Modulhandbuch Bachelor Informationssystemtechnik

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ModulhandbuchBachelor InformationssystemtechnikPrüfungsordnungsversion 2014

InhaltsverzeichnisMathematikHöhere Mathematik III für Physiker1Höhere Mathematik I für Ingenieure3Höhere Mathematik II für Physiker und CSE5PhysikPhysik I für Ingenieure7ElektrotechnikEinführung in die HF-Übertragungstechnik9Einführung in die Nachrichtentechnik11Einführung in die Regelungstechnik14Grundlagen der Elektrotechnik I17Grundlagen der Elektrotechnik II19Grundpraktikum der Elektrotechnik21Signale und Systeme23InformatikArchitektur eingebetteter Systeme26Einführung in die Informatik28Grundlagen der Betriebssysteme und Rechnernetze30Grundlagen der Rechnerarchitektur33Programmierung von ktikum Anwendung von Mikrocomputern40WahlpflichtmoduleAlgorithmen und Datenstrukturen43Analoge Schaltungen ab FSPO 2012 mit 5 LP45Angewandte Stochastik I47Benutzerschnittstellen49Computer Vision I51Einführung in die Betriebswirtschaftslehre53Einführung in die Robotik56Einführung in die Neuroinformatik58Grundlagen Verteilter Systeme60Informationssysteme nach PO 2010 mit 6 LP62Informationstheorie64Labor Cyber-Physical Systems66Nichttechnisches Fach68Physik II für Ingenieure70Signalverarbeitung72

Softwaretechnik I und II74Systemtechnik76Systemnahe Software I78Industriepraxis80Additive SchlüsselqualifikationenTechnical Presentation Skills for Engineers82Additive Schlüsselqualifikationen84NebenfachNebenfach MathematikAngewandte Numerik I86Angewandte Numerik II88Angewandte Stochastik I90Elemente der Algebra92Elemente der Funktionalanalysis94Elemente der Variationsrechnung96Elemente der Topologie98Kombinatorik100Lineare Kontrolltheorie102Maßtheorie104Nebenfach PsychologieArbeits- und Organisationspsychologie Ia - Bachelor106Arbeits- und Organisationspsychologie Ib - Bachelor108Sozialpsychologie I110Sozialpsychologie II112Vorlesung Allgemeine Psychologie Ia114Nebenfach WirtschaftswissenschaftenEinführung in die Betriebswirtschaftslehre116Einführung in die it122

Höhere Mathematik III für PhysikerModul zugeordnet zu 0UnterrichtsspracheDeutschDauer1 SemesterTurnusjedes WintersemesterModulkoordinatorDr. Gerhard BaurDozent(en)Dr. Gerhard Baur, Dr. Hartmut Lanzinger, Dr. Michael Lehn, Dr. Jan-WillemLiebezeit, Dr. Ludwig TommEinordnung in dieStudiengängePhysik B.Sc., 3. oder 4. Semester, PflichtWirtschaftsphysik, 3. oder 4. Semester, 1.Teil der Vorlesung PflichtVorkenntnisseStoff des Moduls Höhere Mathematik IStoff des Moduls Höhere Mathematik IILernergebnisseDie Studierenden entwickeln Verständnis für die Grundprinzipien mathematischer Denk- undArbeitsweisen exemplarisch für deren Einsatz in Anwendungen beherrschen Grundbegriffe und -techniken sicher und erwerben die Fähigkeitzum aktiven Umgang mit diesen erlernen die Formulierung von Anwendungsproblemen in mathematischerSprache erlernen die mathematischen Arbeitsweisen an konkreten Fragestellungen erwerben das Basiswissen und Fertigkeiten für das gesamte Studium,insbesondere die Grundlagen für Aufbaumodule erlernen die Voraussetzungen für Vorlesungen der Physik (Theoretische undExperimentelle Physik).Inhalt spezielle Differenzialgleichungen 1. OrdnungExistenzsätze für Lösungen von DifferenzialgleichungenSysteme von Differenzialgleichungen 1. OrdnungFourierreihen, FouriertransformationKurvenintegralekomplexe Folgen und Reihen, MöbiustransformationenBachelor InformationssystemtechnikDruckdatum: 28. September 2015Seite 1 von 123

