Biomechanik

Ingenieurtechnische Methoden und Verfahren, insbesondere von mechanischen Prinzipien auf biologisch-medizinischen Problemstellungen, stehen im Fokus der Lehre.

Modulhandbuch

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Modulhandbuch

Biomechanik (BM)

PO-Version [  20202  ]

Mechanik III

Empfohlene Vorkenntnisse

Technische Mechanik I und II, Mathematik I und II

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden erlangen vertiefte Kenntnisse im Bereich der theoretischen Untersuchung dynamischer technischer Mechanismen. Sie lernen grundlegende Methoden zur Analyse und Synthese dynamischer mechanischer Systeme insbesondere des Maschinenbaus kennen. Sie sind damit in der lage, in gegebenen technischen Konstruktionen die hinsichtlich ihres dynamischen Verhaltens relevanten Komponenten zu identifizieren und modellhaft zu abstrahieren. Dies versetzt die zukünftigen Ingenieur*innen in die Lage, im Berufsleben unabhängig von spezifischen Anwendungen die fachlich sinnvolle Entscheidung auf Basis einer soliden Kenntnis der mechanischen Grundlagen zu treffen.

Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90
Workload 150
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausurarbeit, 90 Min.

Leistungspunkte Noten

 

 

Modulverantwortlicher

Professor Dr.-Ing. Christian Wetzel

 

Empf. Semester 3. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM, MA, ME - Hauptstudium

Veranstaltungen

Technische Mechanik III

Art Vorlesung
Nr. M+V808
SWS 4.0
Lerninhalt

Die Studierenden können insbesondere

  • Einfache maschinenbauliche Systeme als abstrakte mechanisch-mathematische Modelle abbilden und die Grenzen sinnvoller Modellannahmen einschätzen.
  • Die Anwendungsgrenzen von Massenpunktmodelle sinnvoll einschätzen, die Bewegung von Massepunkten beschreiben und analysieren.
  • Abstrakte mechanischen Begrifflichkeiten wie Arbeit, Energie, Leistung, Impuls, Drall, Momentanpol sinnvoll zur Beschreibung realer technischer Systeme heranziehen.
  • Die ebene Bewegung von Körpern unter Einwirkung von Kräften und Momenten unter Verwendung praxisnaher vereinfachender Modellvorstellungen beschreiben.
  • Einfache schwingungsfähige technische Systeme identifizieren und quantitativ beschreiben.
  • Die verbreiteten Ansätze zur Behandlung komplexer räumlicher Mechanismen (Kreisel, Mehrkörpersysteme) qualitativ und in Grenzen quantitativ in ihrer Bedeutung für die praktische Ingenieurstätigkeit einschätzen.

 

Literatur
  • R. Hibbeler; Technische Mechanik 3: Kinetik; Pearson Education; München; 2006
  • D. Gross, W. Hauger, J. Schröder, W. Wall; Technische Mechanik 3; Springer Verlag; 2019; 14. Auflage; E-Book
  • D. Gross, W. Ehlers, P. Wriggers, J. Schröder, R. Müller; Formeln und Aufgaben zur Technischen Mechanik 3; Springer Verlag; 2019; E-Book

Maschinenelemente I

Empfohlene Vorkenntnisse

Technische Mechanik I und II, Technische Dokumentation und CAD, Werkstofftechnik I

Lehrform Vorlesung/Übung
Lernziele / Kompetenzen

Die Absolvent*innen dieser Lehrveranstaltung erlernen die Grundlagen und die Vorgehensweise der FKM-Richtlinie bzw. der DIN 743 zur Durchführung eines statischen Festigkeitsnachweises und eines Dauerfestigkeitsnachweises und zur Bestimmung einer Sicherheitszahl. Die Studierenden können festigkeitsmindernde Einflüsse wie Kerbwirkung, Oberflächen- und Größeneinfluss erfassen.

Durch die Behandlung der Thematik zur Festigkeitsberechnung und Gestaltung von Wellen, Achsen, Bolzen- und Stiftverbindungen, sowie Wälz- und Gleitlagerungen erlangen die Studierenden das erste Grundlagenwissen über die Auslegung von mechanischen Konstruktionen. Außerdem erwerben sie die Fähigkeit, diese Grundkenntnisse auf Fragestellungen in der Praxis anzuwenden.

Die Studierenden vertiefen das erlernte Fach- und Methodenwissen zur Auslegung und konstruktiven Gestaltung von Maschinenelementen durch die Bearbeitung einer Hausarbeit in kleinen Gruppen weitgehend selbstständig.

Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90
Workload 150
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausurarbeit, 90 Min., und Hausarbeit

Gewichtung der Modulnote: 80 % Klausur, 20 % Hausarbeit

Modulverantwortlicher

Professor Dr.-Ing. Pavel Livotov

Empf. Semester 3. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM - Hauptstudium; Bachelor MA, ME - Grundstudium

Veranstaltungen

Maschinenelemente/Konstruktionslehre I

Art Vorlesung/Übung
Nr. M+V815
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Einführung in die Maschinen- und Konstruktionselemente.
  • Grundlagen der Dimensionierungsansätze und Festigkeitsberechnungen: Belastungen und Beanspruchungen, Grundbeanspruchungsarten (Zug/Druck, Biegung, Torsion und Querkraftschub), Flächenpressung und Wälzpaarungen, Vergleichsspannungshypothesen, Zeitlicher Beanspruchungsverlauf, Belastungsfälle, Dauerfestigkeitsschaubilder und Wöhlerlinie, Größeneinflussfaktoren, Kerbspannungen, Formzahlen, Stützwirkung, Kerbwirkungszahlen, Festigkeitskonzepte, Berechnungsrichtlinien (FKM Richtlinie bzw. DIN 743).
  • Tragfähigkeitsberechnung von Wellen und Achsen nach DIN 743 bzw. FKM Richtlinie: Funktion und Wirkung , Gestaltung und Vordimensionierung von Wellen und Achsen, Werkstoff-Festigkeitskennwerte, statischer Nachweis des Vermeidens von bleibender Verformung, Anriss oder Gewaltbruch, dynamischer Nachweis des Vermeidens von Dauerbrüchen, Kontrollberechnungen.
  • Stift- und Bolzenverbindungen
  • Schweißverbindungen
Literatur

 

  • Schlecht B. Maschinenelemente 1: Festigkeit, Wellen, Verbindungen, Federn, Kupplungen.  Pearson Studium Verlag, 2015
  • Niemann G, Winter H, Höhn B.-R., Stahl K.; Maschinenelemente: Band I: Konstruktion und Berechnung von Verbindungen, Lagern, Wellen. 5. Auflage, Berlin: Springer Verlag. 2019
  • Roloff/Matek. Maschinenelemente: Normung, Berechnung, Gestaltung. 24. Auflage, Wiesbaden: Springer Vieweg Verlag. 2019
  • DIN 743. Tragfähigkeitsberechnung von Wellen und Achsen. Teil I, II und III. deutsche Norm. 2012
  • FKM-Richtlinie. Rechnerischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile. Forschungskuratorium Maschinenbau (FKM), Frankfurt/Main: VDMA-Verlag. 2012
  • Daryusi A., Vorlesungsskript Maschinenelementen 1, Hochschule Offenburg, 2017

 

Ingenieursinformatik

Empfohlene Vorkenntnisse

keine

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Nach erfolgreichem Abschluss der Veranstaltung sind Studierende mit den Grundlagen der Angewandten Informatik vertraut und die Studierenden können Probleme aus den anderen Vorlesungen des Maschinenbaus mit Methoden und Techniken der Informatik lösen. Insbesondere sind die Grundlagen gelegt, um sich in den höheren Semestern mit Schwerpunktthemen des Maschinenbaus und der Digitalisierung sicher auseinanderzusetzen und Lösungen zu entwickeln.

Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90
Workload 150
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Laborarbeit

Vorlesungsbegleitendes Projekt mit Abschlusspräsentation schriftlich und mündlich

Modulverantwortlicher

Professor Dr. Matthias Haun

Empf. Semester 3. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM - Hauptstudium

Veranstaltungen

Ingenieursinformatik

Art Vorlesung/Labor
Nr. M+V1006
SWS 4.0
Lerninhalt

Programmiersprachen: C/C++ & MATLAB

Vorlesung:

  • Informationsdarstellung und Zahlensysteme
  • Algorithmen
  • Programmablaufpläne
  • Programmierparadigmen
  • Grundlagen der Softwareentwicklung (Programmiersprachen, Programmaufbau, Kontrollstrukturen, In & Out, Funktionen, …)
  • Komplexe Datentypen (Felder, Strukturen, Enum,…)
  • Zeiger
  • Übergabeparameter (Call by Value, Call by Reference)
  • Parallelisierung
  • Dokumentation
  • Testen und Validieren

 

Labor:

C/C++:

  • Einfache Datentypen und Variablen (Definition, Deklaration)
  • Programmstrukturen
  • Funktionen
  • Erlernen und Vertiefen algorithmischen Denken und Programmierung an unterschiedlichen Beispielen

MATLAB:

  • Skriptsprache vs. Compilersprache
  • Datentypen und Variablen in MATLAB
  • Programmstrukturen und Funktionen in MATLAB
  • Plot-Funktionen in MATLAB
  • Toolboxen
Literatur
  • H. Ernst, J. Schmidt, G. Beneken (2015): Grundkurs Informatik. Springer Vieweg
  • G. Küveler, D. Schwoch (2009): Informatik für Ingenieure und Naturwissenschaftler 1. Vieweg+Teubner
  • U. Stein (2017): Programmieren mit MATLAB. Carl Hanser Verlag

Biomaterialien

Empfohlene Vorkenntnisse

Erworbene Kenntnisse aus den Lehrveranstaltungen Chemie und Werkstofftechnik.

 

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden sollen nach der Vorlesung Kenntnisse haben über

  • synthetische Materialien für die Anwendung in der Biomedizin
  • Anforderungsprofile von Biomaterialien für den Einsatz im Körper
  • Wechselwirkungen zwischen Biosystem und Biomaterial
  • Konzepte zur Optimierung von Biomaterialien
  • Verfahren zur Prüfung der Interaktion von Biomaterialien mit dem Biosystem
Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 60
Workload 120
ECTS 4.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausurarbeit, 90 Min.

Modulverantwortlicher

Professor Dr.-Ing. Dirk Velten

Empf. Semester 3. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM - Hauptstudium

Veranstaltungen

Biomaterialien mit Labor

Art Vorlesung/Labor
Nr. M+V1007
SWS 4.0
Lerninhalt

In der Vorlesung werden Kenntnisse über Werkstoffe für die Anwendung in der Biomedizin vermittelt. Die Anforderungsprofile von Biomaterialien für den Einsatz im Körper werden mit den Studierenden entwickelt und die möglichen Wechselwirkungen zwischen Biosystem und Biomaterial vorgestellt. Konzepte zur Verbesserung und Optimierung von Biomaterialien, sowie Verfahren zur Prüfung der Interaktion von Biomaterialien mit dem Biosystem werden behandelt. Zur Erarbeitung der Inhalte werden in der Vorlesung verschiedene Implantat- und Prothesensysteme als Anschauungsmaterial zur Verfügung vorgestellt.

  • Grundlagen der Biomaterialien
  • Definitionen, Überblick, Einteilung
  • Anforderungsprofile und Voraussetzungen für den Einsatz im Körper
  • Wechselwirkungen zwischen Biosystem und Biomaterial
  • Werkstoffgruppen
  • Metalle, Keramiken, Polymere
  • Verfahren zur Prüfung von Biomaterialien
  • Optimierung von Biomaterialien
  • Anwendungsgebiete und -beispiele von Biomaterialien
Literatur

Jef A. Helsen (Editor), Breme, H. Jürgen (Editor), Metals as Biomaterials, pp. 522, Wiley-VCH, 1998

Muskuloskelettale Systeme

Empfohlene Vorkenntnisse

Erfolgreiches Bestehen der Module Mechanik I, Grundlagen der Werkstofftechnik, Biowissenschaften I, Funktionen des Bewegungsapparates

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Nach erfolgreichem Abschluss der Lehrveranstaltung sind die Studierenden in der Lage

  • wesentliche Aspekte der Interaktion zwischen Menschen und technischen Hilfsmitteln (Schuhwerk, Einlagen, Orthesen, Prothesen, Exoskelette) zu benennen.
  • grundlegende Prinzipien der Belastungsmodulation und Performance Modulation durch technische Hilfsmittel an Beispielen zu erläutern.
  • Messverfahren zur Analyse der Mensch-Technik-Interaktion für eine gegebene Technologie auszuwählen und anzuwenden.
  • ihre Kenntnisse der Funktion, des Aufbaus, der Prüfung und des Einsatzes muskuloskelettaler Implantate anzuwenden.
Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90
Selbststudium / Gruppenarbeit: 120
Workload 210
ECTS 7.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Muskuloskelettale Implantate mit Labor: Klausurarbeit, 90 Min.; Gewichtung der Modulnote: 5/7

Muskuloskelettale Unterstützung: Klausurarbeit, 60 Min.; Gewichtung der Modulnote: 2/7

 

Leistungspunkte Noten

 

 

Modulverantwortlicher

Professor Dr. biol. hum. Steffen Wolf

Empf. Semester 3. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM - Grundstudium

Veranstaltungen

Muskuloskelettale Implantate mit Labor

Art Vorlesung/Labor
Nr. M+V1008
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Frakturen, Frakturheilung
  • Osteoporose
  • Arthrose
  • Implantattechnologie
  • Endoprothesen, Osteosynthesen
  • Entwicklung von muskuloskelettalen Implantaten
  • Grundlegende Osteosynthesenmodelle
  • Aspekte der Osteosynthesenentwicklung
  • Endoprothetik
  • Geschichtliche Hintergründe
  • Grenzflächenprobleme
  • Tribologie
  • Biomechanische Lockerungsursachen
  • Grundlegende Endoprothesenmodelle
  • Aspekte der Endoprothesenentwicklung
  • Normen und Zulassung
  • Materialtestung
  • Implantattestung
Literatur
  • H. Dittrich, M. Schimmack, C.-H. Siemsen, Orthopädische Biomechanik, https://doi.org/10.1007/978-3-662-55333-6_1, © Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2019
  • L. Claes et al. (Hrsg.), AE-Manual der Endoprothetik, DOI 10.1007/978-3-642-14646-6_3, © Arbeitsgemeinschaft Endoprothetik 2012
  • D. C. Wirtz (Hrsg.), AE-Manual der Endoprothetik, DOI 10.1007/978-3-642-12889-9_5, © Arbeitsgemeinschaft Endoprothetik 2011
  • M. Loew (Hrsg.), AE-Manual der Endoprothetik, DOI 10.1007/978-3-642-02854-0_1, © Arbeitsgemeinschaft Endoprothetik 2010

Muskuloskelettale Unterstützung

Art Vorlesung
Nr. M+V1009
SWS 2.0
Lerninhalt
  • (Sport)Schuhwerk
  • Einlagen
  • Orthesen
  • Prothesen
  • Exoskelette
Literatur
  • Nigg, B. M. (2010). Biomechanics of sport shoes. University of Calgary.
  • Greitemann, B., Brückner, L., Schäfer, M., & Baumgartner, R. (2016). Amputation und Prothesenversorgung. Z Orthop Unfall, 154.
  • Specht, J., Schmitt, M., & Pfeil, J. (2008). Technische Orthopädie. Heidelberg: Springer Medizin Verlag.
  • Greitemann, B., & Baumgartner, R. (Eds.). (2018). Technische Orthopädie. Georg Thieme Verlag.

