frequenzbereich mit digitalen Speicheroszilloskopen, Messfehler (Alia-

sing/Unterabtastung, Leackage) und Fenster-Funktionen• Messen mechanischer Größen mit geeigneten Primärsensoren, Sensorelektroni-

ken/Verstärkerschaltungen• rechnergestütztes Messen• Einlesen von Sensorsignalen, deren Verarbeitung und die daraus folgende automatisierte Ansteue-

rung eines Prozesses mittels einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS)

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseDie Studierenden kennen den Aufbau der Messkette und die spezifischen Eigenschaften der dazugehöri-gen Elemente. Sie kennen die Struktur elektronischer Messgeräte und grundlegende Messschaltungen fürelektrische und ausgewählte nicht-elektrische Größen und können diese anwenden. Sie kennen die Grund-lagen der Erfassung, Bearbeitung, Übertragung und Speicherung von Messdaten und können Fehlerquellenbeschreiben und den Einfluss quantifizieren.Im Praktikum vertiefen die Teilnehmer anhand der Messungen mit dem Oszilloskop das Verständnis derZusammenhänge zwischen Zeit- und Frequenzbereich. Methodisch sind die Studierenden in der Lage, wäh-rend eines laufenden Laborbetriebes Messungen zu dokumentieren und im Anschluss auszuwerten.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeGrundlagen der ETiT I-III, Mathe I-III, Elektronik


• Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Dauer: 90 min, Standard BWS)Bausteinbegleitende Prüfung:

• [18-kn-1011-pr] (Studienleistung, fakultativ, Standard BWS)


• Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 4)Bausteinbegleitende Prüfung:

• [18-kn-1011-pr] (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 2)

6 Verwendbarkeit des ModulsBSc ETiT, BSc Wi-ETiT, BSc MEC

7 Literatur

16

• Foliensatz zur Vorlesung• Lehrbuch und Übungsbuch Lerch: „Elektrische Messtechnik“, Springer• Übungsunterlagen• Anleitungen zu den Praktikumsversuchen

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-kn-1011-vl Messtechnik

Dozent Lehrform SWSProf. Dr. Mario Kupnik Vorlesung 2

Kurs-Nr. Kursname18-kn-1011-pr Praktikum Messtechnik


Kurs-Nr. Kursname18-kn-1011-ue Messtechnik

Dozent Lehrform SWSProf. Dr. Mario Kupnik Übung 1

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ModulnameElektronik

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus18-ho-1011 7 CP 210 h 135 h 1 WiSe

Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr.-Ing. Klaus Hofmann

1 Lerninhalt18-ho-1011-vl bzw. –ue:Halbleiterbauelemente: Diode, MOSFET, Bipolartransistor.Elektronischer Schaltungsentwurf; Analogschaltungen:grundlegende Eigenschaften, Verhalten und Be-schaltung von Operationsverstärkern, Schaltungssimulation mit SPICE, Kleinsignalverstärkung, EinstufigeVerstärker, Frequenzgang; Digitale Schaltungen: CMOS- Logikschaltungen18-ho-1011-pr:Praktische Versuche in den Bereichen:

• Digitalschaltungen: FPGA-Programmierung;• Analogschaltungen: Grundlegende Blöcke, Verstärker, Operationsverstärker, Filter und Demodulato-

ren

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseEin Student kann nach Besuch der Veranstaltung

• Dioden, MOS- und Bipolartransistoren in einfachen Schaltungen analysieren,• die Eigenschaften von Eintransistorschaltungen (MOSFET+BJT), wie Kleinsignalverstärkung, Ein-

und Ausgangswiderstand berechnen,• Operationsverstärker zu invertierenden und nicht-invertierenden Verstärkern beschalten und kennt

die idealen und nicht- idealen Eigenschaften,• die Frequenzeigenschaften einfacher Transistorschaltungen berechnen,• die unterschiedlichen verwendeten Schaltungstechniken logischer Gatter und deren grundlegende

Eigenschaften erklären.

Ein Student kann nach absolviertem Praktikum• Messungen im Zeit-und Frequenzbereich mit Hilfe eines Oszilloskops an Operationsverstärkerschal-

tungen durchführen,• eine Ampelsteuerung mit Hilfe eines Zustandsdiagramms entwerfen und mit Hilfe eines FPGAs zu

realisieren,• eine Leiterplatte bestücken und das System erfolgreich in Betrieb nehmen,• eine analoge Schaltung (Filter) in SPICE simulieren und meßtechnisch erfassen.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeGrundlagen der Elektrotechnik


• Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Dauer: 90 min, Standard BWS)Bausteinbegleitende Prüfung:

• [18-ho-1011-pr] (Studienleistung, fakultativ, Standard BWS)


• Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 4)Bausteinbegleitende Prüfung:

• [18-ho-1011-pr] (Studienleistung, fakultativ, Gewichtung: 3)

6 Verwendbarkeit des ModulsBSc ETiT, BSc Wi-ETiT, BSc iST, BEd

7 Literatur

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Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-ho-1011-vl Elektronik

Dozent Lehrform SWSProf. Dr.-Ing. Klaus Hofmann Vorlesung 2

Kurs-Nr. Kursname18-ho-1011-pr Elektronik-Praktikum

Dozent Lehrform SWSProf. Dr.-Ing. Klaus Hofmann Praktikum 2

Kurs-Nr. Kursname18-ho-1011-ue Elektronik

Dozent Lehrform SWSProf. Dr.-Ing. Klaus Hofmann Übung 1

19

ModulnameSystemdynamik und Regelungstechnik I

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus18-ko-1010 6 CP 180 h 120 h 1 WiSe

Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr.-Ing. Ulrich Konigorski

1 LerninhaltBeschreibung und Klassifikation dynamischer Systeme; Linearisierung um einen stationären Zustand; Sta-bilität dynamischer Systeme; Frequenzgang linearer zeitinvarianter Systeme; Lineare zeitinvariante Rege-lungen; Reglerentwurf; Strukturelle Maßnahmen zur Verbesserung des Regelverhaltens

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseDie Studierenden werden in der Lage sein, dynamische Systeme aus den unterschiedlichsten Gebietenzu beschreiben und zu klassifizieren. Sie werden die Fähigkeit besitzen, das dynamische Verhalten einesSystems im Zeit- und Frequenzbereich zu analysieren. Sie werden die klassischen Reglerentwurfsverfahrenfür lineare zeitinvariante Systeme kennen und anwenden können.






6 Verwendbarkeit des ModulsBSc ETiT, BSc MEC, MSc Informatik

7 LiteraturSkript Konigorski: „Systemdynamik und Regelungstechnik I“, Aufgabensammlung zur Vorlesung,Lunze: "Regelungstechnik 1: Systemtheoretische Grundlagen, Analyse und Entwurf einschleifiger Regelun-gen",Föllinger: "Regelungstechnik: Einführung in die Methoden und ihre Anwendungen",Unbehauen: "Regelungstechnik I:Klassische Verfahren zur Analyse und Synthese linearer kontinuierlicherRegelsysteme, Fuzzy-Regelsysteme", Föllinger: "Laplace-, Fourier- und z-Transformation",Jörgl: "Repetitorium Regelungstechnik",Merz, Jaschke: "Grundkurs der Regelungstechnik: Einführung in die praktischen und theoretischen Metho-den",Horn, Dourdoumas: "Rechnergestützter Entwurf zeitkontinuierlicher und zeitdiskreter Regelkreise",Schneider: "Regelungstechnik für Maschinenbauer",Weinmann: "Regelungen. Analyse und technischer Entwurf: Band 1: Systemtechnik linearer und lineari-sierter Regelungen auf anwendungsnaher Grundlage"

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-ko-1010-vl Systemdynamik und Regelungstechnik I

Dozent Lehrform SWSProf. Dr.-Ing. Ulrich Konigorski Vorlesung 3

Kurs-Nr. Kursname18-ko-1010-tt Systemdynamik und Regelungstechnik I - Vorrechenübung

Dozent Lehrform SWSProf. Dr.-Ing. Ulrich Konigorski Tutorium 1

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ModulnameGrundlagen der Signalverarbeitung

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus18-zo-1030 6 CP 180 h 120 h 1 SoSe

Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr.-Ing. Abdelhak Zoubir

1 LerninhaltDie Lernveranstaltung behandelt folgende Themen:

• Die Grundbegriffe der Stochastik• Das Abtasttheorem• Zeitdiskrete Rauschprozesse und deren Eigenschaften• Beschreibung von Rauschprozessen im Frequenzbereich• Linear zeitinvariante Systeme: FIR und IIR Filter• Filterung von Rauschprozessen: AR, MA und ARMA Modelle• Der Matched Filter• Der Wiener-Filter• Eigenschaften von Schätzern• Die Methode der kleinsten Quadrate

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseDie Vorlesung vermittelt grundlegende Konzepte der Signalverarbeitung und veranschaulicht diese an pra-xisbezogenen Beispielen. Sie dient als Einführungsveranstaltung für verschiedene Vorlesungen der digitalenSignalverarbeitung, adaptiven Filterung, Kommunikationstechnik und Regelungstechnik.






