Modulbeschreibung

Analysis 3: Mehrdimensionale Analysis

Kurzzeichen:
M_Ana3
Unterrichtssprache:
Deutsch
ECTS-Credits:
3
Arbeitsaufwand (h):
90
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. 
  • verstehen das Konzept von Funktionen in mehreren Variablen als Skalar- und Vektorfelder. 
  • können Funktionen in zwei Variablen graphisch darstellen. 
  • können mehrdimensionale Funktionen partiell ableiten und verstehen daraus abgeleitete Konzepte der Vektoranalysis. 
  • können Optimierungsaufgaben für Funktionen in mehreren Variablen lösen. 
  • kennen die Konzepte der linearen Regression und können diese für einfache Probleme anwenden. 
  • verstehen die Grundlagen der mehrdimensionalen Integralrechnung. 
  • können Flächenintegrale und Volumenintegrale berechnen. 
  • können gezielt kartesische Koordinaten, Polar-, Zylinder- und Kugelkoordinaten zur Formulierung der Aufgabenstellung und zur Integration einsetzen. 
  • können Kurven und Flächen als Funktionen in Parameterdarstellung modellieren.   
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Wiedemair Wolfgang
Lehrpersonen:
Prof. Dr. Wiedemair Wolfgang
Standort (angeboten):
Buchs, Lerchenfeld St.Gallen
Vorausgesetzte Module:
Modultyp:
Wahlpflicht-Modul für Mechatronik BB STD_24(Empfohlenes Semester: 4)Kategorie:Grundlagenmodule (GLM)
Wahlpflicht-Modul für Mechatronik VZ STD_24(Empfohlenes Semester: 4)Kategorie:Grundlagenmodule (GLM)
Bemerkungen:

Das Modul findet im Frühlingssemester statt.

Modulbewertung:
Note von 1 - 6

Leistungsnachweise und deren Gewichtung

Modulschlussprüfung:
Schriftliche Prüfung, 90 Minuten
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. 
  • sind in der Lage, die Lösungen aus Anwendungssicht zu bewerten. 
  • können mit mathematischen Fachbegriffen umgehen und Sachverhalte im mathematisch-technischen Umfeld korrekt formulieren. 
  • verstehen das Konzept von Funktionen in mehreren Variablen als Skalar- und Vektorfelder. 
  • können Funktionen in zwei Variablen graphisch darstellen. 
  • können mehrdimensionale Funktionen partiell ableiten und verstehen daraus abgeleitete Konzepte der Vektoranalysis. 
  • können Optimierungsaufgaben für Funktionen in mehreren Variablen lösen. 
  • kennen die Konzepte der linearen Regression und können diese für einfache Probleme anwenden. 
  • verstehen die Grundlagen der mehrdimensionalen Integralrechnung. 
  • können Flächenintegrale und Volumenintegrale berechnen. 
  • können gezielt kartesische Koordinaten, Polar-, Zylinder- und Kugelkoordinaten zur Formulierung der Aufgabenstellung und zur Integration einsetzen. 
  • können Kurven und Flächen als Funktionen in Parameterdarstellung modellieren.
Modul- und Lerninhalt:
  • Mathematische Fachsprache 
  • Funktionen in mehreren Variablen 
  • Differentialrechnung für Funktionen in mehreren Variablen  
  • Anwendungen der mehrdimensionalen Differentialrechnung 
  • Lineare Regression und Optimierung 
  • Integralrechnung für Funktionen in mehreren Variablen
  • Kurven und Flächen in Parameterform
Lehr- und Lernmethoden:

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

Lehrmittel/-materialien:

L. Papula: Mathematische Formelsammlung für Ingenieure und Naturwissenschaftler