Neuromechanik

Empfohlene Vorkenntnisse
  • Veranstaltung Biologie
  • Veranstaltung Funktion, Anatomie und Physiologie des Bewegungsapparates
Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Nach erfolgreichem Abschluss der Lehrveranstaltung sind die Studierenden in der Lage...

  • die grundlegenden anatomischen Strukturen für die neuronale Kontrolle von Haltung und Bewegung sowie deren Funktion zu benennen,
  • wesentliche Methoden zur Analyse der neuronalen Kontrolle von Bewegung zu kennen und
  • elektromyographische Analysen von Bewegungen durchführen zu können.
Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 60
Workload 120
ECTS 4.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausurarbeit, 90 Min.

Modulverantwortlicher

Dr. Sportwiss. Steffen Willwacher

Empf. Semester 3. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM - Grundstudium

Veranstaltungen

Neuromechanik

Art Vorlesung
Nr. M+V1010
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Geschichtliche Entwicklung der Neurowissenschaften/Neuromechanik
  • Grundlegender Aufbau des Neuronalen Systems
  • Die neuronale Membran
  • Das Aktionspotential
  • Reizweiterleitung
  • Das Zentralnervensystem
  • Das Periphere Nervensystem
  • Das Somatosensorische System
  • Vertiefender Einblick in das neuromuskuläre System (aufbauend auf Veranstaltung "Funktionelle Anatomie und Physiologie des Bewegungsapparates")
  • Spinale Kontrolle der Motorik
  • Bewegungskontrolle durch das Gehirn
  • Adaption des neuromuskulären Systems
  • Gehirn und Verhalten
  • Erkrankungen des neuromuskulären Systems
Literatur
  • Bear, M. F., Connors, B. W., & Paradiso, M. A. (2018). Neurowissenschaften: Ein grundlegendes Lehrbuch für Biologie, Medizin und Psychologie, Springer Verlag
  • Enoka, R. M. (2015). Neuromechanics of Human Movement, 5th Edition. Human Kinetics
  • Gollhofer, A., Taube, W., & Nielsen, J. B. (Eds.). (2013). Routledge handbook of motor control and motor learning. Routledge

CAD/CAE

Empfohlene Vorkenntnisse
  • Technische Mechanik I, II, III
  • Grundlagen CAD, Technische Dokumentation
  • Computergestützte Mathematik, Grundlagen Datenverarbeitung
  • Maschinenelemente I, II
  • Mathematik I, II
Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden erlangen vertiefte Kenntnisse im Bereich der rechnergestützten Entwicklung und Untersuchung vorwiegend mechanischer Systeme. Sie lernen aufbauend auf den erworbenen CAD Grundlagenkenntnisse erweiterte Methoden der rechnergestützten Produktentwicklung kennen und vertiefen ihre Fähigkeiten hinsichtlich der effizienten Organisation von größeren Konstruktionsprojekten. Darüber hinaus können die Studierenden ausgehend vom dreidimensionalen Geometriemodell grundlegend den Einsatz rechnergestützte Analysewerkzeuge zur Simulation des kinematischen und elastomechanischen Verhaltens bewerten und den Nutzen der Analysewerkzeuge innerhalb des Entwicklungsprozesses sinnvoll einschätzen. Zudem beherrschen die Studierenden die typischen Anwendungsgrundlagen marktüblicher CAE Systeme (numerische Simulationssoftware, Finite Elemente Analyse, Mehrköperdynamik). Dies versetzt die zukünftigen Ingenieurinnen und Ingenieure in die Lage, im Berufsleben unabhängig von spezifischen CAE Anwendungen die fachlich sinnvolle Entscheidung auf Basis einer soliden Kenntnis der grundlegenden Arbeitstechniken im Bereich der rechnerbasierten Entwicklungsmethoden zu treffen. Darüber hinaus wird ihnen der Einstieg in individuelle unternehmensspezifische Softwareanwendungen erheblich erleichtert.

Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90
Workload 180
ECTS 6.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Grundlagen FEM: Laborarbeit; Gewichtung Modulnote: 1/3

CAD/CAE: Klausurarbeit, 60 Min., und Laborarbeit; die Note wird aus den Noten der Klausur (Gewichtung 80 %) und der Laborarbeit (Gewichtung 20 %) ermittelt; Gewichtung Modulnote: 2/3

 

Leistungspunkte Noten

 

 

Modulverantwortlicher

Professor Dr.-Ing. Bernd Waltersberger

Empf. Semester 4. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM - Hauptstudium

Veranstaltungen

CAD / CAE

Art Vorlesung/Labor
Nr. M+V829
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Einordnung der Begrifflichkeiten CAD, CAE, CAM, FEM, MKS , CFD, PDM innerhalb des Entwicklungsprozesses.
  • Auswahl elementarer anwendungsübergreifender Möglichkeiten erweiterter rechnergestützter Konstruktionstechniken wie z.B. Analyse der Massenwerte, Vereinfachte Baugruppendarstellungen, Erzeugung von Freiformflächen, Blechteilkonstruktionen.
  • Grundlegende informationstechnisch sowie insbesondere die mathematischen Hintergründe der rechnergestützten Entwicklungswerkzeuge.
  • Prinzipielles Vorgehen im Modellbildungsprozess vom physikalischen bis zum mathematischen Modell einer maschinenbaulichen Struktur.
  • Anwendungsübergreifend die grundlegenden Möglichkeiten zur rechnergestützten kinematischen und dynamischen Analyse der aus den Geometriemodellen abgeleiteten Mechanismen (i.Allg. elastische Mehrkörpersysteme).
  • Anwendungsübergreifend die grundlegenden Möglichkeiten zur rechnergestützten Analyse maschinenbaulicher Systeme oder Bauteile hinsichtlich Festigkeit, Stabilität und dynamischem Verhalten.

Die rechnergestützten Entwicklungsmethoden werden exemplarisch in Rechnerübungen mittels marktüblicher CAE Software vertieft.

