Modulhandbuch OMT

Anwendungen optischer Messtechniken

Bachelor Optometrie 2021

PDF Studiengangsverzeichnis Studienverlaufspläne Bachelor Optometrie

Version: 1 | Letzte Änderung: 01.11.2020 14:58 | Entwurf: 0 | Status: vom Modulverantwortlichen freigegeben | Verantwortlich: Gartz

Anerkannte Lehrveran­staltungen OMT_Gartz
Gültig ab Wintersemester 2023/24
Fachsemester 3
Dauer 1 Semester
ECTS 5
Zeugnistext (de) Anwendungen optischer Messtechniken
Zeugnistext (en) Applications of optical measurement techniques
Unterrichtssprache deutsch oder englisch
abschließende Modulprüfung Ja
Inhaltliche Voraussetzungen
Handlungsfelder
Auslegung, Entwicklung und Anwendung optischer Komponenten und Systeme
Verständnis der physiologischen und anatomischen am Sehprozesse beteiligten biologischen Bereiche, Einordnen und Bewerten klinischer Studien
Untersuchung optischer Wahrnehmungsprozesse und -veränderungen
Modulprüfung
Benotet Ja
Konzept Klausuren mit differenzierten Aufgabentypen der Taxonomiestufen Verstehen, Anwenden, Analysieren und Synthetisieren.
D.h., in den Aufgaben müssen die Begriffe, wie CCD, CMOS, Thermische und quantenmechanische Optische Detektoren verstanden und angewendet werden, ebenso wie das Verfahren der Erzeugung eines thermischen Detektorsignals.
Die optischen und elektronischen Zusammenhänge, wie z.B. die quantenmechanische Erzeugung von Elektron-Loch-Paaren, müssen zur Lösung von zu analysierenden optometrischen, optischen Fragestellungen verstanden und angewendet werden können.
Verstandene und erinnerte Formeln und Prinzipien müssen zur Lösung neuer Aufgabentypen umgestellt und kombiniert (synthetisiert) werden.
Frequenz Jedes Semester
Learning Outcomes
ID Learning Outcome
LO1 Was: Die Studierenden können optische Detektoren, Spektroskopieverfahren und Reflektometriesysteme vergleichen, analysieren, beurteilen und bewerten und diese in der Optometrie anwenden,
Womit: indem sie in Vorträgen die verschiedenen physikalischen Strahlungsdetektions- Verfahren, konkrete Vertreter und den physikalischen Aufbau von Detektoren und Grundlegendes zur optischen Spektroskopie und u.v.m. kennen lernen, sowie in Übungen selbstständig vertiefen.
Indem sie in Praktikumsversuchen die Theorien, eigenen Berechnungen und selbst erstellten Programme durch Experimente verifizieren,
Wozu: um später in Entwicklungsabteilungen von optischen Messtechnikunternehmen Messprobleme zu verstehen, zu analysieren, konstruktive Lösungen zu erarbeiten und zu realisieren. Um als beratende Ingenieure Kundenprobleme zu analysieren und mit am Markt befindlichen Systemen Applikationen zu erstellen, die die optometrieschen, optischen Messprobleme lösen oder am Markt befindliche Messsysteme auswählen, beurteilen und bewerten, ob sie zur Lösung in der Augenheilkunde geeignet sind."
Kompetenzen
Kompetenz Ausprägung
Finden sinnvoller Grenzen innerhalb des Sehprozesses diese Kompetenz wird vermittelt
Abstrahieren diese Kompetenz wird vermittelt
Optische Vorgänge in Realweltproblemen erkennen und erklären diese Kompetenz wird vermittelt
Erkennen, Verstehen und analysieren technischer und medizinischer Zusammenhänge diese Kompetenz wird vermittelt
MINT Modelle nutzen diese Kompetenz wird vermittelt
Augenoptische Systeme simulieren Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
Augenoptische Systeme analysieren diese Kompetenz wird vermittelt
Augenoptische Systeme prüfen Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
Informationen beschaffen und auswerten diese Kompetenz wird vermittelt
Optometrische Zusammenhänge darstellen und erläutern Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
Arbeitsergebnisse bewerten diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe Aufgaben im Team bearbeiten Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
In unsicheren Situationen entscheiden diese Kompetenz wird vermittelt
Sich selbst organisieren und reflektieren diese Kompetenz wird vermittelt
Sprachliche und interkulturelle Fähigkeiten anwenden diese Kompetenz wird vermittelt