analytische FunktionenCauchy'scher Integralsatz, Cauchy'sche IntegralformelLaurentreihenResiduensatzunendliche ProdukteLiteraturLehr- undLernformenVorlesung (6 SWS)Übung (2 SWS)optionales Tutorium in Kleingruppen (2 SWS)Arbeitsaufwand90 h Vorlesung (Anwesenheit)60 h Übungen (Anwesenheit)180 h SelbststudiumSumme: 300 hBewertungsmethode Ein Leistungsnachweis für die erfolgreiche Teilnahme an der Übung. DerLeistungsnachweis ist Voraussetzung für die benotete Klausur über den Inhalt desModuls.NotenbildungDie Modulnote entspricht der Prüfungsnote.Grundlage fürModul ElektrodynamikBachelor InformationssystemtechnikDruckdatum: 28. September 2015Seite 2 von 123

Höhere Mathematik I für IngenieureModul zugeordnet zu UnterrichtsspracheDeutschDauer1 SemesterTurnusjedes n)Dr. Gerhard Baur, Dr. Hartmut Lanzinger, Dr. Michael Lehn, Dr. Jan-WillemLiebezeit, Dr. Ludwig TommEinordnung in dieStudiengängeComputational Science and Engineering BSc, Pflichtmodul, 1. SemesterElektrotechnik BSc, Pflichtmodul, 1. SemesterPhysik BSc, Pflichtmodul, 1. SemesterWirtschaftsphysik BSc, Pflichtmodul, 1. SemesterVorkenntnisseLernergebnisseDie Studierenden entwickeln Verständnis für die Grundprinzipien mathematischer Denk- undArbeitsweisen exemplarisch für deren Einsatz in Anwendungen beherrschen Grundbegriffe und -techniken sicher und erwerben die Fähigkeitzum aktiven Umgang mit diesen erlernen die Formulierung von Anwendungsproblemen in mathematischerSprache erlernen die mathematischen Arbeitsweisen an konkreten Fragestellungen erwerben das Basiswissen und Fertigkeiten für das gesamte Studium,insbesondere die Grundlagen für AufbaumoduleInhalt Vorkurs (ca. 6 Wochen)Vollständige Induktion, SummenVektorrechung, Koordinatensysteme, KegelschnitteElementare Funktionen, TaylorreihenIntegrationsregelnelementare DifferenzialgleichungenBachelor InformationssystemtechnikDruckdatum: 28. September 2015Seite 3 von 123

Mengen, reelle und komplexe ZahlenKonvergenz von Folgen, unendliche ReihenDeterminanten und Matrizen, Gauß'sches EliminationsverfahrenFunktionen und StetigkeitDifferenzialrechnung: Ableitungen, Mittelwertsätze, Satz von Taylor,Extremwerte, Potenzreihen Integralrechnung, Rieman-Integral, Hauptsatz der Differential- undIntegralrechungLiteraturK. Meyberg, P. Vachenauer, Höhere Mathematik 1 , Springer, 2001.Lehr- undLernformenVorlesung (6 SWS)Übung (2 SWS)optionales Tutorium in Kleingruppen (2 SWS)Arbeitsaufwand90 h Vorlesung (Anwesenheit)30 h Übungen (Anwesenheit)180 h SelbststudiumSumme: 300 hBewertungsmethode Die Vergabe der Leistungspunkte erfolgt aufgrund des Bestehens der schriftlichenModulprüfung. Die Anmeldung zu dieser Prüfung setzt einen Leistungsnachweisvoraus.NotenbildungDie Modulnote entspricht dem Ergebnis der Modulprüfung.Grundlage fürModule Höhere Mathematik IIBachelor InformationssystemtechnikDruckdatum: 28. September 2015Seite 4 von 123