Literatur
  • Köhler P. Pro/ENGINEER-Praktikum. Wiesbaden: Vieweg+Teubner, 2010
  • Westermann T. Modellbildung und Simulation: Mit einer Einführung in ANSYS. Berlin: Springer, 2010
  • Wittenburg J. Dynamics of Multibody Sytems. Berlin: Springer, 2008
  • Rill G, Schaeffer Thomas. Grundlagen und Methodik der Mehrkörpersimulation. Wiesbaden: Vieweg+Teubner, 2010

Grundlagen FEM

Art Vorlesung/Labor
Nr. M+V704
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Theoretische Grundlagen der FEM (Prinzip der virtuellen Verschiebungen, FEM am Dehnstab, einfache Stabsysteme rechnen) ca. 50 %
  • Rechenbeispiele im Labor (ca. 50 %). Es sind etwa 5 Übungsaufgaben nacheinander im Wochenrhythmus zu bearbeiten. Die Bearbeitung erfolgt in Zweier- oder Dreiergruppen. Zur Unterstützung der Bearbeitung werden Lösungshinweise und Begleitmaterialien ausgegeben. Über jede Aufgabe ist kurzfristig ein Bericht anzufertigen, der die Grundlage für die Bewertung darstellt. Die einzelnen Aufgaben werden ständig verändert und behandeln beispielsweise
    - Biegebalken unter statischer Beanspruchung
    - Kerbspannungen, z. B. Lochstab unter statischer Beanspruchung
    - Lochstab unter Ermüdungsbeanspruchung
    - Temperaturverteilungen (und dadurch induzierte Spannungen)
    - Bruchmechanische Fragestellungen (z. B. Zugstab/Scheibe mit Innenriss)
Literatur
  • Finite Elemente - Eine Einführung für Ingenieure, Klaus Knothe, Heribert Wessels (Springer-Verlag, 5. Auflage, 2017, auch als eBook erhältlich)
  • Westermann T. Modellbildung und Simulation: Mit einer Einführung in ANSYS. Berlin: Springer, 2010
  • FEM für Praktiker, Bd.1: Grundlagen, Günter Müller, Clemens Groth (Expert-Verlag, 2000)
  • FEM für Praktiker, Bd.2: Strukturmechanik, Ulrich Stelzmann, Clemens Groth, Günter Müller (Expert-Verlag, 2000)
  • Finite Elemente für Ingenieure 1 und 2, Betten, (Springer, 2000)

 

Maschinenelemente II

Empfohlene Vorkenntnisse

Die klassischen Maschinenelemente gehören zum grundlegenden Rüstzeug des modernen Ingenieurwesens.

Bei der Berechnung von Maschinenelementen werden zahlreiche Gesetze und Rechenverfahren der technischen Mechanik und der Festigkeitslehre sowie Empfehlungen der Werkstofftechnik und der technischen Dokumentation angewendet. Deshalb sind Grundkenntnisse auf diesen Fachgebieten erforderlich.

Lehrform Vorlesung/Übung
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden können:

  • die behandelten Maschinenelemente hinsichtlich wirtschaftlichen und funktionellen Gesichtspunkten gezielt auswählen und dimensionieren.
  • die behandelten Maschinenelemente rechnerisch dimensionieren und die Festigkeitsnachweise dokumentieren.
  • die einschlägigen Normen für die Auslegung und Auswahl der behandelten Maschinenelemente anwenden.
Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90
Workload 150
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausurarbeit, 90 Min., und Hausarbeit; Gewichtung der Note: Klausur 80 %, Hausarbeit 20 %

 

Modulverantwortlicher

Professor Dr.-Ing. Günther Waibel

Empf. Semester 4. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM, MA - Hauptstudium

Veranstaltungen

Maschinenelemente/Konstruktionslehre II

Art Vorlesung/Übung
Nr. M+V1011
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Schraubenverbindungen nach VDI 2230
  • Befestigungsschrauben
  • Bewegungsschrauben
  • Technische Federn
  • Konstruieren mit modernen Werkstoffen
  • Technische Keramiken
  • Technische Gläser
  • Verbundwerkstoffe
  • Verbindungstechniken (formschlüssig, reibschlüssig, stoffschlüssig)
  • Klebe- und Schweißverbindungen
  • Welle-Nabe-Verbindungen
  • Kupplungen
  • Rohre und Armaturen
  • Substitutionstechnologie
Literatur
  • Roloff/Matek Maschinenelemente, Vieweg Verlag, 18. Auflage 2007 (u. zugeh. Tabellen)
  • Frank Rieg, M. Kaczmarek: Taschenbuch der Maschinenelemente, Hanser Verlag 2006
  • K.-H. Decker: Maschinenelemente, Hanser Verlag, 18. Auflage 2011
  • Konstruieren mit Faser/Kunststoffverbunden, Schürmann, VDI-Verlag, 2005
  • Handbuch Konstruktionswerkstoffe, Moeller, Elvira, Hanser Verlag, 2008
  • VDI-Richtlinie 2230 Bl. 1, Systematische Berechnung hochbeanspruchter Schraubenverbindungen; Zylindrische Einschraubenverbidungen, VDI-Verlag, Düsseldorf, 2003
  • Tabellenbuch Metall, Roland Gomeringer und Max Heinzler, Europa-Lehrmittel, 2017

 

Biowissenschaften II

Empfohlene Vorkenntnisse

gute Kenntnisse der Grundlagen der Mathematik, Physik, Technischen Mechanik und Elektrotechnik sowie Ingenieursinformatik

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden kennen mit Abschluss dieses Moduls die wesentlichen Komponenten und Technologien für Mechatronische und insbesondere Biomechatronische Systeme sowie Grundlagen und Anwendungen der Bionik.
 
Die Studierenden sind in der Lage, die wesentlichen Komponenten Biomechatronischer Systeme und Anwendungen bestehend aus: Elektrischen und Fluidischen Aktuatoren, Energiespeichern und -wandlern, Sensoren, Kommunikationssystemen bezüglich ihres Aufbaus, Wirkprinzip und Interaktion im System sowie dessen methodische Entwicklung zu verstehen. Die Vermittlung der allgemeinen Mechatronischen Grundlagen und deren Praxisbezug bilden einen Schwerpunkt.

Die Bionischen Grundlagen zu Leichtbauarten, Biegung, Schub, Torsion und Sandwichelementen bilden einen weiteren Schwerpunkt zur anwendungsrelevanten Ausbildung der Studierenden.
Durch die Modulteile Biomechatronik und Bionik sind die Studierenden fähig, verschiedene mechatronische Komponenten und Systeme unter bionischen Gesichtspunkten hinsichtlich der biomechatronischen Applikationen zu beschreiben und auszuwählen. Weiter werden aktuelle Entwicklungen, wie zukunftsweisende Energiespeicherkonzepte und Systementwicklungsmethodik vermittelt. Die Studierenden sind mit Abschluss des Moduls in der Lage, unterschiedliche Betriebsarten und die Koordination der einzelnen Komponenten in Biomechatronischen Systemen zu beschreiben sowie unterschiedliche Konzepte zu modellieren und zu bewerten.
 
 
Die Studierenden

  • kennen die Fachsprache und wichtige Grundlagen der Biomechatronik und der Bionik
  • sind fähig, Anforderungen an Baugruppen und Teilsysteme zu formulieren
  • sind im Stande, in einem interdisziplinären Entwicklungsteam in zu kommunizieren
  • sind in der Lage, sich schnell in weiterführende und vertiefende biomechatronische und bionische Fragestellungen einzuarbeiten

 
Sachkompetenz
Die Teilnehmenden lösen Problemstellungen im Bereich der Biomechatronischen und Bionischen Systeme im beruflichen Umfeld zielgerichtet. Durch die starke Einbindung in die Praxis verfügen sie über ein hohes Verständnis der  Zusammenhänge. Sie sind in der Lage sich mit Fachvertretern und Laien über Informationen, Ideen, Problemen und Lösungen auszutauschen.
 
Sozial-ethische Kompetenz
Die Teilnehmenden sind auf eine komplexe, globalisierte Arbeitswelt vorbereitet. Sie finden sich schnell in neuen (Arbeits-)-Situationen zurecht und können auf zukünftige Entwicklungstrends reagieren und diese mitgestalten. Die Teilnehmenden haben gelernt, die eigenen Fähigkeiten selbständig auf die sich ständig verändernden Anforderungen anzupassen.
 

