BaET2012_AKO < F07_Studium

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-----
*Verantwortlich:* Prof. Dr. Michael Gartz
---++ Modul
---+++ Anerkennbare Lehrveranstaltung (LV) 
   * [[F07_AKO]]

---+++ Organisation
<sticky>
  <table border="0">
    <tr valign="top">
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Bezeichnung</th>
          <tr>
            <td>Lang</td>
            <td>%FORMFIELD{"Bezeichnung"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>MID</td>
            <td>BaET2012_AKO</td>
          </tr>
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            <td>MPID</td>
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      </td>
      <td> </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Zuordnung</th>
          <tr>
            <td>Studiengang</td>
            <td>%FORMFIELD{"Studiengang"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Studienrichtung</td>
            <td>%FORMFIELD{"Studienrichtung"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Wissensgebiete</td>
            <td>O_WMO</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td> </td>
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        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Einordnung ins Curriculum</th>
          <tr>
            <td>Fachsemester</td>
            <td>%FORMFIELD{"Fachsemester"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Pflicht</td>
            <td>%FORMFIELD{"Pflicht"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Wahl</td>
            <td>%FORMFIELD{"Wahl"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td> </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Version</th>
          <tr>
            <td>erstellt</td>
            <td>2013-05-15</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>VID</td>
            <td>1</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>gültig ab</td>
            <td>WS 2012/13</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>gültig bis</td>
            <td/>
          </tr>
        </table>
      </td>
    </tr>
  </table>
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---++++ Zeugnistext
---+++++ de
Ausgewählte Kapitel der optischen Messtechnik
---+++++ en
 Selected Sections of Optical Metrology


---++++ Unterrichtssprache
Deutsch oder Englisch

---+++ Modulprüfung
<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Form der Modulprüfung</th>
    <tr>
      <td>sMP</td>
      <td>mündliche Prüfung</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Beiträge ECTS-CP aus Wissensgebieten</th>
    <tr>
      <td>%FORMFIELD{"Wissensgebiet1Text"}%</td>
      <td>%FORMFIELD{"Wissensgebiet1Value"}%</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Summe</td>
      <td>%FORMFIELD{"ECTS"}%</td>
    </tr>
  </table>
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*Aufwand [h]:* %FORMFIELD{"Aufwand"}%


-----
---++ Prüfungselemente
%STARTSECTION{"Vorlesung / Übung"}%
---+++ Vorlesung / Übung

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Form Kompetenznachweis</th>
    <tr>
      <td>bÜA</td>
      <td>Präsenzübung und Selbstlernaufgaben</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Beitrag zum Modulergebnis</th>
    <tr>
      <td>bÜA</td>
      <td>unbenotet</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

