Besondere Bestimmungen der Prüfungsordnung für den Masterstudiengang Lehramt an Berufskollegs mit der Großen beruflichen Fachrichtung Maschinenbautechnik an der Universität Paderborn: vom 29. Juli 2016

amtliche mitteilungen verkündungsblatt der universität paderborn am.uni.pb ausgabe 118.16 vom 29. juli 2016 besondere bestimmungen der prüfungsordnung für den masterstudiengang lehramt an berufskollegs mit der großen beruflichen fachrichtung maschinenbautechnik an der universität paderborn vom 29. juli 2016 herausgeber: präsidium der universität paderborn -2- Besondere Bestimmungen der Prüfungsordnung für den Masterstudiengang Lehramt an Berufskollegs mit der Großen beruflichen Fachrichtung Maschinenbautechnik an der Universität Paderborn vom 29. Juli 2016 Aufgrund des § 2 Absatz 4 und des § 64 Absatz 1 des Gesetzes über die Hochschulen des Landes Nordrhein-Westfalen (Hochschulgesetz – HG) vom 16. September 2014 (GV.NRW. S. 547) hat die Universität Paderborn folgende Ordnung erlassen: INHALTSÜBERSICHT Teil I Allgemeines § 34 Zugangs- und Studienvoraussetzungen ....................................................................... 3 § 35 Studienbeginn ............................................................................................................... 3 § 36 Studienumfang ............................................................................................................. 3 § 37 Erwerb von Kompetenzen ............................................................................................ 3 § 38 Module .......................................................................................................................... 4 § 39 Praxissemester ............................................................................................................. 4 § 40 Profilbildung .................................................................................................................. 4 Teil II Art und Umfang der Prüfungsleistungen § 41 Zulassung zur Masterprüfung ....................................................................................... 5 § 42 Prüfungsleistungen und Formen der Leistungserbringung .......................................... 5 § 43 Masterarbeit .................................................................................................................. 5 § 44 Bildung der Fachnote.................................................................................................... 6 Teil III Schlussbestimmungen § 45 Übergangsbestimmungen ............................................................................................. 6 § 46 Inkrafttreten, Außerkrafttreten und Veröffentlichung 6 Anhang Studienverlaufsplan Modulbeschreibungen -3- Teil I Allgemeines § 34 Zugangs- und Studienvoraussetzungen Über die in § 5 Allgemeine Bestimmungen genannten Vorgaben hinaus gibt es keine weiteren. § 35 Studienbeginn Studienbeginn ist das Wintersemester oder das Sommersemester. § 36 Studienumfang Das Studienvolumen der Großen beruflichen Fachrichtung Maschinenbautechnik umfasst 21 Leistungspunkte (LP), davon 9 LP fachdidaktische Studien, sowie zusätzlich 3 LP fachdidaktische Studien im Praxissemester. § 37 Erwerb von Kompetenzen (1) In den fachwissenschaftlichen Studien der Großen beruflichen Fachrichtung Maschinenbautechnik sollen die Studierenden folgende Kompetenzen erwerben. Sie  haben ein breites und strukturiertes Fachwissen zu grundlegenden Gebieten des Maschinenbaus erworben und können damit gezielt Bildungsprozesse im Fach Maschinenbautechnik gestalten und neue fachliche und fächerverbindende Entwicklungen selbstständig in den Unterricht einbringen.  können maschinenbauliche Inhalte in Zusammenhängen und Anwendungsbezügen sowie gesellschaftliche Auswirkungen erfassen, bewerten und erklären.  beherrschen die Erkenntnis- und Arbeitsmethoden des Maschinenbaus und verfügen über eine ausreichende praktische Kompetenz für den Einsatz schulrelevanter Hard- und Software. (2) In den fachdidaktischen Studien der Großen beruflichen Fachrichtung Maschinenbautechnik sollen die Studierenden folgende Kompetenzen erwerben. Sie  haben ein anschlussfähiges fachdidaktisches Wissen erworben und können damit gezielt Vermittlungs- und Lernprozesse im Fach Maschinenbautechnik gestalten und neue fachdidaktische Entwicklungen selbstständig in den Unterricht und in die Schulentwicklung einbringen.  können fachdidaktische Konzepte und empirische Befunde der Lehr- und Lernformen nutzen, um die Lernenden zu motivieren, ihre Lernprozesse zu analysieren sowie individuelle Lernfortschritte zu fördern und zu bewerten.  können Unterrichtskonzepte und -medien auch für heterogene Lerngruppen inhaltlich bewerten und fachlich gestalten, sowie neue Themen in den Unterricht adressatengerecht einbringen. -4- § 38 Module (1) Das Studienangebot im Umfang von 21 LP, davon 9 LP fachdidaktische Studien, ist modularisiert und umfasst 2 Module. (2) Die Module bestehen aus Pflicht- und/oder Wahlpflichtveranstaltungen. Die Wahlpflichtveranstaltungen können aus einem Veranstaltungskatalog gewählt werden. (3) Die Studierenden erwerben die in § 37 genannten Kompetenzen im Rahmen folgender Module: Wahlpflichtmodul Maschinenbautechnik 12 LP Zeitpunkt (Sem.) P/WP Workload (h) 1./2. Wahlpflichtmodul aus dem Katalog Wahlpflichtmodule Maschinenbautechnik (Pflichtveranstaltung des gewählten Moduls und Wahl von zwei Wahlpflichtveranstaltungen aus dem Katalog des gewählten Moduls) P+WP 360 Vertiefungsmodul Technikdidaktik 9 LP Zeitpunkt (Sem.) P/WP Workload (h) 2. 4. a) Wahlpflichtveranstaltung aus dem Katalog (Vorbereitung des Praxissemesters) b) Fachdidaktische Projekte zur Planung, Erprobung und Analyse von langfristigem projektorientierten Unterricht für die schulische und betriebliche Ausbildung WP P 270 (4) Die Beschreibungen der einzelnen Module sind den Modulbeschreibungen im Anhang zu entnehmen. Die Modulbeschreibungen enthalten insbesondere die Qualifikationsziele bzw. Standards, Inhalte, Lehr- und Lernformen sowie die Prüfungsmodalitäten und Prüfungsformen der Modulabschlussprüfungen. § 39 Praxissemester Das Masterstudium in der Großen beruflichen Fachrichtung Maschinenbautechnik umfasst gem. § 7 Abs. 3 und § 11 Allgemeine Bestimmungen ein Praxissemester an einem Berufskolleg. Das Nähere wird in einer gesonderten Ordnung geregelt. § 40 Profilbildung Die Große berufliche Fachrichtung Maschinenbautechnik beteiligt sich am Lehrveranstaltungsangebot zu den standortspezifischen berufsfeldbezogenen Profilen gemäß § 12 Allgemeine Bestimmungen. Die Beiträge der Großen beruflichen Fachrichtung Maschinenbautechnik können den semesterweisen Übersichten entnommen werden, die einen Überblick über die Angebote aller Fächer geben. -5- Teil II Art und Umfang der Prüfungsleistungen § 41 Zulassung zur Masterprüfung Die über § 17 Allgemeine Bestimmungen hinausgehenden Vorgaben für die Teilnahme an Prüfungsleistungen in der Großen beruflichen Fachrichtung Maschinenbautechnik sind den Modulbeschreibungen im Anhang zu entnehmen. § 42 Prüfungsleistungen und Formen der Leistungserbringung (1) In der Großen beruflichen Fachrichtung Maschinenbautechnik werden folgende Prüfungsleistungen als Modulabschlussprüfungen, die in die Abschlussnote der Masterprüfung eingehen, erbracht, durch das Leistungspunktesystem gewichtet und bewertet:  Wahlpflichtmodul Maschinenbautechnik: Eine Klausur oder eine mündliche Prüfung in dem Pflichtfach des gewählten Wahlpflichtmoduls als Modulabschlussprüfung.  