Höhere Mathematik II für Physiker und CSEModul zugeordnet zu UnterrichtsspracheDeutschDauer1 SemesterTurnusjedes SemesterModulkoordinatorStudiendekanDozent(en)Dr. Gerhard Baur, Dr. Hartmut Lanzinger, Dr. Michael Lehn, Dr. Jan-WillemLiebezeit, Dr. Ludwig TommEinordnung in dieStudiengängeComputational Science and Engineering BSc, Pflichtmodul, 2. SemesterElektrotechnik BSc, Pflichtmodul, 2. SemesterPhysik BSc, Pflichtmodul, 2. SemesterWirtschaftsphysik BSc, Pflichtmodul, 2. SemesterVorkenntnisseHöhere Mathematik ILernergebnisseDie Studierenden entwickeln ein Verständnis für die Grundprinzipien mathematischer Denk- undArbeitsweisen exemplarisch für deren Einsatz in Anwendungen beherrschen Grundbegriffe und -techniken sicher und erwerben die Fähigkeitzum aktiven Umgang mit diesen erlernen die Formulierung von Anwendungsproblemen in mathematischerSprache erlernen die mathematischen Arbeitsweisen an konkreten Fragestellungen erwerben das Basiswissen und die Fertigkeiten für das gesamte Studium,insbesondere die Grundlagen für AufbaumoduleInhalt Funktionen mehrerer Veränderlicher: Differenzierbarkeit, Extremwerte, impliziteFunktionen Krummlinige Koordinaten Mehrfach-Integrale, Kurvenintegrale, iterierte Integrale, Oberflächenintegrale,IntegralsätzeBachelor InformationssystemtechnikDruckdatum: 28. September 2015Seite 5 von 123

Vektorräume Lineare Gleichungssysteme HauptachsentransformationLiteraturInhalte werden vom Studiengang eingetragen.Lehr- undLernformenVorlesung (6 SWS)Übung (2 SWS)optionales Tutorium in Kleingruppen (2 SWS)Arbeitsaufwand90 h Vorlesung (Anwesenheit)30 h Übungen (Anwesenheit)180 h SelbststudiumSumme: 300 hBewertungsmethode Die Vergabe der Leistungspunkte erfolgt aufgrund des Bestehens der schriftlichenModulprüfung. Die Anmeldung zu dieser Prüfung setzt einen Leistungsnachweisvoraus.NotenbildungDie Modulnote entspricht dem Ergebnis der Modulprüfung.Grundlage fürModul Höhere Mathematik IIIModul Höhere Mathematik III für WirtschaftsphysikerBachelor InformationssystemtechnikDruckdatum: 28. September 2015Seite 6 von 123

Physik I für IngenieureModul zugeordnet zu richtsspracheDeutschDauer1 SemesterTurnusjedes WintersemesterModulkoordinatorStudiendekan PhysikDozent(en)Prof. Dr. Christoph KochEinordnung in dieStudiengänge Informatik, M.Sc., Anwendungsfach Physik Elektrotechnik, B.Sc., Pflichtmodul Informationssystemtechnik, B.Sc., PflichtmodulVorkenntnisse-LernergebnisseDie Studierenden kennen die grundlegenden Begriffe, Phänomene und Konzepteder klassischen Mechanik sowie der Strahlenoptik und sind in der Lage, Aufgabenaus diesem Bereich selbstständig zu lösen.Inhalta) Mechanik: Kinematik des Massenpunktes: Physikalische GrößenGrundgrößen der PhysikDynamik des Massenpunktes: Kräfte, ScheinkräfteArbeit, Leistung, Energie, Potential, KraftTeilchensysteme und Impulserhaltung; StößeDrehbewegung starrer Körper: Drehmoment, Drehimpuls, Trägheitsmoment,KreiselMechanik deformierbarer fester Körper: Spannung, Dehnung, Scherung,Biegung, TorsionMechanik der Flüssigkeiten und Gase: Hydro- und Aerostatik, FluiddynamikWellen: Einzelne Wellenberge, Harmonische Wellen, Wellengleichung, lineareKetteGravitationb) Optik:Bachelor InformationssystemtechnikDruckdatum: 28. September 2015Seite 7 von 123

