Modulbeschreibung

Analysis 1: Differentialrechnung

Kurzzeichen:
M_Ana1
Unterrichtssprache:
Deutsch
ECTS-Credits:
4
Arbeitsaufwand (h):
120
Leitidee:

Die Studierenden

  • 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.

  • besitzen Problemlösungs- und Umsetzungskompetenz.

 

Die Studierenden

  • können einfache praktische Probleme in mathematische Sprache übertragen, anschliessend analysieren und lösen. 
  • sind in der Lage, die Lösungen aus Anwendungssicht zu bewerten.
  • können mit mathematischen Fachbegriffen umgehen und Sachverhalte im mathematisch-technischen Umfeld korrekt formulieren.
  • kennen die wichtigsten Funktionen und können diese Differenzieren.
  • sind mit dem Begriff der Ableitung vertraut.
  • kennen die wichtigsten Ableitungsregeln und sind insbesondere in der Lage, die Ableitung von zusammengesetzten Funktionen zu bestimmen.
  • können numerische Methoden gezielt einsetzen, um Grafen zu visualisieren und Ableitungen als finite Differenzen zu berechnen.
  • kennen die Vorwärts- und Rückwärtsdifferenzen und zentralen Differenzen als numerische Schemata.
  • können die Differentialrechnung anwenden, um
    o    Funktionen zu untersuchen und Aussagen über Ihren Verlauf zu machen.
    o    Funktionen mit Taylor-Polynomen lokal zu approximieren.
    o    einfache Optimierungsaufgaben zu lösen.
  • setzen die Differentialrechnung zur Lösung einfacher physikalischer Aufgaben ein.
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Wiedemair Wolfgang
Lehrpersonen:
Prof. Dr. Wiedemair Wolfgang
Standort (angeboten):
Buchs, Lerchenfeld St.Gallen
Zusätzliche Eingangskompetenzen:

Parallel sollte das Modul Physik 1 besucht werden.

Modultyp:
Wahlpflicht-Modul für Mechatronik BB STD_24(Empfohlenes Semester: 1)Kategorie:Grundlagenmodule (GLM)
Wahlpflicht-Modul für Mechatronik VZ STD_24(Empfohlenes Semester: 1)Kategorie:Grundlagenmodule (GLM)
Wahlpflicht-Modul für Systemtechnik BB STD_05(Empfohlenes Semester: 1)Kategorien:Grundlagenmodule (GLM), Grundlagenmodule Gruppe 1 (GLM-G1), Grundlagenmodule Gruppe 3 (GLM-G3)
Wahlpflicht-Modul für Systemtechnik VZ STD_05(Empfohlenes Semester: 1)Kategorien:Grundlagenmodule (GLM), Grundlagenmodule Gruppe 1 (GLM-G1), Grundlagenmodule Gruppe 3 (GLM-G3)
Bemerkungen:

Das Modul findet im Herbstsemester statt.

Modulbewertung:
Note von 1 - 6

Leistungsnachweise und deren Gewichtung

Modulschlussprüfung:
Schriftliche Prüfung, 90 Minuten
Während der Unterrichtsphase:

Formative Lernkontrollen

Bewertungsart:
keine Note oder Wertung
Gewichtung:

Es findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung (Gewicht 100%) statt

Bemerkungen:

Inhalte

Angestrebte Lernergebnisse (Abschlusskompetenzen):

 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.
  • kennen die wichtigsten Funktionen und können diese Differenzieren.
  • sind mit dem Begriff der Ableitung vertraut.
  • kennen die wichtigsten Ableitungsregeln und sind insbesondere in der Lage, die Ableitung von zusammengesetzten Funktionen zu bestimmen.
  • können numerische Methoden gezielt einsetzen, um Grafen zu visualisieren und Ableitungen als finite Differenzen zu berechnen.
  • kennen die Vorwärts- und Rückwärtsdifferenzen und zentralen Differenzen als numerische Schemata.
  • können die Differentialrechnung anwenden, um
    o    Funktionen zu untersuchen und Aussagen über Ihren Verlauf zu machen.
    o    Funktionen mit Taylor-Polynomen lokal zu approximieren.
    o    einfache Optimierungsaufgaben zu lösen.
  • setzen die Differentialrechnung zur Lösung einfacher physikalischer Aufgaben ein.
Modul- und Lerninhalt:
  • Mathematische Modellbildung
  • Mathematische Fachsprache
  • Differentialrechnung für allgemeine Funktionen
  • Anwendung der Differentialrechnung in praxisnahen Fragestellungen
Lehr- und Lernmethoden:

Unterrichtsgespräch im Klassenverband, Selbststudium (Übungsaufgaben, Vor- und Nachbereitung der Fachinhalte sowie das selbstständige Erarbeiten von Sachverhalten)

Lehrmittel/-materialien:

 Papula Formelsammlung