6 Verwendbarkeit des ModulsBSc ETiT, BSc MEC

7 LiteraturEin Vorlesungsskript bzw. Folien können heruntergeladen werden:

• http://www.spg.tu-darmstadt.de• Moodle Platform

Vertiefende Literatur:• A. Papoulis: Probability, Random Variables and Stochastic Processes. McGraw-Hill, Inc., third edition,

1991.• P. Z. Peebles, Jr.: Probability, Random Variables and Random Signal Principles. McGraw-Hill, Inc.,

fourth edition, 2001.• E. Hänsler: Statistische Signale; Grundlagen und Anwendungen. Springer Verlag, 3. Auflage, 2001.• J. F. Böhme: Stochastische Signale. Teubner Studienbücher, 1998.• A. Oppenheim, W. Schafer: Discrete-time Signal Processing. Prentice Hall Upper Saddle River,1999.

Enthaltene Kurse

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http://www.spg.tu-darmstadt.de

Kurs-Nr. Kursname18-zo-1030-vl Grundlagen der Signalverarbeitung

Dozent Lehrform SWSProf. Dr.-Ing. Abdelhak Zoubir Vorlesung 3

Kurs-Nr. Kursname18-zo-1030-ue Grundlagen der Signalverarbeitung

Dozent Lehrform SWSProf. Dr.-Ing. Abdelhak Zoubir Übung 1

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ModulnameMedizintechnisches Praktikum

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus18-kp-1050 2 CP 60 h 30 h 1 WiSe

Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr. techn. Heinz Köppl

1 LerninhaltDieses Modul beschäftigt sich mit verschiedenen Teildisziplinen der Medizintechnik. Inhaltlich erstre-cken sich die Praktikumsversuche über stets aktuelle Themengebiete der Medizintechnik wie z.B. Medi-zinrobotik, Mess- und Sensortechnik, Biomechanik, Strahlentherapie, Bildgebende Ver-fahren, Biosignal-Monitoring, Gerontologie oder Lab-on-a-Chip.

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseNach erfolgreicher Absolvierung dieses Moduls sind die Studierenden mit praktischen Anwendungen derMedizintechnik vertraut und haben gelernt, erforderliche praktische Methoden und Ar-beitstechniken zuidentifizieren und korrekt umzusetzen. Zusätzlich haben sie Erfahrungen mit dem experimentellen Arbeitenin selbständigen Kleingruppen mit unterschiedlichen Aufgabenstellungen aus einem medizintechnischenKontext sammeln können.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeEmpfohlen wird „Elektro- und Informationstechnik I“, „Elektro- und Informationstechnik II“


• Modulprüfung (Studienleistung, fakultativ, Dauer: 60 min, Standard BWS)




7 Literatur

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-kp-1050-pr Medizintechnisches Praktikum

Dozent Lehrform SWSProf. Dr. techn. Heinz Köppl Praktikum 2

Kurs-Nr. Kursname18-kp-1050-tt Praktikumsvorbesprechung

Dozent Lehrform SWSProf. Dr. techn. Heinz Köppl Vorbesprechung 0

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ModulnameWerkstoffkunde für Medizintechnik

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus11-01-4501 3 CP 90 h 60 h 1 SoSe

Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr. Ralf Riedel

1 LerninhaltDieses Modul beschäftigt sich mit den Grundlagen der Werkstofftechnik und Materialwissenschaft für dieMedizintechnik. Basis ist hierfür die Struktur, Defekte und die mechanischen Eigenschaften von Metallen,Keramiken und Polymeren und deren Verhalten als Implantatwerkstoff bei einer mechanischen und korro-siven Belastung.Inhaltlich werden die Grundlagen zu folgenden Themen vermittelt:-Bindung und Struktur von Werkstoffen-Materialklassen (Metalle, Keramiken und Gläser, Polymere, Halbleiter und Komposite)-Mechanische Eigenschaften von Werkstoffen-Metallische und keramische Werkstoffe in der Medizintechnik

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseStudierende erlangen nach erfolgreicher Absolvierung dieses Moduls Kenntnisse und Verständnis über denAufbau und die Eigenschaften von Werkstoffen. Sie können Struktur-Eigenschaftskorrelationen von Werk-stoffen, mit Fokus auf metallische, keramische und polymere Werkstoffe selbständig und kritisch anwenden.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeEmpfohlen wird „Physik I“ und „Physik II“





6 Verwendbarkeit des ModulsBSc Medizintechnik

7 Literatur

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname11-01-4501-vl Werkstoffkunde für Medizintechnik

Dozent Lehrform SWSProf. Dr. Ralf Riedel Vorlesung 2

24

ModulnameTechnische Mechanik für Elektrotechniker


Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr.-Ing. Tobias Melz

1 LerninhaltStatik: Kraft, Moment, Schnittprinzip, Gleichgewicht, Schwerpunkt, Fachwerk, Balken, Haftung und Rei-bung.Elastomechanik: Spannung und Verformung, Zug, Torsion, Biegung.Kinematik: Punkt- und Starrkörperbewegung.Kinetik: Kräfte- und Momentensatz, Energie und Arbeit, Lineare Schwinger, Impuls- und Drallsatz, Stoß.

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseIn dieser Veranstaltung lernen die Studierenden die Grundbegriffe der Technischen Mechanik kennen. Siesollen in der Lage sein, einfache statisch bestimmte ebene Systeme der Statik zu analysieren, elementareElastomechanik-Berechnungen von statisch bestimmten und statisch unbestimmten Strukturen durchzu-führen, Bewegungsvorgänge zu beschreiben und zu analysieren und mit den Gesetzen der Kinetik ebeneBewegungsprobleme, Schwingungs- und Stoßphänomene zu lösen.



• Modulprüfung (Fachprüfung, Klausur, Standard BWS)



6 Verwendbarkeit des Moduls

7 LiteraturMarkert, Norrick: Einführung in die Technische Mechanik, ISBN 978-3-8440-3228-4Die Übungsaufgaben sind in diesem Buch enthalten.Weiterführende Literatur:Markert: Statik – Aufgaben, Übungs- und Prüfungsaufgaben mit Lösungen, ISBN 978-3-8440-3279-6Markert: Elastomechanik – Aufgaben, Übungs- und Prüfungsaufgaben mit Lösungen, ISBN 978-3-8440-3280-2Markert: Dynamik – Aufgaben, Übungs- und Prüfungsaufgaben mit Lösungen, ISBN 978-3-8440-2200-1Gross, Hauger, Schröder, Wall: Technische Mechanik 1 - 3. Springer-Verlag Berlin (2012-2014).Hagedorn: Technische Mechanik, Band 1 - 3. Verlag Harri Deutsch Frankfurt.

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname16-26-6400-vl Technische Mechanik für Elektrotechniker


Kurs-Nr. Kursname16-26-6400-ue Technische Mechanik für Elektrotechniker


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ModulnameAllgemeine Informatik I


Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr. rer. nat. Karsten Weihe

1 Lerninhalt• Kurze Einführung in die Informatik• Einführung in das Arbeiten mit Rechnern• Einführung in das Programmieren (KarelJ, Java oder ä.)• Binäre Zahlen- und Informationsdarstellung• Elementare logische und arithmetische Rechenoperationen• Von Neumann Rechner-Architektur• Elementare Konzepte von Betriebssystemen• Grundlagen von Rechnernetzwerken

Die Vorlesung wird von durchgehenden Pogrammier-Übungen begleitet.

2 Qualifikationsziele / Lernergebnisse• Vermittlung von Grundwissen der wichtigsten Konzepte der Informatik• praktischer Umgang mit Rechnern• Grundlegende Programmierkenntnisse

3 Empfohlene Voraussetzung für die Teilnahme-

4 PrüfungsformBausteinbegleitende Prüfung:

• [20-00-0304-iv] (Fachprüfung, Mündliche/Schriftliche Prüfung, Standard BWS)

5 BenotungBausteinbegleitende Prüfung:

• [20-00-0304-iv] (Fachprüfung, Mündliche/Schriftliche Prüfung, Gewichtung: 100 %)


7 LiteraturLiteratur: David J. Barnes und Michael Kölling, Java lernen mit BlueJ: Eine Einführung in die objektorien-tierte Programmierung, Pearson Studium; 5te Auflage (1. Januar 2013), ISBN 3868949070

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname20-00-0304-iv Allgemeine Informatik I

Dozent Lehrform SWSIntegrierte Ver-anstaltung

2

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ModulnameBioinformatik I

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus18-kp-1020 3 CP 90 h 60 h 1 WiSe

Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr. techn. Heinz Köppl

1 Lerninhalt* Molekularbiologische Grundlagen von Hochdurchsatzmessverfahren(Microarrays, RNA-Seq, genome sequencing, proteinarrays, mass-spectrometry, flow-cytometry, mass-cytometry, genomics, proteomics, metabolomics)* Grundlagen der Statistik und des maschinellen Lernens (Entscheidungstheorie, Regression, Klassifikationund Clustering)* Exakte Substringsuche, Dynamische Programmierung, Algorithmen zum Sequenzvergleich (PAM, BLAST,BLAST2, etc), Abgleich mehrerer Sequenzen (ClustalW, DAlign, etc)* Wichtige bioinformatische Datenbanken und deren Verwendung in Medizin und Biologie (GenBank, Ge-ne Expression Omnibus, Rfam, UniProt, Pfam, KEGG, BRENDA, Pathway Commons)* Analyse von Interaktionsnetzwerken (Modularität, Graphpartitionierung, Spannbäume, DifferentielleNetzwerke, Netzwerkmotife, STRING database, PathBLAST)* Einführung in die Strukturbiologie, Vorhersage von RNA und Proteinstrukturen, Protein Data Bank (PDB)