 

Dauer 1
SWS 8.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 120
Selbststudium / Gruppenarbeit: 180
Workload 300
ECTS 10.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Biomechatronik: Klausurarbeit, 90 Min.; Modulnote: Gewichtung 50 %

Bionik: Referat; Modulnote: Gewichtung 50 %

 

Modulverantwortlicher

Professor Dr.-Ing. Patrick König

Empf. Semester 4. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM - Hauptstudium

Veranstaltungen

Bionik

Art Vorlesung
Nr. M+V1013
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Materialien und Strukturen
  • Formgestaltung und Design
  • Robotik und Lokomotion
  • Sensoren und neuronale Steuerung
  • Anthropo- und biomedizinische Technik

Biomechatronik

Art Vorlesung
Nr. M+V1012
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Mechatronische Systeme
  • Biomechatronische Systeme
  • Mechatronische Unterstützungslösungen für den Menschen
  • Biomechatronik von Exoskeletten
Literatur
  • Hering, Steinhard, Taschenbuch der Mechatronik, 2. Auflage, 2015, Hanser Verlag
  • Heimann, Albert, Ortmaier, Rissing, Mechatronik, 4. Auflage, 2016, Hanser Verlag

Datenerfassung und Datenanalyse

Empfohlene Vorkenntnisse

Für die Lehrveranstaltung Messverfahren in der Biomechanik mit Labor sind folgende Vorkenntnisse empfohlen:

  • Veranstaltung Technische Mechanik I
  • Veranstaltung Bewegungslehre
  • Veranstaltung Muskuloskelettale Unterstützung
  • Veranstaltung Neuromechanik
Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

In dem Modul werden vorrangig Methodenkompetenzen im Umgang mit Datenmengen vermittelt.

Die Studierenden erlernen sowohl Methoden zur Datenerfassung, insbesondere verschiedene Messverfahren zur Ermittlung biomechanischer Daten, als auch Methoden und Verfahren zur Datenaufbereitung, z. B. zur Datenbereinigung und -validierung sowie zur Datenanalyse unter Verwendung der Methoden der mathematischen Statistik.

Dauer 1
SWS 8.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 120
Selbststudium / Gruppenarbeit: 150
Workload 270
ECTS 9.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Datenanalyse und Statistik: 4 Credits, Gewichtung der Modulnote: 4/9

Messverfahrenin der Biomechanik mit Labor: 5 Credits, die Note setzt sich zusammen aus der Klausurarbeit (Gewichtung 80 %) und der Laborarbeit (Gewichtung 20 %), Gewichtung der Modulnote: 5/9

Modulverantwortlicher

Professorin Dr.-Ing. Grit Köhler

Empf. Semester 4. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM - Grundstudium

Veranstaltungen

Datenanalyse und Statistik

Art Vorlesung/Labor
Nr. M+V1014
SWS 4.0
Lerninhalt

Numerische Mathematik, insbesondere:

  • Lösung linearer und nichtlinearer Gleichungssysteme
  • numerische Algorithmen für Differentiation und Integration, Differentialgleichtungen
  • Fourierreihen- und Fouriertransformation

Statistik, insbesondere:

  • Begriffe: Zufallsgrößen, Zufallsexperimente, Ereignisse, Ergebnisse
  • Dichtefunktionen und Verteilungsfunktionen (Normalverteilung, Lognormalverteilung, Weibullverteilung...)
  • Quantile, Erwartungswert, Varianz
  • Kovarianz, Korrelation
  • Schätz- und Testverfahren (t-Test, Kolmogorov-Smirnov, ...)
  • Zeitreihenanalyse (Regressionsanalyse, AVF, AKF, Moving-Average-Prozesse...)
  • Risikoanalyse und Simulation (Volatilität, Brownsche Bewegung, Monte Carlo Simulation...)
  • Anwendung auf studiengangspezifische Beispiele
Literatur
  • Aeneas Rooch: Statistik für Ingenieure, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, 2014, ISBN ‎ 978-3-642-54856-7
  • H. Schiefer, F. Schiefer: Statistik für Ingenieure. Eine Einführung mit Beispielen aus der Praxis, Springer Vieweg, Wiesbaden, 2018, ISBN 978-3-658-20639-0
  • Mathias Bärtl: Statistik Schritt für Schritt, Independently published, 2017, ISBN 978-1520186832
  • Regina Storm: Wahrscheinlichkeitsrechnung, mathematische Statistik und statistische Qualitätskontrolle, Carl Hanser Verlag, 12. Auflage, 2007, ISBN ‎ 978-3-446-40906-4
  • Ludwig Fahrmeir et al.: Statistik. Der Weg zur Datenanalyse. 8. Auflage, 2016. ISSN 0937-7433.
  • Ludwig Fahrmeir et al.: Arbeitsbuch Statistik. 3. Auflage, 2003. ISBN 978-3-540-44030-7
  • Kerstin Witte: Angewandte Statistik in der Bewegungswissenschaft. 2019. ISBN 978-3-662-58359-3.
  • Christine Duller: Einführung in die Statistik mit EXCEL und SPSS. 4. Auflage, 2019. ISBN 978-3-662-59409-4.
  • Andy Field, Jeremy Miles, Zoë Field: Discovering Statistics Using R, Sage Publications Ltd., 2012, ISBN ‎ 978-1-446-20046-9

 

Messverfahren in der Biomechanik mit Labor

Art Vorlesung/Labor
Nr. M+V1015
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Kinematische Messverfahren
    - 2D/3D-Bewegungsanalysen
    - Videoanalyse
    - Motion Capturing
    - Beschleunigungsmessung
    - Wearable Sensors
  • Kinetische Messverfahren
    - Kraftmessung
    - Druckmessung
  • Bildgebende Verfahren
    - Ultraschall
    - MRT/CT
  • Anthropometrische Messverfahren
  • Atemgasanalytische Messverfahren
  • Elektromyographische Messverfahren
  • Inertial Measurement Units
  • Kraftdiagnostik
  • Angewandte Gang- und Laufanalyse
Literatur
  • Nigg, B. M., & Herzog, W. (Eds.). (2007). Biomechanics of the musculo-skeletal system. Wiley.
  • Winter, D. A. (2009). Biomechanics and motor control of human movement. John Wiley & Sons.
  • van Sint Jan, S. (2007). Color Atlas of Skeletal Landmark Definitions E-Book: Guidelines for Reproducible Manual and Virtual Palpations. Elsevier Health Sciences.
  • Tränkler, H. R., & Reindl, L. M. (Eds.). (2015). Sensortechnik: Handbuch für Praxis und Wissenschaft. Springer-Verlag.

