Studienmodule

Hier erhalten Sie einen Überblick über die Qualifikationsziele, Inhalte und Veranstaltungen
der einzelnen Module im Masterstudiengang Marine Sensorik.

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mar900 / Marine Sensorik 1
Semester:1. Semester (Sommersemester)
Modultyp:Pflicht
Qualifikationsziele:Die Studierenden können die fundamentalen physikalischen Prinzipien von Sensorsystemen im marinen Umfeld und die damit verbundenen Arbeitsweisen erläutern und anwenden. Die Studierenden sind in der Lage messtechnisch Umweltgrößen zu erfassen, diese vom Messort aus an auswertende Stellen zu transponieren und zu analysieren. Weiterhin können sie gebräuchliche Sensorsysteme an Bord von Forschungsschiffen und Booten bedienen und methodisch bedingte Limitierungen beurteilen.
Veranstaltungen:Einführung in die marine Sensorik
Messmethoden der Ozeanographie
Seminar Meeresmesstechnik und Feldarbeit
Lehrinhalte (Beispiele):
  • Anforderungen an Messsysteme
  • Eigenschaften von Seewasser, Hydro- & Thermodynamik, Optik, Elektrochemie, Korrosion
  • Messprinzipien (mechanisch, chemisch, physikalisch, elektrisch, optisch)
  • Beprobungsverfahren & Beprobungsstrategien
  • Sensoren und Transducer
  • Quantifizierbarkeit und Skalen (ITS-90, PSS-78, TEOS-10, etc.)
  • Kalibration, Sensordrift, Validierung
  • Messintervalle, Shannon-Nyquist Theorem
  • Codierungen, Protokolle, Signalverarbeitung
  • Schaltungstechnik, Signalverarbeitung (analog & digital) Datenlogger
  • Boolesche Logik, Schaltalgebra
  • Feldmessungen & Langzeitbeobachtungen
Lehr-/ Lernmethoden:Vorlesung, Seminar, Übung, Exkursion
Kreditpunkte:12

 

 

mar910 / Marine Systemtechnik
Semester:1. Semester (Sommersemester)
Modultyp:Pflicht
Qualifikationsziele:Die Studierenden erwerben im Modul ‚Marine Systemtechnik‘ die praktischen Kompetenzen im Bereich komplexer Datenerfassungssysteme. Abgrenzend zum Modul ‚Marine Sensorik I‘ vermittelt das Modul ‚Marine Systemtechnik‘ die über die Grundlagen hinaus erforderliche Praxis und konfrontiert sie mit Problemen des Messalltags und den besonderen Umweltbedingungen im Einsatz. Hierdurch sind die Studierenden in der Lage anwendungsbezogene Lösungsstrategien unter realen Bedingungen zu entwickeln. Die Studierenden können die mechanischen und umweltphysikalischen Aspekte der Datenkommunikation unter Wasser und die Besonderheiten druckfester Gehäuse und Stecker erläutern und anwenden. Die Studierenden beherrschen die Löttechnik und können seewasserfeste Kabel herstellen. Die Studierenden können gebräuchliche Installationen und Trägerplattformen der marinen Sensorik analysieren und deren Einsatzmöglichkeiten und Limitationen reflektieren.
Die Studierenden können gewonnene Daten verarbeiten und Werte von Einzelsensoren informationstechnisch zusammenführen. Hierzu können sie Datenreihen informationstechnisch auswerten und daraus überlagernde Informationen ableiten, die mit punktuellen Messungen nicht greifbar sind. Die Studierenden können weiterführende Modelle erläutern und für die Informationsaufbereitung anwenden, sowie zielgerichtete Sensorausbringungen planen, praktisch durchführen und die daraus gewonnen Daten auswerten.
Veranstaltungen:Vertiefungspraktikum Systemtechnik
Plattformen und Robotik
Systeme, Modelle & Programmierung
Lehrinhalte (Beispiele):
  • Seewasserfestigkeit (Kabel, Stecker, Druckgehäuse)
  • Energieversorgungen (Kabel, Generator, Batterie, Brennstoffzelle, etc.)
  • Plattformen (AUV, ROV, ASV, Drifter, Glider, Floats, Moorings, Crawler, Lander, Robotik)
  • Robotik (Möglichkeiten und Limitierungen, Perzeption, Lokomotion, Kinematik, Lokalisation, Navigation)
  • Unterwasserrobotik (Besondere Anforderungen, Materialien, Elektronik, Regelungen, aktuelle Systeme)
  • Zustandsanalyse/Condition Monitoring
  • Hard- & Softwaresysteme der Ozeanographie im Datenmanagement und der Datenauswertung
  • Matrixorientierte Programmiersprachen zur Datenverarbeitung
    Datenfilter, Konvertierungen und Visualisierung
  • Modellbildung und Simulation (Daten, Modellantrieb, Rechnung)
  • Nyquist-Shannon Theorem, Diskretisierungsartefakte und Fließkommazahlen (IEEE754, A/D-Wandlung)
Lehr-/ Lernmethoden:Vorlesung, Praktikum, Übung
Kreditpunkte:12