Vertiefungsmodul Technikdidaktik: Eine mündliche Prüfung oder eine Hausarbeit als Modulabschlussprüfung Mindestens eine Prüfungsleistung soll in mündlicher Form erbracht werden. (2) Darüber hinaus sind Studienleistungen sowie Nachweise der qualifizierten Teilnahme entsprechend den Vorgaben der jeweiligen Modulbeschreibung im Anhang zu erbringen. (3) Sofern in der Modulbeschreibung Rahmenvorgaben zu Form und/oder Dauer/Umfang von Prüfungsleistungen enthalten sind, wird vom jeweiligen Lehrenden bzw. Modulbeauftragten spätestens in den ersten drei Wochen der Vorlesungszeit bekannt gegeben, wie die Prüfungsleistung konkret zu erbringen ist. Dies gilt entsprechend für den Nachweis der Studienleistungen und der qualifizierten Teilnahme. § 43 Masterarbeit (1) Wird die Masterarbeit gemäß §§ 17 und 21 Allgemeine Bestimmungen in der Großen beruflichen Fachrichtung Maschinenbautechnik verfasst, so hat sie einen Umfang, der 15 LP entspricht. Sie soll zeigen, dass die Kandidatin bzw. der Kandidat in der Lage ist, innerhalb einer vorgegebenen Frist ein für das künftige Berufsfeld Schule relevantes Thema bzw. Problem aus der Großen beruflichen Fachrichtung Maschinenbautechnik mit wissenschaftlichen Methoden selbständig zu bearbeiten und die Ergebnisse sachgerecht darzustellen. Die Masterarbeit kann wahlweise in der Fachwissenschaft oder der Fachdidaktik verfasst werden. Sie soll einen Umfang von etwa 60-80 Seiten nicht überschreiten. (2) Wird die Masterarbeit in der Großen beruflichen Fachrichtung Maschinenbautechnik nach Abschluss des Bewertungsverfahrens mit mindestens ausreichender Leistung angenommen, so wird gemäß § 23 Allgemeine Bestimmungen eine mündliche Verteidigung der Masterarbeit anberaumt. Die Verteidigung dauert ca. 30 Minuten. Auf die Verteidigung entfallen 3 LP. -6- § 44 Bildung der Fachnote Gemäß § 24 Abs. 3 Allgemeine Bestimmungen wird eine Gesamtnote für die Große berufliche Fachrichtung Maschinenbautechnik gebildet. Alle Modulnoten des Faches gehen gewichtet nach Leistungspunkten in die Gesamtnote des Faches ein. Ausgenommen ist die Note für die Masterarbeit, auch wenn sie im Fach geschrieben wird. Für die Berechnung der Fachnote gilt § 24 Abs. 2 Allgemeine Bestimmungen entsprechend. Teil III Schlussbestimmungen § 45 Übergangsbestimmungen (1) Diese Besonderen Bestimmungen gelten für alle Studierenden, die ab dem Wintersemester 2016/2017 erstmalig für den Masterstudiengang Lehramt an Berufskollegs mit der Großen beruflichen Fachrichtung Maschinenbautechnik an der Universität Paderborn eingeschrieben werden. (2) Für Studierende, die bereits vor dem Wintersemester 2016/2017 an der Universität Paderborn für den Masterstudiengang Lehramt an Berufskollegs mit der Großen beruflichen Fachrichtung Maschinenbautechnik eingeschrieben worden sind, gelten nachfolgende Sätze. Für Module, die im Sommersemester 2016 angemeldet sind und nicht im Sommersemester 2016 oder später wieder abgemeldet werden, gelten bis einschließlich Sommersemester 2019 die Besonderen Bestimmungen in der Fassung vom 31. Mai 2013 (AM.Uni.PB 51/13). Im Übrigen gelten mit Wirkung für die Zukunft diese Besonderen Bestimmungen. § 46 Inkrafttreten, Außerkrafttreten und Veröffentlichung (1) Diese Besonderen Bestimmungen treten am 01. Oktober 2016 in Kraft. Gleichzeitig treten die Besonderen Bestimmungen der Prüfungsordnung für den Masterstudiengang Lehramt an Berufskollegs mit der Großen beruflichen Fachrichtung Maschinenbautechnik an der Universität Paderborn vom 31. Mai 2013 (AM.Uni.PB 51/13) außer Kraft. § 45 bleibt unberührt. (2) Diese Besonderen Bestimmungen werden in den Amtlichen Mitteilungen der Universität Paderborn veröffentlicht. Ausgefertigt aufgrund des Beschlusses des Fakultätsrats der Fakultät für Maschinenbau vom 27. Mai 2015 im Benehmen mit dem Ausschuss für Lehrerbildung (AfL) vom 21. Mai 2015 sowie nach Prüfung der Rechtmäßigkeit durch das Präsidium der Universität Paderborn vom 24. Juni 2015. Paderborn, den 29. Juli 2016 Für den Präsidenten Die Vizepräsidentin für Wirtschafts- und Personalverwaltung der Universität Paderborn Simone Probst -7- Anhang Studienverlaufsplan Masterstudiengang Lehramt an Berufskollegs mit der Großen beruflichen Fachrichtung Maschinenbautechnik Se. Modul Fach 1 Wahlpflichtmodul Maschinenbautechnik Pflichtveranstaltung des gewählten Moduls und eine Wahlpflichtveranstaltung aus dem Katalog des gewählten Moduls 2 Wahlpflichtmodul Maschinenbautechnik Eine Wahlpflichtveranstaltung aus dem Katalog des gewählten Moduls Vertiefungsmodul Technikdidaktik Wahlpflichtveranstaltung aus dem Katalog 3 Praxissemester 4 Vertiefungsmodul Technikdidaktik Fachdidaktische Projekte zur Planung, Erprobung und Analyse von langfristigem projektorientierten Unterricht für die schulische und betriebliche Ausbildung -8- Modulbeschreibungen Wahlpflichtmodule Maschinenbautechnik LP Additive Fertigung 12 Angewandte Energietechnik 12 Angewandte Mechanik 12 Automobiltechnik 12 Bauteilzuverlässigkeit 12 Dynamik mechatronischer Systeme 12 Entwurf mechatronischer Systeme 12 Fertigungsintegrierter Umweltschutz 12 Fügetechnik 12 Informationsmanagement für Public Safety & Security (PSS) 12 Innovations- und Produktionsmanagement 12 Konstruktion 12 Kunststofftechnik 12 Kunststoff-Maschinenbau 12 Kunststoffverarbeitung 12 Metallische Werkstoffe 12 Regelungs- und Steuerungstechnik 12 Simulation in der Verfahrens- und Kunststofftechnik 12 Unit Operations 12 Verfahrenstechnische Anlagen 12 Verfahrenstechnische Prozesse 12 Verlässlichkeit mechatronischer Systeme 12 Werkstoffmechanik 12 Werkstoffe und Oberflächen 12 Aus dem Katalog der Wahlpflichtmodule Maschinenbautechnik ist ein Wahlpflichtmodul zu belegen -9- Additive Fertigung Nummer 3 Workload 360 h Credits 12 Studiensemester 1., 2. Sem. Häufigkeit des Angebots Jedes Jahr Dauer 2 Semester 1 Lehrveranstaltungen LV-Nr. Lehrformen, Semester Kontaktzeit Selbststudium Additive Fertigungsverfahren L.104.32235 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Werkstoffkunde der Kunststoffe L.104.42270 V2 P1, WS 45 h 75 h Kunststoffproduktentwicklung L.104.42260 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Produktdatenmanagement für die Produktentwicklung L.104.11245 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Konstruktive Gestaltung L.104.14250 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Mechanische Verfahrenstechnik I: Grundlagen L.104.32290 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Innovations- und Entwicklungsmanagement L.104.51210 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Ermüdungsrisse L.104.13220 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Form- und Lagetoleranzen L.104.14220 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Das Modul besteht aus drei Veranstaltungen. Die erste Veranstaltung ist Pflicht, und es sind zwei weitere Veranstaltungen aus der obigen Liste zu wählen. 