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseNach erfolgreicher Absolvierung dieses Moduls kennen die Studierenden die meistverwendeten Hoch-durchsatzverfahren der Molekularbiologie und sind mit den daraus-resultierenden Datenformaten vertraut.Sie kennen die wichtigsten bioinformatischen Datenbanken und besitzen die nötigen Grundkenntnisse umStandardalgorithmen der Bioinformatik nachzuvollziehen und diese durch selbstständige Programmierungin R oder Matlab umzusetzen. Sie sind mit den Grundprinzipien der Strukturanalyse und der Vorhersagevertraut. Im Bereich der kommunikativen Kompetenz haben die Studierenden gelernt, sich mit Fachvertre-tern und Fachvertreterinnen und mit Laien über Informationen, Ideen, Probleme und Lösungen im Bereichder Bioinformatik auszutauschen.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeEmpfohlen werden die Kenntnisse aus Allgemeine Informatik I






7 Literatur

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-kp-1020-vl Bioinformatik I

Dozent Lehrform SWSProf. Dr. techn. Heinz Köppl Vorlesung 2

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4 Medizinische Grundlagen

ModulnameTerminologie, Medizinische Morphologie und Angewandte Anatomie

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus18-mt-1010 6 CP 180 h 60 h 2 WiSe/SoSe

Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch

1 LerninhaltDas Modul befasst sich mit den Grundlagen der Morphologie des menschlichen Körpers, seiner Gewebe-strukturen und deren Zusammenhänge. Behandelt werden hierbei insbesondere die Organe des Menschenin ihrer mikroskopischen und makroskopischen Anatomie einschließlich der Sinnessysteme, des musku-loskelettalen Systems, des Herz- und Kreislaufsystems, des Ver-dauungsapparates, des Nervensystems so-wie des stomatognathen Systems. Hierzu zählt auch die Wissensvermittlung der medizinischen und zahn-medizinischen Terminologie. Anatomische Strukturen und Funktionszusammenhänge werden anhand vonhäufigen Krankheitsbildern erklärt und damit der direkte klinische Bezug hergestellt. Gleichzeitig behan-delt das Modul Methoden und Geräte, mit denen sich die Anatomie und Funktionen des Körpers darstellenlassen wie z.B. medizinische Bildgebung. Zusätzlich erhalten die Teilnehmenden erste Kenntnisse über dieOrganisationsstrukturen diagnostischer Prozesse. Anhand einer Diskussion von medizinischen Methodenund Theorieansätzen in operativen Disziplinen erlernen der Teilnehmer und die Teilnehmerin zentralemedizinische Fragestellungen.

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseNach erfolgreicher Absolvierung des Moduls verstehen die Studierenden die Grundlagen der medizinischenTerminologie und können sich die wichtigsten und häufigsten medizinischen Fachbegriffe erschließen. Siesind vertraut mit den Grundlagen der mikroskopischen und mak-roskopischen Anatomie wichtiger Körper-systeme und haben ein tieferes Verständnis häufiger medizinischer Problemstellungen, insbesondere ausdem Bereich der Chirurgie, der Inneren Medizin und der Zahnmedizin erworben. Sie kennen verschiedeneMedien zur Informationsbe-schaffung über die Morphologie des Körpers und können deren differentialdia-gnostische Zuver-lässigkeit einschätzen. Zudem kennen die Studierenden wichtige Krankheitsbilder, kön-nen diese in Diagnostik und Therapie beispielhaft erklären und mit medizinischem Fachpersonal und Laiendiskutieren.



• [18-mt-1011-vl] (Fachprüfung, Klausur, Dauer: 60 min, Standard BWS)• [18-mt-1010-vl] (Fachprüfung, Klausur, Dauer: 60 min, Standard BWS)


• [18-mt-1011-vl] (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 50 %)• [18-mt-1010-vl] (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 50 %)


7 LiteraturLiteraturCaspar: Medizinische Terminologie, Thieme VerlagSchünke/Schumacher/Schulte: Prometheus – Lernpaket Anatomie, Thieme VerlagVogl: Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Springer Verlag

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Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-mt-1011-vl Angewandte Anatomie


Kurs-Nr. Kursname18-mt-1010-vl Terminologie und Medizinische Morphologie


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ModulnameNaturwissenschaftliche Grundlagen für Medizintechnik



1 LerninhaltDieses Modul beschäftigt sich mit medizinisch-biologischen Grundlagen, welche die Basis für die Anwen-dung ingenieurwissenschaftlicher Methoden auf lebende Systeme in Biologie und Medizin und Zahnme-dizin darstellen. Neben Grundlagen der Terminologie, Zellbiologie, Chemie und Genetik wird auch dasGrundlagenwissen über chemische und biochemische Abläufe und Prozesse vermittelt. Darauf aufbau-end erhalten die Teilnehmenden Einblick in erste physi-ologische Prozesse innerhalb des menschlichenKörpers und ihrer Zusammenhänge. Physiologi-sche und beispielhafte pathophysiologische Funktionszu-sammenhänge werden anhand von häufigen Krankheitsbildern erklärt und damit der direkte klinischeBezug hergestellt. Gleichzei-tig erhalten die Teilnehmenden erste Kenntnisse über diagnostische Verfahrenin der Medizin und Zahnmedizin und einen Überblick über Organisationsstrukturen diagnostischer Prozes-se. Anhand einer Diskussion von medizinischen Methoden und Theorieansätzen in der konservativen bzw.stoffwechsel-bezogenen Disziplinen erlernen die Teilnehmenden zentrale medizinische Fragestellungen.

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseStudierende können nach erfolgreicher Absolvierung dieses Moduls biologische, biochemische und phy-siologische Zusammenhänge verstehen und diese für die Entwicklung und Bewertung biomedizinischerDiagnose- und Therapiesysteme anwenden. Zudem sind die Studierenden aufgrund ihres in diesem Modulerworbenen Verständnisses für zell- und molekularbiologische Vorgänge vorbereitet, mit medizinischemFachpersonal und Laien über medizinische Inhalte zu diskutieren sowie grundlegende biomedizinischeLiteratur zu verstehen. Sie kennen verschie-dene Medien zur Informationsbeschaffung über Stoffwechsel-vorgänge im Körper und können deren Zuverlässigkeit einschätzen.



• [18-mt-1020-vl] (Fachprüfung, Klausur, Dauer: 60 min, Standard BWS)• [18-mt-1021-vl] (Fachprüfung, Klausur, Dauer: 60 min, Standard BWS)• [18-mt-1022-vl] (Fachprüfung, Klausur, Dauer: 60 min, Standard BWS)


• [18-mt-1020-vl] (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 1)• [18-mt-1021-vl] (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 1)• [18-mt-1022-vl] (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 1)


7 LiteraturBuselmeier: Biologie für Mediziner, Springer-VerlagZeek, Zeek, Gromd: Chemie für Mediziner, Elsevier-VerlagMüller-Esterl: Biochemie, Spektrum VerlagWalter, Huippelsberg: Kurzlehrbuch der Physiologie, Thieme Verlag

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-mt-1020-vl Zellbiologie


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Kurs-Nr. Kursname18-mt-1021-vl Biochemie


Kurs-Nr. Kursname18-mt-1022-vl Physiologie


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ModulnameBiomechanik und -materialien

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus18-mt-1030 6 CP 180 h 90 h 1 WiSe


1 LerninhaltDieses Modul beschäftigt sich mit den Grundlagen der Biomechanik. Basis ist hierfür die Ana-tomie desmuskuloskelettalen Systems. Hierunter zählt u.a. die Einführung in starre Körper, Mehrkörpermodellemenschlicher Körperpartien, verschiedene Modellierungsvarianten oder die Ermittlung der Reaktionskräf-te und –momente in Gelenken. Zudem beschäftigt sich dieses Mo-dul mit einer materialwissenschaftlichenBetrachtung des menschlichen Körpers sowie Werk-stoffen, die insbesondere in der Medizintechnik Einsatzfinden. Hierzu zählen sowohl medizin-technische Werkstoffe, die zur Herstellung von Implantaten dienen,die temporär oder dauerhaft im Körper bleiben, als auch Biomaterialien, die zum Ersatz von Körperge-weben (Haut, Knochen, Knorpel etc.) verwendet werden. In Verbindung der Bereiche Biomechanik undBiomaterialien werden die Grundlagen der Osteosynthesetechniken mit Implantaten und der Endoprothe-tik dargestellt ebenso wie grundlegende Prinzipien des Tissue Engineering aus den Bereichen Medizin undZahmedizin.

