Studienplan - Georg-Simon-Ohm-Hochschule NÃ¼rnberg

Studienplan 

für den Bachelorstudiengang 

Angewandte Mathematik und Physik (B-AMP) 

an der 

Technischen Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm 

Ansprechpartner: Studiendekanin, Studiengangsleiter 

Ausgabe 3 vom Wintersemester 2013/14 

(gemäß Beschluss des Fakultätsrats vom 01.10.2013)

Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm 

Fakultät Angewandte Mathematik, Physik und Allgemeinwissenschaften 

Studienplan des Bachelorstudiengangs 


Studienplan gemäß § 6 SPO B-AMP 

Dieser Studienplan tritt mit Wirkung zum Beginn des Wintersemesters 2013/14 in Kraft. Er gilt für Studierende, die ab 

dem Wintersemester 2012/13 das Studium im Bachelorstudiengang Angewandte Mathematik und Physik an der 

Technischen Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm beginnen oder begonnen haben. 

Dieser Studienplan ergänzt die Studien- und Prüfungsordnung für den Bachelorstudiengang Angewandte Mathematik 

und Physik an der Technischen Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm (SPO B-AMP) vom 22. Juni 2012. 

1. Übersicht der Module des ersten Studienabschnitts (§ 6 Absätze 2b und 2d) 

Modul 

-Nr. 

Modulbezeichnung 

bzw, Lehrveranstaltung 

SWS 

Modul 

SWS 

einzeln 

Art der Lehrveranstaltung 

mit SWS 

Endnotenbildende 

Prüfungen 

Art bzw. 

Gewichtung 

Zeit 

in Min. 

1 Mathematik 1 8 schrP 120 9 

Analysis I 4 3 SU, 1 Ü 

Lineare Algebra 4 3 SU, 1 Ü 

2 Mathematik 2 10 schrP 90 10 

Analysis II 6 4 SU, 2 Ü 

LP 

Einführung in Simulationstools: 

Computermathematik, Matlab/Simulink 

1) 2) 

4 4 S LN 

3 Diskrete Mathematik 4 schrP 90 5 

Diskrete Mathematik I 2 1 SU, 1 Ü 

Diskrete Mathematik II 2 1 SU, 1 Ü 

4 Physik 1 6 4 SU, 2 Ü schrP 90 7 

5 Physik 2 8 schrP 90 10 

Thermodynamik, Elektrizitätslehre 6 4 SU, 2 Ü 

Praktikum 2 2 P TN, VB, Kol 2) 

6 Programmieren 1 6 4 SU, 2 Ü schrP 90 7 

7 Programmieren 2 6 4 SU, 2 Ü schrP 90 7 

8 Englisch und Studium generale 1 *) 6 1:1:1 6 

8.1 Englisch I 2 1 SU, 1 Ü LN 1) 

8.2 Englisch II 2 1 SU, 1 Ü LN 1) 

8.3 

Allgemeinwissenschaftliches 

Wahlpflichtfach 

2 

2 SU oder 2 S 

LN 1) 

Summe 54 61 

1





2. Übersicht der Module des zweiten Studienabschnitts (§ 6 Abs. 2b und 2d) 

Modul 

-Nr. 



SWS 

Modul 

SWS 

einzeln 


mit SWS 


Prüfungen 

Art bzw. 

Gewichtung 

Zeit 

in Min. 

9 Stochastik 4 2 SU, 2 Ü schrP 90 5 

10 Physik 3 6 schrP 90 8 

Atomphysik, Quantenphysik 4 3 SU, 1 Ü 

Festkörperphysik, Kernphysik 2 2 SU 

11 Konzepte der Informatik 4 2 SU, 2 Ü schrP 90 5 

12 Algorithmen und Datenstrukturen 4 2 SU, 2 Ü schrP 90 5 

13 

Software-Engineering / 

Modellierung (UML) 

4 2 SU, 2 Ü schrP 90 5 

14 Modellbildung und Simulation *) 5 1:1 5 

14.1 Seminar zu Simulationstools 3 3 S TN, PStA, LN 1) 

14.2 Einführung Modellbildung 2 2 SU LN 1) 

15 Vertiefungsprojekte Simulationstools *) 5 2:1 7 

LP 

15.1 

Ausgewählte Funktionen von 

Simulationstools 

Seminar zur Vertiefung der 

Simulationstools 

2 1 SU, 1 Ü 

3 3 S 

15.2 Numerik III 2 1 SU, 1 P 

kein gesonderter 

LN 

TN, PA, LN 1) 

(Gew.: 2) 

TN, PA, LN 1) 

(Gew.: 1) 

16 Angewandte Analysis 6 schrP 90 7 

Angewandte Analysis I 2 1 SU, 1 Ü 

Angewandte Analysis II 4 2 SU, 2 Ü 

17 Optimierung 4 2 SU, 2 Ü schrP 90 5 

18 Numerik *) 6 schrP 90 7 

18.1 Numerik I 4 2 SU, 2 Ü 

18.2 Numerik II 2 1 SU, 1 P TN, PA 3) 

19 Vertiefung Modellbildung 8 4 S, 3 SU, 1 Ü TN, PStA, LN 1) 9 

20 

Wahlpflichtfach Informatik, Physik 

oder Technik 

4 3 SU, 1 Ü schrP 90 5 

21 Grundl. Anwendungsschwerpunkte *) 12 1:1 14 

21.1 Grundl. Anwendungsschwerpunkte I 6 6 P LN 1) 

21.2 Grundl. Anwendungsschwerpunkte II 6 6 P LN 1) 

2





Fortsetzung des zweiten Studienabschnitts 

Modul 

-Nr. 



SWS 

Modul 

SWS 

einzeln 


mit SWS 


Prüfungen 

Art bzw. 

Gewichtung 

Zeit 

in Min. 

LP 

22 Vertiefung Anwendungsschwerpunkte 10 PA, LN 1) 13 

Fortgeschrittenenpraktikum 2 2 P TN, VB, Kol, 2) 

Anwendungsprojekt 8 8 S 

23 Englisch und Studium generale 2 *) 6 1:1:1 6 

23.1 Englisch III 2 1 SU, 1 Ü LN 1) 

23.2 Englisch IV 2 1 SU, 1 Ü LN 1) 

23.3 

24 

Allgemeinwissenschaftliches 

Wahlpflichtfach 

2 2 SU oder 2 S LN 1) 

Technikfolgenabschätzung und 

Soft Skills *) 6 1:1:1 6 

24.1 Technikfolgenabschätzung 2 2 SU LN 1) 

24.2 Wahlpflichtfach Soft Skills 1 2 2 SU LN 1) 

24.3 Wahlpflichtfach Soft Skills 2 2 2 SU LN 1) 

25 Praktikum 22 

Praktikum (Teil 1+2) 

Praxisbegleitende Lehrveranstaltung 1 1 S mit Erfolg / 

ohne Erfolg 3) 

26 Bachelorarbeit und Bachelorseminar 15 

Bachelorarbeit 

BA 

Bachelorseminar 1 1 S LN 4) 

Summe 97 149 

3





3. Anmerkungen und Abkürzungen (§6 Abs. 2e) 

Anmerkungen 

*) 

In diesem Modul ist bei Nichtbestehen einer Teilprüfung nur die jeweilige Teilprüfung zu wiederholen 

1) 

Angaben je Fach 

Bei Veranstaltungsart SU mit 2 SWS: 

Bei Veranstaltungsart SU mit 4 SWS: 

Bei Veranstaltungsart S: 

Bei Veranstaltungsart P: 

Klausur 60 Min. oder Befragung 20 Min. 

Klausur 90 Min. oder Befragung 30 Min. 