Praxis

Lehrform Praktikum/Seminar
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden lernen:

  • industrielle Arbeitsmethoden und Arbeitsabläufe kennen
  • selbstständiges Mitarbeiten im Team, Strukturen im Betrieb zu erkennen und für die eigenen Arbeit zu nutzen, Beschaffen von Informationen
  • eigenverantwortlich Projekte abzuwickeln und darüber zu berichten
  • eigene Neigungen und Abneigungen zu erkennen und bei der Auswahl der Studienschwerpunkte sowie bei der späteren Wahl des Arbeitsplatzes zu berücksichtigen
Dauer 1
SWS 5.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 75
Selbststudium / Gruppenarbeit: 825
Workload 900
ECTS 30.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Praktisches Studiensemester: Hausarbeit (muss m. E. attestiert sein)

Industrieprojekt: Projektarbeit und Referat; Gewichtung der Modulnote: Projektarbeit 80 %, Referat 20 %

 

Leistungspunkte Noten

Industrieprojekt: Gewichtung der Modulnote: Projektarbeit 80 %, Referat 20 %

Modulverantwortlicher

Professor Dr. biol. hum. Steffen Wolf

Empf. Semester 5. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM - Hauptstudium

Veranstaltungen

Praktisches Studiensemester

Art Praktikum
Nr. M+V835
SWS
Lerninhalt

Ingenieurmäßige, weitgehend selbstständige Mitarbeit in einem, höchstens in zwei der Arbeitsgebiete:

  • Entwicklung, Konstruktion, Normung
  • Prüffeld, experimentelle Erprobung von Produkten
  • Produktion, Fertigungsplanung, Qualitätskontrolle
  • Projektierung, technische Kundenbtreuung

Ausarbeitung eines ausführlichen Berichts über eines der durchgeführten Industrieprojekte mit mündlicher Präsentation.

Literatur

Technische Berichte, Hering, Lutz, Hering, Heike (Vieweg, 2000)

Industrieprojekt

Art Seminar
Nr. M+V836
SWS 6.0
Lerninhalt

Ein Industrieprojekt ist selbstständig zu bearbeiten. Das Thema soll sich vorzugsweise mit den Projekten der Praxisphase befassen. Das wissenschaftliche Arbeiten soll in diesem Industrieprojekt eingeübt und in der anschließenden Präsentation vorgestellt werden.

Numerische Methoden

Empfohlene Vorkenntnisse

Erfolgreiches Bestehen der Module Grundlagen der Werkstofftechnik, Mechanik I, II und III; Funktionen des Bewegungsapparates, Biomaterialien, CAD/CAE.

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage

  • das Spannungs-Dehnungs-Verhalten humaner Gewebe zu simulieren.
  • das Last-Deformations-Verhalten diverser Strukturen des Bewegungsapparates zu berechnen.
  • Bewegungen aus Daten einer Ganganalyse zu simulieren.
Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90
Selbststudium / Gruppenarbeit: 120
Workload 210
ECTS 7.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Laborarbeit

Modulverantwortlicher

Professor Dr. biol. hum. Steffen Wolf

Empf. Semester 6. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM - Hauptstudium

Veranstaltungen

Numerische Methoden in der Biomechanik

Art Vorlesung/Labor
Nr. M+V1016
SWS 5.0
Lerninhalt
  • Modellierung von biologischen Geweben
  • Biomechanische Finite-Elemente-Analysen
  • Mehrkörpersimulation (MKS)
Literatur
  • G. Rill et al., Grundlagen und computergerechte Methodik der Mehrkörpersimulation, https://doi.org/10.1007/978-3-658-28912-6_1, © Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature 2020
  • B. Klein, FEM, DOI 10.1007/978-3-658-06054-1_1, © Springer Fachmedien Wiesbaden 2014

Sportbiomechanik

Empfohlene Vorkenntnisse
  • Veranstaltung Messverfahren in der Biomechanik mit Labor
  • Veranstaltung Bewegungslehre
  • Veranstaltung Neuromechanik
Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Nach erfolgreichem Abschluss der Lehrveranstaltung sind die Studierenden in der Lage:

  • das Anforderungsprofil eines zu Sportbiomechanikers zu kennen.
  • angewandte Methoden zur Sprintdiagnostik für eine bestimmte Sportart auszuwählen, wesentliche Leistungsparameter zu berechnen und zu präsentieren, sowie deren Ergebnisse mit Trainern zu interpretieren.
  • angewandte Methoden zur (Sprung)Kraftdiagnostik für eine bestimmte Sportart auszuwählen, wesentliche Leistungsparameter zu berechnen und zu präsentieren, sowie deren Ergebnisse mit Trainern zu interpretieren.
  • eine pragmatische technische Lösung für eine angewandte Bewegungsanalyse in einer vorgegebenen Sportart zu treffen und zu begründen.
  • Vor- und Nachteile verschiedener Technologien zum Tracking der Bewegung und der Belastung von (Team)Sportlern darzustellen und die mittels Tracking Technologie erhobenen Daten mit Trainern interpretieren zu können.
  • zu bewerten, ob ein Messplatztraining in einer Sportart erfolgversprechend umgesetzt werden kann.
Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 60
Workload 120
ECTS 4.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausurarbeit, 60 Min., und Laborarbeit; Gewichtung der Note: Klausur 80 %, Laborarbeit 20 %

Modulverantwortlicher

Professor Dr. Sportwiss. Steffen Willwacher

Empf. Semester 6. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM - Grundstudium

Veranstaltungen

Sportbiomechanik

Art Vorlesung/Labor
Nr. M+V1017
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Perspektiven in der Sport-Biomechanik (Jobprofile)
  • Geschichtliche Entwicklung der Sportbiomechanik
  • Trainingswissenschaftliche Grundlagen
  • Sprintdiagnostik
  • Sprungkraftdiagnostik
  • Kraftdiagnostik
  • Bewegungsanalysen im Sport
  • Komplexe Leistungsdiagnostik
  • Kraftdiagnostik
  • Messplatztraining
  • Spieler/Sportler-Tracking
Literatur
  • Wick, D., Ohlert, H., Kittel, R., Fritzenberg, M., Krüger, T., & Thielscher, W. (2009). Biomechanik im Sport: Lehrbuch der biomechanischen Grundlagen sportlicher Bewegungen

  • Güllich, A., & Krüger, M. (Eds.). (2013). Sport: das Lehrbuch für das Sportstudium. Springer-Verlag.

  • Willimczik, K. (1989). Biomechanik der Sportarten. Rororo Sport, 8601.

  • Wank, V. (2020). Biomechanik der Sportarten: Grundlagen der Sportmechanik undMesstechnik-Fokus Leichtathletik. Springer Berlin.

  • Gollhofer, A., & Müller, E. (2009). Handbuch Sportbiomechanik.

  • Nigg, B. M., & Herzog, W. (Eds.). (2007). Biomechanics of the musculo-skeletal system. Wiley.

  • Enoka, R. M. (2015). Neuromechanics of Human Movement 5th Edition. Human Kinetics.

  • Whiting, W. C., & Zernicke, R. F. (2008). Biomechanics of musculoskeletal injury. Human Kinetics.