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen (wird ergänzt) 3 Inhalte Additive Fertigungsverfahren: • Einführung, Additive Fertigungsverfahren, Geschichte • Verschiedene Verfahren des Rapid Prototoping • Das Verfahren Lasersintern • Das Verfahren Fused Deposition Modelling • Das Verfahren Laserschmelzen • Weitere Verfahren zum Direct Manufacturing • Verfahren Mechanische Prüfungen / Lebensdauer • Verfahren Konstruktionsregeln • Qualitätsaspekte • Zukunftsszenarien • Anwendungsgebiete • Industriellen Anwendung / Praxisbericht Die Inhalte der weiteren Veranstaltungen sind in PAUL beschrieben. 4 Lehrformen Vorlesungen, Übungen, Praktikum, Selbststudium 5 Gruppengröße Vorlesung: 120 TN, Übung: 20 TN, Praktikum 15 TN 6 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) - 7 Empfohlene Vorkenntnisse - -16- 6 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) - 7 Empfohlene Vorkenntnisse Technische Mechanik I-IV, Strukturanalyse, FEM in der Produktentwicklung I, Festigkeitsoptimiertes und bruchsicheres Gestalten 8 Prüfungsformen Studienleistungen in Form eines Gesprächs mit einer Dauer von ca. 30 Minuten in den beiden gewählten Wahlpflichtfächern. Eine Klausur mit einem Umfang von 1,5 - 2 h oder eine mündliche Prüfung mit einem Umfang von 30 – 45 Minuten in dem Pflichtfach als Modulabschlussprüfung. 9 Voraussetzungen für a) die Teilnahme an Prüfungen bzw. b) die Vergabe von Kreditpunkten a) Erfolgreich absolvierte Studienleistungen b) Bestandene Modulabschlussprüfung 10 Modulbeauftragter Prof. Dr. G. Kullmer Dynamik mechatronischer Systeme Nummer 8 Workload 360 h Credits 12 Studiensemester 1., 2. Sem. Häufigkeit des Angebots Jedes Jahr Dauer 2 Semester 1 Lehrveranstaltungen LV-Nr. Lehrformen, Semester Kontaktzeit Selbststudium Mehrkörperdynamik L.104.12220 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Fahrzeugdynamik L.104.12226 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Piezoelektrische Systeme – Entwurf und Anwendung L.104.12280 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Fahrzeugakustik L.104.12275 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Höhere Regelungstechnik L.104.52270 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Hydraulische Systeme in der Mechatronik L.104.52240 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Biomechanik des menschlichen Bewegungsapparats L.104.13260 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Betriebsfestigkeit L.104.13265 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Das Modul besteht aus drei Veranstaltungen. Die erste Veranstaltung ist Pflicht, und es sind zwei weitere Veranstaltungen aus der obigen Liste zu wählen. 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden können kinematische und kinetische Grundlagen von Mehrkörpersystemen darlegen und die verschiedenen Methoden zum Aufstellen von Bewegungsgleichungen für Mehrkörpersysteme an ausgewählten Beispielen anwenden. Sie können selbstständig die dynamischen Gleichungen von komplexen mechanischen Systemen, z.B. Fahrzeug-Fahrweg-Systemen, rechnergestützt erstellen und lösen. Sie verfügen über Kenntnisse über piezoelektrische Systeme und können insbesondere Berechnungsmethoden für den Entwurf dynamisch betriebener Systeme erläutern und diese anwendungsgerecht einsetzen. Sie sind in der Lage, Schwingungsmesstechnik einzusetzen und die Messergebnisse PC-basiert auszuwerten. -17- 3 Inhalte Mehrkörperdynamik: • Einführung: Vektoren, Tensoren, Matrizen • Kinematische Grundlagen: Koordinationssysteme, Transformationen, Kinematik von starren Körpern und Mehrkörpersystemen • Kinetische Grundlagen: Kinetische Energie und Energiesatz, Trägheitseigenschaften starrer Körper, Impuls- und Drallsatz, • Prinzip der virtuellen Arbeit, Prinzipe von d’Alembert, Jourdain und Gauss • Bewegungsgleichungen für Mehrkörpersysteme: Newton-Eulersch, Lagrange 1. Und 2. Art, Formalismen und Programmsysteme • Lösungsverhalten: Stabilität der Bewegungen, Kreiselbewegungen, Relativbewegungen Die Inhalte der weiteren Veranstaltungen sind in PAUL beschrieben. 4 Lehrformen Vorlesungen, Übungen, Selbststudium 5 Gruppengröße Vorlesung: 120 TN, Übung: 20 TN 6 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) - 7 Empfohlene Vorkenntnisse Grundkenntnisse in Mathematik und Mechanik 8 Prüfungsformen Studienleistungen in Form eines Gesprächs mit einer Dauer von ca. 30 Minuten in den beiden gewählten Wahlpflichtfächern. Eine Klausur mit einem Umfang von 1,5 - 2 h oder eine mündliche Prüfung mit einem Umfang von 30 – 45 Minuten in dem Pflichtfach als Modulabschlussprüfung. 9 Voraussetzungen für a) die Teilnahme an Prüfungen bzw. b) die Vergabe von Kreditpunkten a) Erfolgreich absolvierte Studienleistungen b) Bestandene Modulabschlussprüfung 10 Modulbeauftragter Prof. Dr. W. Sextro -18- Entwurf mechatronischer Systeme Nummer 9 Workload 360 h Credits 12 Studiensemester 1., 2. Sem. Häufigkeit des Angebots Jedes Jahr Dauer 2 Semester 1 Lehrveranstaltungen LV-Nr. Lehrformen, Semester Kontaktzeit Selbststudium Modellbildung und Simulation II L.104.52260 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Modellbasierter Entwurf mechatronischer Systeme L.104.52221 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Digitale Steuerungen und Regelungen L.104.52250 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Echtzeitsimulation mit HiL-Praktikum L.104.52285 V2 P1, WS 45 h 75 h Hydraulische Systeme in der Mechatronik L.104.52240 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Mehrkörperdynamik L.104.12220 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Innovations- und Entwicklungsmanagement L.104.51210 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Das Modul besteht aus drei Veranstaltungen. Die erste Veranstaltung ist Pflicht, und es sind zwei weitere Veranstaltungen aus der obigen Liste zu wählen. 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden können Vorgehensmodelle und Methoden des modellbasierten Entwurfs mechatronischer Systeme auf komplexere Aufgabenstellungen anwenden. Sie können Model-, Software- und Hardware-in-the-Loop-Simulationen planen, erstellen und deren Einsatz und die erzielten Ergebnisse beurteilen. 3 Inhalte Modellbasierter Entwurf mechatronischer Systeme: • Einführung und Grundlagen mechatronischer Systeme • Vorgehensmodelle für den Entwurf mechatronischer Systeme • Konzipierung am Beispiel zweier kooperierender Roboter • Domänenspezifische Ausarbeitung am genannten Beispiel • Modellbasierte Integration und Inbetriebnahme • Model-, Software- und Hardware-in-the-Loop-Simulation Die Inhalte der weiteren Veranstaltungen sind in PAUL beschrieben. 4 Lehrformen Vorlesungen, Übungen, Selbststudium, Praktikum 5 Gruppengröße Vorlesung: 120 TN, Übung: 20 TN, Praktikum: 15 TN 6 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) - 7 Empfohlene Vorkenntnisse - 8 Prüfungsformen Studienleistungen in Form eines Gesprächs mit einer Dauer von ca. 30 Minuten in den beiden gewählten Wahlpflichtfächern. Eine Klausur mit einem Umfang von 1,5 - 2 h oder eine mündliche Prüfung mit einem Umfang von 30 – 45 Minuten in dem Pflichtfach als Modulabschlussprüfung. 