Modulbeschreibung

Integralrechnung & Elektrizität / Magnetismus

Kurzzeichen:
M_IEM
Unterrichtssprache:
Deutsch
ECTS-Credits:
7
Arbeitsaufwand (h):
210
Leitidee:

Die Studierenden

  • können einfache praktische Probleme in mathematische Sprache übertragen, anschliessend analysieren und lösen. Sie sind in der Lage, die Lösungen aus Anwendungssicht zu bewerten.
  • können mit mathematischen Fachbegriffen umgehen und Sachverhalte im mathematisch-technischen Umfeld korrekt formulieren.
  • können die Grundfunktionen eines Computer-Algebra-Systems (CAS) bedienen. Sie setzen CAS zur Lösung von Problemen in der Analysis ein.
  • sind mit den Begriffen Stammfunktion, unbestimmtes und bestimmtes Integral vertraut.
  • können die wichtigsten Funktionen integrieren.
  • können die wichtigsten Integrationsregeln (partielle Integration, Substitutionsregel, Integrieren mit Partialbruchzerlegung) anwenden.
  • können die Integralrechnung anwenden auf Probleme der Flächenberechnung, Schwerpunktsberechnung und Berechnung von Trägheitsmomenten.
  • können die Differentialrechnung anwenden, um Funktionen zu untersuchen und Aussagen über Ihren Verlauf zu machen.
  • setzen die Differentialrechnung zur Lösung einfacher physikalischer Aufgaben ein.
  • wenden die Differential- und Integralrechnung auf Kurven in Parameterdarstellung an. Sie lösen anwendungsbezogene Aufgaben in diesem Umfeld mit CAS.

 

Die Studierenden

  • kennen die physikalischen Erscheinungen im Verhalten von ruhenden und bewegten elektrischen Ladungen, verstehen deren Zusammenhänge und verfügen über die zu ihrer Beschreibung nötigen Begriffe.
  • erkennen elektrische und magnetische Phänomene im Alltag und in technischen Anwendungen, können die Zusammenhänge verbal beschreiben und dafür ein geeignetes physikalisches Modell entwerfen.
  • können elektrische und magnetische Fragestellungen an einfachen Modellen in mathematische Sprache übertragen, analysieren, lösen und das Ergebnis im Problemkontext bewerten.

 

Die Studierenden

  • besitzen Problemlösungs- und Umsetzungskompetenz.
  • können modellieren, abstrahieren, strukturieren, analysieren und synthetisieren.
  • besitzen eine fachsprachliche Ausdrucksfähigkeit, können präzise formulieren und überzeugend argumentieren.
  • verfügen über Selbstdisziplin, Leistungsbereitschaft und die Fähigkeit, analytisch und lösungsbezogen zu denken.
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Schreiner Michael
Lehrpersonen:
Prof. Dr. Schreiner Michael
Standort (angeboten):
Buchs, Chur, Waldau St.Gallen
Vorausgesetzte Module:
Modultyp:
Wahlpflicht-Modul für Systemtechnik BB STD_05(Empfohlenes Semester: 2)Kategorien:Grundlagenmodule (GLM), Grundlagenmodule Gruppe 1 (GLM-G1), Grundlagenmodule Gruppe 3 (GLM-G3)
Wahlpflicht-Modul für Systemtechnik VZ STD_05(Empfohlenes Semester: 2)Kategorien:Grundlagenmodule (GLM), Grundlagenmodule Gruppe 1 (GLM-G1), Grundlagenmodule Gruppe 3 (GLM-G3)
Modulbewertung:
Note von 1 - 6

Leistungsnachweise und deren Gewichtung

Modulschlussprüfung:
Prüfung nach spezieller Definition
Während der Unterrichtsphase:
Während der Unterrichtsphase wird in jedem der beiden Kurse eine Prüfung geschrieben.
Bewertungsart:
Note von 1 - 6
Gewichtung:
Während der Unterrichtsphase wird in jedem der beiden Kurse eine Prüfung (Gewicht je 25%) geschrieben. Zusätzlich findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung (Gewicht 50%) über beide Kurse statt.
Bemerkungen:

Inhalte

Angestrebte Lernergebnisse (Abschlusskompetenzen):

Die Studierenden

  • können einfache praktische Probleme in mathematische Sprache übertragen, anschliessend analysieren und lösen.
  • können mit mathematischen Fachbegriffen umgehen und Sachverhalte im mathematisch-technischen Umfeld korrekt formulieren.
  • können die Grundfunktionen eines Computer-Algebra-Systems (CAS) bedienen. Sie setzen CAS zur Lösung von Problemen in der Analysis ein.
  • sind mit den Begriffen Stammfunktion, unbestimmtes und bestimmtes Integral vertraut.
  • können die wichtigsten Funktionen integrieren.
  • können die wichtigsten Integrationsregeln (partielle Integration, Substitutionsregel, Integrieren mit Partialbruchzerlegung) anwenden.
  • können die Integralrechnung anwenden auf Probleme der Flächenberechnung, Schwerpunktsberechnung und Berechnung von Trägheitsmomenten.
  • können die Differentialrechnung anwenden, um Funktionen zu untersuchen und Aussagen über Ihren Verlauf zu machen.
  • setzen die Differentialrechnung zur Lösung einfacher physikalischer Aufgaben ein.
  • wenden die Differential- und Integralrechnung auf Kurven in Parameterdarstellung an. Sie lösen anwendungsbezogene Aufgaben in diesem Umfeld mit CAS.
  • besitzen Problemlösungs- und Umsetzungskompetenz.
  • können modellieren, abstrahieren, strukturieren, analysieren und synthetisieren.
  • besitzen eine fachsprachliche Ausdrucksfähigkeit und können präzise formulieren.
  • verfügen über Selbstdisziplin, Leistungsbereitschaft und die Fähigkeit, analytisch und lösungsbezogen zu denken.
Modul- und Lerninhalt:
  • Mathematische Modellbildung
  • Mathematische Fachsprache
  • Integralrechnung
  • Anwendungen der Integralrechnung
  • Anwendung der Differentialrechnung
  • Einführung in ein Computer-Algebra-System
Lehr- und Lernmethoden:
Unterrichtsgespräch im Klassenverband, Selbststudium (Übungsaufgaben, Vor- und Nachbereitung der Fachinhalte sowie das selbstständige Erarbeiten von Sachverhalten)
Lehrmittel/-materialien:
Papula Formelsammlung