 

 

mar920 / Wissenschaftliche Praxis
Semester:1. Semester (Sommersemester)
Modultyp:Pflicht
Qualifikationsziele:Im Modul ‚Wissenschaftliche Praxis‘ erwerben die Studierenden die nicht-technischen Kompetenzen aus den Bereichen des Verfassens wissenschaftlicher Artikel und des Projektmanagements. Sie erfahren die Bedeutung der wissenschaftlichen Veröffentlichung in international anerkannten Fachmedien und erarbeiten sich die einzelnen Schritte des Schaffensprozesses. Neben handwerklich-formalen Belangen bei der Textarbeit und der graphischen Aufbereitung von Ergebnissen sind ihnen auch ethische Aspekte wie Plagiarismus, Authentizität und Datenmanipulation bekannt. Theorie und Praxis des wissenschaftlichen Schreibens erarbeiten sich die Studierenden in praktischen Übungen, so dass sie die Grundlagen zum Veröffentlichen in peer-review Journals besitzen.
Diese Veröffentlichungen sind oftmals ausschlaggebend für das Einwerben von wichtigen Drittmittelprojekten. Darum werden neben den schriftlichen Kompetenzen auch die Grundlagen projektbasierter Arbeit im wissenschaftlichen Umfeld vermittelt. Hierdurch können die Studierenden die zentralen Elemente der Schöpfungskette von Ideenfindung über Recherche, Anbahnung, Mittelakquise, Projektcontrolling, sowie Berichte für Mittelgeber und Projektneuauflagen einsetzen.
Veranstaltungen:Scientific writing and practice
Wissenschaftliche Ergebnispräsentation
Projektplanung und Management
Lehrinhalte (Beispiele):
  • Regeln guter wissenschaftlicher Praxis, Zitieren und Referenzieren, Urheberrecht
  • Wissenschaftliches Arbeiten (Versuchsplanung)
  • Verfassen eines Versuchsprotokolls
  • grafische Darstellung von Versuchsergebnissen mit kommerzieller und open-source Software
  • Erstellung von Manuskripten (Überschrift, Abstract, Einleitung, Material und Methoden, Ergebnisse, Diskussion, Schlußfolgerung)
  • Literaturrecherche, Literaturverwaltung
  • Peer-review Prozess, Citation Index
  • Erstellung eines wissenschaftlichen Vortrags oder Posters mittels verschiedener Software
  • Halten eines Vortrags, Posterpräsentation
  • Projektmanagement & Controlling
  • Antragstellung (Themendefinition, Budgetierung, Mittelgeber, Ressourcenplanung, Administration)
  • Projektdurchführung (Zuwendungsbescheid, Meilensteinverfolgung, Zielerreichung, Berichte)
  • Projektmittelgeber (EU, Bund, Land, freie Wirtschaft, Fundraising, Wirtschafts- und Forschungsförderung)
Lehr-/ Lernmethoden: Vorlesung, Übung, Seminar
Kreditpunkte:6

mar930 / Marine Sensorik 2
Semester:2. Semester (Wintersemester)
Modultyp:Wahlpflicht
Qualifikationsziele:Die Studierenden entwickeln in diesem Modul individuelle Schwerpunkte innerhalb des Studienprofils. Aus einem aktuellen und sich aktualisierenden Katalog belegen die Studierenden insgesamt vier Wahlpflichtfächer. Diese Fächer stehen in engem inhaltlichen Kontext zu den Forschungsgebieten und Expertisen der Lehrenden und vermitteln umfangreiche Kompetenzen über ausgewählte Messverfahren und Technologien. Hierdurch sind die Studierenden in der Lage eigenständig Lösungen für wissenschaftlich-messtechnische Fragestellungen zu erarbeiten.
Die Veranstaltungen werden, ebenso wie die Leistungsüberprüfung, in englischer Sprache abgehalten.
Veranstaltungen:Vertiefungswahlpflichtfach 1-4
Lehrinhalte (Beispiele):Die Lehrinhalte definieren sich nach den individuell belegten Wahlpflichtveranstaltungen und decken zur Zeit die folgenden Schwerpunkte ab:
  • Marine optics
  • Remote sensing
  • Subsea imaging
  • Underwater acoustics
  • Marine biosensors
  • Microfluidic systems
  • Introduction to integrated circuit design
  • Introduction to networked embedded systems
Lehr-/ Lernmethoden:Vorlesung, Übung
Kreditpunkte:12