9 Voraussetzungen für a) die Teilnahme an Prüfungen bzw. b) die Vergabe von Kreditpunkten a) Erfolgreich absolvierte Studienleistungen b) Bestandene Modulabschlussprüfung 10 Modulbeauftragter Prof. Dr. A. Trächtler -19- Fertigungsintegrierter Umweltschutz Nummer 10 Workload 360 h Credits 12 Studiensemester 1., 2. Sem. Häufigkeit des Angebots Jedes Jahr Dauer 2 Semester 1 Lehrveranstaltungen LV-Nr. Lehrformen, Semester Kontaktzeit Selbststudium Grundlagen des fertigungsintegrierten Umweltschutzes L.104.32263 V3, WS 45 h 75 h Sicherheitstechnik und -management L.104.32273 V3, WS 45 h 75 h Rationelle Energienutzung L.104.33235 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Energieeffiziente Wärmeübertragungsmethoden L.104.33215 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Umweltanalytik L.032.82060 V1 P2, SS 45 h 75 h Allgemeines Recht und Vertragsrecht für Ingenieure L.104.32280 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Bio-Verfahrenstechnik L.032.82050 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Apparatebau L.104.31266 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Das Modul besteht aus drei Veranstaltungen. Die erste Veranstaltung ist Pflicht, und es sind zwei weitere Veranstaltungen aus der obigen Liste zu wählen. 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden können die wichtigen Inhalte der einschlägigen Normen im Bereich betrieblicher Umweltschutz und –management wiedergeben und auf konkrete Fragestellungen anwenden. Die Studierenden kennen die wichtigen Verfahren im Bereich der umweltintegrierten Produktion. Sie kennen die Stellung und Tätigkeitsfelder der Betriebsbeauftragten für Immissions-, Gewässer- und Strahlenschutz sowie zur Abfallwirtschaft und zum Gefahrstoff-/-gutmanagement. Die Studierenden sind darüber hinaus in der Lage, die Notwendigkeit von Aktionen im betrieblichen prozess- und produktbezogenen Umweltschutz in konkreten Fällen einzuschätzen und zu bewerten, Verfahren der umweltintegrierten Produktion mit Blick auf Abwasser- und Abluftreinigung sowie Abfallbehandlung oder Energieeffizienz sinnvoll auszuwählen. Weiterhin sind sie in der Lage, ein betriebliches Umweltmanagementsystems aufzubauen und fortzuschreiben. Die Studierenden sind darüber hinaus in der Lage, in exemplarischen Gebieten des fertigungsintegrierten Umweltschutzes (z.B. Sicherheitstechnik, Sicherheitsmanagement, rationelle Energienutzung, Bio-Verfahrenstechnik) die relevanten Zusammenhänge erläutern sowie die erlernten Methoden auf entsprechende Problemstellungen anwenden und entsprechende Prozesse und Apparate auszuwählen und auszulegen. 3 Inhalte Grundlagen des fertigungsintegrierten Umweltschutzes: • Einführung: Umweltsituation, Nahrungskette, Instrumente der staatlichen Lenkung, Aufgaben der umweltintegrierten Produktion. • Wasserwirtschaft, Wasser als Lebensgrundlage, Abwasserinhaltsstoffe, Abwasserreinigung • Luftreinigung: Aufbau der Atmosphäre, Treibhauseffekt, Rauchgasreinigung, Staubabscheidung. • Abfallwirtschaft: Abfallarten und Entsorgungswege • Gefahrstoffmanagement: Gefahrstoffe, Bewertung und Kennzeichnung, Gefährdungsabschätzung, Lagerung und Entsorgung • Energiemanagement: Energieeinsparung, regenerative Energiequellen, indirekte und direkte Sonnenenergienutzung • Einführung von Umweltmanagementsystemen nach EU-Öko-Audit-Verordnung und DIN EN ISO 14001 -20- • Produktbezogener Umweltschutz durch den „Blauen Engel“ etc. • Integrierte Managementsysteme: Qualität, Umweltschutz, Arbeitssicherheit, Innovationsmanagement Die Inhalte der weiteren Veranstaltungen sind in PAUL beschrieben. 4 Lehrformen Vorlesungen, Übungen, Selbststudium, Praktikum 5 Gruppengröße Vorlesung: 120 TN, Übung: 20 TN, Praktikum: 15 TN 6 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) - 7 Empfohlene Vorkenntnisse - 8 Prüfungsformen Studienleistungen in Form eines Gesprächs mit einer Dauer von ca. 30 Minuten in den beiden gewählten Wahlpflichtfächern. Eine Klausur mit einem Umfang von 1,5 - 2 h oder eine mündliche Prüfung mit einem Umfang von 30 – 45 Minuten in dem Pflichtfach als Modulabschlussprüfung. 9 Voraussetzungen für a) die Teilnahme an Prüfungen bzw. b) die Vergabe von Kreditpunkten a) Erfolgreich absolvierte Studienleistungen b) Bestandene Modulabschlussprüfung 10 Modulbeauftragter Prof. Dr. H.-J. Schmid -21- Fügetechnik Nummer 11 Workload 360 h Credits 12 Studiensemester 1., 2. Sem. Häufigkeit des Angebots Jedes Jahr Dauer 2 Semester 1 Lehrveranstaltungen LV-Nr. Lehrformen, Semester Kontaktzeit Selbststudium Mechanische Fügeverfahren L.104.21210 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Klebtechnische Fertigungsverfahren L.104.21240 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Thermische Fügeverfahren L.104.21255 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Fügen von Leichtbauwerkstoffen L.104.21220 V2 P1, SS 45 h 75 h Fügen von Kunststoffen L.104.41280 V2 U1, WS 45 h 75 h Materialsimulation L.104.22260 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Das Modul besteht aus drei Veranstaltungen. Die erste Veranstaltung ist Pflicht, und es sind zwei weitere Veranstaltungen aus der obigen Liste zu wählen. 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden können verschiedene mechanische Fügeverfahren mit spezifischen Vor- und Nachteilen sowie Anwendungsgebieten benennen. Sie können zudem die verfahrenstechnischen Grundlagen und die Auswirkungen von Werkstoff, Konstruktion und Fertigung erläutern. Ergänzend zu den mechanischen Fügeverfahren sind sie im Stande, Grundlagen zur werkstoff-, beanspruchungs- und fertigungsgerechten Gestaltung zu nennen. Letztendlich sind Sie darüber hinaus in der Lage, für gegebene Problemstellungen eine grundlegende Auswahl eines geeigneten Fügeverfahrens vorzunehmen. Die Studierenden können in exemplarischen Gebieten der Fügetechnik (z.B. klebtechnische und thermische Fügeverfahren, Fügen von Leichtbauwerkstoffen oder Kunststoffen) die relevanten Zusammenhänge erläutern. Sie sind darüber hinaus in der Lage, die in den Grundlagenvorlesungen erworbenen Kenntnisse und Verfahren auf diese Gebiete anzuwenden bzw. Vergleiche zwischen den einzelnen Verfahren anzustellen, um für entsprechende Problemstellungen die geeigneten Verfahren und Prozesse auszuwählen und grundlegend auslegen zu können. 3 Inhalte Mechanische Fügeverfahren: • Einführung in die mechanische Fügetechnik (Einteilung und Begriffe) • Abgrenzung der mechanischen Fügeverfahren gegenüber anderen Fügeverfahren • Mechanische Fügeverfahren • Verfahrensdarstellungen, Werkzeuge, Fügeeinrichtungen, • Verbindungseigenschaften, Einsatzgesichtspunkte, Anwendungen • Nietverfahren (insbesondere Stanznieten und Blindnieten) • Verbinden mit Funktionselementen • Clinchverfahren • Linienförmiges umformtechnisches Fügen • Weitere Verfahren und aktuelle Verfahrensentwicklungen • Qualitätssicherung und Prüfung mechanisch gefügter Verbindungen • Auswahl von mechanischen Fügeverfahren • Kombination des mechanischen Fügens mit anderen Verfahren (Hybridfügen) • Reparatur und Recycling mechanisch gefügter Verbindungen • Praktische Präsentation von Werkzeugen und Fügeeinrichtungen. Die Inhalte der weiteren Veranstaltungen sind in PAUL beschrieben. -22- 4 Lehrformen Vorlesungen, Übungen, Selbststudium, Praktikum 5 Gruppengröße Vorlesung: 120 TN, Übung: 20 TN, Praktikum: 15 TN 6 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) - 7 Empfohlene Vorkenntnisse Werkstoffkunde 8 Prüfungsformen Studienleistungen in Form eines Gesprächs mit einer Dauer von ca. 30 Minuten in den beiden gewählten Wahlpflichtfächern. Eine Klausur mit einem Umfang von 1,5 - 2 h oder eine mündliche Prüfung mit einem Umfang von 30 – 45 Minuten in dem Pflichtfach als Modulabschlussprüfung. 