---++++ Spezifische Lernziele 
---+++++ Kenntnisse
   * Eigenschaften von Matrix-Sensoren kennen  (PFK.2, PFK.3, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.11, PFK.13)
      * CCD-Sensoren
         * Aufbau
         * Wirkungweise
         * Empfindlichkeit
         * Rauschquellen
      * CMOS-Sensoren
         * Aufbau
         * Wirkungweise
         * Empfindlichkeit
         * Rauschquellen
      * Bildfehlerkorrekturen
         * Dunkelstromkorrektur
         * Flat Field Correction
      * Schnittstellen
         * Analog / BAS
         * Firewire 1394
         * USB
         * Ethernet / GigE
   * Holographische Interferometrie kennen   (PFK.2, PFK.3, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.11, PFK.13)
      * Doppelbelichtungsholographie
         * Grundlagen
         * Aufbau
         * Auswertung
         * Anwendungen
      * Time-Average-Holographie
         * Grundlagen
         * Aufbau
         * Auswertung
         * Anwendungen
   * Laserlichtschnittverfahren kennen   (PFK.2, PFK.3, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.11, PFK.13)
      * Grundlagen
      * Aufbau
      * Auswertung
      * Anwendungen
   * Chromatische Längsaberrations kennen  (PFK.2, PFK.3, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.11, PFK.13)
      * Grundlagen
      * Aufbau
      * Auswertung
      * Anwendungen
   * Kapitel nach Wahl der Studenten  (PFK.2, PFK.3, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.11, PFK.13, PSK.2)
      * Laser Materialbearbeitung
         * Grundlagen
            * kalte Ablation
            * thermische Bearbeitung
         * Lasertypen
         * Anwendungen
      * Optical Shop Testing
         * Twyman-Green-Interferometer
         * Fizeau-Interfermometer
      * Laser-Doppler-Anemometrie
         * Interferometrische Geschwindigkeitsmessung
         * Heterodyn-Prinzip
         * Anwendungen
      * ... (Vorschläge der Studenten)
---+++++ Fertigkeiten
   * berechnen (PFK.1, PFK.2, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.11)
      * der Dynamik eines CCD-Sensors 
      * von Verformungen bei der holographischen Interferometrie
      * von Schwingungsamplituden bei der holographischen Interferometrie
      * des Arbeitsbereiches beim Chromatischen Längsaberrationssensors
      * der Auflösung beim Lichtschnittsensor
   * definieren (PFK.1, PFK.2, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.11)
      *  der Auflösung von Matrixsensoren
      * des Arbeitsbereiches in Abhängigkeit einer Messaufgabe
   * bestimmen (PFK.1, PFK.2, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.11)
      * der Wellenfrontaberrationen
      * der Empfindlichkeit eines CDD Sensors
   * beurteilen(PFK.1, PFK.2, PFK.4, PFK.5, PFK.7, PFK.11)
      * des Messignals eines Lichtschnittsensors
      * der Verwendbarkeit eines Matrixsensors für eine bestimmte Messaufgabe
---+++++ Handlungskompetenz demonstrieren
   * anwenden aktueller Methoden der optischen Messtechnik für praktische Aufgaben (PFK.8)
   * durchführen der Lösung eines optischen Messproblems von der Aufgabenstellung bis zur Realisierung (PFK.9)
   * einsetzen von Messwerterfassungskomponenten  (PFK.9)
   * simulieren eines Messproblems mit Hilfe des Computers (PFK.6)
   * Lernfähigkeit demonstrieren (PSK.4) 
   * Gesellschaftliche und ethische Grundwerte anwenden (PSK.3) 
   * Finden sinnvoller Systemgrenzen (PFK.1) 
   * Abstrahieren der wesentlichen Aspekte eines fachlichen Problems (PFK.2)

---++++ Exemplarische inhaltliche Operationalisierung 
Es werden Kenntnisse über Sensoren, holographische Interferometrie, Laserlichtschnittverfahren etc. aufgebaut.<br>
Ein Kapitel soll den Studenten zur Wahl gestellt werden. Somit lernen Sie im Team zu entscheiden.<br>
Die Studierenen erlangen die Fertigkeit den Arbeitsbereich eines Lichtschnittsensors oder eines Chromatischen Längesaberrationssensors zu bestimmen und<br>
genau zu berechnen.<br>
Sie erlangen die Fertigkeit, für eine gegebenen Messaufgabe die notwendige Auflösung zu berechnen.<br>
Sie definieren die Pixelauflösung von Matrixsensoren und begreifen, wie diese die Messgenauigkeit beienflusst.<br>
Für verschiedene Sensoren, wie z.B. den Lichtschnittsensor oder einen CCD-Matrixsensor lernen die Studierenden<br>
die Qualtiät der Messsignale zu und die Verwendbarkeit solcher Sensoren zu beurteilen.<br>
<br>


%ENDSECTION{"Vorlesung / Übung"}%

%STARTSECTION{"Projekt"}%
---+++ Projekt

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Form Kompetenznachweis</th>
    <tr>
      <td>sMB</td>
      <td>mündlicher Ergebnisbericht in Form von Vorträgen</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Beitrag zum Modulergebnis</th>
    <tr>
      <td>bPA</td>
      <td>benotet, 50%</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