LichtgeschwindigkeitHuygenssches PrinzipReflexion, Brechung, Dispersion, PrismaSpiegel, ParabolspiegelLichtbrechung an Kugelflächen, dünne Linsen, dicke LinsenOptische Instrumente: Lupe, Mikroskop, Fernrohr, Projektionsapparat, Kamera,Auge AbbildungsfehlerLiteratur Physik, Halliday, Resnick, Walker, Wiley-VCH 2001Physik in Experimenten und Beispielen, Paus, Hans J., Hanser 2002Physik, Gerthsen, Springer 2004Physik, Tipler, Paul A., Spektrum 2000Physik für Ingenieure, Lindner, Helmut, Hanser 2001Physik für Ingenieure, Hering, Martin,Stohrer, Springer 2004Mechanik, Relativität, Wärme Bd.1, 11.Auflage, Bergmann, Schaefer, deGruyterTaschenbuch der Physik Stöcker Harri Deutsch 2004Taschenbuch der Physik Kuchling Hanser 2001Repetitorium der Physik Kneubühl Teubner 1994Mechanik Fließbach, T. Spektrum 2003Lehr- undLernformenPhysik I für Ingenieure: Vorlesung (4 SWS) mit Übung in kleinen Gruppen (1SWS) und optionalem Tutorium (1 SWS)ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 90 hVor- und Nachbereitung: 90 hSumme: 180 hBewertungsmethode Die Vergabe der Leistungspunkte erfolgt aufgrund des Bestehens der schriftlichenModulprüfung. Die Anmeldung zu dieser Prüfung setzt einen Leistungsnachweisvoraus.NotenbildungDie Modulnote entspricht dem Ergebnis der Modulprüfung.Grundlage fürModul Physik II für IngenieureBachelor InformationssystemtechnikDruckdatum: 28. September 2015Seite 8 von 123

Einführung in die HF-ÜbertragungstechnikModul zugeordnet zu it4UnterrichtssprachedeutschDauer1 SemesterTurnusjedes WintersemesterModulkoordinatorProf. Dr.-Ing. Christian WaldschmidtDozent(en)Prof. Dr.-Ing. Christian WaldschmidtDr.-Ing. Frank BögelsackEinordnung in dieStudiengänge Informationssystemtechnik, B.Sc., Pflichtmodul Informatik, M.Sc., Anwendungsfach ElektrotechnikVorkenntnisse LernergebnisseDie Studierenden sind nach erfolgreichem Abschluss des Moduls in der Lage,grundsätzliche Techniken und Verfahren zur Übertragung von Informationenüber Leitungen und elektromagnetische Wellen im Freiraum zu identifizieren.Sie können deren Einflussgrößen auf Hochfrequenz-Übertragungssystemeidentifizieren. Sie können grundlegende Eigenschaften wichtiger Komponentenvon Hochfrequenzsystemen abschätzen und beurteilen. Sie sind fähig,grundlegende Eigenschaften von Hochfrequenz-Übertragungssystemen zubewerten.InhaltVorlesung und Übungen: Grundlagen der Elektrotechnik I und IILineare Algebra, Analysis I und IIAnaloge Schaltungen (insbesondere Vierpolparameter)Signale und SystemeÜbersicht über einige Grundlagen elektromagnetischer FelderEbene WellenStrom- und Spannungswellen auf LeitungenLeistungswellenZusammenhang zu FeldwellenSkineffektReflexion von Wellen durch ImpedanzenSmith-Diagramm (kurze Einführung)Bachelor InformationssystemtechnikDruckdatum: 28. September 2015Seite 9 von 123