9 Voraussetzungen für a) die Teilnahme an Prüfungen bzw. b) die Vergabe von Kreditpunkten a) Erfolgreich absolvierte Studienleistungen b) Bestandene Modulabschlussprüfung 10 Modulbeauftragter Prof. Dr.-Ing. G. Meschut Informationsmanagement für Public Safety & Security (PSS) Nummer 12 Workload 360 h Credits 12 Studiensemester 1., 2. Sem. Häufigkeit des Angebots Jedes Jahr Dauer 2 Semester 1 Lehrveranstaltungen LV-Nr. Lehrformen, Semester Kontaktzeit Selbststudium Informationsmanagement für Public Safety & Security (PSS) L.104.11260 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Gefahrenabwehr und Havariemanagement L.104.11265 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Sicherheitstechnik und –management L.104.32273 V3, WS 45 h 75 h Intensivseminar „Public Safety & Security (PSS)” L.104.11660 S5, SS/WS 75 h 45 h CAE-Anwendungsprogrammierung in einer höheren Programmiersprache L.104.11710 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Grundlagen der Mensch-Maschine- Wechselwirkung L.079.11300 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Grundlagen des fertigungsintegrierten Umweltschutzes L.104.32263 V3, WS 45 h 75 h Allgemeines Recht und Vertragsrecht für Ingenieure L.104.32280 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Das Modul besteht aus drei Veranstaltungen. Die erste Veranstaltung ist Pflicht, und es sind zwei weitere Veranstaltungen aus der obigen Liste zu wählen. -23- 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Bei erfolgreicher Absolvierung des Moduls können die Studierenden Grundlagenwissen des Informationsmanagements und Wissen im Bereich der „zivilen Sicherheit“ in eigenen Worten beschreiben. Dies gilt für den Bereich selbst und die darin angesiedelte Organisationen sowie deren Aufgabenfelder und Führungsstrukturen einschließlich der Kommunikation als wichtiges Management- Werkzeug und verschiedene Kommunikationstechniken. Praktische Beispiele im Verlaufe der gesamten Vorlesung ermöglichen es den Studierenden, systematisch Anforderungen an solche Systeme abzuleiten und auf andere Aufgabenstellungen zu transferieren. In den zur Kernveranstaltung wählbaren Kanonfächern können die Studierenden die Grundlagen in verschiedenen Bereichen anwenden. 3 Inhalte Informationsmanagement für Public Safety & Security (PSS): • Einsatzführung und Aufgaben der Feuerwehr • inter- und intraorganisationale Organisationen • Einsatzplanung • Personalmanagement • Kommunikationstechniken und Arten der Kommunikation • Bestehende IT-Systeme in der zivilen Sicherheit • Klassifizierung von IT-Systemen Die Inhalte der weiteren Veranstaltungen sind in PAUL beschrieben. 4 Lehrformen Vorlesungen, Übungen, Selbststudium, Intensivseminar 5 Gruppengröße Vorlesung: 120 TN, Übung: 20 TN, Intensivseminar: 15 TN 6 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) - 7 Empfohlene Vorkenntnisse - 8 Prüfungsformen Studienleistungen in Form eines Gesprächs mit einer Dauer von ca. 30 Minuten in den beiden gewählten Wahlpflichtfächern. Eine Klausur mit einem Umfang von 1,5 - 2 h oder eine mündliche Prüfung mit einem Umfang von 30 – 45 Minuten in dem Pflichtfach als Modulabschlussprüfung. 9 Voraussetzungen für a) die Teilnahme an Prüfungen bzw. b) die Vergabe von Kreditpunkten a) Erfolgreich absolvierte Studienleistungen b) Bestandene Modulabschlussprüfung 10 Modulbeauftragter Prof. Dr. R. Koch -24- Innovations- und Produktionsmanagement Nummer 13 Workload 360 h Credits 12 Studiensemester 1., 2. Sem. Häufigkeit des Angebots Jedes Jahr Dauer 2 Semester 1 Lehrveranstaltungen LV-Nr. Lehrformen, Semester Kontaktzeit Selbststudium Strategisches Produktionsmanagement L.104.51230 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Innovations- und Entwicklungsmanagement L.104.51210 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Projektabwicklung im Anlagen- und Maschinenbau L.104.51250 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Konstruktionsmethodik L.104.14210 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Grundlagen des fertigungsintegrierten Umweltschutzes L.104.32263 V3, WS 45 h 75 h Allgemeines Recht und Vertragsrecht für Ingenieure L.104.32280 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Systems Engineering L.104.51270 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Das Modul besteht aus drei Veranstaltungen. Die erste Veranstaltung ist Pflicht, und es sind zwei weitere Veranstaltungen aus der obigen Liste zu wählen. 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden können Methoden der strategischen Unternehmensführung anwenden. Sie sind in der Lage, komplexe Restrukturierungs-Projekte in der Industrie zu planen und durchzuführen sowie Geschäfts-, Produktions- und Technologiestrategien für produzierende Industrieunternehmen zu entwickeln. Durch die Bearbeitung eines durchgeführten Beratungsprojekts können die Studierenden die heutige Situation einer Branche bzw. eines Unternehmens analysieren, Markt- und Technologieentwicklungen antizipieren und Optionen zur strategischen Positionierung von Unternehmen erarbeiten. Durch die Vorlesung und Übung verfügen die Studierenden über Unternehmensführungskompetenz. Ferner können die Studierenden im Rahmen von vertiefenden Veranstaltungen bspw. Methoden des Innovations- und Entwicklungsmanagements, Konstruktionsmethoden sowie Methoden der Projektabwicklung anwenden. Sie sind in der Lage, die Grundlagen des fertigungsintegrierten Umweltschutzes sowie rechtliche Grundlagen zu erläutern und Handlungsoptionen für entsprechende Problemstellungen aufzuzeigen und zu bewerten. 3 Inhalte Strategisches Produktionsmanagement: • Mit visionärer Kraft zur rechnerintegrierten Produktion: Strategie, Handlungsfeld Produktion, 4-Ebenen-Modell zur Gestaltung der Produktion von morgen • Vorausschau – Mögliche Zukunft vorausdenken: Szenario-Technik und weitere Methoden zur Vorausschau • Strategien – Wege in eine erfolgreiche Zukunft: Strategische Führung, Strategieentwicklung und • -umsetzung, Gestaltung des strategischen Führungsprozesses • Prozesse – Gestaltung der Leistungserstellung: von der Funktionszur Prozessorientierung, Methoden zur Geschäftsprozessmodellierung • Verbesserung von Geschäftsprozessen: Business Process Reengineering (BPR) Die Inhalte der weiteren Veranstaltungen sind in PAUL beschrieben. 4 Lehrformen Präsenzvorlesung, Übungen, Selbststudium, Intensivseminar -25- 5 Gruppengröße Vorlesung: 120 TN, Übung: 20 TN 6 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) - 7 Empfohlene Vorkenntnisse - 8 Prüfungsformen Studienleistungen in Form eines Gesprächs mit einer Dauer von ca. 30 Minuten in den beiden gewählten Wahlpflichtfächern. Eine Klausur mit einem Umfang von 1,5 - 2 h oder eine mündliche Prüfung mit einem Umfang von 30 – 45 Minuten in dem Pflichtfach als Modulabschlussprüfung. 