Ausarbeitungen, Abschlusspräsentation 

von 15 bis 30 Minuten Dauer zzgl. Diskussion 

Ausarbeitungen, Befragung 

2) 

3) 

4) 

Während des Semesters. Muss mit Erfolg bestanden werden, um zur schriftlichen Prüfung 

am Ende des Semesters zugelassen zu werden 

Ohne Benotung, aber bestehenserheblich für die Bachelorprüfung 

Zwischenbericht, Abschlusspräsentation von 30 Minuten Dauer zzgl. Diskussion, Befragung; 

Abkürzungen: 

BA Bachelorarbeit 

Kol Kolloquium 

LN Leistungsnachweis 

LP Leistungspunkte 

LV Lehrveranstaltung 

P Praktikum (Lehrveranstaltung) 

PA Projektarbeit 

PStA Praktische Studienarbeit 

S Seminar 

schrP schriftliche Prüfung 

SS Sommersemester 

SU Seminaristischer Unterricht 

SWS Semesterwochenstunden 

TN Teilnahmenachweis 

Ü Übung 

VB Versuchsberichte 

WS Wintersemester 

4. Fächerkatalog der Wahlpflichtfächer (§6 Abs. 2g) 

Das jeweils aktuelle Angebot wird zu Semesterbeginn im Rahmen der Einschreibung zu den 

Allgemeinwissenschaftlichen Wahlpflichtfächern bekannt gegeben. 

4





5. Vorlesungsplan (§ 6 Abs. 1) 

Semester 1 2 3 4 5 6 7 

SWS LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS LP 

Modul 1: Mathematik 1 8 9 

Modul 2: Mathematik 2 10 10 

Modul 3: Diskrete Mathematik 2 3 2 2 

Modul 4: Physik 1 6 7 

Modul 5: Physik 2 8 10 

Modul 6: Programmieren 1 6 7 

Modul 7: Programmieren 2 6 7 

Modul 8: Englisch und Studium generaIe 1 4 4 2 2 

Modul 9: Stochastik 4 5 

Modul 10: Physik 3 4 5 2 3 

Modul 11: Konzepte der Informatik 4 5 

Modul 12: Algorithmen und Datenstrukturen 4 5 

Modul 13: Software Engineering / Modellierung (UML) 4 5 

Modul 14: Modellbildung und Simulation 3 3 2 2 

Modul 15: Vertiefung Simulationstools 7 7 

Modul 16: Angewandte Analysis 2 2 4 5 

Modul 17 : Optimierung 4 5 

Modul 18: Numerik 4 5 2 2 

Modul 19: Vertiefung Modellbildung 8 9 

Modul 20: Wahlpflichtfach Informatik, Physik oder Technik 4 5 

Modul 21: Grundlagen der Anwendungsschwerpunkte 6 7 6 7 

Modul 22: Vertiefung der Anwendungsschwerpunkte 2 3 8 10 

Modul 23: Englisch und Studium generale 2 2 2 4 4 

Modul 24: Technikfolgenabschätzung und Soft Skills 4 4 2 2 

Modul 25: Praktikum und praxisbegleitende LV 1 7 15 

Modul 26: Bachelorarbeit und -seminar 1 15 

Summe 26 30 28 31 25 30 24 29 27 30 21 30 1 30 

SWS LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS LP 

Semester 1 2 3 4 5 6 7 

5





6. Modulhandbuch (§6 Abs. 1, 2a, 2b und 2f) 

Beschreibung der Module des Bachelorstudiengangs Angewandte Mathematik und Physik (B-AMP) an der 

Technischen Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm. 

Modul 1: Mathematik 1 

Kürzel 

Workload 

Credits 

Häufigkeit 

Moduldauer 

Umfang (SWS) 

M1 

270 h 

9 

Jeweils WS 

1 Semester 

8 

1 Modulverantwortliche/r 

Prof. Dr. Christine Rademacher 

2 Lehrveranstaltungen 

Semester 

SWS 

Präsenzzeit 

Selbststudium 

Lehrform 

a) Analysis I 

b) Lineare Algebra 

1 

1 

4 

4 

60 h 

60 h 

75 h 

75 h 

3 SU, 1 Ü 

3 SU, 1 Ü 

3 Dozent/in 

a) Dozent/in der Fakultät Angewandte Mathematik, Physik und Allgemeinwissenschaften 

b) Dozent/in der Fakultät Angewandte Mathematik, Physik und Allgemeinwissenschaften 

4 Inhalte 

a) Analysis I 

 

 

 

 

 

 

 

Topologie der reellen Zahlen 

Komplexe Zahlen 

(Zahlen-) Folgen und Reihen 

Stetigkeit 

Differentialrechnung für Funktionen einer Veränderlichen 

Integralrechnung für Funktionen einer Veränderlichen 

Reihen von Funktionen; Potenz- und Taylorreihen 

b) Lineare Algebra 

 

 

 

 

 

Vektorräume, Basen, Dimension, lineare Abbildungen, Matrizen und Matrizen-Kalkül 

Lösungstheorie linearer Gleichungssysteme, Lösungsberechnung 

Determinanten, Eigenwertprobleme und andere Anwendungen von Determinanten, 

Normalformen von Endomorphismen 

Innere Produkte, Orthogonalsysteme, euklidische und unitäre Räume, Anwendungen auf 

Approximationsprobleme, Beschreibung von Bewegungen im Raum 

Ausgewählte weitere Anwendungsbeispiele der Linearen Algebra aus Physik und Technik 

6





5 Lernziele / Kompetenzen 

 

Vermittlung von sicheren Kenntnissen der mathematischen Begriffe, Gesetze, Denkweisen und 

Methoden. 

Verständnis und Fähigkeit der Anwendung dieser Begriffe zur Beschreibung und Lösung 

konkreter typischer Fragestellungen aus der Physik und aus Ingenieurgebieten. 

 

Fähigkeit zur Übertragung mathematischer Modelle auf Anwendungsprobleme sowie zur 

Anwendung geeigneter mathematischer Lösungsverfahren. 

Grundkenntnisse von ausgewählten numerischen Methoden der linearen Algebra, ihren 

Möglichkeiten und Beschränkungen. Hierzu sind insbesondere Grundkenntnisse in der 

Anwendung von Software mit implementierten Methoden der linearen Algebra zu erwerben. 

6 Voraussetzungen / Vorkenntnisse 

Kenntnisse und Fähigkeiten entsprechend den Anforderungen eines Fachoberschul-Abiturs 

7 Studien- / Prüfungsleistungen 

Schriftliche Prüfung über 120 Minuten (Modulprüfung) 

8 Modultyp & Verwendbarkeit 

Pflichtmodul im Bachelorstudiengang Angewandte Mathematik und Physik 

9 Literaturhinweise 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Arens, T.et al.: Mathematik, Spektrum Akademischer Verlag 

Dieser, O.: Erste Hilfe in Analysis, Springer Verlag 

Fischer, A. / Schirotzek, W. / Vetters, K.: Lineare Algebra, Vieweg+Teubner Verlag 

Fischer, H. / Kaul, H.: Mathematik für Physiker, Vieweg+Teubner Verlag 

Gramlich, G.: Lineare Algebra - Eine Einführung, Hanser Verlag 

Gramlich, G.: Anwendungen der Linearen Algebra, Hanser Verlag 

Heuser, H.: Lehrbuch der Analysis, Vieweg+Teubner Verlag 

Königsberger, K.: Analysis, Springer Verlag 

Meyberg, K. / Vachenauer, P.: Höhere Mathematik, Springer Verlag 

Stingl, P.: Mathematik für Fachhochschulen, Hanser Verlag 

7





Modul 2: Mathematik 2 

Kürzel 

Workload 

Credits 

Häufigkeit 

Moduldauer 

Umfang (SWS) 

M2 

300 h 

10 

Jeweils SS 

1 Semester 

10 




Semester 

SWS 

Präsenzzeit 

Selbststudium 

Lehrform 

a) Analysis II 

b) Einführung in Simulationstools 

2 

2 

6 

4 

90 h 

60 h 

90 h 

60 h 

4 SU, 2 Ü 

4 S 

3 Dozent/in 



4 Inhalte 

a) Analysis II 

 

 

 

 

 

 

 

Funktionen von mehreren Variablen 

Differenzialrechnung für Funktionen mehrerer Variablen 

Differentialoperatoren 

Integralrechnung für Funktionen mehrerer Variablen 

Elemente der Vektoranalysis 

Gewöhnliche Differenzialgleichungen erster und höherer Ordnung 

Systeme von Differenzialgleichungen 

b) Einführung in Simulationstools 

 

 

Allgemeine Bestandteile und Aufgaben von Computeralgebra- und Numerik-Systemen 

Unterschiede von symbolischen und numerischen Rechnen 

Ausgewählte Themen solcher Systeme (Matlab) wie Ein-/Ausgabe, Vektoren, Matrizen 

(Lineare Algebra), Aufgaben aus Analysis, Differenzialgleichungen, Steuerstrukturen und 

Programmierung, Graphik, usw. 


