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Tools (To)5 ECTS (englische Bezeichnung: Tools)
(Prüfungsordnungsmodul: Tools)
Modulverantwortliche/r: Clemens Stierstorfer, Wolfgang Wirth Lehrende:
Wolfgang Wirth, Clemens Stierstorfer
Startsemester: |
SS 2021 | Dauer: |
2 Semester | Turnus: |
halbjährlich (WS+SS) |
Präsenzzeit: |
90 Std. | Eigenstudium: |
60 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
Inhalt:
Software für die Mathematik:
Einführung in den Umgang mit dem Mathematik-Paket MATLAB anhand von Beispielen aus der Schulmathematik und der linearen Algebra.
1. Versuch: Einführung in das Programmpaket, Datentypen in MATLAB, Skriptdateien und Funktionen, MATLAB-Sprachkonstrukte
2. Versuch: Grafische Ausgabe, zwei- und dreidimensionale Darstellungen, Darstellung von komplexen Zahlen 3. Versuch: Eigenschaften von Matrizen, spezielle MATLAB-Befehle für die lineare Algebra, lineare Gleichungssysteme und Gauß'sche Elimination, Eigenwerte und Eigenvektoren
4. Versuch: Polynome in MATLAB, Horner-Schema, Nullstellensuche und numerische Suchverfahren, Polynomapproximation, Methode der kleinsten Quadrate
5. Versuch: symbolisches Rechnen mit MATLAB, symbolisches Rechnen mit Matrizen (Gleichungssysteme), symbolisches Rechnen mit Funktionen (Kurvendiskussion) Kurs Technisches Zeichnen:
Der Kurs lehrt die geeignete Darstellung und normgerechte Ausführung von Konstruktionszeichnungen vorzugsweise aus den Bereichen Maschinen- und Anlagenbau. Schwerpunkt:
Fertigungsgerechte Konstruktion
Bemaßungsregeln
Kennzeichnung von Werkstoffen und Oberflächengüten
Berechnung und Angabe von Toleranzen - Darstellung von Normteilen
Diagramme
Fließbilder
CAD
Lernziele und Kompetenzen:
Software für die Mathematik:
Die Studierenden erlernen anhand ausgewählter, grundlegender Beispiele die Anwendung des "Software-Tools“ Matlab zur Lösung mathematischer bzw. ingenieurwissenschaftlicher Problemstellungen. Die Studierenden
unterscheiden die verschiedenen Datentypen in MATLAB und erstellen Variablen für Vektoren bzw. Matrizen; sie wenden die grundlegenden Rechenoperationen auf diese Variablen an.
erstellen eigene Skriptdateien und entwerfen eigene Funktionen; hierzu verwenden sie u.a. Schleifen, bedingte Anweisungen und Verzweigungen.
können mathematische Funktionen einer Variablen grafisch ausgeben und Interpolationswerkzeuge anwenden.
nutzen die Möglichkeiten der dreidimensionalen Darstellung für Funktionen mehrerer Veränderlicher.
können komplexwertige Problemstellungen, wie sie in der Elektrotechnik üblich sind, visualisieren.
lösen lineare Gleichungssysteme numerisch mit MATLAB und implementieren dazu eigene Funktionen; sie berechnen die Eigenwerte und Eigenvektoren von Matrizen; sie nutzen den Satz von Cayley-Hamilton für die effiziente Berechnung von Matrixpotenzen.
werten Polynome mit MATLAB numerisch aus und implementieren dazu eigene Funktionen; sie nutzen MATLAB für die Berechnung von Produkten und Summen von Polynomen und differenzieren Polynome; sie erstellen eigene Funktionen für die numerische Nullstellensuche und approximieren Funktionen mit Polynomen;
lösen symbolische Gleichungssysteme mit MATLAB und führen eine Kurvendiskussion mit MATLAB bzw. der zugehörigen "Symbolic MATH Toolbox" durch; sie bestimmen mit MATLAB die Oberfläche und das Volumen von Rotationskörpern.
Lern- bzw. Methodenkompetenz
Selbstkompetenz
Die Studierenden erkennen die notwendigen reglementierten Abläufe des Praktikums und organisieren ihre Arbeit entsprechend (Pünktlichkeit, Anwesenheitspflicht, Vorbereitung, Dokumentation der Ergebnisse).
Sozialkompetenz
Die Studierenden fertigen in Paaren die geforderte Vorbereitung an und lösen gemeinsam als Paar die Praktikumsaufgaben im Rechnerraum.
Sie können sich über die gestellten mathematischen/programmiertechnischen Probleme austauschen und die erarbeiteten Lösungen als Kleingruppe den Betreuern präsentieren und erläutern.
Kurs Technisches Zeichnen:
Die Studierenden:
verfügen über grundlegende Kenntnisse der normgerechten Darstellung von Bauteilen und Baugruppen in Konstruktionszeichnungen
sind mit Zeichnungslesen vertraut
sind fähig, normgerechte technische Zeichnungen selbständig anzufertigen
erkennen Maschinenelemente in technischen Zeichnungen
sind in der Lage, Fließbildern unterschiedlichen Detaillierungsgrades zu verstehen und damit Prozesse der Verfahrenstechnik zu beschreiben
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
- Energietechnik (Bachelor of Science): 1-2. Semester
(Po-Vers. 2015w | TechFak | Energietechnik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Tools)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Übung Technisches Zeichnen (Prüfungsnummer: 20501)
(englischer Titel: Tutorial: Technical Drawing)
- Studienleistung, Übungsleistung, Dauer (in Minuten): 90, unbenotet, 2.5 ECTS
- weitere Erläuterungen:
Klausur
- Erstablegung: SS 2021, 1. Wdh.: WS 2021/2022
1. Prüfer: | Wolfgang Wirth |
Studienleistung zu Software für die Mathematik (Prüfungsnummer: 35711)
(englischer Titel: Coursework Achievement: Software for Mathematics)
- Studienleistung, Praktikumsleistung, unbenotet, 2.5 ECTS
- weitere Erläuterungen:
Es sind 5 Versuche zu absolvieren. Diese sind in den Kursunterlagen beschrieben.
Jeder Versuch ist zu Hause schriftlich vorzubereiten, die Vorbereitung wird zu Beginn eines jeden Versuch überprüft und bewertet (ausreichend/nicht ausreichend).
Die Ergebnisse eines jeden Versuchsabschnitts sind während der Versuchsdurchführung auf den Versuchsrechnern vorzuhalten und werden zum Abschluss des Versuchs überprüft (ausreichend/nicht ausreichend). Eine schriftliche Dokumentation ist nicht erforderlich.
Zum Betehen des Praktikums sind fünf ausreichende Versuchsvorbereitungen und fünf ausreichende Versuchsdurchführungen notwendig.
- Erstablegung: SS 2021, 1. Wdh.: WS 2021/2022
1. Prüfer: | Clemens Stierstorfer |
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