Module Bachelor Elektrotechnik
PO2026
Dieser Studiengang umfasst 60 Module. Sie sind nach Bereichen gegliedert; die Reihenfolge folgt dem Studienverlauf.
Allgemeine Grundlagen
Der Modulbereich Allgemeine Grundlagen legt die gemeinsame fachliche und methodische Basis für die Bachelorstudiengänge Elektrotechnik, Maschinenbau sowie Mechatronik und Robotik. Die Studierenden erwerben grundlegende Kompetenzen im ingenieurwissenschaftlichen Arbeiten, in Mathematik, Informatik, Mechanik, Elektrotechnik, CAD und Werkstoffkunde und lernen, technische Problemstellungen strukturiert zu bearbeiten.
Zusammenfassung der Lernziele / Kompetenzen
WAS: Die Studierenden können nach Abschluss des Modulbereichs Allgemeine Grundlagen einfache ingenieurwissenschaftliche Problemstellungen strukturieren, grundlegende mathematische, informatische, mechanische, elektrotechnische, konstruktive und werkstoffbezogene Methoden anwenden sowie erste Projekt- und Dokumentationsaufgaben im Team bearbeiten. Sie entwickeln dabei insbesondere Kompetenzen im methodischen Arbeiten, im Modellieren einfacher technischer Zusammenhänge, im Anwenden grundlegender Berechnungs- und Softwarewerkzeuge sowie im Dokumentieren und Präsentieren technischer Ergebnisse.
WOMIT: Die Studierenden erreichen dieses Lernergebnis, indem sie im Modulbereich
- einführende und vertiefende Projektaufgaben im Team bearbeiten, planen, dokumentieren und präsentieren,
- technische Zeichnungen lesen, einfache CAD-Modelle erstellen und Werkstoff- sowie Fertigungszusammenhänge einordnen,
- mechanische Systeme freischneiden, Gleichgewichtsbedingungen anwenden und einfache statische Aufgaben lösen,
- Gleichstrom- und Wechselstromschaltungen modellieren, berechnen, simulieren und im Praktikum untersuchen,
- mathematische Grundlagen der Analysis, Gleichungen, Funktionen und Abstraktionstechniken anwenden,
- einfache Softwarelösungen in Python entwickeln, Daten verarbeiten, technische Abläufe modellieren und Programme testen.
WOZU: Damit sie in den anschließenden Lernpfaden technische Problemstellungen fachlich einordnen, grundlegende Berechnungen und Modelle nachvollziehen, digitale Werkzeuge nutzen und projektförmig arbeiten können. Der Modulbereich schafft eine gemeinsame Grundlage für alle drei Bachelorstudiengänge und unterstützt zugleich Studienorientierung, Teamarbeit, technische Kommunikation und den Übergang in vertiefende ingenieurwissenschaftliche Aufgaben.
BB002: StartING 2 (mit IWA - Einführung in Ingenieurwissenschaftliches Arbeiten)
BB003: Grundlagen CAD und Werkstoffe (mit Praktikum)
BB004: Grundlagen der Mechanik (mit Praktikum)
BB005: Grundlagen der Elektrotechnik 1
BB006: Grundlagen der Elektrotechnik 2 (mit Praktikum)
BB007: Mathematische Grundlagen für Ingenieurwissenschaften
BB008: Informatik für Ingenieurwissenschaften
Lernpfad Elektronik
Der Lernpfad Elektronik befähigt die Studierenden, elektronische Komponenten, Sensoren und analoge Schaltungen systematisch zu analysieren, zu dimensionieren, praktisch aufzubauen und messtechnisch zu bewerten. Dabei entwickeln sie Kompetenzen im Modellieren technischer Problemstellungen, im Anwenden ingenieurwissenschaftlicher Methoden sowie im Interpretieren experimenteller und simulativer Daten.