Einsatz der Differenzial- und Integralrechnung und von Differenzialgleichungen bei 

praxisorientierten Fragestellungen 

 

 

Kenntnisse in Differenzial- und Integralrechnung sowie gewöhnlichen Differenzialgleichungen, 

um Zusammenhänge in Technik und Naturwissenschaft modellieren zu können 

Erwerben von Fertigkeiten in Problemlösung durch Anwendung mathematischer Software 

Bearbeitung kleiner Aufgaben und Projekte im Bereich technischer Simulationen mit 

mathematischer Software 

 

 

Grundkenntnisse in Computeralgebra- und Numerik-Systemen 

Anwendung dieser Kenntnisse, um Probleme aus Mathematik, Physik und Technik mittels 

Computer zu simulieren 

8






Modul 1, Modul 6, Aktive Mitarbeit 


a) Schriftliche Prüfung über 90 Minuten 

Um zur schriftlichen Prüfung zugelassen zu werden muss während des Semesters ein 

Leistungsnachweis in der Lehrveranstaltung „Einführung in Simulationstools“ erbracht und mit 

Erfolg bestanden werden. Weitere Hinweise dazu siehe Studien- und Prüfungsordnung 

b) Übungsaufgaben und/oder Abschlusspräsentation zzgl. Diskussion 




 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Arens, T. et al.: Mathematik, Spektrum Akademischer Verlag 

Fischer, H. / Kaul, H.: Mathematik für Physiker, Vieweg+Teubner Verlag 

Gramlich, G.: Eine Einführung in MATLAB, 

http://www.hs-ulm.de//users/gramlich/EinfMATLAB.pdf 

Heuser, H.: Lehrbuch der Analysis 2, Vieweg+Teubner Verlag 

Königsberger, K.: Analysis, Springer Verlag 

Meyberg, K. / Vachenauer, P.: Höhere Mathematik, Springer Verlag 

Schweizer, W.: Matlab kompakt, Oldenbourg Verlag 

Stein, U.: Einstieg in das Programmieren mit MATLAB, Hanser Verlag 

Stingl, P.: Mathematik für Fachhochschulen, Hanser Verlag 

Westermann, T.: Mathematische Probleme lösen mit Maple, Springer Verlag 

9





Modul 3: Diskrete Mathematik 

Kürzel 

Workload 

Credits 

Häufigkeit 

Moduldauer 

Umfang (SWS) 

M3 

150 h 

5 

a) WS 

b) SS 

2 Semester 

4 


Prof. Dr. Alexander Hufnagel 


Semester 

SWS 

Präsenzzeit 

Selbststudium 

Lehrform 

a) Diskrete Mathematik I 

b) Diskrete Mathematik II 

1 

2 

2 

2 

30 h 

30 h 

60 h 

30 h 

1 SU, 1 Ü 

1 SU, 1 Ü 

3 Dozent/in 



4 Inhalte 

 

 

 

 

 

 

 

Mathematische Grundkenntnisse: Mengen, Aussagen, natürliche Zahlen, Beweisprinzipien 

Elementare Kombinatorik 

Grundlagen der Arithmetik: Elementare Zahlentheorie (Teilbarkeit, Rechnen mit Restklassen) 

Algebraische Strukturen 

Elementare Graphentheorie mit Betonung algorithmischer Aspekte 

Differenzengleichungen 

Weiterführende Kapiteln zur Kombinatorik und Graphentheorie 


Sichere Kenntnisse von grundlegenden mathematischen Begriffen und Techniken: 

Mengenlehre, Logik, Relationen, Funktionen, Beweisprinzipien, natürliche Zahlen, Induktion 

 

 

 

Vertrautheit in elementaren kombinatorischen Denkweisen (systematisches Abzählen, 

Rekursion, Grundlagen der Graphentheorie) sowie in algorithmischen Fragestellungen 

Grundkenntnisse aus dem Bereich der Algebra und Zahlentheorie als Voraussetzung für 

Anwendungen in Kryptographie und Codierung 

Umgang mit abstrakten Denkmodellen 


Kenntnisse und Fähigkeiten entsprechend den Anforderungen eines Fachoberschul-Abiturs 





10






 

 

Steger, Angelika: Diskrete Strukturen (Band 1) Kombinatorik - Graphentheorie - Algebra, 

Springer Verlag, 2. Auflage 2007 

Beutelspacher, Albrecht / Zschiegner, Marc-Alexander: Diskrete Mathematik für Einsteiger. 

Mit Anwendungen in Technik und Informatik, Springer Verlag, 1. Auflage 2001 

Biggs, Norman: Discrete Mathematics, Oxford University Press, 2. Auflage 2003 

 

Aigner, Martin: Diskrete Mathematik. Mit 600 Übungsaufgaben, Vieweg+Teubner Verlag, 

6. korr. Aufl. 2006 

11





Modul 4: Physik 1 

Kürzel 

Workload 

Credits 

Häufigkeit 

Moduldauer 

Umfang (SWS) 

M4 

210 h 

7 

WS 

1 Semester 

6 


Prof. Dr. Bernd Braun 


Semester 

SWS 

Präsenzzeit 

Selbststudium 

Lehrform 

Physik 1 

1 

6 

90 h 

120 h 

4 SU, 2 Ü 

3 Dozent/in 

Dozent/in der Fakultät Angewandte Mathematik, Physik und Allgemeinwissenschaften 

4 Inhalte 

 

 

 

 

 

 

 

Einführung in das Themengebiet 

Mechanik (Kinematik eines Massenpunktes, Dynamik des Massenpunktes, Statik, 

Drehbewegungen) 

Strömungslehre (Bernoulli-Gleichung, Laminare Strömung, Turbulente Strömung) 

Schwingungen (freie ungedämpfte harmonische Schwingung, Energie der freien harmonischen 

Schwingung, freie gedämpfte Schwingung, erzwungene Schwingung, Überlagerung von Schwing.) 