9 Voraussetzungen für a) die Teilnahme an Prüfungen bzw. b) die Vergabe von Kreditpunkten a) Erfolgreich absolvierte Studienleistungen b) Bestandene Modulabschlussprüfung 10 Modulbeauftragte Prof. Dr. I. Gräßler Konstruktion Nummer 14 Workload 360 h Credits 12 Studiensemester 1., 2. Sem. Häufigkeit des Angebots Jedes Jahr Dauer 2 Semester 1 Lehrveranstaltungen LV-Nr. Lehrformen, Semester Kontaktzeit Selbststudium Konstruktionsmethodik L.104.14210 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Industrieantriebe L.104.14230 V2 P1, WS 45 h 75 h Form- und Lagetoleranzen L.104.14220 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Methoden des Qualitätsmanagements L.104.11231 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Konstruktive Gestaltung L.104.14250 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Modellbildung und Simulation I L.104.52260 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Korrosion und Korrosionsschutz L.104.23210 V2 P1, SS 45 h 75 h Projektabwicklung im Anlagen- und Maschinenbau L.104.51250 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Das Modul besteht aus drei Veranstaltungen. Die erste Veranstaltung ist Pflicht, und es sind zwei weitere Veranstaltungen aus der obigen Liste zu wählen. 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sind in der Lage, zur Lösung konstruktiver Aufgaben geeignete Entwicklungsmethoden, Gestaltungsregeln und Hilfsmittel zu nennen und anzuwenden. Die Studierenden können • die Vorgänge, die sich beim im Gehirn beim Denken abspielen, abstrakt beschreiben, • Methoden zur Lösung allgemeiner und insbesondere auch technischer Probleme nennen und anwenden (vgl. Inhalte), • elementaren Schritte bei der Produktplanung nennen und erläutern (vgl. Inhalte), -32- verschiedenster Werkstoffe herstellen und daraus entsprechende Verwendungsmöglichkeiten ableiten. Sie können werkstoffkundliche Vorgänge erläutern und Berechnungen zur Gewinnung von Werkstoffkennwerten durchführen. Sie sind in der Lage, geeignete Prüfverfahren zur gezielten Charakterisierung von Werkstoffen und deren Kennwerten vorzuschlagen und zu erläutern. Sie können Umgebungseinflüsse auf das Verhalten von Werkstoffen abschätzen und gezielt Maßnahmen zur Vermeidung von Schäden vorschlagen. Sie können unter Anleitung eigenständig einfachere Werkstoffprüfungen durchführen und sind in der Lage, die an Laborproben erarbeiteten Grundlagen auf reale Bauteile zu übertragen sowie Grenzen für den Einsatz extrem belasteter Werkstoffe richtig abzuschätzen. Die Studierenden können selbstständig oder im Team spezielle werkstoffkundliche Fragestellungen hinsichtlich des Einsatzes verschiedenster Werkstoffe analysieren, Lösungsvorschläge erarbeiten und die Ergebnisse in geeigneter Form präsentieren. Sie besitzen die Fähigkeit, sich in bis dahin unbekannte werkstoffkundliche Themengebiete einzuarbeiten. 3 Inhalte Materialermüdung: • Definitionen • Experimentelle Methodik • Zyklische Verformung duktiler Festkörper • Rissbildung, Rissausbreitung • Lebensdauerberechnung • Auslegungskonzepte • Rissschließeffekte • Ermüdungsverhalten nichtmetallischer Werkstoffe • Schadensuntersuchungen • Berechnungsbeispiele Die Inhalte der weiteren Veranstaltungen sind in PAUL beschrieben. 4 Lehrformen Vorlesungen, Übungen, Praktikum, Selbststudium 5 Gruppengröße Vorlesung: 120 TN, Übung: 20 TN, Praktikum 15 TN 6 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) - 7 Empfohlene Vorkenntnisse Grundvorlesung Chemie, Physik, Werkstoffkunde 8 Prüfungsformen Studienleistungen in Form eines Gesprächs mit einer Dauer von ca. 30 Minuten in den beiden gewählten Wahlpflichtfächern. Eine Klausur mit einem Umfang von 1,5 - 2 h oder eine mündliche Prüfung mit einem Umfang von 30 – 45 Minuten in dem Pflichtfach als Modulabschlussprüfung. 9 Voraussetzungen für a) die Teilnahme an Prüfungen bzw. b) die Vergabe von Kreditpunkten a) Erfolgreich absolvierte Studienleistungen b) Bestandene Modulabschlussprüfung 10 Modulbeauftragter Prof. Dr. M. Schaper -33- Regelungs- und Steuerungstechnik Nummer 19 Workload 360 h Credits 12 Studiensemester 1., 2. Sem. Häufigkeit des Angebots Jedes Jahr Dauer 2 Semester 1 Lehrveranstaltungen LV-Nr. Lehrformen, Semester Kontaktzeit Selbststudium Höhere Regelungstechnik L.104.52270 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Nichtlineare Regelungen L.104.52280 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Digitale Steuerungen und Regelungen L.104.52250 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Ergänzende mathematische Methoden der Regelungstechnik L.104.52290 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Mehrkörperdynamik L.104.12220 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Mathematik 4 (Numerische Methoden) L.105.94400 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Das Modul besteht aus drei Veranstaltungen. Die erste Veranstaltung ist Pflicht, und es sind zwei weitere Veranstaltungen aus der obigen Liste zu wählen. 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sind in der Lage, fortgeschrittene Verfahren der Regelungstechnik zur Analyse und Regelungssynthese von komplexeren Systemen, z.B. nichtlinearen oder Mehrgrößensystemen anzuwenden und deren Wirksamkeit zu beurteilen. Ferner können sie digitale Regelungen auslegen, implementieren und prüfen sowie bewerten. 3 Inhalte Höhere Regelungstechnik: • Zustandsraumbeschreibung dynamischer Systeme • Regelung durch Zustandsrückführung und konstante Vorsteuerung • Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit, Nullstellenbegriff bei Mehrgrößensystemen • Verfahren zum Reglerentwurf: Vollständige Modale Synthese, Riccati-Regler, Führungsentkopplung, Reglerentwurf durch Mehrzieloptimierung • Zustandsbeobachter, Störgrößenbeobachter, dynamische Zustandsregler Die Inhalte der weiteren Veranstaltungen sind in PAUL beschrieben. 4 Lehrformen Vorlesungen, Übungen, Laborversuche, Selbststudium 5 Gruppengröße Vorlesung: 120 TN, Übung: 20 TN 6 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) - 7 Empfohlene Vorkenntnisse Kenntnisse (Bachelor-Niveau) in Regelungstechnik, Modellbildung, Mechatronik, Mathematik 8 Prüfungsformen Studienleistungen in Form eines Gesprächs mit einer Dauer von ca. 30 Minuten in den beiden gewählten Wahlpflichtfächern. Eine Klausur mit einem Umfang von 1,5 - 2 h oder eine mündliche Prüfung mit einem Umfang von 30 – 45 Minuten in dem Pflichtfach als Modulabschlussprüfung. -34- 9 Voraussetzungen für a) die Teilnahme an Prüfungen bzw. b) die Vergabe von Kreditpunkten a) Erfolgreich absolvierte Studienleistungen b) Bestandene Modulabschlussprüfung 10 Modulbeauftragter Prof. Dr. Trächtler Simulation in der Verfahrens- und Kunststofftechnik Nummer 20 Workload 360 h Credits 12 Studiensemester 1., 2. Sem. Häufigkeit des Angebots Jedes Jahr Dauer 2 Semester 1 Lehrveranstaltungen LV-Nr. Lehrformen, Semester Kontaktzeit Selbststudium Prozessmodellierung und –simulation L.104.32255 V1 Ü3, SS 60 h 60 h Simulationsverfahren in der Kunststofftechnik L.104.42250 V1 Ü2, SS 45 h 75 h Statistische Methoden der Verfahrenstechnik L.104.32221 V2 Ü1, WS 45 h 75 h CFD-Methoden in der Verfahrenstechnik L.104.31240 V1 Ü2, SS 45 h 75 h Berechnung von Stoffdaten L.104.33278 V1 Ü2, WS 45 h 75 h FEM in der Werkstoffsimulation L.104.22221 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Molekulare Thermodynamik L.104.33265 V2 Ü1, WS 45 h 75 h CAE-Anwendungsprogrammierung in einer höheren Programmiersprache L.104.11710 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Das Modul besteht aus drei Veranstaltungen. Die erste Veranstaltung ist Pflicht, und es sind zwei weitere Veranstaltungen aus der obigen Liste zu wählen. 