     

Orthopädische Biomechanik

Empfohlene Vorkenntnisse

Mechanik I, II und III; Biowissenschaften I, Technische Dokumentation

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage

  • Biomechanische Prinzipien in der Orthopädie- und Rehabilitationstechnik anzuwenden.
  • Erkenntnisse aus Klinik und Praxis bei der Entwicklung medizintechnischer Produkte einzubringen.
  • Biomechanische Aspekte der Behandlungsmethoden in der Rehabilitation zu begründen.
Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90
Selbststudium / Gruppenarbeit: 120
Workload 210
ECTS 7.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Orthopädische Biomechanik: Klausurarbeit, 90 Min.; Gewichtung der Modulnote: 2/7

Rehabilitation: Klausurarbeit, 90 Min.; Gewichtung der Modulnote: 5/7

 

 

Leistungspunkte Noten

 

 

Modulverantwortlicher

Professor Dr. biol. hum. Steffen Wolf

Empf. Semester 6. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM - Hauptstudium

Veranstaltungen

Orthopädische Biomechanik

Art Vorlesung
Nr. M+V1018
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Prinzipien der Strukturentwicklung, -auslegung und -optimierung orthopädischer Produkte und Protektoren
  • Werkstoffe und additive Fertigung in der Medizintechnik
  • Anwendung digitaler Methoden zur virtuellen Produktentwicklung biologisch inspirierter Produkte

 

Literatur

Rehabilitation

Art Vorlesung
Nr. M+V1019
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Prinzipien und Methoden neuromuskuloskelettaler Rehabilitation
  • Orthopädie- und Rehabilitationstechnologie
    - Orthesenversorgung
    - Prothesenversorgung
    - Assistive Technologie (Rollstuhl, Gehhilfen, Lifter, Alltagshilfen)
Literatur
  • Koller, Thomas; Klinische Umsetzung der Biomechanik in der postoperativen Nachbehandlung: Leitfaden für Physiotherapeuten und Ergotherapeuten; 2020; Springer
  • Dittrich, Heimbert, Schimmack, Manuel, Siemsen, Claus-Heinrich; Orthopädische Biomechanik: Einführung in die Endoprothetik der Gelenke der unteren Extremitäten: 2019; Springer Vieweg
  • Zifko, Udo; Polyneuropathie: so überwinden Sie quälende Nervenschmerzen; 2019; 2. Auflage; Springer
  • Lautenschläger, Sindy; Therapeutische Pflege in der neurologischen (Früh-)Rehabilitation; 2019; Springer
  • Bartrow, Kay; Untersuchen und Befunden in der Physiotherapie: Untersuchungstechniken und Diagnoseinstrumente; 2019; 3. Auflage; Springer
  • van der Brugge, Frans; Neurorehabilitation bei Erkrankungen des zentralen Nervensystems; 2018; Springer
  • Hrsg. Imhoff, Andreas B, Beitzel, Knut, Klein, Elke; Rehabilitation in der orthopädischen Chirurgie: OP-Verfahren im Überblick - Physiotherapie - Sporttherapie; 2015; 2. Aufl. 2015; Springer
  • Kromer, Thilo Oliver; Rehabilitation der oberen Extremität: Klinische Untersuchung und effektive Behandlungsstrategien; 2013; Springer

 

 

Qualitätssicherung

Empfohlene Vorkenntnisse

Produkte der Biomechanik werden häufig an und in menschlichen Körpern sowohl zur Reparatur, Therapie oder Verbesserung der Leistungsfähigkeit verwendet.

Damit sind sie per Definition Medizinprodukte und unterliegen dem europäischen Medizinprodukterecht. Aufgetretene Schadensfälle führten zu einer deutlich umfangreicheren und detaillierter gestalteten Richtlinie. Hersteller von Medizinprodukten müssen hierzu ein geeignetes Risiko- und Qualitätsmanagementsystem einrichten.

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen
  • Die Lehrveranstaltung vermittelt Kenntnisse zur Einordnung und zur rechtskonformen Einstufung von biomechanischen Produkten.
  • Die Studierenden verschaffen sich einen Überblick über die technischen Regelwerke und die Bedeutung der nationalen und internationalen Normung für die Herstellung von Medizinprodukten.
  • Die Studierenden lernen die grundlegenden Techniken und Systeme der Qualitätssicherung und der Risikobeurteilung kennen.
Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90
Workload 150
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

mündliche Prüfung und Hausarbeit; Gewichtung der Modulnote: Mündliche Prüfung 80 %, Hausarbeit 20 %

 

Leistungspunkte Noten

 

 

Modulverantwortlicher

Professor Dr.-Ing. Bernd Jatzlau

Empf. Semester 6. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM - Hauptstudium

Veranstaltungen

Gesetzliche Grundlagen und Qualitätssicherung

Art Vorlesung
Nr. M+V1020
SWS 4.0
Lerninhalt
  1. Einführung
  2. Begriffe
  3. Grundlegende gesetzliche Anforderungen
  4. Herstellungvon Medizinprodukten
  5. Grundlagen Qualitäts- und Risikomanagement
  6. Einfache Qualitäts- und Risikomanagementtools
  7. Qualitäts- und Risikomanagementsysteme
  8. Statistische Methoden
  9. Ressourcenmanagement

 

Literatur
  • BVMed Medizinprodukterecht, EU-Medizinprodukte-Verordnung vom 5.4.2017 in berichtigter Fassung vom 3.5.2019
  • Stender, R.; Qualitätsmanagement für Hersteller von Medizinprodukten, Praxisleit-faden zur DIN EN ISO 13485 und den neuen EU-Verordnungen, DIN Deutsches Institut für Normung e. V., Beuth Verlag GmbH · Berlin · Wien · Zürich, 2019
  • Harer, J.; Baumgartner, C.; Anforderungen an Medizinprodukte, Praxisleitfaden für Hersteller und Zulieferer; Hanser, 2018
  • Gassner, U.; Die neue Medizinprodukte-Verordnung, Bundesanzeiger Verlag, Köln, 2017.
  • Brüggemann, H., · Bremer, P.: Grundlagen Qualitätsmanagement, 3. Auflage, Springer Vieweg Verlag, 2020
  • Leitgeb, N.: Sicherheit von Medizingeräten, 2. Auflage Springer 2015

Projektarbeit

Empfohlene Vorkenntnisse

Fundierte Vorkenntnisse aus den Modulen 1 - 20.

Lehrform Seminar
Lernziele / Kompetenzen

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage

  • biomechanische Fragestellungen mit den Methoden des Projektmanagements erfolgreich zu bearbeiten.
  • zielgerichtet und teamorientiert zu arbeiten.
  • anwendungsorientierte Lösungen zu entwickeln.
Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90
Selbststudium / Gruppenarbeit: 120
Workload 210
ECTS 7.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Projektarbeit und Referat; Gewichtung der Modulnote: Projektarbeit 80 %, Referat 20 %

Leistungspunkte Noten

7 Credits, Gewichtung der Modulnote: Projektarbeit 80 %, Referat 20 %

Modulverantwortlicher

Professor Dr. biol. hum. Steffen Wolf

Empf. Semester 6. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM - Hauptstudium

Veranstaltungen

Biomechanikprojekt

Art Seminar
Nr. M+V1021
SWS 6.0

Wahlmodul

Empfohlene Vorkenntnisse

Siehe Beschreibung des Wahlpflichtfachs gemäß der aktuellen Wahlpflichtfächerliste.

Lehrform Fachspezifisch
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden erhalten die Möglichkeit zur individuellen Profilbildung. Hierzu steht ein breites Angebot von Veranstaltungen aus der Fakultät und aus anderen Studiengängen der Hochschule zur Verfügung. Die Leistungspunkte des Wahlmoduls können bewusst frei konfiguriert werden, um ein aktuelles Angebot zu gewährleisten. So können Spezialgebiete und aktuelle Forschungsthemen der Professor*innen und Lehrbeauftragten auch in die Profilbildung beim Bachelorstudiengang einfließen. Qualitätssichernde Einschränkungen in der Konfigurierbarkeit des Wahlmoduls werden über die Liste der Wahlpflichtfächer zu Semesterbeginn bekannt gemacht.

Dauer 1
ECTS 12.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Siehe Beschreibung des Wahlpflichtfachs gemäß der aktuellen Wahlpflichtfächerliste.