Wellen (Grundlagen, Energiedichte und Energietransport, Überlagerung von Wellen, Dopplereffekt) 

Akustik (Schallwellen, Schallpegel, Ultraschall) 

Optik (Lichtstrahlen, optische Abbildung, optische Instrumente, Beugung an Spalt und Gitter) 


 

 

 

Kenntnis der physikalischen Prozesse und Gesetze und Verständnis für physikalische Vorgänge 

Fähigkeit, diese Vorgänge mathematisch zu beschreiben, Anwendungen abzuleiten und aus der 

Beobachtung spezieller Vorgänge allgemeine Zusammenhänge zu erkennen 

Sinn für Größenordnungen und Fähigkeit, Ergebnisse quantitativ zu berechnen und zu überprüfen 


Schulkenntnisse in Mathematik 





12






 

 

 

 

 

 

Kuypers, Friedhelm: Physik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Wiley-VCH Verlag, Weinheim 

Hering, M. / Martin, E. / Stohrer, R.: Physik für Ingenieure, VDI-Verlag, Düsseldorf 

Tipler, P. / Mosca, G.: Physik, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 

Halliday, D. / Resnick, R. / Walker, J.: Physik, Wiley-VCH Verlag, Weinheim 

Weber, R.: Physik Teil I: Klassische Physik - Experimentelle und theoretische Grundlagen, 

Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden 

Paus, H.: Physik in Experimenten und Beispielen, Hanser Verlag, München 

13






Kürzel 

Workload 

Credits 

Häufigkeit 

Moduldauer 

Umfang (SWS) 

M5 

300 h 

10 

Jeweils SS 

1 Semester 

8 




Semester 

SWS 

Präsenzzeit 

Selbststudium 

Lehrform 

a) Thermodynamik, Elektrizitätslehre 

b) Praktikum 

2 

2 

6 

2 

90 h 

30 h 

120 h 

60 h 

4 SU, 2 Ü 

2 P 

3 Dozent/in 



4 Inhalte 

a) Thermodynamik, Elektrizitätslehre 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Messen von physikalischen Größen, Messgenauigkeit 

Thermodynamische Grundbegriffe: Temperatur, Thermische Ausdehnung, Masse, Dichte, 

Stoffmenge 

Erster Hauptsatz der Wärmelehre: Wärme und Arbeit, Formulierung des Hauptsatzes 

Das ideale Gas: allgemeine Zustandsgleichung, innere Energie, Wärmekapazitäten 

Zustandsänderungen idealer Gase: isochore Zustandsänderung, isotherme Zustandsänderung, 

isobare Zustandsänderung, adiabatische Zustandsänderung 

Kreisprozesse, Wärmekraft- und Kältemaschinen: Carnot’scher Kreisprozess, Stirlingmotor, 

Ottomotor, Dieselmotor, Linksläufiger Carnotprozess 

Entropie und zweiter Hauptsatz der Thermodynamik (Begriff der reduzierten Wärme, statistische 

Deutung der Entropie) 

Wärmetransport: Wärmeleitung, Wärmeübergang, Wärmestrahlung 

Elektrostatik: Grundgrößen des elektrischen Feldes, elektrische Feldstärke und elektrisches 

Potential, Coulombkraft, Kondensatoren, Dielektrika, elektrischer Strom, Ohmsches Gesetz, 

Gleichstromkreise 

Magnetostatik: Grundgrößen des magnetischen Feldes, Bio-Savart-Gesetz, Lorenzkraft, 

Magnetismus in Materie 

Elektrodynamik: Induktion, Wechselstromkreise, Maxwellgleichungen, elektromagnetische 

Wellen 

b) Praktikum 

Durchführung und Auswertung von vier Versuchen aus den Themengebieten der ersten zwei 

Semester, 1 Kolloquium 

14






 

 

 

 

Kenntnis der physikalischen Prozesse und Gesetze und Verständnis für physikalische Vorgänge. 


Beobachtung spezieller Vorgänge allgemeine Zusammenhänge zu erkennen. Sinn für 

Größenordnungen und Fähigkeit, Ergebnisse quantitativ zu berechnen und zu überprüfen 

Fähigkeit, physikalische Fragestellungen experimentell zu untersuchen und die Messergebnisse 

auszuwerten und zu interpretieren 

Können im Umgang mit physikalischen Messmethoden und Messinstrumenten 

Können, physikalische Messungen graphisch darzustellen 


Modul 4 


Schriftliche Prüfung über 90 Minuten (Modulprüfung). 

Um zur schriftlichen Prüfung zugelassen zu werden muss während des Semesters an der 

Praktikumsveranstaltung teilgenommen und diese mit Erfolg bestanden werden. 




 

 

 

 

 

 

 

 

Kuypers, Friedhelm: Physik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Wiley-VCH Verlag, Weinheim 

Hering, M. / Martin, E. / Stohrer, R.: Physik für Ingenieure, VDI-Verlag, Düsseldorf 

Tipler, P. / Mosca, G.: Physik, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 

Halliday, D. / Resnick, R. / Walker, J.: Physik, Wiley-VCH Verlag, Weinheim 

Weber, R.: Physik Teil I: Klassische Physik - Experimentelle und theoretische Grundlagen, 


Paus, H.: Physik in Experimenten und Beispielen, Hanser Verlag, München 

Walcher, W.: Praktikum der Physik, B.G. Teubner Verlag, Stuttgart 

Geschke, D.: Physikalisches Praktikum, B.G. Teubner Verlag, Stuttgart 

15





Modul 6: Programmieren 1 

Kürzel 

Workload 

Credits 

Häufigkeit 

Moduldauer 

Umfang (SWS) 

M6 

210 h 

7 

WS 

1 Semester 

6 


Prof. Dr. Reinhard Eck 


Semester 

SWS 

Präsenzzeit 

Selbststudium 

Lehrform 

Programmieren 1 

1 

6 

90 h 

120 h 

4 SU, 2 Ü 

3 Dozent/in 

Dozent/in der Fakultät Informatik 

4 Inhalte 

 

 

Begriffe zur Datenverarbeitung, Syntax und Semantik der Sprachelemente: Ablaufstrukturen, 

Datenstrukturen, Objekte, Module, Iteration und Rekursion, Zeiger 

Entwicklungsmethoden: Entwicklungsumgebung, Entwicklung und Darstellung von Datenund 

Ablaufstrukturen, strukturierter Entwurf und Implementierung, Dokumentation, Test 


 

 

Fähigkeit, grundlegende Algorithmen und Datenstrukturen problemübergreifend zu erkennen 

und mit mindestens einer höheren Programmiersprache zu programmieren 

Erfahrung der strukturierten und objektorientierten Programmentwicklung durch praktische 

Übungen 


Schulkenntnisse 






Kühnel, Andreas, Visual C# 2008, Galileo Press, Bonn, 2009 

Doberenz, Walter, Visual C# 2008, Hanser, München, 2009 

 

 

Hanspeter Mössenböck: Softwareentwicklung mit C# 4.0, dpunkt 

Skript 

16





Modul 7: Programmieren 2 

Kürzel 

Workload 

Credits 

Häufigkeit 

Moduldauer 

Umfang (SWS) 

M7 

210 h 

7 

SS 

1 Semester 

6 


Prof. Dr. Reinhard Eck 


Semester 

SWS 

Präsenzzeit 

Selbststudium 

Lehrform 

Programmieren 2 

2 

6 

90 h 

120 h 

4 SU, 2 Ü 

3 Dozent/in 

4 Inhalte 


Fortsetzung der Lehrinhalte von Programmieren I: dynamische Datenstrukturen, insbesondere 

verkettete Listen, Operatoren, Nutzung von Klassenbibliotheken, Ausnahmen und ihre Behandlung 


Das Modul führt die im Modul 6 gelegten Grundlagen um i. w. objektorientiere Aspekte fort. 