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseStudierende erlangen nach erfolgreicher Absolvierung dieses Moduls Kenntnisse und Verständnis über diebiomechanischen Grundlagen von Körperfunktionen. Sie sollen selbständig und kritisch mechanische Me-thoden in der Biomechanik anwenden können. Den Studierenden sind die grundlegenden Werkstoffe undihre mechanischen und biologischen Eigenschaften bekannt, die im menschlichen Körper eingesetzt wer-den. Insbesondere kennen die Studierenden das Anforderungsprofil der Medizintechnik an das Werkstoff-verhalten. Sie sind in der Lage, selbst-ständig Werkstoffe für eine medizintechnik-spezifische Anwendungauszuwählen und hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile zu beurteilen und argumentativ darzulegen.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeEmpfohlen wird das Modul „Terminologie, Morphologie und Angewandte Anatomie“


• [18-mt-1030-vl] (Fachprüfung, Klausur, Dauer: 60 min, Standard BWS)• [18-mt-1031-vl] (Fachprüfung, Klausur, Dauer: 60 min, Standard BWS)


• [18-mt-1030-vl] (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 50 %)• [18-mt-1031-vl] (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 50 %)


7 LiteraturSommerfeld, Klein: Biomechanik der menschlichen Gelenke, Elsevier-Verlag Frobin, Brinckmann, Leivseth:Musculosceletal Biomechanics, Thieme Verlag Grifka, Krämer: Orthopädie-Unfallchirurgie, Springer-VerlagHausamen: Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie, Elsevier-Verlag Epple: Biomaterialien und Biomineralisation,Springer Verlag Curtis, Watson: Dental Biomaterials, Elsevier-Verlag

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-mt-1030-vl Biomechanik


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Kurs-Nr. Kursname18-mt-1031-vl Biomaterialien

Dozent Lehrform SWSVeranstaltung 3

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ModulnameBiomedizinische Technik



1 LerninhaltDie Biomedizinische Technik unterstützt die Medizin mit technischen Lösungen in den Bereichen Präven-tion, Diagnostik und Therapie. Das vorliegende Modul fokussiert Anwendungen in den Bereichen Anäs-thesiologie, Innere Medizin, Neurologie und Zahnmedizin. Punktuell ergänzen weitere Disziplinen dasProgramm. Im Besonderen vermittelt werden aktuelle Forschungs- und Entwicklungsprojekte aus dem Be-reich der Gerätetechnik unter Berücksichtigung der zugrunde liegenden Biotechnologie. Darüber hinauswerden Anatomie und funktionelle Abläufe im menschlichen Körper im Kontext häufiger Krankheitsbilderbesprochen und diskutiert. Dabei soll die Umsetzung wissenschaftlicher Fragestellungen aus dem Grund-lagenbereich und Theorie in die klinische Anwendung an praktischen Beispielen nachvollzogen werden.Methoden und Geräte, mit denen sich die Anatomie und Funktionen des Körpers darstellen lassen, ste-hen im besonderen Fokus. Ein Schwerpunkt liegt auf dem Verständnis und der Anwendung medizini-scherBildgebung und Bildverarbeitung, wie beispielsweise Segmentierung, Filterung und Bild-rekonstruktion.Problemorientiert werden Einsatz und Bedeutung der unterschiedlichen Geräte und Verfahren dargestellt.Dies beinhaltet auch den Einsatz interventioneller Verfahren, bei denen unter bildgebender Unterstützunginvasiv am Patienten gearbeitet wird. Der zweite Schwerpunkt liegt in der Darstellung und Anwendungintrakorporal angewandter sensorischer und aktorischer Systeme, mit denen minimalinvasiv Körperfunk-tionen detektiert und beeinflusst werden.

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseNach erfolgreicher Absolvierung des Moduls haben die Studierenden Einblicke in die Umsetzung und An-wendung gerätemedizintechnischer und biotechnologischer Verfahren in der Anwendung erhalten. Sie sindüber den aktuellen F&E-Stand der Medizingerätetechnik und spezieller Biotechnologie informiert. Darüberhinaus können sie ihr erworbenes Wissen selbstständig auf interdisziplinäre Fragestellungen der Medizinund der Ingenieurwissenschaften anwenden und somit fachbezogene Positionen formulieren.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeBestehen der Fachprüfung


• [18-mt-1042-vl] (Fachprüfung, Klausur, Dauer: 60 min, Standard BWS)• [18-mt-1041-vl] (Fachprüfung, Klausur, Dauer: 60 min, Standard BWS)• [18-mt-1043-vl] (Fachprüfung, Klausur, Dauer: 60 min, Standard BWS)


• [18-mt-1042-vl] (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 1)• [18-mt-1041-vl] (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 1)• [18-mt-1043-vl] (Fachprüfung, Klausur, Gewichtung: 1)


7 LiteraturLeonhardt, Steffen, Walter, Marian: Medizintechnische Systeme, Springer-Verlag, einschlägige Lehrbücherund Fachartikel zu den verschiedenen klinischen Einsatzgebieten

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-mt-1042-vl Biosensorik


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Kurs-Nr. Kursname18-mt-1040-vl Biomedizinische Technik I


Kurs-Nr. Kursname18-mt-1041-vl Biomedizinische Technik II


Kurs-Nr. Kursname18-mt-1043-vl Bildgebung


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ModulnameKlinisches Praktikum



1 LerninhaltDie Studierenden erhalten in Kleingruppen die Möglichkeit, am klinischen Alltag verschiedener Fachdiszi-plinen teilzunehmen und den Einsatz medizinischer Geräte in der täglichen Anwendung zu erleben unddie Möglichkeiten, aber auch die Limitationen der Gerätetechnologie zu erfahren. Sie nehmen hierbei anverschiedenen klinischen Alltagssituationen in einem Krankenhaus teil und lernen Kommunikationswege,Arbeitsabläufe und Behandlungsstrategien kennen.

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseStudierende kennen den Arbeitsalltag eines Arztes und einer Ärztin und die Kommunikations-strukturen ei-nes Krankenhauses. Sie verstehen die Begrifflichkeit und „Sprache“ eines Mediziners und einer Medizinerinund können suffizient mit ihnen kommunizieren. Sie kennen vielfältige Einsatzgebiete von Medizinproduk-ten und –geräten und sind über den aktuellen Stand der Geräteentwicklung sowie medizinproduktbezoge-ner Forschung informiert.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeEmpfohlen wird das Modul „Terminologie, Morphologie und Angewandte Anatomie“ und „Na-turwissenschaftliche Grundlagen für Medizintechnik“ und „Biomedizinische Technik“ sowie der Empfeh-lungen der Ständigen Impfkommission in Deutschland, gegen Masern, Mumps, Varizellen, Tetanus sowieauch Hepatitis B geimpft zu sein, nachzukommen.


• Modulprüfung (Fachprüfung, Referat, b/nb BWS)


• Modulprüfung (Fachprüfung, Referat, Gewichtung: 100 %)


7 Literatur

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-mt-1120-pr Klinisches Praktikum I

Dozent Lehrform SWSPraktikum 0

Kurs-Nr. Kursname18-mt-1121-pr Klinisches Praktikum II

Dozent Lehrform SWSPraktikum 0

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ModulnameMedizinrecht, Rechtsmedizin und Ethik

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus18-mt-1140 3 CP 90 h 45 h 1 SoSe


1 LerninhaltDieses Modul beschäftigt sich mit den rechtlichen Grundlagen des (inter-)nationalen Gesund-heitssystemsund des Medizinrechts (u. a. Arzneimittelgesetz (AMG), Medizinproduktegesetz (MPG), Transplantations-gesetz (TPG)) und praktischen Aspekten, z. B. in der Rechtsmedizin. Zudem werden Grundlagen derMedizin- und Bioethik behandelt, die die ethischen Aspekte der Forschung am Menschen und die Ent-wicklung medizinischer Technologien im rechtlich-ethischen Kontext näher betrachten.

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseStudierende sind nach erfolgreicher Absolvierung dieses Moduls für rechtliche Fragestellungen, aktuelleRechtsprechung und ethische Aspekte in der Medizintechnik und (Bio-)medizin inklusive aktueller undzukünftiger Forschungsvorhaben sensibilisiert. Sie können wissenschaftlich fundierte Urteile ableiten, diegesellschaftliche, rechtliche, wissenschaftliche, ethische und pra-xisorientierte Erkenntnisse berücksichti-gen.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeBestehen der Modulabschlussprüfung






7 LiteraturRechtliche Kommentierungen und Lehrbücher zu den einschlägigen Rechtsgebieten, aktuelle Rechtspre-chung aus den juristischen Datenbanken, ethische Grundlagenliteratur

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-mt-1140-vl Medizinrecht, Rechtsmedizin und Ethik


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5 Wahlkatalog MaschinenbauGesamtkatalog aller Module FB 16 Maschinenbau

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6 Wahlkatalog Informatik und Programmieren

ModulnamePraktikum Matlab/Simulink I

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus18-ko-1030 3 CP 90 h 45 h 1 WiSe/SoSe

Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr.-Ing. Ulrich Konigorski

1 LerninhaltIn diesem Praktikum wird eine Einführung in das Programmpaket Matlab/Simulink gegeben. Das Prak-tikum ist dabei in die zwei Teile Matlab und Regelungstechnik I aufgeteilt. Im ersten Teil werden dieGrundkonzepte der Programmierung mit Matlab vorgestellt und deren Einsatzmöglichkeiten an Beispielenaus verschiedenen Gebieten geübt. Zusätzlich wird eine Einführung in die Control System Toolbox gegeben.Im zweiten Abschnitt wird dieses Wissen dann genutzt, um selbsständig eine regelungstechnische Aufgaberechnergestützt zu bearbeiten.