---++++ Spezifische Lernziele 
---+++++ Fertigkeiten
   * optische Aufbauten justieren(PFK.4, PFK.10, PFK.12, PFK.13, PSK.5)
   * Messreihen aufnehmen und dokumentieren(PFK.4, PFK.10, PFK.12, PFK.13, PSK.5)
   * Diagramme erstellen(PFK.4, PFK.10, PFK.12, PFK.13, PSK.5)
   * Ergebnisse auf Plausibilität überprüfen(PFK.4, PFK.10, PFK.12, PFK.13, PSK.5)
   * Zusammenhänge erkennen und verstehen(PFK.4, PFK.10, PFK.12, PFK.13, PSK.5)
   * Fehlerrechnung(PFK.4, PFK.10, PFK.12, PFK.13, PSK.5)
---+++++ Handlungskompetenz demonstrieren
   * analysieren einer  optischen Messaufgabe   (PFK.1, PFK.2, PFK.7)
      * Eigenständig erkannte Messaufgabe analysieren
      * Vorgegebene Messaufgabe analysieren
   * konzipieren eines Lösungansatzes für die analysierte optische Messaufgabe   (PFK.4, PFK.5, PFK.6, PFK.8, PFK.11 )
      * Berücksichtigung der Laborresourcen
      * Berücksichtigung des verfügbaren Zeitkontingentes 
   * Präsentation einer Projektskizze  (PFK.12, PFK.13, PSK.5, PSK.6)
      * Aufgabenstellung beschreiben
      * Lösungsansatz darlegen
      * Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen
      * Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren
   * Milestone-Präsentation zur Überprüfung des Projektfortschrittes  (PFK.12, PFK.13, PFK.14, PSK.5, PSK.6)
      * Aufgabenstellung beschreiben
      * Lösungsansatz darlegen
      * Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen
      * Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren
   * Abschluss-Präsentation mit Darlegung des realisierten Lösungsansatzes  (PFK.12, PFK.13, PFK.14, PSK.5, PSK.6)
      * Aufgabenstellung beschreiben
      * Lösungsansatz darlegen
      * Ergebnisse übersichtlich aufbereitet darstellen
      * Ergebnisse technisch wissenschaftliche diskutieren
   * grundlegende optische Aufbauten selber realisieren  (PFK.9, PFK.14, PSK.1, PSK.2, PSK.5)
      * aufbauen
      * justieren
      * Funktionsprüfung durchführen
   * naturwissenschaftlich / technische Gesetzmäßigkeiten mit einem optischen Aufbau erforschen  (PFK.2, PFK.3, PFK.5, PSK.1, PSK.5)
      * Messreihen planen
      * Fehlereinflüsse abschätzen
      * Tauglichkeit des Aufbaus überprüfen
   * selbst gewonnenen Messreihen auswerten  (PFK.4, PFK.5, PFK.14, PSK.4, PSK.5)
      * Messwerte graphisch darstellen
      * Implizite Größen aus Messwerten math. korrekt berechnen
      * logische Fehler entdecken und bennen
      * Messwerte mittels vorgegebener Formeln simulieren
   * Komplexe technische Aufgaben im Team bearbeiten  (PSK.1, PSK.3, PSK.4, PSK.5)
      * Organisieren in Teilaufgaben
      * Messergebnisse diskutieren
      * gegenseitig sinnvoll ergänzen

---++++ Exemplarische inhaltliche Operationalisierung 
Die Studierenden bearbeiten im Team von 2, maximal 3, Personen eine Projektaufgabe aus dem Bereich der technischen Optik.<br>
Bei qualifizierter Fragestellung können auch Vorschläge der Studenten/innen als Projektaufgabe bearbeitet werden.<br>
<br>
Beispiele solcher Projektaufgaben sind: Aufbau eines Fourier-Spektrometers mit speziellen Eigenschaften,<br>
Realisierung eines Messplatzes zur Bestimmung des Astigmatismus im menschlichen Auge,<br>
Aufbau eines Systems zur automatisierten Digitalisierung von analogen Filmen,<br>
Dimensionierung und Aufbau eines Wellenfrontsensors.<br>
<br>
Zu Beginn des Themas stellt das Team in einer Präsentation einen selbst erstellten Zeitplan und eine Projektskizze vor.<br>
Nach Ablauf der halben Zeit, erfolgt die Milestone Präsentation, bei der kritisch die erreichten Teilziele und Arbeitsergebnisse<br>
bewertet werden. Ebenfalls werden die Lösungsvorschläge hinterfragt und  Verbesserungsmöglichkeiten diskutiert.<br>
<br>
In der Abschlusspräsentation werden das aufgebaute System und die Messergebnisse vorgestellt und diskutiert.<br>


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Topic-Revision: r16 - 19 Jul 2018, GeneratedContent
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