Damit erfolgt eine Vertiefung der Fähigkeiten, die in Programmieren I erworben wurden 


Modul 6 






Kühnel, Andreas: Visual C# 2008, Galileo Press, Bonn, 2009 

Doberenz, Walter: Visual C# 2008, Hanser Verlag, München, 2009 

 

 

Mössenböck, Hanspeter: Softwareentwicklung mit C# 4.0, dpunkt 

Skript 

17





Modul 8: Englisch und Studium generale 1 

Kürzel 

Workload 

Credits 

Häufigkeit 

Moduldauer 

Umfang (SWS) 

M8 

180 h 

6 

a) WS 

b) SS 

c) WS + SS 

2 Semester 

6 


Prof. Dr. Roland Kresta 


a) Englisch I 

b) Englisch II 

c) Allgemeinwissenschaftliches 

Wahlpflichtfach (AWPF) 

3 Dozent/in 

Semester 

1 

2 

1 

SWS 

2 

2 

2 

Präsenzzeit 

30 h 

30 h 

30 h 

Selbststudium 

30 h 

30 h 

30 h 



c) Dozent/in der Fakultät Angewandte Mathematik, Physik und Allgemeinwissenschaften 

4 Inhalte 

a) Englisch I 

Lehrform 

1 SU, 1 Ü 

1 SU, 1 Ü 

2 SU oder 2 S 

 

 

 

 

 

 

Einführung in die Thematik „Englisch in technischen und wissenschaftlichen Berufen“ 

Sich mit wichtigen in der Industrie häufigen Situationen vertraut machen, in denen Englisch 

verlangt wird 

fach- und industrierelevante schriftliche und mündliche Textsorten im Englischen 

Verfassen von E-Mails nach konkreten Beschreibungen kommunikativer Situationen 

Lesen und Diskutieren 

Unterrichtssprache: Englisch 


 

 

 

 

 

 

Ausgewählte Texte mit themenbezogenen Inhalten aus verschiedenen wissenschaftlichen Quellen 

Häufige Fehler beim Übersetzen  

Wortkunde der fachsprachlichen Termini  

Besonderheiten des englischen Satzbaus 

Grammatik (nach Bedarf) 

Unterrichtssprache: je nach Zielsprache der Übungsformen Englisch oder Deutsch 

c) Allgemeinwissenschaftliches Wahlpflichtfach (AWPF) 

Das jeweils aktuelle Angebot und der Inhalt werden zu Semesterbeginn im Rahmen der 

Einschreibung zu den Allgemeinwissenschaftlichen Wahlpflichtfächern bekannt gegeben 

(§ 6 Abs. 2g SPO B-AMP) 

18






a) Englisch I 

Verbesserung aller Sprachfertigkeiten mit dem Schwerpunkt auf den aktiven (Sprechen, Schreiben) 

Abbau von Hemmungen bei der Verwendung der gesprochenen Sprache 


 

 

 

 

Einblick in die syntaktischen Schwierigkeiten der englischsprachigen Fachliteratur 

Fähigkeit zur Erschließung von Fachtexten; Fertigkeit in der Vermeidung von häufig 

vorkommenden Missverständnissen 

Bewusstsein von häufigen Fehlerquellen; Einsicht in Lösungsstrategien; Verständnis alternativer 

Lösungen 

Aufgeschlossenheit gegenüber sprachkundlichen Überlegungen; Bereitschaft zu lebenslangem 

Vertiefen der Englischkenntnisse 

c) Allgemeinwissenschaftliches Wahlpflichtfach (AWPF) 

Die Lernziele und Kompetenzen sind abhängig vom jeweiligen Allgemein- wissenschaftlichen 

Wahlpflichtfach. Weitere Informationen stehen im Fächerkatalog der Allgemeinwissenschaftlichen 

Wahlpflichtfächer 


a) Mindestens vier Jahre Englischunterricht in einer weiterführenden Schule; englischer Konversationskurs 

(aus dem Angebot des Spracheninstituts) wäre von Vorteil 

b) Vorherige Teilnahme an Englisch I 

c) Keine speziellen Voraussetzungen notwendig 


Für das gesamte Modul setzt sich die Prüfungsleistung aus drei gleich gewichteten Leistungsnachweisen 

der einzelnen Lehrveranstaltungen zusammen: 

a) Klausur über 60 Minuten, auf Englisch 

b) Klausur über 60 Minuten als Übersetzung aus dem Englischen ins Deutsche 

c) Die Prüfungsleistung ist abhängig vom jeweiligen AWPF. Weitere Informationen stehen im 

Fächerkatalog der Allgemeinwissenschaftlichen Wahlpflichtfächer 




a) Skript, weitere Literatur in der Lehrveranstaltung 

b) Skript, weitere Literatur in der Lehrveranstaltung 

c) Literaturempfehlung erfolgt in der jeweiligen Lehrveranstaltung 

19





Modul 9: Stochastik 

Kürzel 

Workload 

Credits 

Häufigkeit 

Moduldauer 

Umfang (SWS) 

M9 

150 h 

5 

WS 

1 Semester 

4 


Prof. Dr. Edgar Wermuth 


Semester 

SWS 

Präsenzzeit 

Selbststudium 

Lehrform 

Stochastik 

3 

4 

60 h 

90 h 

2 SU, 2 Ü 

3 Dozent/in 


4 Inhalte 

 

 

 

 

 

 

Elementare Wahrscheinlichkeitstheorie: Kolmogorov-Axiome, einfache kombinatorische 

Wahrscheinlichkeiten, bedingte Wahrscheinlichkeiten und Unabhängigkeit 

Zufallsgrößen: Kurzeinführung Stieltjes-integral, diskrete und stetige reelle Zufalls-variablen, 

Verteilungsfunktionen, Dichten 

Erwartungswert, Varianz, Unabhängigkeit, Summen und Produkte von Zufallsgrößen, Faltung, 

die wichtigsten Typen von Zufallsgrößen, Poisson-Prozess 

Mehrdimensionale Zufallsgrößen, komplexwertige Zufallsgrößen, charakteristische Funktionen, 

zentraler Grenzwertsatz, starkes Gesetz der großen Zahl 

Beschreibende Statistik: Erwartungswert, empirische Varianz, Korrelation, lineare Regression 

Schließende Statistik: Punkt- und Intervallschätzungen, Maximum-Likelihood-Methode, Gauß- 

Test, t-Test, Chi-Quadrat-Test, Kolmogorov-Smirnov-Test 


 

 

 

 

 

Mit den Grundbegriffen und Schlussweisen der Wahrscheinlichkeitsrechnung vertraut sein 

Die wichtigsten diskreten und stetigen Verteilungstypen, ihre Erwartungswerte und Varianzen 

kennen 

Die Bedeutung des Gesetzes der großen Zahl und typische Anwendungen des zentralen 

Grenzwertsatzes kennen 

Empirische Datensätze und Stichproben grafisch darstellen und ihre Kenngrößen berechnen 

können 

Parameter-Schätzung nach der Maximum-Likelihood-Methode und einfachste Hypothesentests 

kennen, speziellere Verfahren sich aus Handbüchern aneignen können 


Modul 1, Modul 2 





20






Kreyszig, E.: Statistische Methoden und ihre Anwendungen, Vandenhoeck & Ruprecht Verlag 

Ross, S. M.: Statistik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Spektrum Akademischer Verlag 

Fahrmeir, L. et al.: Statistik: Der Weg zur Datenanalyse, Springer Verlag 

Lehn, J. / Wegmann, H.: Einführung in die Statistik, Vieweg+Teubner Verlag 

V. d. Waerden, B.L.: Mathematische Statistik, Springer Verlag 

Gnedenko, B. W.: Lehrbuch der Wahrscheinlichkeitstheorie, Harri Deutsch Verlag 

Sachs, L: Angewandte Statistik, Springer Verlag 

21






Kürzel 

Workload 

Credits 

Häufigkeit 

Moduldauer 

Umfang (SWS) 

M10 240 h 

8 


a) WS 

b) SS 

SS 

2 Semester 

6 



Semester 

SWS 

Präsenzzeit 

Selbststudium 

Lehrform 

a) Atomphysik, Quantenphysik 

b) Festkörperphysik, Kernphysik 

3 

4 

4 

2 

60 h 

30 h 

90 h 

60 h 

3 SU, 1 Ü 

2 SU 

3 Dozent/in 

4 Inhalte 



a) Atom- und Quantenphysik 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Quantenoptik (Plancksche Wärmestrahlung, Photoeffekt, Comptoneffekt) 

Materiewelle (Doppelspaltexperiment, De Broglie-Materiewelle) 

Schrödingergleichung 

Potentialtopf und Potentialstufe (Unendlich hoher Potentialtopf, Dreidimensionaler unendlich 

hoher Potentialtopf, Potentialstufe) 

Operatoren und Erwartungswerte 

Unschärferelation 

Harmonischer Oszillator 

Wasserstoffatom 

Gaußsches Wellenpaket 

Weitere Beispiele (wie Tunneldiode, Rotation und Oszillation, Emission und Absorption 

elektromagnetischer Strahlung) 

Röntgenstrahlung 

Laser 

b) Festkörperphysik und Kernphysik 

 

 

 

 

 

 

Struktur fester Körper 

Elektronenleitung in Festkörpern 

Optoelektronik 

Kernmodelle 

Radioaktivität 

Strahlenschutz 

22






Kenntnis der physikalischen Prozesse und Gesetze und Verständnis für physikalische Vorgänge. 


