Modulhandbuch OSA

Optische Spektroskopie und Anwendungen

Master Elektrotechnik 2020

PDF Studiengangsverzeichnis Studienverlaufspläne Master Elektrotechnik

Version: 1 | Letzte Änderung: 29.09.2019 20:30 | Entwurf: 0 | Status: vom Modulverantwortlichen freigegeben | Verantwortlich: Gartz

Anerkannte Lehrveran­staltungen OSA_Gartz
Gültig ab Sommersemester 2021
Fachsemester 2
Dauer 1 Semester
ECTS 5
Zeugnistext (de) Optische Spektroskopie und Anwendungen
Zeugnistext (en) Optical Spectroscopy and Applications
Unterrichtssprache deutsch oder englisch
abschließende Modulprüfung Ja
Inhaltliche Voraussetzungen
Handlungsfelder
Forschung: Von der Grundlagenforschung bis hin zur Industrieforschung und der Qualifikation für ein Promotionsstudium. Entwicklung: Algorithmen, Software, Verfahren , Geräte, Komponenten und Anlagen.
Qualitätskontrolle von Produkten und Prozessen, Mess- und Prüftechnologien, Zertifizierungsprozesse.
Produktion: Planung, Konzeption, Instandhaltung, Überwachung und Betrieb.
Koordination und Leitung von Arbeitsgruppen, international verteilt arbeitender Teams, Koordination von Planungs- und Fertigungsprozessen, sowie Produktmanagement.
IT Administration, Projektcontrolling einschließlich Budget. Tätigkeiten im höheren Dienst in Verwaltung, Behörden und Ministerien.
Modulprüfung
Benotet Ja
Konzept Mündliche Prüfung, in der die Studierenden ihre während des Semesters durchgeführten Projekte vorstellen, erklären und dabei zeigen, dass sie die in der Vorlesung erarbeitet Fachbegriffen, Theorien und Verfahren verstehen und anwenden können, die Anforderungen ihrer Projektaufgabe analysiert haben und eine Lösung ihrer Projektaufgabe synthetisiert haben und im Prüfungsgespräch bewerten können.
Frequenz Jedes Semester
Learning Outcomes
ID Learning Outcome
LO1 Was: Die Studierenden können optische Messprobleme analysieren und eigene Spektrometer-Systeme synthetisieren und hinsichtlich der optischen und wirtschaftlichen Eigenschaften bewerten. Sie können Spektrometer designen, konstruieren, realisieren und damit die aus den Kundenanforderungen extrahierten Messgrößen optimal bestimmen und die Ergebnisse interpretieren.
Womit: indem die Studierenden mittels der Projektarbeit die in den Vorlesungen vermittelten Theorien anwenden, beurteilen und bewerten, mittels eigener Recherchen und Projektbesprechungen ihren Lösungsansatz entwickeln, realisieren und in eigenen Vorträgen darstellen, präsentieren und bewerten,
Wozu: um später in Entwicklungsabteilungen von optischen Messtechnikunternehmen Messprobleme zu verstehen, zu analysieren, konstruktive Lösungen zu erarbeiten und zu realisieren bis zum serienreifen Endprodukt. Um als beratende Ingenieure Kundenprobleme zu analysieren und mit am Markt befindlichen Systemen Applikationen zu erstellen, die die optischen Messprobleme lösen oder am Markt befindliche Messsysteme beurteilen und bewerten können, ob sie zur Lösung geeignet sind. Um erarbeitete oder bewertete optische Lösungen wissenschaftlich einwandfrei zu präsentieren.
Kompetenzen
Kompetenz Ausprägung
Komplexe technische Systeme entwickeln diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe technische Systeme prüfen diese Kompetenz wird vermittelt
MINT Fachwissen erweitern und vertiefen diese Kompetenz wird vermittelt
Studienrichtungsspezifisches Fachwissen erweitern und vertiefen diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe Systeme analysieren diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe Systeme abstrahieren diese Kompetenz wird vermittelt
Modelle komplexer Systeme bewerten diese Kompetenz wird vermittelt
Forschungs- und Entwicklungs-Ergebnisse darstellen diese Kompetenz wird vermittelt
Situations- und sachgerecht argumentieren diese Kompetenz wird vermittelt
Projekte organisieren diese Kompetenz wird vermittelt
Projekte erfolgreich leiten Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
Anerkannte Methoden für wissenschaftliches Arbeiten beherrschen diese Kompetenz wird vermittelt
Sprachliche und interkulturelle Fähigkeiten anwenden diese Kompetenz wird vermittelt