Inhaltliche Voraussetzungen
Handlungsfelder
Auslegung, Entwicklung und Anwendung optischer Komponenten und Systeme
Verständnis der physiologischen und anatomischen am Sehprozesse beteiligten biologischen Bereiche, Einordnen und Bewerten klinischer Studien
Untersuchung optischer Wahrnehmungsprozesse und -veränderungen
Learning Outcomes
ID Learning Outcome
LO1 Was: Die Studierenden können optische Detektoren, Spektroskopieverfahren und Reflektometriesysteme vergleichen, analysieren, beurteilen und bewerten und diese in der Optometrie anwenden,
Womit: indem sie in Vorträgen die verschiedenen physikalischen Strahlungsdetektions- Verfahren, konkrete Vertreter und den physikalischen Aufbau von Detektoren und Grundlegendes zur optischen Spektroskopie und u.v.m. kennen lernen, sowie in Übungen selbstständig vertiefen.
Indem sie in Praktikumsversuchen die Theorien, eigenen Berechnungen und selbst erstellten Programme durch Experimente verifizieren,
Wozu: um später in Entwicklungsabteilungen von optischen Messtechnikunternehmen Messprobleme zu verstehen, zu analysieren, konstruktive Lösungen zu erarbeiten und zu realisieren. Um als beratende Ingenieure Kundenprobleme zu analysieren und mit am Markt befindlichen Systemen Applikationen zu erstellen, die die optometrieschen, optischen Messprobleme lösen oder am Markt befindliche Messsysteme auswählen, beurteilen und bewerten, ob sie zur Lösung in der Augenheilkunde geeignet sind."
Kompetenzen
Kompetenz Ausprägung
Finden sinnvoller Grenzen innerhalb des Sehprozesses diese Kompetenz wird vermittelt
Abstrahieren diese Kompetenz wird vermittelt
Optische Vorgänge in Realweltproblemen erkennen und erklären diese Kompetenz wird vermittelt
Erkennen, Verstehen und analysieren technischer und medizinischer Zusammenhänge diese Kompetenz wird vermittelt
MINT Modelle nutzen diese Kompetenz wird vermittelt
Augenoptische Systeme simulieren Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
Augenoptische Systeme analysieren diese Kompetenz wird vermittelt
Augenoptische Systeme prüfen Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
Informationen beschaffen und auswerten diese Kompetenz wird vermittelt
Optometrische Zusammenhänge darstellen und erläutern Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
Arbeitsergebnisse bewerten diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe Aufgaben im Team bearbeiten Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
In unsicheren Situationen entscheiden diese Kompetenz wird vermittelt
Sich selbst organisieren und reflektieren diese Kompetenz wird vermittelt
Sprachliche und interkulturelle Fähigkeiten anwenden diese Kompetenz wird vermittelt

Typ Vorlesung / Übungen
Separate Prüfung Ja
Exempla­rische inhaltliche Operatio­nalisierung Charakterisieren, Verstehen und Anwenden von Thermischen- und Quantenmechanischen- Optischen Detektoren in der Optometrie.
Berechnen des Reflektionsvermögens aus Brechzahl und Schichtdicke z.B. zur Entspiegelung von Brillengläsern;
Charakterisieren von optischen Gittern bezgl. des nutzbaren Spektralbereichs, der Auflösung. Anwendung von optischen Gittern zur berührungslosen Temperaturmessung;
Bestimmung der Schichtdicke von z. B. Antireflexschichten aus Spektralen Messungen;
Erkennen und Verstehen des Zeitverhaltens von optischen Detektoren;
Auswählen von Lichtleitern für spezielle Aufgaben der optischen Messtechnik;
Beurteilen der Messgenauigkeit von optischen Messsystemen zur Vermessung von Augen;
Charakterisieren von verschiedenartigen Spektrometersystemen;
Separate Prüfung
Benotet Nein
Frequenz Einmal im Jahr
Voraussetzung für Teilnahme an Modulprüfung Nein
Konzept In Präsenzübungen und Selbstlernaufgaben werden z.B. die Gittergleichung, das Auflösungsvermögen, der freie nutzbare Spektralbereich und die Extinktion basierend auf den verstandenen optischen Grundprinzipien und Begriffen berechnet.
Es wird überprüft, ob die Grundbegriffe und optischen Prinzipien verstanden wurden und angewendet werden können.
Neue Aufgabentypen werden vorgestellt, die analysiert und gelöst werden müssen, basierend auf den verstanden Prinzipien und Formeln, die dazu umgestellt und kombiniert werden müssen.
Typ Praktikum
Separate Prüfung Ja
Exempla­rische inhaltliche Operatio­nalisierung Messung der Transmissionseigenschaften von Filtern mit Hilfe von Spektrometern z.B. für Brillentönungen;
Kalibrierung des Spektrometers für die Messung von Lichtquellen z.B. für Spaltlampen;
Messung und Besimmung der Schichtdicke und Brechzahl einer dünnen, transparenten Entspiegelungs-Schicht von Brillengläsern;
Vergleich der Messwerte mit theoretischen Werten;
Aufbau eines Photodioden basierten optischen Messsystems als Mdell einer Sehzelle des Auges;
Messung der Lichtgeschwindigkeit und Diskussion der Messgenauigkeit;
Inbetriebnahme und Justage eines Zweistrahlinterferometers;
Bestimmung der Brechzahl von Luft mit Hilfe eine Zweistrahlinterferometers;
Separate Prüfung
Benotet Nein
Frequenz Einmal im Jahr
Voraussetzung für Teilnahme an Modulprüfung Nein
Konzept In der Vorbesprechung zum Praktikum, dass möglichst in Teamarbeit durchgeführt wird, werden die notwendigen Grundbegriffe abgefragt und das Verständnis der verschieden Versuchsabläufe.
In den Praktikumsprotokollen und den dazugehörigen Besprechungen wird die korrekte Anwendung der optischen Grundbegriffe, Formeln, Verfahren und das Analysieren und Darstellen des Lösungswegs überprüft.

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