Beobachtung spezieller Vorgänge allgemeine Zusammenhänge zu erkennen. Sinn für 

Größenordnungen und Fähigkeit, Ergebnisse quantitativ zu berechnen und zu überprüfen. 


Modul 1, Modul 3, Modul 4, Modul 5 


Für das gesamte Modul eine schriftliche Prüfung über 90 Minuten. 


Pflichtmodul im Bachelor-Studiengang Angewandte Mathematik und Physik 


 

 

 

 

 

 

 

 

Haken / Wolf: Atom- und Quantenphysik, Springer-Verlag 

Paus: Physik in Experimenten und Beispielen, Hanser-Verlag 

Schmüser: Theoretische Physik für Studierende des Lehramtes 1 - Quantenmechanik“, Springer 

Holzner: Quantenphysik für Dummies, Wiley-VCH Verlag 

Schwabl: Quantenmechanik, Springer-Verlag 

Ibach / Lüth : Festkörperphysik, Springer-Verlag 

Hunklinger: Festkörperphysik, Oldenbourg-Verlag 

Mayer-Kuckuk: Kernphysik, Vieweg+Teubner-Verlag 

23





Modul 11: Konzepte der Informatik 

Kürzel 

Workload 

Credits 

Häufigkeit 

Moduldauer 

Umfang (SWS) 

M9 

150 h 

5 

WS 

1 Semester 

4 




Semester 

SWS 

Präsenzzeit 

Selbststudium 

Lehrform 

Konzepte der Informatik 

3 

4 

60 h 

90 h 

2 SU, 2 Ü 

3 Dozent/in 


4 Inhalte 

 

 

 

Rechnerarithmetik, Zahlendarstellung, digitale Schaltungen, Universalrechner 

Grundkonzepte der theoretischen Informatik: endliche Automaten und formale Sprachen, 

Komplexität 

Ausgewählte Aspekte der angewandten Informatik 


 

 

 

 

Kenntnis der grundlegenden Funktionen und des Aufbaus von Rechnern sowie elementare 

Kenntnisse des Universalrechnerkonzepts 

Fähigkeit im Umgang mit Binärdarstellungen von Zahlen und Zeichen, zum Entwurf einfacher 

logischer Schaltungen 

Grundlagen der theoretischen Informatik 

Grundlagen der Komplexitätstheorie 


Modul 3 (Diskrete Mathematik) 






 

 

 

 

 

Heinz-Peter Gumm, Manfred Sommer: Einführung in die Informatik; Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 

München 

Helmut Herold, Bruno Lurz, Jürgen Wohlrab: Grundlagen der Informatik, Verlag Pearson 

Studium, München 

Dirk W. Hoffmann: Grundlagen der Technischen Informatik, Hanser Verlag, München 

Uwe Schöning Ideen der Informatik: Grundlegende Modelle und Konzepte der Theoretischen 

Informatik, Oldenbourg Wissenschaftsverlag, München 

John E. Hopcroft, Rajeev Motwani, Jeffrey D. Ullman: Einführung in Automatentheorie, Formale 

Sprachen und Berechenbarkeit, Verlag Pearson Studium, München 

24





Modul 12: Algorithmen und Datenstrukturen 

Kürzel 

Workload 

Credits 

Häufigkeit 

Moduldauer 

Umfang (SWS) 

M12 

150 h 

5 

SS 

1 Semester 

4 


Prof. Dr. Thomas Fuhr, Prof. Dr. Helmut Knebl 


Semester 

SWS 

Präsenzzeit 

Selbststudium 

Lehrform 

Algorithmen und Datenstrukturen 

4 

4 

60 h 

90 h 

2 SU, 2 Ü 

3 Dozent/in 


4 Inhalte 

 

 

 

 

 

 

Korrektheit von Algorithmen 

Komplexität und Effizienzbetrachtungen 

Entwurfsprinzipien von Algorithmen inkl. probabilistischer Methoden 

Sortieren und Suchen 

Organisation von Wörterbüchern (Suchbäume, Hashverfahren) 

Praktische Umsetzung behandelter Algorithmen auf Basis einer objektorientierten 

Programmiersprache 


 

 

Fähigkeit zu komplexem, abstraktem mathematischen Denken und Schließen, selbständiges 

Arbeiten, Analyse und Klassifikation von Problemen, kreatives Problemlösen, Ausdauer bei 

Problemlösungen 

Kenntnis grundlegender Datenstrukturen und Verarbeitungstechniken unter Einbeziehung 

externer Speichermedien und die Fähigkeit, sie adäquat anzuwenden 







25






 

 

Cormen, T.H. / Leiserson, C.E. / Rivest, R.L. / Stein, C.: Introduction to Algorithms, 3rd ed., 

The MIT Press, Cambridge, London, 2009 

Heun, V.: Grundlegende Algorithmen: Einführung in den Entwurf und die Analyse effizienter 

Algorithmen, 2. Aufl. 2003, Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden, 

Knuth, D.E.: The Art of Computer Programming, Volume 1+3: Fundamental Algorithms + 

Searching and Sorting. Reading, MA, 1998, Addison-Wesley Publishing Company, Boston 

Motwani, R. / Raghavan, P.: Randomized Algorithms. Cambridge University Press, 1995 

 

 

Ottmann, T. / Widmayer, P.: Algorithmen und Datenstrukturen, 2002, Spektrum Akademischer 

Verlag, Wiesbaden 

Knebl, H.: Algorithmen und Datenstrukturen. Skript 2005, Nürnberg 

26





Modul 14: Modellbildung und Simulation 

Kürzel 

Workload 

Credits 

Häufigkeit 

Moduldauer 

Umfang (SWS) 

M14 

150 h 


5 

a) WS 

b) SS 

SS 

Prof. Dr. Peter Jonas, Prof. Dr. Oliver Natt 

2 Semester 

5 


Semester 

SWS 

Präsenzzeit 

Selbststudium 

Lehrform 

a) Seminar zu Simulationstools 

b) Einführung Modellbildung 

3 

4 

3 

2 

45 h 

30 h 

45 h 

30 h 

3 S 

2 SU 

3 Dozent/in 

4 Inhalte 




In dem Seminar werden Themen aus verschiedenen technisch-naturwissenschaftlich-mathematischen 

Bereichen behandelt, die einer direkten analytischen Behandlung nicht direkt zugänglich sind und 

daher den Einsatz von Computersimulationen erfordern. 