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseGrundlagen im Umgang mit Matlab/Simulink in der Anwendung auf regelungstechnische Aufgabenstel-lungen.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeDas Praktikum sollte parallel oder nach der Veranstaltung „Systemdynamik und Regelungstechnik I“ be-sucht werden





6 Verwendbarkeit des ModulsBSc ETiT; BSc MEC

7 LiteraturSkript zum Praktikum im FG-Sekretariat erhältlichLunze; Regelungstechnik IDorp, Bishop: Moderne RegelungssystemeMoler: Numerical Computing with MATLAB

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-ko-1030-pr Praktikum Matlab/Simulink I

Dozent Lehrform SWSProf. Dr.-Ing. Ulrich Konigorski Praktikum 3

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ModulnameProgrammierung in der Automatisierungstechnik (C/C++)

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus18-ad-1020 2 CP 60 h 30 h 1 WiSe

Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr.-Ing. Jürgen Adamy

1 LerninhaltMakefiles, C - Programmierung (Strukturen in C, Pointerarithmetik, Entwicklungsumgebung und Debug-ger), C++ (Objektorientierte Programmierung)

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseEin Student kann nach Besuch der Veranstaltung:1. makefiles erstellen und benutzen,2. die Syntax von Standard-C-Konstrukten verstehen und einsetzen,3. den Einsatz von Pointern erklären und durchführen,4. das Konzept der objektorientierten Programmierung in C++ erklären und einsetzen.






6 Verwendbarkeit des ModulsBSc ETiT, BSc iST, MSc MEC, MSc Wi-ETiT

7 LiteraturAdamy: Skript zur Vorlesung

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-ad-1020-vl Programmierung in der Automatisierungstechnik (C/C++)

Dozent Lehrform SWSDr.-Ing. Volker Willert Vorlesung 1

Kurs-Nr. Kursname18-ad-1020-ue Programmierung in der Automatisierungstechnik (C/C++)

Dozent Lehrform SWSDr.-Ing. Volker Willert Übung 1

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ModulnameSoftwarepraktikum

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus18-st-1020 4 CP 120 h 75 h 1 Jedes 2. Sem.

Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr. rer. nat. Florian Steinke

1 LerninhaltDie Lehrveranstaltungen behandelt folgende Themen:

• Vor- und Nachteile von Arbeitsteilung in der Softwareentwicklung• leichtgewichtiger Softwareentwicklungsprozess eXtreme Programming (XP)• Vertiefung von OO-Programmierkenntnissen und Coding-Standards mit Java• Dokumentieren von Software mit JavaDoc,• Grundkenntnisse der Entwicklungsumgebung Eclipse,• Regressionstestmethoden (JUnit-Rahmenwerk)• Einführung in / Wiederholung von Datenstrukturen und Algorithmen

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseTeilnehmende Studierende vertiefen Ihre in Allgemeine Informatik erworbenen Fähigkeiten zur Software-entwicklung (Programmierung). Hierbei wird der Schwerpunkt von der Lösung kleiner, in sich abgeschlos-sener und exakt definierter Programmierarbeiten hin in Richtung „reale“ Softwareentwicklung verlagert.Vermittelt werden Fähigkeiten zur Zusammenarbeit im Team und zur systematischen Weiterentwicklungeines vorgegebenen Softwaresystems (Rahmenwerks). Mit dem erfolgreichen Abschluss des Praktikumsverfügen die Teilnehmer über die Fähigkeiten zur ordnungsgemäßen Implementierung, Test und Doku-mentation kleinerer Softwaresysteme und besitzen das Verständnis für die Notwendigkeit des Einsatzesumfassender Software-Engineering-Techniken für die Entwicklung großer Software-Systeme.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeGrundkenntnisse der Programmiersprache Java (wie in Allgemeine Informatik I und II vermittelt).Windows-Account des ETiT PC-Pools





6 Verwendbarkeit des ModulsBSc ETiT, BSc Wi-ETiT

7 Literaturwww.es.tu-darmstadt.de/lehre/sp/

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-st-1020-pr Softwarepraktikum

Dozent Lehrform SWSProf. Dr. rer. nat. Florian Steinke Praktikum 3

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http://www.es.tu-darmstadt.de/lehre/sp/

ModulnameSoftware-Engineering - Einführung

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus18-su-1010 6 CP 180 h 120 h 1 WiSe

Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr. rer. nat. Andreas Schürr

1 LerninhaltDie Lehrveranstaltung bietet eine Einführung in das gesamte Feld der Softwaretechnik. Alle Hauptthemendes Gebietes, wie sie beispielsweise der IEEE „Guide to the Software Engineering Body of Knowledge“ auf-führt, werden hier betrachtet und in der not-wendigen Ausführlichkeit untersucht. Die Lehrveranstaltunglegt dabei den Schwer-punkt auf die Definition und Erfassung von Anforderungen (Requirements Enginee-ring, Anforderungs-Analyse) sowie den Entwurf von Softwaresystemen (Software-Design). Als Modellie-rungssprache wird UML (2.0) eingeführt und verwendet. Grundlegende Kenntnisse der objektorientiertenProgrammierung (in Java) werden deshalb vorausge-setzt.In den Übungen wird ein durchgängiges Beispiel behandelt (in ein technisches System eingebettete Soft-ware), für das in Teamarbeit Anforderungen aufgestellt, ein Design festgelegt und schließlich eine prototy-pische Implementierung realisiert wird.

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseDie Lehrveranstaltung vermittelt an praktischen Beispielen und einem durchgängigen Fallbeispiel grund-legende Software-Engineering-Techniken, also eine ingenieurmäßige Vorgehensweise zur zielgerichtetenEntwicklung von Softwaresystemen. Nach dem Besuch der Lehrveranstaltung sollen die Studierenden inder Lage sein, die Anforde-rungen an ein Software-System systematisch zu erfassen, in Form von Model-len präzise zu dokumentieren sowie das Design eines gegebenen Software-Systems zu verstehen und zuverbessern.

3 Empfohlene Voraussetzung für die Teilnahmesolide Kenntnisse einer objektorientierten Programmiersprache (bevorzugt Java)





6 Verwendbarkeit des ModulsBSc ETiT, BSc iST, BSc Wi-ETiT

7 Literaturwww.es.tu-darmstadt.de/lehre/se-i-v/

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-su-1010-vl Software-Engineering - Einführung

Dozent Lehrform SWSProf. Dr. rer. nat. Andreas Schürr Vorlesung 3

Kurs-Nr. Kursname18-su-1010-ue Software-Engineering - Einführung

Dozent Lehrform SWSProf. Dr. rer. nat. Andreas Schürr Übung 1

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http://www.es.tu-darmstadt.de/lehre/se-i-v/

ModulnameC/C++ Programmierpraktikum

Modul-Nr. Kreditpunkte Arbeitsaufwand Selbststudium Moduldauer Angebotsturnus18-su-1030 3 CP 90 h 45 h 1 SoSe

Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr. rer. nat. Andreas Schürr

1 LerninhaltDie sechs Praktikumstage werden in zwei Abschnitte unterteilt.In den ersten vier Tagen des Praktikums werden durch praktische Aufgaben und Vorträge die Grundkonzep-te der Programmiersprachen C und C++ vermittelt. Sämtliche Aspekte werden durch ausgedehnte prak-tische Arbeiten unter Aufsicht am Rechner vertieft. Aufbauend auf den grundlegenden Sprachkonstruktenwerden manuelle Speicherverwaltung und dynamische Datenstrukturen, sowohl unter prozeduralen alsauch unter objektorientierten Aspekten, behandelt. Der objektorientierte Ansatz wird ausgedehnt behan-delt durch Mehrfachvererbung, Polymorphie und parametrische Polymorphie.In den letzten beiden Tagen des Praktikums geht es um die Programmierung eines Microcontrollers in derProgrammiersprache C inklusive der Möglichkeit zur Programmierung einer verteilten Anwendung (viaCAN-Bus).

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseDie Studenten erwerben während des Praktikums Kenntnisse der grundlegenden Sprachkonstrukte von Cund C++. Dabei wird sowohl der prozedurale als auch der objektorientierte Programmierstil betont sowiebesonderer Wert auf das Erlernen von Konzepten der hardwarenahe Programmierung gelegt. Es wird einGespür für die Gefahren im Umgang mit der Sprache insbesondere bei der Entwicklung eingebetteterSystemsoftware vermittelt und es werden geeignete Lösungen zu ihrer Vermeidung verinnerlicht.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeJava-Kenntnisse





6 Verwendbarkeit des ModulsBSc ETiT, BSc MEC, BSc iST, BSc Wi-ETiT

7 Literaturhttp://www.es.tu-darmstadt.de/lehre/aktuelle-veranstaltungen/c-und-c-p

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname18-su-1030-pr C/C++ Programmierpraktikum

Dozent Lehrform SWSProf. Dr. rer. nat. Andreas Schürr Praktikum 3

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http://www.es.tu-darmstadt.de/lehre/aktuelle-veranstaltungen/c-und-c-p

ModulnameAllgemeine Informatik II


Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr. rer. nat. Karsten Weihe

1 LerninhaltIn dieser Veranstaltung lernen die Studierende grundlegende Algorithmen und Datenstrukturen aus derInformatik anhand fortgeschrittener Konzepte der Programmiersprache Java kennen.Wiederholung Grundkenntnisse Java:* Variablen, Typen, Klassen, Programmfluss* Vererbung, Abstrakte Klassen, Interfaces* Arrays und CollectionsFortgeschrittene Kenntnisse* Graphical User Interfaces* Input/Output* Fehlerbehandlung und ExceptionsAlgorithmen und Datenstrukturen* Rekursion* Sortieralgorithmen* Stapel, Listen, Warteschlangen* Suche* Bäume und Graphen

