| Anerkannte Lehrveranstaltungen |
OSE_Weigand, BS_Weigand
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| Gültig ab |
Wintersemester 2020/21 |
| Fachsemester |
1 |
| Modul ist Bestandteil des Studienschwerpunkts | PHO - Optische Technologien |
|---|
| Dauer |
1 Semester |
| ECTS |
5 |
| Zeugnistext (de) |
Computersimulation in der Optik |
| Zeugnistext (en) |
Computer Simulation in Optics |
| Unterrichtssprache |
deutsch und englisch |
| abschließende Modulprüfung |
Ja |
Inhaltliche Voraussetzungen
Handlungsfelder
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Forschung: Von der Grundlagenforschung bis hin zur Industrieforschung und der Qualifikation für ein Promotionsstudium. Entwicklung: Algorithmen, Software, Verfahren , Geräte, Komponenten und Anlagen.
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| 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 |
Der Leistungsnachweis basiert auf einem Softwareprojekt. Die entsprechende Projektarbeit wird in der Präsenz des Praktikums begonnen und betreut. Zusätzlich erfolgt außerhalb der Präsenz eine Betreuung der Projektarbeit, ähnlich der Betreuung von Abschlussarbeiten.
Vorraussetzung zur Prüfungszulassung ist die Anfertigung einer Support-Anfrage in englischer Sprache. Die Supportanfrage kann beispielsweise ein Fehlerbericht oder eine Feature-Anfrage sein und muss mindestens ein Systemfile der Simulationssoftware zum Gegenstand der Erläuterung besitzen. |
| Frequenz |
Einmal im Jahr |
Learning Outcomes
| ID |
Learning Outcome |
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LO1
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Kompetenz zum Aufbau, zur Analyse, zur Optimierung und Auslegung beleuchtungsoptischer Systeme unter Zuhilfenahme von Software basierend auf nicht-sequentiellem Raytrace.
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LO2
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Kompetenz für Software-Entwicklung im Umfeld der Computersimulation (Makro-Programmierung mit Skript-Sprachen, z.B. zum Steuern des In- oder Outputs von Simulationen).
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LO3
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Kompetenz zum Erwerb vertiefter Fertigkeiten im Bereich nicht-sequentieller Raytrace-Simulation durch eigenständiges Durcharbeiten von Literatur und Software-Dokumentation, sowie der Einbeziehung des technischen Supports der Software zu einer speziellen Thematik.
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Kompetenzen
| Kompetenz |
Ausprägung |
|
Komplexe technische Systeme prüfen
|
diese Kompetenz wird vermittelt
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|
MINT Fachwissen erweitern und vertiefen
|
diese Kompetenz wird vermittelt
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Studienrichtungsspezifisches Fachwissen erweitern und vertiefen
|
diese Kompetenz wird vermittelt
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Komplexe technische Systeme entwickeln
|
diese Kompetenz wird vermittelt
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Komplexe Systeme analysieren
|
diese Kompetenz wird vermittelt
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|
Komplexe Systeme abstrahieren
|
diese Kompetenz wird vermittelt
|
|
Modelle komplexer Systeme bewerten
|
diese Kompetenz wird vermittelt
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Anerkannte Methoden für wissenschaftliches Arbeiten beherrschen
|
diese Kompetenz wird vermittelt
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Komplexe wissenschaftliche Aufgaben selbständig bearbeiten
|
diese Kompetenz wird vermittelt
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|
Fachliche Führungs- und Entscheidungsverantwortung übernehmen
|
diese Kompetenz wird vermittelt
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|
Forschungs- und Entwicklungs-Ergebnisse darstellen
|
diese Kompetenz wird vermittelt
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|
Situations- und sachgerecht argumentieren
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diese Kompetenz wird vermittelt
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Inhaltliche Voraussetzungen
Handlungsfelder
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Forschung: Von der Grundlagenforschung bis hin zur Industrieforschung und der Qualifikation für ein Promotionsstudium. Entwicklung: Algorithmen, Software, Verfahren , Geräte, Komponenten und Anlagen.
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| 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 |
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LO1
|
Kompetenz zum Aufbau, zur Analyse, zur Optimierung und Auslegung beleuchtungsoptischer Systeme unter Zuhilfenahme von Software basierend auf nicht-sequentiellem Raytrace.
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LO2
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Kompetenz für Software-Entwicklung im Umfeld der Computersimulation (Makro-Programmierung mit Skript-Sprachen, z.B. zum Steuern des In- oder Outputs von Simulationen).