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden kennen die Grundlagen der numerischen Simulation verfahrenstechnischer Prozesse. Sie haben Grundkenntnisse in der Anwendung moderner Softwarepakete zur Prozesssimulation im Bereich der Fluidverfahrenstechnik (Aspen Plus), der Feststoffverfahrenstechnik (SolidSim bzw. Aspen Plus) sowie der Polymerreaktionstechnik (Predici). Die Studierenden haben insbesondere die Fähigkeit, die Möglichkeiten und Grenzen moderner Simulationstools einzuschätzen, den Aufwand für eine entsprechende Simulation abzuschätzen, sowie einfache Prozesse modellmäßig zu beschreiben und mit Hilfe der adäquaten Tools zu implementieren und zu simulieren. Darüber hinaus haben die Studierenden vertiefende Kenntnisse in exemplarischen Gebieten der Simulation (z.B. numerische Methoden, statistische Methoden, Berechnung von Stoffdaten) und können diese Methoden zur Beschreibung von verfahrenstechnischen Problemstellungen anwenden und die Ergebnisse beurteilen. -35- 3 Inhalte Prozessmodellierung und –simulation: • Grundlagen der Modellierung verfahrenstechnischer Prozesse • Grundlagen der numerischen Berechnung verfahrenstechnischer Modelle • Simulation von Prozessen der Fluidverfahrenstechnik mit Aspen Plus • Simulation von Prozessen der Feststoffverfahrenstechnik mit SolidSim • Simulation von Prozessen der Polymerreaktionstechnik mit Predici Die Inhalte der weiteren Veranstaltungen sind in PAUL beschrieben. 4 Lehrformen Vorlesungen, Übungen, Selbststudium 5 Gruppengröße Vorlesung: 120 TN, Übung: 20 TN 6 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) - 7 Empfohlene Vorkenntnisse - 8 Prüfungsformen Studienleistungen in Form eines Gesprächs mit einer Dauer von ca. 30 Minuten in den beiden gewählten Wahlpflichtfächern. Eine Klausur mit einem Umfang von 1,5 - 2 h oder eine mündliche Prüfung mit einem Umfang von 30 – 45 Minuten in dem Pflichtfach als Modulabschlussprüfung. 9 Voraussetzungen für a) die Teilnahme an Prüfungen bzw. b) die Vergabe von Kreditpunkten a) Erfolgreich absolvierte Studienleistungen b) Bestandene Modulabschlussprüfung 10 Modulbeauftragter Prof. Dr. H.-J. Schmid -36- Unit Operations Nummer 21 Workload 360 h Credits 12 Studiensemester 1., 2. Sem. Häufigkeit des Angebots Jedes Jahr Dauer 2 Semester 1 Lehrveranstaltungen LV-Nr. Lehrformen, Semester Kontaktzeit Selbststudium Mechanische Verfahrenstechnik II L.104.32210 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Thermische Verfahrenstechnik II L.104.31220 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Mehrphasenströmung L.104.32245 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Rationelle Energienutzung L.104.33235 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Rechnergestützte Modellierung in der Fluidverfahrenstechnik L.104.31290 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Apparatebau L.104.33266 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Das Modul besteht aus drei Veranstaltungen. Die erste Veranstaltung ist Pflicht, und es sind zwei weitere Veranstaltungen aus der obigen Liste zu wählen. 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden kennen die wesentlichen Grundlagen und Zusammenhänge in der Mechanischen Verfahrenstechnik (Trennen, Mischen, Feststoff-Zerkleinerung, Partikelsynthese) und können diese erklären. Des Weiteren beherrschen sie die Bauweise der zugehörigen Apparate sowie deren Auslegung für die wichtigsten industriellen Einsatzbereiche, d. h. sie sind im Stande, die hier erworbenen Kenntnisse praktisch umzusetzen. Die Studierenden beherrschen verschiedene, sich ergänzende Aspekte und Gebiete der Unit Operations (z. B. Thermische Verfahrenstechnik, Apparatebau, Rechnergestützte Modellierung, Mehrphasenströmung, Energienutzung). Sie sind weiterhin in der Lage, die erworbenen Kenntnisse und Vorgehensweisen auf diese Aspekte und Gebiete anzuwenden und die entsprechenden spezifischen Problemstellungen erfolgreich und zügig zu lösen. 3 Inhalte Mechanische Verfahrenstechnik II: • Trennen - Trennprozesse, Klassieren und Sortieren von Feststoffen - Abscheiden von Feststoffen aus Flüssigkeiten (Filtrieren, Zentrifugieren, Dekantieren) - Abscheiden von Feststoffen aus Gasen (Siebe, Sichter, Zyklone, Schlauchfilter, Elektrofilter) • Mischen von Flüssigkeiten - Bauarten von dynamischen Mischern - Ne-Re-Diagramm, Mischgüte-Re-Diagramm - Hochviskos-Mischen, Statisches Mischen • Feststoff – Zerkleinerung - Bruchmechanische Grundlagen - Zerstörung von Einzelpartikeln - Zerkleinerung im Gutbett - Zerkleinerungsgesetze -37- - Zerkleinerungsmaschinen, Funktionen und Einsatzgebiete - Nass- und Kaltzerkleinerung • Partikelsynthese Die Inhalte der weiteren Veranstaltungen sind in PAUL beschrieben. 4 Lehrformen Vorlesungen, Übungen, Selbststudium 5 Gruppengröße Vorlesung: 120 TN, Übung: 20 TN 6 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) - 7 Empfohlene Vorkenntnisse - 8 Prüfungsformen Studienleistungen in Form eines Gesprächs mit einer Dauer von ca. 30 Minuten in den beiden gewählten Wahlpflichtfächern. Eine Klausur mit einem Umfang von 1,5 - 2 h oder eine mündliche Prüfung mit einem Umfang von 30 – 45 Minuten in dem Pflichtfach als Modulabschlussprüfung. 9 Voraussetzungen für a) die Teilnahme an Prüfungen bzw. b) die Vergabe von Kreditpunkten a) Erfolgreich absolvierte Studienleistungen b) Bestandene Modulabschlussprüfung 10 Modulbeauftragter Prof. Dr. E. Kenig -38- Verfahrenstechnische Anlagen Nummer 22 Workload 360 h Credits 12 Studiensemester 1., 2. Sem. Häufigkeit des Angebots Jedes Jahr Dauer 2 Semester 1 Lehrveranstaltungen LV-Nr. Lehrformen, Semester Kontaktzeit Selbststudium Anlagentechnik L.104.31274 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Prozessintensivierung in der Verfahrenstechnik L.104.31280 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Produktanalyse L.104.32276 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Sicherheitstechnik und -management L.104.32273 V3, WS 45 h 75 h Apparatebau L.104.31266 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Energieeffiziente Wärmeübertragungsmethoden L.104.33215 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Partikelsynthese L.104.32231 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Rechnergestützte Modellierung in der Fluidverfahrenstechnik L.104.31290 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Das Modul besteht aus drei Veranstaltungen. Die erste Veranstaltung ist Pflicht, und es sind zwei weitere Veranstaltungen aus der obigen Liste zu wählen. 