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseNach Besuch der Veranstaltung sind Studierende in der Lage- größere Programme in Java zu erstellen- grundlegende Algorithmen und Datenstrukturen der Informatik selbständig zu verwenden- die Vor- und Nachteile in Hinblick auf Komplexität und Ausführungszeit von elementaren Algorithmeneinzuschätzen

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeAllgemeine Informatik I bzw.- grundlegende Programmierkenntnisse- Grundwissen in Informatik- Arbeiten mit Rechnern






7 Literatur

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Java lernen mit BlueJ: Eine Einführung in die objektorientierte Programmierung David J. Barnes, MichaelKölling Pearson Studium 4., aktualisierte Auflage, 2009ISBN-13: 978-3-8689-4001-5Algorithmen in JavaRobert SedgewickPearson Studium3. überarbeitete Auflage, 2003ISBN-13: 978-3-8273-7072-3Einführung in die Programmierung mit Java Robert Sedgewick, Kevin Wayne Pearson Studium 1. Auflage,2011ISBN-13: 978-3-8689-4076-3

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname20-00-0290-iv Allgemeine Informatik II


4

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ModulnameInformationsmanagement


Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr. phil. nat. Marc Fischlin

1 LerninhaltGrundkonzepte des Informationsmanagement:Konzepte von InformationssystemenInformationsspeicherung/abfrage, Suchen, Durchstöbern, deklarativer Zugriff undZugriff über explizite NavigationQualitätsmerkmale:Konsistenz, Skalierbarkeit, Verfügbarkeit, ZuverlässigkeitDatenmodellierung:Konzeptuelle Datenmodelle (ER / UML Strukturdiagramme)Konzeptueller EntwurfOperationale Modelle (relationales Modell)Abbildung vom konzeptuellen auf das operationale ModellRelationales Modell:OperatorenRelationale AlgebraRelationale KalküleAuswirkungen auf Abfragesprachen basierend auf relationaler Algebra und relationalen KalkülenEntwurfstheorie und NormalisierungAbfragesprachen:SQL (im Detail)QBE, Xpath (übersichtsartig)Speichermedien:RAID, SSDZwischenspeicherung und CachingImplementierung relationaler Operatoren:ImplementierungsalgorithmenKostenfunktionenAbfrageoptimierung:Heuristische AbfrageoptimierungKostenbasierte AbfrageoptimierungTransaktionsverarbeitung:Flache TransaktionenNebenläufigkeitssteuerung und Korrektheitskriterien:Serialisierbarkeit, Wiederherstellbarkeit, ACA, StriktheitIsolationsgradeLock-basierte Ablaufplanung, 2PLMultiversionen zur Kontrolle der NebenläufigkeitOptimistische AblaufplanungLoggingZwischenstände (Checkpointing)Wiederherstellung / NeustartAktuelle Trends im Bereich Informationsmanagement:HauptspeicherdatenbankenSpaltenbasierte DatenhaltungNoSQL

2 Qualifikationsziele / Lernergebnisse

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Studierende kennen nach erfolgreichem Besuch der Veranstaltung die Grundlagen des Informationsmana-gements. Sie verstehen Techniken zum Aufbau von Informationsmanagementsystemen und können dieseModelle, Algorithmen und Sprachen anwenden, um selbständig Informationsmanagementsysteme zu be-nutzen bzw. (Teile davon) zu erstellen. Sie können die Qualität der Systeme in verschiedenen Gütemaßenbewerten.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeEmpfohlen:Erfolgreicher Besuch der Vorlesungen „Funktionale und Objektorientierte Programmierkonzepte“ und „Al-gorithmen und Datenstrukturen“ bzw. entsprechende Kenntnisse aus anderen Studiengängen





6 Verwendbarkeit des ModulsB.Sc. InformatikB.Sc. WirtschaftsinformatikB.Sc. Psychologie in ITJoint B.A. InformatikB.Sc. Sportwissenschaft und InformatikM.Sc. Sportwissenschaft und InformatikKann im Rahmen fachübergreifender Angebote auch in anderen Studiengängen verwendet werden.

7 LiteraturWird jeweils aktuell bekanntgegeben, Beispiele sindHaerder, Rahm, „Datenbanksysteme - Konzepte und Techniken der Implementierung“, Springer 1999Elmasri, R., Navathe, S. B.: Fundamentals of Database Systems, 3rd. ed., Redwood City, CA: Benja-min/CummingsUllman, J. D.: Principles of Database and Knowledge-Base Systems, Vol. 1 Computer Science

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname20-00-0015-iv Informationsmanagement


3

47

ModulnameComputersystemsicherheit



1 LerninhaltTeil I: Kryptographie- Mathematische Grundlagen der Kryptographie- Schutzziele: Vertraulichkeit, Integrität, Authentizität- Symmetrische und Asymmetrische Kryptographie- Hash-Funktionen und Digitale Signaturen- Protokolle zum SchlüsseltauschTeil II: IT-Sicherheit und Zuverlässigkeit- Grundlegende Konzepte der IT-Sicherheit- Authentifizierung und Biometrie- Access Control Modelle und Mechanismen- Grundkonzepte der Netzwerksicherheit- Grundkonzepte der Software-Sicherheit- Zuverlässige Systeme: Fehlertoleranz, Redundanz, Verfügbarkeit

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseStudierende kennen nach erfolgreichem Besuch der Veranstaltung die wichtigsten Konzepte, Methodenund Modelle im Bereich der Kryptographie und der IT-Sicherheit. Sie verstehen die wichtigsten Methoden,um Software und Hardwaresysteme gegen Angriffe abzusichern und können diese auf konkrete Szenarienanwenden.






6 Verwendbarkeit des ModulsB.Sc. InformatikB.Sc. WirtschaftsinformatikB.Sc. Psychologie in ITJoint B.A. InformatikB.Sc. Sportwissenschaft und InformatikB.Sc. InformationssystemtechnikKann im Rahmen fachübergreifender Angebote auch in anderen Studiengängen verwendet werden.

7 Literatur- J. Buchmann, Einführung in die Kryptographie, Springer-Verlag, 2010- C. Eckert, IT-Sicherheit, Oldenbourg Verlag, 2013- M. Bishop, Computer Security: Art and Science, Addison Wesley, 2004

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname20-00-0018-iv Computersystemsicherheit


3

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ModulnameComputational Engineering und Robotik



1 Lerninhalt- Grundlagen der Modellierung und Simulation- Problemspezifikation und Systembeschreibung im Computational Engineering- Modellbildung am Beispiel mechanischer Systeme- Modellanalyse am Beispiel mechanischer Systeme- Implementierung von Simulationen an Beispielen aus der Robotik und anderer Bereiche- Interpretation und Validierung anhand von Messdaten- Anwendungen in der Simulation und Steuerung von Robotern sowie der physikalisch basierten Animationund Computerspiele

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseStudierende kennen nach erfolgreichem Besuch der Veranstaltung die grundlegenden Schritte zur Entwick-lung von ersten Modellen und Simulationen und sind in der Lage erste Simulationsstudien in der Robotikdurchzuführen. Sie kennen die wesentlichen Schritte zum Aufbau solcher Simulationssysteme (Problems-pezifikation, Modellbildung, Modellanalyse, Implementierung und Validierung) und können mit diesenerste Simulationen konstruieren, die gegebene Anforderungen erfüllen.






6 Verwendbarkeit des ModulsB.Sc. InformatikB.Sc. WirtschaftsinformatikB.Sc. Computational EngineeringB.Sc. Psychologie in ITJoint B.A. InformatikB.Sc. Sportwissenschaft und InformatikM.Sc. Sportwissenschaft und InformatikB.Sc. InformationssystemtechnikKann im Rahmen fachübergreifender Angebote auch in anderen Studiengängen verwendet werden.

7 LiteraturLiteratur zu einzelnen Kapiteln der Lehrveranstaltung:F. Föllinger: Einführung in die Zustandsbeschreibung dynamischer Systeme (Oldenbourg, 1982)P. Corke: Robotics, Vision & Control, Springer, 2011F.L. Severance: System Modeling and Simulation: An Introduction, J. Wiley & Sons, 2001

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname20-00-0011-iv Computational Engineering und Robotik


3

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ModulnameVisual Computing



1 Lerninhalt- Grundlagen der Wahrnehmung- Grundlagen der Fouriertransformation- Bilder, Bildfilterung, -kompression & -verarbeitung- Grundlagen der Objekterkennung- Geometrische Transformationen- Grundlagen der 3D-Rekonstruktion- Oberflächen- und Szenenrepräsentationen- Renderingverfahren- Farbe: Wahrnehmung, Räume & Modelle- Grundlagen der Visualisierung

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseNach erfolgreichem Besuch der Veranstaltung beschreiben Studierende die Grundkonzepte sowie grund-legende Modelle und Methoden des Visual Computings. Sie erklären wichtige Verfahren zur Bildsynthese(Computergraphik & Visualisierung) sowie zur Bildanalyse (Computer Vision) und können damit einfacheBildsynthese- und -analyseaufgaben lösen.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeEmpfohlen: Der vorige (ggf. parallele) Besuch der Veranstaltungen “Mathematik I/II/III”.