Zusammenfassung der Lernziele / Kompetenzen
WAS: Die Studierenden können nach Abschluss des Lernpfads elektronische Komponenten, Sensoren sowie analoge Schaltungen systematisch analysieren, dimensionieren, praktisch aufbauen, messtechnisch überprüfen und fachlich nachvollziehbar bewerten. Sie entwickeln dabei insbesondere Kompetenzen im Modellieren und Strukturieren elektronischer Problemstellungen, im Anwenden ingenieurwissenschaftlicher Methoden, im Analysieren und Interpretieren von Mess- und Simulationsdaten sowie im Entwurf und Test elektronischer Teilsysteme.
WOMIT: Die Studierenden erreichen dieses Lernergebnis, indem sie im Lernpfad
- Sensorsignale erfassen, Messschaltungen auslegen und Messergebnisse bewerten,
- Halbleiterbauelemente charakterisieren, Kennlinien und Parameter bestimmen und daraus Grundschaltungen ableiten,
- Operationsverstärker-, Verstärker-, Rechen- und Filterschaltungen analysieren, simulieren, dimensionieren und praktisch verifizieren,
- fortgeschrittene analoge Schaltungskonzepte wie Stabilisierungs-, Anpass-, Oszillator-, Wandler- und Leistungsverstärkerschaltungen anwenden,
- Bauelemente, Arbeitspunkte, Funktionsgruppen und Signalverläufe in Labor- und Projektaufgaben dokumentieren und bewerten,
- im Capstone-Projekt eine analoge Schaltungsaufgabe eigenständig analysieren, dimensionieren, aufbauen, messen, evaluieren, dokumentieren und präsentieren.
WOZU: Damit sie in späteren Entwicklungs-, Analyse- und Qualitätssicherungsaufgaben elektronische Schaltungen und sensorbasierte Teilsysteme begründet auslegen, realisieren und beurteilen können. Der Lernpfad führt die in der Ziele-Module-Matrix angelegten Kompetenzen von der Anwendungsebene zur integrierten Projektaufgabe: Die Studierenden strukturieren fachliche Problemstellungen, wenden geeignete Methoden und Werkzeuge an, bewerten Mess- und Simulationsdaten und führen Entwurf, Aufbau, Verifikation, Dokumentation und Kommunikation im Capstone-Projekt auf Transferniveau zusammen.
Lernpfad Intelligente Signalverarbeitung
Der Lernpfad Intelligente Signalverarbeitung befähigt die Studierenden, Signale und Systeme mathematisch zu modellieren, im Zeit- und Frequenzbereich zu analysieren und daraus geeignete Verfahren der analogen und digitalen Signalverarbeitung abzuleiten. Studierende lernen, Mess- und Prozessdaten systematisch aufzubereiten, zu interpretieren und für datenbasierte technische Entscheidungen nutzbar zu machen.
Zusammenfassung der Lernziele / Kompetenzen
WAS: Die Studierenden können nach Abschluss des Lernpfads Signale, Systeme sowie Mess- und Prozessdaten mathematisch modellieren, im Zeit- und Frequenzbereich analysieren, analog und digital verarbeiten und für technische Entscheidungen auswerten. Sie entwickeln dabei insbesondere Kompetenzen im Strukturieren signaltechnischer Problemstellungen, im Anwenden mathematischer und algorithmischer Methoden, im Bewerten experimenteller und simulativer Daten sowie im Entwurf und Test signalverarbeitender Systeme.
WOMIT: Die Studierenden erreichen dieses Lernergebnis, indem sie im Lernpfad
- kontinuierliche und diskrete Signale mit mathematischen Methoden beschreiben, transformieren und analysieren,
- analoge Systeme, Filter, Übertragungsfunktionen und Signalpfade modellieren, simulieren und messtechnisch überprüfen,
- digitale Signale und zeitdiskrete Systeme mit Verfahren wie Abtastung, Quantisierung, DFT/FFT, z-Transformation sowie FIR- und IIR-Filterentwurf bearbeiten,
- industrielle Daten aufbereiten, analysieren, visualisieren und datenbasierte Modelle zur Bewertung technischer Prozesse einsetzen,
- Mess-, Simulations- und Prozessdaten kritisch interpretieren und die Grenzen der verwendeten Modelle und Verfahren reflektieren,
- im Capstone-Projekt ein sensorbasiertes Mess- und Analysesystem entwickeln, implementieren, validieren, dokumentieren und präsentieren.