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden kennen die wesentlichen Ziele und Konzepte der anlagentechnischen Problemstellungen und können diese erklären. Des Weiteren können sie verschiedene Arten der Projektabwicklung sowie ihre rechtlichen Bestimmungen erläutern. Außerdem sind sie im Stande, Wirtschaftlichkeitsaspekte der Realisierung anlagentechnischer Aufgaben zu beherrschen und praktisch umzusetzen. Die Studierenden verfügen über detaillierte Kenntnisse, die die Entwicklung und den Bau verfahrenstechnischer Anlagen ermöglichen. Sie beherrschen dabei unterschiedliche und vielseitige Aspekte, bspw. Zusammenhänge komplexer integrierter Verfahren, Energiemanagement und Sicherheitsapekte. Sie sind weiterhin in der Lage, die erworbenen Kenntnisse und Vorgehensweisen auf die relevanten Gebiete der Verfahrenstechnik anzuwenden und darin formulierte spezifische Problemstellungen erfolgreich und zügig zu lösen. 3 Inhalte Anlagentechnik: • Überblick • Bedarf und Planungsziele • Technische Konzeption • Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen • Projektabwicklung • Rechtliche Bestimmungen Die Inhalte der weiteren Veranstaltungen sind in PAUL beschrieben. -39- 4 Lehrformen Vorlesungen, Übungen, Selbststudium 5 Gruppengröße Vorlesung: 120 TN, Übung: 20 TN 6 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) - 7 Empfohlene Vorkenntnisse - 8 Prüfungsformen Studienleistungen in Form eines Gesprächs mit einer Dauer von ca. 30 Minuten in den beiden gewählten Wahlpflichtfächern. Eine Klausur mit einem Umfang von 1,5 - 2 h oder eine mündliche Prüfung mit einem Umfang von 30 – 45 Minuten in dem Pflichtfach als Modulabschlussprüfung. 9 Voraussetzungen für a) die Teilnahme an Prüfungen bzw. b) die Vergabe von Kreditpunkten a) Erfolgreich absolvierte Studienleistungen b) Bestandene Modulabschlussprüfung 10 Modulbeauftragter Prof. Dr. E. Kenig Verfahrenstechnische Prozesse Nummer 23 Workload 360 h Credits 12 Studiensemester 1., 2. Sem. Häufigkeit des Angebots Jedes Jahr Dauer 2 Semester 1 Lehrveranstaltungen LV-Nr. Lehrformen, Semester Kontaktzeit Selbststudium Partikelsynthese L.104.32231 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Anlagentechnik L.104.31274 V2 Ü1, WS 45 h 75 h CFD-Methoden in der Verfahrenstechnik L.104.31240 V1 Ü2, SS 45 h 75 h Chemische Verfahrenstechnik II L.032.43140 V2, Ü1, WS 45 h 75 h Prozessmodellierung und -simulation L.104.32255 V1 Ü3, SS 60 h 60 h Rechnergestützte Modellierung in der Fluidverfahrenstechnik L.104.31290 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Rheologie L.104.32250 V2 P1, WS 45 h 75 h Statistische Methoden der Verfahrenstechnik L.104.32221 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Das Modul besteht aus drei Veranstaltungen. Die erste Veranstaltung ist Pflicht, und es sind zwei weitere Veranstaltungen aus der obigen Liste zu wählen. -40- 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden kennen die relevanten Elementarprozesse bei der Partikelsynthese sowie deren formelmäßige Beschreibung. Sie kennen die wichtigsten Prozessvarianten zur Partikelsynthese in flüssiger Phase und in der Gasphase. Die Studierenden sind insbesondere in der Lage, diese Prozessvarianten anhand der dort relevanten Elementarprozesse zu analysieren und Abhängigkeiten von den jeweiligen Betriebsparametern abzuleiten und zu interpretieren. Sie können entsprechende Reaktoren ingenieursmäßig auslegen. Die Studierende kennen weitere exemplarische Bereiche verfahrenstechnischer Prozesse (z.B. chemische Reaktoren) und Methoden (z.B. CFD, Rheologie, Statistik) und können diese auf einfache verfahrenstechnische Problemstellungen anwenden und die Ergebnisse bewerten. 3 Inhalte Partikelsynthese: • Relevante Elementarprozesse: Homogene / heterogene Keimbildung, Agglomeration, Bruch, Wachstum, Sintern, Ostwald-Reifung • Nasschemische Partikelsynthese: Fällung, Kristallisation • Gasphasensynthese: Heißwandreaktor, Flammensynthese, Plasmareaktor, Laserverdampfung Die Inhalte der weiteren Veranstaltungen sind in PAUL beschrieben. 4 Lehrformen Vorlesungen, Übungen, Selbststudium, Praktikum 5 Gruppengröße Vorlesung: 120 TN, Übung: 20 TN, Praktikum: 15 TN 6 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen) - 7 Empfohlene Vorkenntnisse - 8 Prüfungsformen Studienleistungen in Form eines Gesprächs mit einer Dauer von ca. 30 Minuten in den beiden gewählten Wahlpflichtfächern. Eine Klausur mit einem Umfang von 1,5 - 2 h oder eine mündliche Prüfung mit einem Umfang von 30 – 45 Minuten in dem Pflichtfach als Modulabschlussprüfung. 9 Voraussetzungen für a) die Teilnahme an Prüfungen bzw. b) die Vergabe von Kreditpunkten a) Erfolgreich absolvierte Studienleistungen b) Bestandene Modulabschlussprüfung 10 Modulbeauftragter Prof. Dr. H.-J. Schmid -41- Verlässlichkeit mechatronischer Systeme Nummer 24 Workload 360 h Credits 12 Studiensemester 1., 2. Sem. Häufigkeit des Angebots Jedes Jahr Dauer 2 Semester 1 Lehrveranstaltungen LV-Nr. Lehrformen, Semester Kontaktzeit Selbststudium Verlässlichkeit mechatronischer Systeme L.104.12287 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Schwingungsmessung und -analyse L.104.12246 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Betriebsfestigkeit L.104.13265 V2 Ü1, SS 45 h 75 h Materialermüdung L.104.23230 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Methoden des Qualitätsmanagements L.104.11231 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Sicherheitstechnik und –management L.104.32273 V3, WS 45 h 75 h Innovations- und Entwicklungsmanagement L.104.51210 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Bruchmechanik L.104.22230 V2 P1, SS 45 h 75 h Systems Engineering L.104.51270 V2 Ü1, WS 45 h 75 h Das Modul besteht aus drei Veranstaltungen. Die erste Veranstaltung ist Pflicht, und es sind zwei weitere Veranstaltungen aus der obigen Liste zu wählen. 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden können die Grundlagen hinsichtlich der Verlässlichkeit mechatronischer Systeme geglie-dert wiedergeben. Sie wählen Methoden zur qualitativen und quantitativen Zuverlässigkeitsbewertung anwendungsgerecht aus. Dabei können sie die Vor- und Nachteile der einzelnen Methoden beurteilen. Darüber hinaus können die Studierenden erläutern, wie Verlässlichkeitsaspekte im Entwicklungsprozess von mechatronischen Systemen Berücksichtigung finden. Sie sind in der Lage, Verfahren zur Berechnung des Bauteilverhaltens darzulegen und an ausgewählten Beispielen anzuwenden. 3 Inhalte Verlässlichkeit mechatronischer Systeme: • Grundlagen der Zuverlässigkeitsberechnung • Planung und Auswertung von Lebensdauerversuchen • Qualitative und quantitative Methoden zur Zuverlässigkeitsbewertung • Analyse reparierbarer Systeme • Zustandsüberwachung mechatronischer Systeme • Verlässlichkeit mechanischer, elektronischer und informationsverarbeitender Komponenten Die Inhalte der weiteren Veranstaltungen sind in PAUL beschrieben. 4 Lehrformen Vorlesungen, Übungen, Selbststudium, Praktikum 5 Gruppengröße Vorlesung: 120 TN, Übung: 20 TN, Praktikum: 15 TN herausgeber präsidium der universität paderborn warburger str. 100 33098 paderborn http://www.uni-paderborn.de Issn 2199-2819