Die gestellten Aufgaben stammen unter anderem aus folgenden Bereichen: 

 

 

 

 

 

 

 

Mechanik 

Wärmelehre 

Optik 

Schwingungsphysik 

Populationsdynamik 

Verkehrswesen 

Produktionswesen 


 

 

 

 

 

 

 

 

Einschrittverfahren zur Lösung gewöhnlicher Differentialgleichungen 

Runge-Kutta-Verfahren 

Mehrschrittverfahren 

Prädiktor-Korrektor-Methoden 

Steife Differentialgleichungen 

Schießverfahren zur Lösung von Randwertaufgaben 

Elementare Differenzenverfahren 

Finite Elemente in einer Dimension 

27







 

 

 

 

 

 

Selbständige Einarbeitung in ein gestelltes Thema 

Anwendung von mathematisch/physikalischen Methoden zur Problemlösung 

Implementierung eines Simulationsprogramms in einer Softwareumgebung 

Erstellen eines Berichts in schriftlicher Form 

Präsentation der Ergebnisse und des theoretischen Hintergrunds in Kleingruppen 

Vertiefung und von mathematischen und physikalischen Kenntnissen aus den ersten beiden 

Lehrplansemestern 

Selbstständiges Einarbeiten in bisher nicht behandelte mathematisch-physikalische 

Sachverhalte 


 

 

 

Kenntnisse in der numerischen Lösung von gewöhnlichen Differentialgleichungen 

Anwendung von numerischen Methoden an Beispielen aus techn. Fragestellungen 

Vertiefung von numerischen Programmierkenntnissen. 


 

 

Kenntnisse der höheren Mathematik im Umfang der Vorlesungen Analysis I, Lineare Algebra, 

Analysis II 

Gute Kenntnisse in einer mathematisch-technischen Programmierumgebung (z. B. Matlab) 


Für das gesamte Modul setzt sich die Prüfungsleistung aus zwei gleich gewichteten Leistungsnachweisen 

der einzelnen Lehrveranstaltungen zusammen: 

a) Ausarbeitungen, Abschlusspräsentation von 15 bis 30 Minuten Dauer zuzüglich Diskussion 

Um zum Leistungsnachweis zugelassen zu werden muss vorher mit Erfolg an der 

Lehrveranstaltung teilgenommen werden (Studienarbeiten) 

b) Klausur über 60 Minuten oder Befragung über 20 Minuten 




Jonas, P., Steinbach, J.: Skript zum Kurs Einführung in Simulationstools, TH Nürnberg, 2013. 

Schweizer, W.: MATLAB kompakt, Oldenbourg-Verlag, 2009. 

 

Hairer, E., Wanner G.: Solving Ordinary Differential Equations I+II, Springer Series. 

Weitere Literatur zu den spezifischen Projektthemen des Seminars ist auf den Aufgabenblättern 

angegeben. 

28





Modul 16: Angewandte Analysis 

Kürzel 

Workload 

Credits 

Häufigkeit 

Moduldauer 

Umfang (SWS) 

M16 210 h 

7 


a) WS 

b) SS 

SS 

2 Semester 

6 



Semester 

SWS 

Präsenzzeit 

Selbststudium 

Lehrform 

a) Angewandte Analysis I 

b) Angewandte Analysis II 

3 

4 

2 

4 

30 h 

60 h 

40 h 

80 h 

1 SU, 1 Ü 

2 SU, 2 Ü 

3 Dozent/in 



4 Inhalte 

a) Angewandte Analysis I 

 

 

 

Kurvenintegrale (Wegunabhängigkeit, Stammfunktion) 

Differentialoperatoren 

Oberflächenintegrale und Integralsätze 

b) Angewandte Analysis II 

 

 

 

Grundbegriffe der partiellen Differenzialgleichungen und Anwendungsbeispiele 

Grundzüge der Funktionalanalysis: Operatoren, Funktionenräume 

Fouriertransformation und –reihen, weitere Integraltransformationen 


 

 

 

 

Einsatz der Vektoranalysis bei praxisorientierten Fragestellungen 

Kenntnisse in Vektoranalysis und partiellen Differentialgleichungen, um Zusammenhänge 

in Technik und Naturwissenschaft modellieren zu können 

Grundlegende Kenntnisse in abstrakten Funktionenräumen 

Anwenden der Integraltransformation auf Simulation technischer Probleme 







29






 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T. Arens et al.: Mathematik, Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg 

T. Butz: Fouriertransformation für Fußgänger, Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden 

P. Dyke: An Introduction to Laplace Transforms and Fourier Series, Springer Verlag, Berlin 

H. Fischer, H. Kaul: Mathematik für Physiker, Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden 

O. Föllinger: Laplace- und Fouriertransformation, Hüthig Verlag, Heidelberg 

K. Königsberger: Analysis, Springer Verlag, Berlin 

H. Heuser: Lehrbuch der Analysis , Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden 

H.-J- Hotop, H.-J. Oberg: Fourier- und Laplace-Transformation, Wißner-Verlag, Augsburg 

B. Lenze Einführung in die Fourieranalysis, Logos Verlag, Berlin 

K. Meyberg / P. Vachenauer: Höhere Mathematik , Springer Verlag, Berlin 

O. Föllinger: Laplace- und Fouriertransformation, Hüthig Verlag, Heidelberg 

H. Weber: Weber Laplace-Transformation für Ingenieure der Elektrotechnik, 


30





Modul 17: Optimierung 

Kürzel 

Workload 

Credits 

Häufigkeit 

Moduldauer 

Umfang (SWS) 

M17 

150 h 

5 

WS 

1 Semester 

4 


Prof. Dr. Yvonne Stry 


Semester 

SWS 

Präsenzzeit 

Selbststudium 

Lehrform 

Optimierung 

3 

4 

60 h 

90 h 

2 SU, 2 Ü 

3 Dozent/in 


4 Inhalte 

Geschichte des Operations Research, wichtige Themen der Linearen und der Nicht-linearen 

Optimierung (siehe unten), Ausblick auf spezielle Anwendungen (z.B. ganzzahlige Optimierung, 

Transportprobleme, „travelling salesman“). 

Lineare Optimierung 

 

 

 

 

Standardform linearer Programme, Transformationsmöglichkeiten 

Simplexverfahren als Standardmethode zur Lösung linearer Optimierungsprobleme, graphische 

Veranschaulichung, Tableau-Formulierung 

Sensitivitätsanalyse 

Primale und duale Probleme, Dualitätssatz, Komplementärer Schlupf, duale Simplex-Methode 

Nichtlineare Optimierung 

 

 

 

 

Optimierungsprobleme im R^2 und im R^3 mit einer oder mehreren Gleichheits- oder 

Ungleichheitsnebenbedingungen 

Karush-Kuhn-Tucker-Bedingungen 

Hinreichende Bedingungen, geränderte Hesse-Matrix 

Sensitivitätsanalyse 


 

 

 

 

Kenntnis der wichtigsten Begriffe, Denkweisen und Lösungsmethoden des Operations Research 

Anschauliche Vorstellung von den wichtigsten Problemstellungen und Lösungsstrategien 

Verständnis typischer und besonders effizienter Algorithmen, ihrer Möglichkeiten und 

Beschränkungen 

Fähigkeit, die kennengelernten Lösungsmethoden auf konkrete Problemstellungen anzuwenden 


Kenntnisse aus den Veranstaltungen des 1. und 2. Lehrplansemesters, insbesondere sichere 

Beherrschung von elementaren Umformungen bei linearen Gleichungssystemen, Gauß-Jordan- 

Algorithmus, partielle Ableitungen bei Funktionen in mehreren Veränderlichen, Gradient, Extrema 2D, 

Hesse-Matrix 

31










 

 

 

 

 

 

 

W. Domschke / A. Drexel: Einführung in Operations Research, Springer Verlag 

W. Domschke u.a.: Übungen und Fallbeispiele zum Operations Research, Springer Verlag 

K. Neumann / M. Morlock: Operations Research, Hanser Verlag 

P. Stingl: Operations Research, Fachbuchverlag Leipzig 

H .A. Taha: Operations Research, Pearson Education Inc. 