WOZU: Damit sie in späteren Entwicklungs-, Analyse- und datengetriebenen Optimierungsaufgaben Signale und technische Daten fundiert erfassen, verarbeiten, interpretieren und für belastbare Entscheidungen nutzbar machen können. Der Lernpfad führt die in der Ziele-Module-Matrix angelegten Kompetenzen von der methodischen Anwendung zur integrierten Systemaufgabe: Die Studierenden strukturieren technische Problemstellungen, wenden geeignete Werkzeuge an, bewerten Mess- und Simulationsdaten und führen Analyse, Entwurf, Validierung, Dokumentation und Kommunikation im Capstone-Projekt auf Transferniveau zusammen.
BET201: Mathematische Methoden der Signalverarbeitung
BET202: Analoge Signale und Systeme (mit Praktikum)
BET203: Digitale Signalverarbeitung (mit Praktikum)
BET204: Data Science für Industrie 4.0 (mit Praktikum)
BET205: Intelligente Signalverarbeitung - Capstone (mit IWA - Methoden des Spezifikationsmanagements)
Lernpfad Embedded Systems
Der Lernpfad Embedded Systems befähigt die Studierenden, eingebettete Hard- und Softwaresysteme von der Anforderungsanalyse über Implementierung und Verifikation bis zur technischen Bewertung systematisch zu entwickeln. Im Mittelpunkt stehen die Verbindung von Mikrocontroller-Programmierung, digitalem Hardwareentwurf, Echtzeitverhalten, Vernetzung und grundlegenden Sicherheitsmechanismen.
Zusammenfassung der Lernziele / Kompetenzen
WAS: Die Studierenden können nach Abschluss des Lernpfads eingebettete Hard- und Softwaresysteme analysieren, strukturieren, implementieren, verifizieren, testen und hinsichtlich Funktionalität, Timing, Kommunikation und Sicherheit bewerten. Sie entwickeln dabei insbesondere Kompetenzen im Modellieren technischer Anforderungen, im Anwenden hardwarenaher Entwicklungswerkzeuge sowie im Entwurf dokumentierter, überprüfbarer und vernetzter Systemlösungen.
WOMIT: Die Studierenden erreichen dieses Lernergebnis, indem sie im Lernpfad
- Anforderungen an eingebettete Systeme analysieren und in Teilfunktionen, Softwaremodule und Schnittstellen überführen,
- Mikrocontroller-Plattformen auswählen, Firmware in C entwickeln, testen, debuggen und dokumentieren,
- digitale Systeme mit Hardware-Beschreibungssprachen entwerfen, simulieren, auf FPGAs implementieren und verifizieren,
- Echtzeitanforderungen wie Periodizität, Deadlines, Jitter, Scheduling und Synchronisation modellieren, messen und nachweisen,
- eingebettete Netzwerke und IoT-Kommunikation unter Berücksichtigung grundlegender Sicherheitsmechanismen bewerten und einsetzen,
- im Capstone-Projekt eine integrierte embedded-mechatronische Aufgabenstellung entwickeln, implementieren, testen, dokumentieren und präsentieren.
WOZU: Damit sie in späteren Entwicklungsaufgaben eingebettete Systeme zuverlässig von der Anforderungsanalyse bis zur validierten Umsetzung realisieren und technische Entscheidungen zu Plattform, Architektur, Timing, Kommunikation und Sicherheit begründen können. Der Lernpfad führt die in der Ziele-Module-Matrix angelegten Kompetenzen von der Anwendungsebene zur integrierten Projektaufgabe: Die Studierenden strukturieren Problemstellungen, wenden geeignete Methoden und Werkzeuge an und führen Entwurf, Implementierung, Verifikation, Test, Dokumentation und Kommunikation im Capstone-Projekt auf Transferniveau zusammen.