Inhaltliche Voraussetzungen
Handlungsfelder
Forschung: Von der Grundlagenforschung bis hin zur Industrieforschung und der Qualifikation für ein Promotionsstudium. Entwicklung: Algorithmen, Software, Verfahren , Geräte, Komponenten und Anlagen.
Qualitätskontrolle von Produkten und Prozessen, Mess- und Prüftechnologien, Zertifizierungsprozesse.
Produktion: Planung, Konzeption, Instandhaltung, Überwachung und Betrieb.
Koordination und Leitung von Arbeitsgruppen, international verteilt arbeitender Teams, Koordination von Planungs- und Fertigungsprozessen, sowie Produktmanagement.
IT Administration, Projektcontrolling einschließlich Budget. Tätigkeiten im höheren Dienst in Verwaltung, Behörden und Ministerien.
Learning Outcomes
ID Learning Outcome
LO1 Was: Die Studierenden können optische Messprobleme analysieren und eigene Spektrometer-Systeme synthetisieren und hinsichtlich der optischen und wirtschaftlichen Eigenschaften bewerten. Sie können Spektrometer designen, konstruieren, realisieren und damit die aus den Kundenanforderungen extrahierten Messgrößen optimal bestimmen und die Ergebnisse interpretieren.
Womit: indem die Studierenden mittels der Projektarbeit die in den Vorlesungen vermittelten Theorien anwenden, beurteilen und bewerten, mittels eigener Recherchen und Projektbesprechungen ihren Lösungsansatz entwickeln, realisieren und in eigenen Vorträgen darstellen, präsentieren und bewerten,
Wozu: um später in Entwicklungsabteilungen von optischen Messtechnikunternehmen Messprobleme zu verstehen, zu analysieren, konstruktive Lösungen zu erarbeiten und zu realisieren bis zum serienreifen Endprodukt. Um als beratende Ingenieure Kundenprobleme zu analysieren und mit am Markt befindlichen Systemen Applikationen zu erstellen, die die optischen Messprobleme lösen oder am Markt befindliche Messsysteme beurteilen und bewerten können, ob sie zur Lösung geeignet sind. Um erarbeitete oder bewertete optische Lösungen wissenschaftlich einwandfrei zu präsentieren.
Kompetenzen
Kompetenz Ausprägung
Komplexe technische Systeme entwickeln diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe technische Systeme prüfen diese Kompetenz wird vermittelt
MINT Fachwissen erweitern und vertiefen diese Kompetenz wird vermittelt
Studienrichtungsspezifisches Fachwissen erweitern und vertiefen diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe Systeme analysieren diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe Systeme abstrahieren diese Kompetenz wird vermittelt
Modelle komplexer Systeme bewerten diese Kompetenz wird vermittelt
Forschungs- und Entwicklungs-Ergebnisse darstellen diese Kompetenz wird vermittelt
Situations- und sachgerecht argumentieren diese Kompetenz wird vermittelt
Projekte organisieren diese Kompetenz wird vermittelt
Projekte erfolgreich leiten Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
Anerkannte Methoden für wissenschaftliches Arbeiten beherrschen diese Kompetenz wird vermittelt
Sprachliche und interkulturelle Fähigkeiten anwenden diese Kompetenz wird vermittelt

Typ Vorlesung
Separate Prüfung Nein
Exempla­rische inhaltliche Operatio­nalisierung Durch die Behandlung einer konkreten Messaufgabe, der optischen Schichtdickenbestimmung erfolgt eine Motivation der Studierenden.
Es werden Kenntnisse über Grundlagen der Spektroskopie, des Aufbaus von Spektrometern, wie Prismen-, Gitter- und Fourier-Spektrometer und Spektroskopie aufgebaut.
Anhand der Kenngrößen von Spektrometern, spektrales Auflösungsvermögen, Beugungseffizienz und freier Spektralbereich lernen die Studierenden Spektrometersysteme für spezielles Anwendungen zu unterscheiden und auszuwählen.
Die Studierenden kennen den unterschiedlichen Aufbau und die Anwendungsgebiete verschiedenster Spektrometer.
Die Studierenden sind in der Lage, ein Spektrometer für vorgegebene Messaufgaben auszulegen. Sie haben die Kompetenz, sicher die relevanten Elemente, wie diffraktives optisches Bauteil, Detektor und abbildende Optik auszuwählen. Die Studierenden sind in der Lage, gezielt die Aufgabenstellungen aus dem Bereich der optischen Spektroskopie zu analysieren. Sie sind in der Lage, die erworbenen Kenntnisse zur Auswahl und zum Einsatz von unterschiedlichsten, optischen Spektrometern anzuwenden, um mit diesen verschiedensten, optischen Aufgabenstellungen zu lösen.
Typ Projekt
Separate Prüfung Nein
Exempla­rische inhaltliche Operatio­nalisierung Die Studierenden bearbeiten im Team von maximal 2 Personen eine Projektaufgabe aus dem Bereich der optischen Spektroskopie.
Bei qualifizierter Fragestellung können auch Vorschläge der Studenten/innen als Projektaufgabe bearbeitet werden.
Beispiele solcher Projektaufgaben sind: Aufbau eines Fourier-Spektrometers mit speziellen Eigenschaften, Aufbau eines optischen Monochromators, Ausmessen der Fraunhofer Linien des Sonnenspektrums.
Zu Beginn des Themas stellt das Team in einer Präsentation einen selbst erstellten Zeitplan und eine Projektskizze vor. Ebenfalls werden die analysierten Anforderungen der Projektaufgabe präsentiert und diskutiert.
Nach Ablauf der halben Zeit, erfolgt die Milestone Präsentation, bei der kritisch die erreichten Teilziele und Arbeitsergebnisse bewertet werden. Ebenfalls werden die Lösungsvorschläge hinterfragt und  Verbesserungsmöglichkeiten diskutiert.
In der Abschlusspräsentation werden das aufgebaute System und die Messergebnisse vorgestellt und diskutiert und bewertet.

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