W. Zimmermann/ U. Stache: Operations Research, Oldenbourg Verlag 

Eigene Unterlagen 

32





Modul 18: Numerik 

Kürzel 

Workload 

Credits 

Häufigkeit 

Moduldauer 

Umfang (SWS) 

M18 210 h 

7 


a) WS 

b) SS 

SS 

2 Semester 

6 

Prof. Dr. Tim Kröger 


Semester 

SWS 

Präsenzzeit 

Selbststudium 

Lehrform 

a) Numerik I 

b) Numerik II 

3 

4 

4 

2 

60 h 

30 h 

90 h 

30 h 

2 SU, 2 Ü 

1 SU, 1 P 

3 Dozent/in 



4 Inhalte 

 

 

 

 

 

 

 

Grundbegriffe der Numerischen Mathematik (Computerarithmetik, Numerische Algorithmen, 

Fehleranalyse) 

Lösung linearer Gleichungssysteme 

Lösung nichtlinearer Gleichungssysteme 

Interpolation und Approximation von Funktionen 

Numerische Differentiation, Numerische Integration 

Numerische Verfahren zur Lösung linearer und nichtlinearer Ausgleichsprobleme 

Numerische Lineare Algebra (Eigenwertaufgaben, Singulärwertzerlegung) 


 

 

 

 

Verständnis der Notwendigkeit der Anwendung numerischer Lösungsverfahren in technischen 

Simulationen. 

Verständnis der Bedeutung der numerischen Grundbegriffe (wie beispielsweise „Kondition“ und 

„Stabilität“) sowie Fähigkeit, diese Begriffe auf konkrete Problemstellungen anzuwenden. 

Kenntnis und Verständnis der etablierten numerischen Verfahren/Techniken zu den unter Punkt 

Nr. 4 genannten Themen, sowie Fähigkeit, diese Verfahren zu implementieren. 

Kenntnis und Verständnis der zugehörigen Fehleranalysen sowie daraus resultierend die 

Fähigkeit, die Verfahren sinnvoll anzuwenden. 


Modul 1, Modul 2, Modul 3, Modul 6, Modul 7 


Die Prüfung zur Lehrveranstaltung „Numerik I“ ist gleichzeitig die Modulprüfung. An der 

Lehrveranstaltung „Numerik II“ muss mit Erfolg teilgenommen werden (Projektarbeit und Vortrag). 

„Numerik II“ ist bestehenserheblich für die Modulprüfung. 

a) Schriftliche Prüfung über 90 Minuten (Modulprüfung) 

b) Projektarbeit, Vortrag 

33








 

 

 

 

 

Wolfgang Dahmen, Arnold Reusken: Numerische Mathematik für Ingenieure und 

Naturwissenschaftler 

Hans-Rudolf Schwarz, Norbert Köckler: Numerische Mathematik 

Deuflhard/Hohmann: Numerische Mathematik 

Conte/De Boor: Elementary Numerical Analysis 

Stoer/Bulirsch: Numerische Mathematik 

34





Modul 20: Wahlpflichtfach Informatik, Physik oder Technik 

Kürzel 

Workload 

Credits 

Häufigkeit 

Moduldauer 

Umfang (SWS) 

M20 

150 h 

5 

WS 

1 Semester 

4 


Prof. Dr. Oliver Natt 


Semester 

SWS 

Präsenzzeit 

Selbststudium 

Lehrform 

a) Elemente der theoretischen Physik 

b) Weitere Veranstaltungen geplant 

3 Dozent/in 

4 

4 

60 h 

90 h 


4 Inhalte 

3 SU, 1 Ü 


Die Lehrveranstaltung vermittelt anhand ausgewählter Beispiele den Zugang und die 

Lösungsansätze der theoretischen Physik zu physikalischen Problemstellungen. 

Dabei werden insbesondere Themengebiete behandelt und vertieft, die in den Modulen 

Physik 1 bis Physik 3 nicht in ihrer vollen Tiefe behandelt werden können (da zum Zeitpunkt 

dieser Lehrveranstaltungen die notwendigen mathematischen Grundlagen noch nicht 

vollständig erarbeitet worden sind). 

Diese Themengebiete umfassen beispielsweise: 

 

 

 

 

 

 

Lagrange-Formulierung der klassischen Mechanik 

Methoden der Variationsrechnung 

Zusammenhang zwischen Erhaltungsgrößen und Symmetrien 

Einführung in die Störungsrechnung 

Grundlagen der Feld- und der Relativitätstheorie 

Operatormethoden und Hilbertraumformalismus der Quantenphysik. 



 

 

 

Vermittlung der Grundkonzepte der theoretischen Physik. 

Fähigkeit, abstrakte mathematische Konzepte auf physik. Problemstellungen anzuwenden. 

Fähigkeit, die Ansätze der theoretischen Physik auf konkrete Fragestellungen anzuwenden. 


Kenntnisse der höheren Mathematik im Umfang der Vorlesungen Analysis I, Lineare Algebra, 

Analysis II. Kenntnisse der Experimentalphysik im Umfang der Module Physik 1 bis Physik 3 



35








Nolting, W.: Grundkurs theoretische Physik 1-5, Berlin: Springer, 2011. 

Fließbach, T.: Lehrbuch zur theoretischen Physik, Heidelberg: Spektrum, 2012. 

Fließbach, T.: Walliser, H. Arbeitsbuch zur Theoretischen Physik, Heidelberg: Spektrum, 2012. 

Rebhan, E.: Theoretischen Physik 1-2, Heidelberg: Spektrum, 1999-2005. 

36





Modul 21: Anwendungsschwerpunkte Grundlagen 

Kürzel 

Workload 

Credits 

Häufigkeit 

Moduldauer 

Umfang (SWS) 

M21 

420 h 

14 

Jeweils SS 

2 Semester 

12 




Semester 

SWS 

Präsenzzeit 

Selbststudium 

Lehrform 

a) Grundlagen I 

b) Grundlagen II 

4 

6 

6 

6 

90 h 

90 h 

120 h 

120 h 

6 P 

6 P 

3 Dozent/in 

a) Dozent/in der Fakultät Angewandte Mathematik, Physik und Allgemeinwissenschaften oder 

Dozent/in einer anderen Fakultät der Technischen Hochschule Nürnberg 

b) Dozent/in der Fakultät Angewandte Mathematik, Physik und Allgemeinwissenschaften oder 

Dozent/in einer anderen Fakultät der Technischen Hochschule Nürnberg 

4 Inhalte 

Grundlagen I und II 

In diesem Modul werden Veranstaltungen besucht, die auf die Vertiefung im Rahmen der Bachelorarbeit 

bzw. des Praktikums vorbereiten. 

Die Lehrveranstaltungen von jeweils sechs Semesterwochenstunden werden entweder von der 

Fakultät Angewandte Mathematik, Physik und Allgemeinwissenschaften oder von anderen Fakultäten 

angeboten (z.B. Vorlesungen im 2. Studienabschnitt der Fakultät Informatik). 

Die Veranstaltungen können jahrgangübergreifend im vierten oder sechsten Semester belegt werden. 

Eine Abhängigkeit zwischen den beiden Lehrveranstaltungen besteht nicht. Die Themen können aus 

unterschiedlichen Bereichen gewählt werden (z.B. ein Semester im Bereich Physik und ein Semester 

im Bereich Mathematik). 


Vertiefte Kenntnisse in ausgewählten Gebieten der Mathematik, Physik, Informatik oder Technik (je 

nach gewähltem Schwerpunkt) 


Kenntnisse aus Veranstaltungen der ersten drei Lehrplansemester 


Für das gesamte Modul setzt sich die Prüfungsleistung aus zwei gleich gewichteten 

Leistungsnachweisen der einzelnen Lehrveranstaltungen zusammen. Die Art des 

Leistungsnachweises kann je nach gewähltem Schwerpunkt in Form einer schriftlichen Prüfung 

(Klausur über 90 Minuten) oder in Form von Ausarbeitungen und/oder Befragungen erfolgen. 




Literaturempfehlungen sind abhängig vom gewählten Schwerpunkt und werden in den jeweiligen 

Lehrveranstaltungen gegeben. 

37

Studienplan - Georg-Simon-Ohm-Hochschule NÃ¼rnberg

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