6 Verwendbarkeit des ModulsB.Sc. InformatikB.Sc. WirtschaftsinformatikB.Sc. Psychologie in ITJoint B.A. InformatikB.Sc. Sportwissenschaft und InformatikM.Sc. Sportwissenschaft und InformatikB.Sc. Computational EngineeringB.Sc. InformationssystemtechnikKann im Rahmen fachübergreifender Angebote auch in anderen Studiengängen verwendet werden.

7 LiteraturLiteraturempfehlungen werden regelmäßig aktualisiert und beinhalten beispielsweise:- R. Szeliski, “Computer Vision: Algorithms and Applications”, Springer 2011- B. Blundell, “An Introduction to Computer Graphics and Creative 3D Environments”, Springer 2008

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname20-00-0014-iv Visual Computing


3

50

ModulnameComputer Netzwerke und verteilte Systeme



1 LerninhaltÜbersichtswissen zu Net-Centric Computing (NCC), einem grundlegenden Aspekt der modernen Infor-matik; tiefes Verständnis und Kenntnis fundamentaler Konzepte im Teilbereich Rechnernetze; Kenntnisgrundlegender Methoden zur Modellierung, Planung und Bewertung von Net-Centric Systems- Grundbegriffe: Dienst, Protokoll, Verbindung, Schichtenmodell- Wichtigste Protokollmechanismen zu Media Access, Routing, Broad—/Multicast- Multimedia Data Handling- Eigenschaften kontinuierlicher Datenströme und deren Verarbeitung- Dienstgüte: Definition und zentrale Mechanismen- Multimedia—Synchronisation: Grundlagen- Kompression: Verfahren; Grundlagen zu Standards(Verweis Auf Weiterführendes)

2 Qualifikationsziele / Lernergebnisse- Überblickswissen über relevante Gebiete und wesentliche Fragestellungen des Net-Centric Computing(NCC);- Reproduzierbares und tiefes Verständnis elementarer Protokolle und Verfahren und deren Einsatz im In-ternet;- Anwendbares Methodenwissen zu weit verbreiteten Bestandteilen der Modellierung und des „Enginee-ring“ von NCC-Systemen;NCC wird dabei verstanden als Ïnternettechnologie im weitesten Sinneünd umfasst insbesondere die„klassischen“ Bereiche Rechnernetze, Verteilte Systeme, Multimedia und Mobilkommunikation / MobilesRechnen sowie die „modernen“ Bereiche Ubiquitous/Pervasive Computing, Peer-to-Peer-Computing undAmbient Intelligence. Die „kanonische“ Vorlesung konzentriert sich auf das Gebiet Rechnernetze, dessenVerständnis grundlegend ist für alle anderen aufgeführten Bereiche; letztere werden in vertiefenden Lehr-veranstaltungen des Bereichs Netze und verteilte Systeme thematisiert

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeEmpfohlen:Funktionale und objektorientierte Programmierkonzepte“, „Algorithmen und Datenstrukturen“, „Betriebs-systeme“, „Einführung in den Compilerbau“, „Rechnerorganisation“ und „Systemnahe und parallele Pro-grammierung“.





6 Verwendbarkeit des ModulsB.Sc. InformatikB.Sc. WirtschaftsinformatikB.Sc. Psychologie in ITJoint B.A. InformatikB.Sc. Sportwissenschaft und InformatikM.Sc. Sportwissenschaft und InformatikB.Sc. InformationssystemtechnikKann im Rahmen fachübergreifender Angebote auch in anderen Studiengängen verwendet werden.

7 Literatur

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Hauptliteratur:- A. Tanenbaum, D. Wetherall: Computernetzwerke, 5te Aufl., Pearson Studium 2012- (englisch: Computer Networks, 5th Ed., Prentics Hall 2010)- J. Kurose, K. Ross: Computernetzwerke; Pearson Studium 2012- (ebenfalls auch englisch bei Prentice Hall erhältlich)Ausgewählte Kapitel aus folgenden Büchern:- G. Coulouris, J. Dollimore, T. Kindberg: Distributed Systems – Concept and Design, Pearson Studium- G. Krüger, D. Reschke: „Lehr- und Übungsbuch Telematik“- L. Kleinrock: Queueing Systems, vol. 1 (Wiley)- W.R. Stevens: Unix Network Programming, Volume 1: The Sockets Networking API (Addison Wesley)

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname20-00-0016-iv Computer Netzwerke und verteilte Systeme


3

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ModulnameModellierung, Spezifikation und Semantik



1 Lerninhalt- Einführung in die Modellierung mit logischen und algebraischen Konzepten- Interpretation und Adäquatheit formaler Modelle- strukturiertes Vorgehen bei der Modellierung und Umgang mit Entwurfsentscheidungen- Abstraktion, Verfeinerung, Komposition und Zerlegen von Modellen- Syntax und operationale Semantik von Programmiersprachen- elementare Beweistechniken und deren Verwendung- Einführung in Spezifikationssprachen- Syntax und denotationale Semantik von Spezifikationssprachen- Modellierung von Kommunikation und Koordination in nebenläufigen Systemen- Klassifikation von Systemeigenschaften

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseNach erfolgreicher Teilnahme an der Veranstaltung kennen Studierende grundlegende Konzepte aus denBereichen Modellierung, Spezifikation und Semantik. Sie können Prädikatenlogik und algebraische Kon-zepte zur Formalisierung von informell gegebenen Sachverhalten verwenden. Sie können formale Modelleschrittweise erstellen, mit den dabei notwendigen Entwurfsentscheidungen umgehen und während derModellierung als Hilfestellung auch informelle Notationen und Graphiken sinnvoll einsetzen. Sie kenneneine Auswahl relevanter, formaler Spezifikationssprachen und können mindestens eine solche Sprache ein-setzen. Sie verstehen die Trennung zwischen Syntax und Semantik formaler Sprachen und können sowohlAussagen über Ausdrücke in formalen Sprachen als auch einfache Metaaussagen über Programmier- undSpezifikationssprachen beweisen. Sie können Systemanforderungen als Prädikate formalisieren und dieAngemessenheit solcher Formalisierungen beurteilen.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeEmpfohlen: Fähigkeit mit formalen Sprachen und Kalkülen umzugehen und grundlegende Logikkenntnisse,z.B. durch Besuch der Pflichtveranstaltungen “Automaten, formale Sprachen und Entscheidbarkeit” und“Aussagen- und Prädikatenlogik”





6 Verwendbarkeit des ModulsB.Sc. InformatikB.Sc. WirtschaftsinformatikB.Sc. Psychologie in ITJoint B.A. InformatikB.Sc. Sportwissenschaft und InformatikKann im Rahmen fachübergreifender Angebote auch in anderen Studiengängen verwendet werden.

7 LiteraturU. Kastens, H. Kleine Büning: Modellierung - Grundlagen und formale Methoden, HanserG. Winskel: The Formal Semantics of Programming Languages, MIT PressC. A. R. Hoare: Communicating Sequential Processes, Prentice-HallDie Literaturempfehlungen werden kontinuierlich aktualisiert.

Enthaltene Kurse

53

Kurs-Nr. Kursname20-00-0013-iv Modellierung, Spezifikation und Semantik


3

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ModulnameSoftware Engineering



1 LerninhaltVermittlung eines grundlegenden Überblicks über die wesentlichen Bereiche des Software Engineeringsowie der Kenntnisse und Fähigkeiten, die für die Modellierung und Realisierung kleinerer Softwaresystemenotwendig sind.Die Schwerpunkthemen sind:- Softwareprojektmangement- Softwareprozessmodelle- Anforderungsmanagement- Softwareentwicklungswerkzeuge- Software Qualität; insbesondere:- Testprozesse (automatisiertes Testen, Testabdeckungsmaße, Debugging)- grundlegende Softwaremetriken- Objektorientierte Analyse und Entwurf- Modellierung mittels UML- Entwurfsmuster (Design Patterns)

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseNach dem erfolgreichen Abschluss der Veranstaltung sind die Studierenden in der Lage folgende Aufgabenzu bewältigen:- Die wesentlichen Bereiche des Software Engineering zu benennen und im Kontext eines Softwareentwick-lungsprojekts einzuordnen;- Etablierte Softwareentwicklungswerkzeuge zielgerichtet einzusetzen;- Grundlegende Qualitätssicherung mit Hilfe von automatisierten Tests durchzuführen;- Entwurf und Implementierung von objektorientierten Systemen unter Einsatz von UML und grundlegen-der Entwurfsmuster.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeEmpfohlen:Funktionale und Objektorientierte ProgrammierkonzepteAlgorithmen und Datenstrukturen





6 Verwendbarkeit des ModulsB.Sc. InformatikB.Sc. WirtschaftsinformatikB.Sc. Psychologie in ITJoint B.A. InformatikB.Sc. Sportwissenschaft und InformatikM.Sc. Sportwissenschaft und InformatikB.Sc. Computational EngineeringB.Sc. InformationssystemtechnikKann im Rahmen fachübergreifender Angebote auch in anderen Studiengängen verwendet werden.