mar940 / Forschungsprojekt
Semester:2. Semester (Wintersemester)
Modultyp:Pflicht
Qualifikationsziele:Im Modul ‚Forschungsprojekt‘ lernen die Studierenden aktuelle Forschungs- und Entwicklungsaufgaben der marinen Sensorik kennen. Im Rahmen von semesterbegleitenden, berufsähnlichen und praxisorientierten Aufgaben vertiefen die Studierenden das Erlernte durch die praktische Bearbeitung von Fragestellungen mit wissenschaftlicher Aktualität.
Die Arbeiten erfolgen in kleinen Teams und sind so angelegt, dass eine Vielzahl von Fähigkeiten angesprochen wird. Durch die erforderliche weitreichende Kooperation mit den anderen Teammitgliedern wird bei den Studierenden die mehrschichtige gruppendynamische und soziale Kompetenz angesprochen und sowohl die Entwicklung gruppengetragener Lösungskonzepte, als auch die kompetitive Bewertung eigener Strategien gefördert.
Begleitend zur Bearbeitung aktueller Fragestellungen beherrschen die Studierenden das Handwerkszeug zur kontextbezogenen, multivariaten Analyse erhobener Messwerte. Hierdurch erwerben sie die Schlüsselkompetenz zur weiterführenden Interpretation gewonnener Daten und zur Einschätzung der Qualität gefundener Lösungen.
Die Studierenden sind in der Lage selbständig komplexe Aufgabenstellungen handzuhaben und Entwicklungsprozesse zu begleiten. Sie können vorhandenes Wissen über Fach- und Themengrenzen hinweg einsetzen und innovative Lösungen erarbeiten.
Veranstaltungen:Kolloquium Messtechnik und Sensorik
Zeitreihenanalyse und multivariate Statistik
Umweltwissenschaftliches Forschungsprojekt
Lehrinhalte (Beispiele):
  • Aktuelle Themen der Meeresforschung und marinen Sensorik
  • Daten und Zeitreihenanalyse
  • Lineare und nichtlineare Prozesse, Spektrale Methoden, symbolische Dynamik
  • Komponentenmodelle, Trendbereinigung, Transformation, Normalisierung, Filterung, Einbettungsverfahren, Lyapunovexponent
  • Daten und Zeitreihen: Ausreißer, Transformationen, Normalisierung
  • Lineare stochastische Prozesse in Zeit- und Frequenzbereich
  • Lineare Filter und Modelle, nichtlineare Prozesse und Zeitreihen
  • Multivariate Statistik (numerische Distanzen, Ordinationen, Diskriminanzanalyse, Forest-Systeme, Support-Vector-Machines, Dot-Plots, Rekurrenzanalyse)
  • Selbständige Bearbeitung aktueller Fragestellungen aus dem Bereich der Meeresforschung/Sensorik
Lehr-/ Lernmethoden:Vorlesung, Übung, Kolloquium
Kreditpunkte:18

Abschlussarbeit
Semester:SoSe & WiSe
Modultyp:Pflicht
Qualifikationsziele:Nach Abstimmung eines Themas zwischen dem Studierenden und seinem Betreuer wird eigenständig eine schriftliche Masterarbeit angefertigt. Die Masterarbeit beinhaltet einen Praxisteil, dessen Umfang zusammen mit dem Betreuer abgestimmt wird. Hierbei nutzen und vertiefen die Studierenden in eigenverantwortlicher Arbeit die erworbenen Kenntnisse und beweisen ihre Fähigkeit zur selbständigen Bearbeitung wissenschaftlich-messtechnischer Fragestellungen.
Im Abschlusskolloquium stellt der Studierende seine Masterarbeit vor. Die erste Hälfte der einstündigen Veranstaltung ist für die Präsentation der Ergebnisse und Methoden vorgesehen. Der zweite Teil besteht aus einer Diskussion, welche die Verteidigung der Arbeit und die Stellungnahme zu praxisbezogenen Themen umfasst.
Veranstaltungen:
Lehrinhalte (Beispiele):Entsprechend der Themenwahl und in Absprache mit dem Betreuer.
Lehr-/ Lernmethoden:Nach Bedarf
Kreditpunkte:30