Leistungspunkte Noten

12 Credits

Modulverantwortlicher

Professor Dr. biol. hum. Steffen Wolf

Empf. Semester 7. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM - Hauptstudium

Veranstaltungen

Mentorenprogramm

Art Seminar/Vorlesung/Praktikum/Projekt
Nr. M+V1075
SWS 2.0
Lerninhalt

Inhalte:

Vorbereitungsphase:

  • Organisatorische Schulungen
  • Seminar: Psychologie für Führungskräfte
  • Workshop: E-Learning, Moodle

Durchführungsphase:

  • Austausch innerhalb der Gruppen, Gruppenarbeit
  • Mehrere Arbeitstreffen (digital/in Präsenz)
  • Organisaton von Studierendentreffen (Meet & Greet)
  • Zusammenarbeit zwischen MentorInnen und Studierenden
  • Selbstständige Tätigkeiten und gemeinsame Aktivitäten
  • Zusätzliche Konzeptions- und Betreuungsaufgaben in Moodle-Kurs durch Fakultät W

Abschlussphase:

  • Abschlusspräsentation mit Handout
  • Evaluation des Projektes (Abschlussbericht)

Lernziele/Kompetenzen:

Die MentorInnen lernen eine Gruppe anzuleiten und zu betreuen. Deren Bedürfnisse sollten dabei erkannt und die Motivation gefördert werden. Dafür werden im Vorfeld alle wichtigen organistorischen Themen besprochen sowie ein Seminar zum Thema "Psychologie für Führungskräfte" besucht. Durch die Umsetzung im realen Umfeld wird das Verantwortungsbewusstsein gestärkt, die Führungskompentenzen geschult und der Umgang mit regelmäßigem Feedback eingefordert.

Ingenieurpsychologie

Empfohlene Vorkenntnisse

keine

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Nach Abschluss des Moduls können die Studierenden...

... grundlegende (ingenieur-)psychologische Konzepte und Methoden benennen.

... eine ingenieurpsychologische Problematik veranschaulichen.

... grundlegende empirische Untersuchungen zu ingenieurpsychologischen Fragestellungen planen und ausgewählte Forschungsmethoden anwenden.

 

 

 

Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 60
Workload 120
ECTS 4.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Referat

Leistungspunkte Noten

4 Credits, die Note des Referats setzt sich zusammen aus Präsentation (50 %) und schriftlicher Ausarbeitung (50 %)

Modulverantwortlicher

Prof. Dr. biol. hum. Steffen Wolf

Empf. Semester 7. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM - Hauptstudium

Veranstaltungen

Ingenieurspsychologie

Art Vorlesung
Nr. M+V1022
SWS 4.0
Lerninhalt

Die Lehrveranstaltung gliedert sich folgendermaßen:

  • Einführung in die Ingenieurspsychologie
    - Grundlagen und Definition
    - Human Performance
    - Grundlegende Konzepte Mensch-System-Interaktion'
    - Aufmerksamkeit, Wahrnehmung und Informationsdarstellung
    - Sicherheit
    - User Experience Usability
  • Grundlagen der psychologieschen Methodenlehre
    - Einführung in die psychologische Methodenlehre, Grundlagen wissenschaftlicher Forschung und empirischer Wissenschaft
    - Population, Stichprobe, Variable, Hypothesen
    - Grundlagen experimenteller und nicht-experimenteller Forschung
    - Ablauf von psychologischen Untersuchungen: Planung, Durchführung
    - Störvariablen
    - Ethik
  • Ausgewählte Forschungsmethoden und deren Anwendung

 

Literatur
  • Eid, M., Gollwitzer, M., Schmitt, M.: Statistik und Forschungsmethoden: mit Online-Materialien, 5. korr. Auflage, Beltz, 2017
  • Goldstein, E. B.: Wahrnehmungspsychologie: der Grundkurs, 9. Auflage, Springer, 2014
  • Goodman, E., Kuniavsky, M., Moed, A.: Observing the User Experience. A Practioner's Guide to User Research, Waltham: Elsevier, 2012
  • Heller, J., Experimentelle Psychologie. Eine Einführung, München: Oldenbourg, 2012
  • Hussy, W., Schreier, M., Echterhoff, G.: Forschungsmethoden in Psychologie und Sozialwissenschaften für Bachelor, Berlin, Heidelberg: Springer, 2013
  • Mayring, P.: Einführung in die qualitative Sozialforschung. Eine Anleitung zum qualitativem Denken, Weinheim und Basel, Beltz, 2002
  • Preece, J., Roger, Y., Sharp, H.: Interaction design. Beyond human-computers interaction, 4th ed., Chichester, UK: John Wiley & Sons Ltd, 2005
  • Vollrath, M.: Ingenieurspsychologie. Psychologische Grundlagen und Anwendungsgebiete, Stuttgart: Kohlhammer, 2015
  • Wickens, C. D., Hollands, J. G., Banbury, S., Parasuraman, R.: Engineering Psychology & Human Performance, 4th Ed., Pearson, 2013
  • Wickens, C. D., Kramer, A.: Engineering Psychology, Ann. Rev. Psychol. 36:307-48, 1985

Bachelorarbeit

Empfohlene Vorkenntnisse

Die Lehrinhalte des Hauptstudiums sind Voraussetzung zur erfolgreichen Bearbeitung der Bachelorarbeit.

Lehrform Wissenschaftl. Arbeit/Sem
Lernziele / Kompetenzen

In dem Modul wird die eigenständige Bearbeitung eines Themas aus der Biomechanik verlangt. Die Inhalte des Studiums gelangen hier in eienr umfassenden Form zur Anwednung. Es kann sich um eine eigenständige Bearbeitung eines Problems aus der Praxis handeln oder der Teilarbeit aus dem Arbeitsfeld eines Teams, wobei der Anteil des eigenen Beitrags klar ersichtlich sein muss.

Das Kolloquium dient der Präsentation der erzielten Resultate sowie der Beschreibung und Durchführung des eigenständigen Projekts. Die Bachelorarbeit soll zeigen, dass innerhalb einer vorgegebenen Frist ein biomechanisches Problem aus Entwicklung, Produktion oder Anwendung selbstständig nach wissenschaftlichen Methoden bearbeitet werden kann. Die Bachelorarbeit stellt damit den "krönenenden" Abschluss des Studiums dar und wird mit einem 20-minütigen Vortrag im Kolloquium präsentiert.

Dauer 1
SWS 2.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 30
Selbststudium / Gruppenarbeit: 390
Workload 420
ECTS 14.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Bachelor-Thesis: Abschlussarbeit; Gewichtung der Modulnote: 12/14

Kolloquium: Referat; Gewichtung der Modulnote: 2/14

 

Modulverantwortlicher

Professor Dr. biol. hum. Steffen Wolf

Empf. Semester 7. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM - Hauptstudium

Veranstaltungen

Bachelor-Thesis

Art Wissenschaftl. Arbeit
Nr. M+V844
SWS
Lerninhalt

Schriftliche Dokumentation der Bachelorarbeit im Umfang von ca. 60-80 Seiten und mündliche Präsentation der Bachelorarbeit in einem abschließenden Kolloquium.

Literatur

Basisliteratur: nach Thema, (2000)

Kolloquium

Art Seminar
Nr. M+V845
SWS 1.0
Lerninhalt

Fachvortrag:

Vortrag zu dem Bachelor-Arbeitsthema im Umfang von 20 Minuten.

Literatur
  • entsprechende weiterführende Literatur wird angegeben, (2000)
  • Visualisieren, Präsentieren, Moderieren, J. W. Seifert (GABAL Verlag GmbH, 2000)
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