Lernpfad Modellbasierter Entwurf
Der Lernpfad Modellbasierter Entwurf befähigt die Studierenden, technische Systeme mathematisch und physikalisch zu beschreiben, zu simulieren, regelungstechnisch auszulegen und modellbasiert auf realen oder echtzeitnahen Plattformen umzusetzen. Die Studierenden entwickeln Kompetenzen darin, Modelle als Grundlage für Analyse, Entwurf, Implementierung und Bewertung technischer Lösungen einzusetzen.
Zusammenfassung der Lernziele / Kompetenzen
WAS: Die Studierenden können nach Abschluss des Lernpfads technische Systeme mathematisch und physikalisch modellieren, simulieren, regelungstechnisch auslegen, modellbasiert implementieren und experimentell bewerten. Sie entwickeln dabei insbesondere Kompetenzen im Strukturieren dynamischer Problemstellungen, im Anwenden mathematischer, simulativer und regelungstechnischer Methoden sowie im Entwurf, Test und der Dokumentation modellbasierter Systemlösungen.
WOMIT: Die Studierenden erreichen dieses Lernergebnis, indem sie im Lernpfad
- mathematische Modelle mit Differenzialgleichungen, Fourier- und Laplace-Transformation sowie numerischen Verfahren beschreiben und lösen,
- elektrische Maschinen und Antriebssysteme hinsichtlich Aufbau, Betriebsverhalten, Energieumwandlung und messtechnischer Validierung analysieren,
- lineare Regelkreise modellieren, auslegen, stabilisieren und hinsichtlich Regelgüte bewerten,
- technische Systeme mit Simulationen, Modellierungswerkzeugen und geeigneten Implementierungsplattformen untersuchen und umsetzen,
- Mess- und Simulationsergebnisse vergleichen, interpretieren und zur Begründung technischer Entscheidungen nutzen,
- im Capstone-Projekt eine modellbasierte Entwicklungsaufgabe bearbeiten, implementieren, verifizieren, dokumentieren und präsentieren.
WOZU: Damit sie in späteren Entwicklungs-, Automatisierungs- und Systemintegrationsaufgaben Modelle als belastbare Grundlage für Analyse, Entwurf, Implementierung und Optimierung technischer Systeme einsetzen können. Der Lernpfad führt die in der Ziele-Module-Matrix angelegten Kompetenzen von der methodischen Anwendung zur integrierten Entwicklungsaufgabe: Die Studierenden strukturieren Systeme, wenden geeignete Werkzeuge an, bewerten Daten und führen Entwurf, Implementierung, Verifikation, Test, Dokumentation und Kommunikation im Capstone-Projekt auf Transferniveau zusammen.
Projekt, Praxisphase und Abschluss
Der Modulbereich Projekt, Praxisphase und Abschluss führt die fachlichen, methodischen und überfachlichen Kompetenzen aus den Grundlagen, Lernpfaden und Wahlpflichtmodulen in größere, eigenständigere Aufgabenstellungen über. Die Studierenden bearbeiten zunächst eine interdisziplinäre Projektaufgabe im Team, wenden ihr Wissen anschließend in einem berufspraktischen Kontext an und schließen das Studium mit einer eigenständigen Bachelorarbeit samt Kolloquium ab.
Wahlpflichtmodule
Die Wahlpflichtmodule ermöglichen den Studierenden, ihr Kompetenzprofil entsprechend persönlicher Interessen und beruflicher Zielrichtungen zu vertiefen und zu verbreitern. Sie ergänzen die Pflichtmodule um spezialisierte Themen aus Konstruktion, Produktion, Elektrotechnik, eingebetteten Systemen, Robotik, Simulation, Datenanalyse, KI und weiteren aktuellen Feldern der Ingenieurwissenschaften.