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LO3
|
Kompetenz zum Erwerb vertiefter Fertigkeiten im Bereich nicht-sequentieller Raytrace-Simulation durch eigenständiges Durcharbeiten von Literatur und Software-Dokumentation, sowie der Einbeziehung des technischen Supports der Software zu einer speziellen Thematik.
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Kompetenzen
| Kompetenz |
Ausprägung |
|
Komplexe technische Systeme prüfen
|
diese Kompetenz wird vermittelt
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MINT Fachwissen erweitern und vertiefen
|
diese Kompetenz wird vermittelt
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Studienrichtungsspezifisches Fachwissen erweitern und vertiefen
|
diese Kompetenz wird vermittelt
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Komplexe technische Systeme entwickeln
|
diese Kompetenz wird vermittelt
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|
Komplexe Systeme analysieren
|
diese Kompetenz wird vermittelt
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|
Komplexe Systeme abstrahieren
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diese Kompetenz wird vermittelt
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Modelle komplexer Systeme bewerten
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diese Kompetenz wird vermittelt
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Anerkannte Methoden für wissenschaftliches Arbeiten beherrschen
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diese Kompetenz wird vermittelt
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Komplexe wissenschaftliche Aufgaben selbständig bearbeiten
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diese Kompetenz wird vermittelt
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Fachliche Führungs- und Entscheidungsverantwortung übernehmen
|
diese Kompetenz wird vermittelt
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|
Forschungs- und Entwicklungs-Ergebnisse darstellen
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diese Kompetenz wird vermittelt
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Situations- und sachgerecht argumentieren
|
diese Kompetenz wird vermittelt
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| Typ |
Vorlesung / Übungen |
| Separate Prüfung |
Nein |
| Exemplarische inhaltliche Operationalisierung |
Modellierung von optischen Systemen oder optischen Konfigurationen, die als exemplarische Laboraufbauten vorliegen, mittels Simulationssoftware. Geeignete Modifizierung von Simulationsskripten und / oder Laboraufbauten zur Realisierung von validen Simulations- und Messergebnissen. Exemplarische Verifikation physikalischer, mathematisch-analytischer und mathematisch-numerischer Modelle durch Abgleich von Simulation und Messung am Beispiel optischer Fragestellungen.
Das Modul CSO besitzt zwei unterschiedliche Ausprägungen: Bei der LV Beleuchtungssimulation liegt der Schwerpunkt der Projektarbeit auf der Problemlösung optischer, meist beleuchtungsoptischer Fragestellungen, mit vorhandenen Simulationstools, während bei der LV Optik-Softwareentwicklung der Schwerpunkt der Arbeit auf der Neu- oder Weiterentwicklung von Simulationstools liegt. |
| Typ |
Praktikum |
| Separate Prüfung |
Ja |
| Exemplarische inhaltliche Operationalisierung |
Einsatz einer professionellen Optik-Simulations-Software, die die Auslegung realer optischer Systeme, bzw. die Simulation optischer Konfigurationen erlaubt, z.B. TracePro, SPEOS, ASAP, FRED, ZEMAX, LightTools, sowie Einsatz von Software zur Automatisierung von Simulationen und zur grafischen Analyse numerischer Ergebnisse wie Scilab, MATLAB o.ä.. Die verwendete Software wird als Tool zur Lösung realitätsnaher Fragestellungen aus der Optik genutzt. Beispielhafte Fragestellungen bestehen in der Simulation von komplexen Konfigurationen in der Allgemeinbeleuchtung und der Auslegung von Beleuchtungssystemen z.B. für die Mikroskopie oder Mikrolithographie. Ferner sind physikalisch-optische Simulationen denkbar. Weiter ist die Programmierung von Simulationstools möglich, die als Stand-Allone-Programme oder in Kombination mit kommerziellen SW-Tools Verwendung finden.
Das Modul CSO besitzt zwei unterschiedliche Ausprägungen: Bei der LV Beleuchtungssimulation liegt der Schwerpunkt der Projektarbeit auf der Problemlösung optischer, meist beleuchtungsoptischer Fragestellungen, mit vorhandenen Simulationstools, während bei der LV Optik-Softwareentwicklung der Schwerpunkt der Arbeit auf der Neu- oder Weiterentwicklung von Simulationstools liegt. |
Separate Prüfung
| Benotet |
Nein |
| Frequenz |
Einmal im Jahr |
| Voraussetzung für Teilnahme an Modulprüfung |
Ja |
| Konzept |
Anfertigung einer Support-Anfrage in englischer Sprache. Die Supportanfrage kann beispielsweise ein Fehlerbericht oder eine Feature-Anfrage sein und muss mindestens ein Systemfile der Simulationssoftware zum Gegenstand der Erläuterung beinhalten. |
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