7 Literatur

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- Lehrbuch der Softwaretechnik: Softwaremanagement; H. Balzert; Springer- Design Patterns - Elements of Reusable Object-Oriented Software; E. Gamma, R. Helm, R. Johnson, J.Vlissides; Prentice Hall- Software Qualität - Testen, Analysieren und Verifizieren von Software; P. Liggesmeyer; Springer- WHY PROGRAMS FAIL: A Guide to Systematic Debugging; A. Zeller; Morgan Kaufmann- Writing Effective Use Cases; A. Cockburn; Pearson

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname20-00-0017-iv Software Engineering


3

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ModulnameArchitekturen und Entwurf von Rechnersystemen



1 Lerninhalt- Technologische Grundlagen und Trends der Mikroelektronik- Entwurfsflüsse für mikroelektronische Systeme- Beschreibung von Hardware-Systemen- Charakteristika von Rechnersystemen- Architekturen für parallele Ausführung- Speichersysteme- Heterogene Systems-on-Chip- On-Chip und Off-Chip Kommunikationsstrukturen- Aufbau eingebetteter Systeme, z.B. im Umfeld von Cyber-Physical Systems

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseStudierende kennen nach erfolgreichem Besuch der Veranstaltung funktionale und nichtfunktionale An-forderungen an heterogene diskrete und integrierte Rechnersysteme. Sie verstehen Techniken zum Aufbausolcher Systeme und können Entwurfsverfahren und -werkzeuge anwenden, um selbständig mit Hilfe derTechniken Rechner(teil)systeme zu konstruieren, die gegebene Anforderungen erfüllen. Sie können dieQualität der Systeme in verschiedenen Gütemaßen bewerten.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeEmpfohlen:Erfolgreicher Besuch der Vorlesungen „Digitaltechnik“ und „Rechnerorganisation“ bzw. entsprechendeKenntnisse aus anderen Studiengängen





6 Verwendbarkeit des ModulsB.Sc. InformatikB.Sc. WirtschaftsinformatikB.Sc. Psychologie in ITJoint B.A. InformatikB.Sc. Sportwissenschaft und InformatikB.Sc. InformationssystemtechnikKann im Rahmen fachübergreifender Angebote auch in anderen Studiengängen verwendet werden.

7 LiteraturLiteraturempfehlungen werden kontinuierlich aktualisiert, Beispiele für verwendete Literatur könnten sein:Nikhil/Czeck: Bluespec by ExampleArvind/Nikhil/Emer/Vijayaraghavan: Computer Architecture: A Constructive ApproachHennessy/Patterson: Computer Architecture – A Quantitative ApproachCrockett/Elliott/Enderwitz/Stewart: The Zynq BookFlynn/Luk: Computer System DesignSass/Schmidt: Embedded Systems Design

Enthaltene Kurse

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Kurs-Nr. Kursname20-00-0012-iv Architekturen und Entwurf von Rechnersystemen


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ModulnameBildverarbeitung


Sprache Modulverantwortliche PersonDeutsch Prof. Dr. Bernt Schiele

1 LerninhaltÜberblick über die Grundlagen der Bildverarbeitung:- Bildeigenschaften- Bildtransformationen- einfache und komplexere Filterung- Bildkompression- Segmentierung- Klassifikation

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseNoch erfolgreichem Besuch der Veranstaltung haben die Studierenden einen Überblick über die Funktions-weise und die Möglichkeiten der modernen Bildverarbeitung. Studierende sind dazu in der Lage, einfachebis mittlere Bildverarbeitungsaufgaben selbständig zu lösen.






6 Verwendbarkeit des ModulsB.Sc. InformatikM.Sc. InformatikB.Sc. Computational EngineeringM.Sc. Computational EngineeringM.Sc. WirtschaftsinformatikB.Sc. Psychologie in ITJoint B.A. InformatikB.Sc. Sportwissenschaft und InformatikM.Sc. Sportwissenschaft und InformatikKann im Rahmen fachübergreifender Angebote auch in anderen Studiengängen verwendet werden.

7 Literatur- Gonzalez, R.C., Woods, R.E., „“Digital Image Processing, Addison- Wesley Publishing Company, 1992- Haberaecker, P., Praxis der Digitalen Bildverarbeitung und Mustererkennung, Carl Hanser Verlag, 1995- Jaehne, B., Digitale Bildverarbeitung, Springer Verlag, 1997

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname20-00-0155-iv Bildverarbeitung


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ModulnameMedizinische Bildverarbeitung



1 LerninhaltDie Vorlesung gliedert sich in zwei Teile. In der ersten Hälfte der Vorlesung wird die Funktionsweise vonGeräten, welche medizinische Bilder liefern (CT, MRI, PET, SPECT, Ultraschall), erklärt.In der zweiten Hälfte werden verschiedene Bildverarbeitungsmethoden erklärt, welche typischerweise fürdie Bearbeitung medizinischer Bilder eingesetzt werden.

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseNoch erfolgreichem Besuch der Veranstaltung haben die Studierenden einen Überblick über die Funktions-weise und die Möglichkeiten der modernen medizinischen Bildverarbeitung. Studierende sind dazu in derLage, einfache bis mittlere medizinische Bildverarbeitungsaufgaben selbständig zu lösen.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeMathematische Grundlagen sind dringend empfehlenswert. Ferner wird empfohlen, die Vorlesung „Bild-verarbeitung“ vorher besucht zu haben.


• [20-00-0379-vl] (Fachprüfung, Mündliche/Schriftliche Prüfung, Standard BWS)


• [20-00-0379-vl] (Fachprüfung, Mündliche/Schriftliche Prüfung, Gewichtung: 100 %)


7 Literatur1) Heinz Handels: Medizinische Bildverarbeitung2) 2) Gonzalez/Woods: Digital Image Processing (last edition)3) 3) Bernd Jähne: Digitale Bildverarbeitung. 6. überarbeitete und erweiterte Auflage. Springer, Berlin u.a. 2005, ISBN 3-540-24999-04) Kristian Bredies, Dirk Lorenz: Mathematische Bildverarbeitung. Einführung in Grundlagen und moderneTheorie. Vieweg+Teubner, Wiesbaden 2011, ISBN 978-3-8348-1037-3

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname20-00-0379-vl Medizinische Bildverarbeitung


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ModulnameMedizinische Visualisierung



1 LerninhaltMedizinische Bilddaten; Bildaufbereitung; Medizinische Visualisierung mit VTK; Indirekte Volumenvisuali-sierung; Direkte Volumenvisualisierung; Transfer-Funktionen; Interaktive Volumenvisualisierung; Illustrati-ves Rendering; Beispiel: Visualisierung von Tensor-Bilddaten; Beispiel: Visualisierung von Baumstrukturen;Beispiel: Virtuelle Endoskopie; Beispiel: Bildgestützte Chirurgie

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseStudierende kennen nach erfolgreichem Besuch der Veranstaltung Techniken der Volumenvisualisierung.Sie verstehen die Notwendigkeit der Bildverbesserung für die Visualisierung. Sie können das "VisualizationToolkit“ (VTK) anwenden, um mit dessen Hilfe Anwendungen für die Visualisierung von medizinischenBilddaten für Diagnose, Planung und Therapie zu erstellen.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeHilfreiche aber nicht notwendige Voraussetzungen: GDV I, (Medizinische) Bildverarbeitung






7 LiteraturPreim, Botha: Visual Computing for Medicine

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname20-00-0467-iv Medizinische Visualisierung


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ModulnameAktuelle Trends in Medical Computing



1 Lerninhalt- Selbstständiges Studium aktueller Conference und Journal Papers aus dem Bereich Medical Imaging zueinem ausgewählten Thema im Bereich grundlegender Methoden.- Kritische Auseinandersetzung mit dem behandelten Thema- Eigene weiterführende Literaturrecherchen- Erstellen eines Vortrags (schriftliche Ausarbeitung und Folienpräsentation) über die behandelte Thematik- Präsentation des Vortrags vor Publikum mit heterogenem Vorwissen- Fachliche Diskussion über die behandelte Thematik nach dem Vortrag- Medizinische Anwendungsfelder sind u.a. Onkologie, Orthopädie, navigierte ChirurgieBehandelte Methoden umfassen u.a.: Segmentierung, Registrierung, Visualisierung, Simulation, Navigationund Tracking.

2 Qualifikationsziele / LernergebnisseNach erfolgreicher Teilnahme an der Veranstaltung können die Studierenden sich eigenständig in ein The-ma anhand von wissenschaftlichen Veröffentlichungen einarbeiten.Sie lernen die wesentlichen Aspekte der untersuchten Arbeiten zu erkennen und auf verständliche Wei-se einem heterogenen Publikum vorzutragen. Dabei wenden sie verschiedene Präsentationstechniken an.Nach dem Vortrag können die Studierenden aktiv eine Fachdiskussion zu dem präsentierten Thema leitenund bestreiten.

3 Empfohlene Voraussetzung für die TeilnahmeBachelor ab 4. Semester, Master ab 1. Semester.


• [20-00-0468-se] (Studienleistung, Mündliche/Schriftliche Prüfung, Standard BWS)


• [20-00-0468-se] (Studienleistung, Mündliche/Schriftliche Prüfung, Gewichtung: 100 %)


7 LiteraturWird zu Beginn der Veranstaltung bekanntgegeben.

Enthaltene Kurse

Kurs-Nr. Kursname20-00-0468-se Aktuelle Trends im Medical Computing

Dozent Lehrform SWSSeminar 2

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7 Offener WahlkatalogGesamtkatalog aller Module FB 18 Elektro- und Informationstechnik

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8 Studium GeneraleDie weiteren Module für das Studium Generale finden Sie in einem gesonderten Modulhandbuch für das StudiumGenerale.

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B.Sc. Medizintechnik (PO 2018) - etit.tu-darmstadt.de · Praktikum Elektrotechnik und...

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