Beschreibung linearer, zeitinvarianter Wellen-N-Tore durch mponenten wie Filter, Koppler, Verstärker (Übersicht, ohne detaillierteAbleitung)Elektronisches RauschenGrundbegriffe Antennen, AntennentypenAnaloge r Vorlesungsskript Bücherliste siehe VorlesungsskriptLehr- undLernformenVorlesung “Einführung in die Hochfrequenzübertragungstechnik”, 3 SWS ()Übung “Einführung in die Hochfrequenzübertragungstechnik”, 1 SWS ()ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 60 hVor- und Nachbereitung: 120 hSumme: 180 hBewertungsmethode Die Vergabe der Leistungspunkte erfolgt aufgrund des Bestehens einerschriftlichen oder mündlichen (abhängig von der Teilnehmerzahl) Prüfung. DieAnmeldung zu dieser Prüfung setzt keinen Leistungsnachweis voraus.NotenbildungDie Modulnote entspricht dem Ergebnis der Modulprüfung.Grundlage für-Bachelor InformationssystemtechnikDruckdatum: 28. September 2015Seite 10 von 123

Einführung in die NachrichtentechnikModul zugeordnet zu it7UnterrichtsspracheDeutschDauer1 SemesterTurnusjedes WintersemesterModulkoordinatorProf. Dr.-Ing. Martin BossertDozent(en)Prof. Dr.-Ing. Martin BossertProf. Dr.-Ing. Robert FischerDr. Werner TeichEinordnung in dieStudiengänge Elektrotechnik, B.Sc., Pflichtmodul Informationssystemtechnik, B.Sc., Pflichtmodul Informatik, M.Sc., Anwendungsfach ElektrotechnikVorkenntnisseModule: Signale und Systeme, Angewandte Stochastik ILernergebnisseDie Nachrichtentechnik behandelt die Übertragung und Speicherung vonInformation. Dazu benötigt man Quellencodierung zur Digitalisierungund zur Datenkompression, Signaltheorie zur Modulation von Symbolenendlicher Alphabete, Modelle für Übertragungskanäle, Entscheidungstheorie,Kanalcodierung zur Fehlererkennung und -detektion, sowie elementare Protokolle.Die Studierenden können differenzieren, welche Probleme der verschiedenenGebiete durch welche grundsätzlichen Verfahren gelöst werden. Sie sind in derLage, Performanz Parameter der Algorithmen und Verfahren dieser Gebietezu berechnen, zu analysieren und zu bewerten. Sie können Systeme zurÜbertragung und Speicherung von Information analysieren, synthetisieren undevaluieren.InhaltZunächst wird ein Abriss der Geschichte der Nachrichtentechnik gegeben.Danach werden der Inhalt von Kommunikation und die Modelle derNachrichtentechnik erläutert. Hierbei werden unterschiedliche Modelle benötigt,um die jeweiligen Fragestellungen bei der Speicherung oder bei der Übertragungvon Information exakt zu beschreiben. Die Beschreibung der wichtigsten Gebieteder Nachrichtentechnik stellt die Informationstheorie in den Mittelpunkt. EsBachelor InformationssystemtechnikDruckdatum: 28. September 2015Seite 11 von 123

werden bei allen Themen die entsprechenden Aussagen der Informationstheorieerläutert und danach einige praktische Verfahren erklärt. Als erster Themenblockder Vorlesung wird die Quellencodierung beschrieben. Dabei wird ShannonsUnsicherheit eingeführt und Verfahren zur verlustlosen Quellencodierungangegeben. Für die verlustbehaftete Quellencodierung bei Sprache und Bildernwerden nur die Konzepte eingeführt. Das zweite Gebiet sind die Signale zurRepräsentation von Alphabeten. Hierbei wird das Abtasttheorem und das relativneue Gebiet Compressed Sensing erörtert. Auch werden Leitungscodes unddie gängigen digitalen Modulationsverfahren eingeführt. Kanäle modellierenphysikalische Übertragungsbedingungen und stellen damit einen wichtigenTeil dar, um verschiedene Übertragungsverfahren vergleichen zu können. DieShannonsche Kanalkapazität wird hergeleitet. Sie stellt eine obere Schranke fürdie Datenrate dar, die über einen gegebenen Kanal übertragen werden kann.Entscheidungstheorie ist ein wichtiges Hilfsmittel in der Nachrichtentechnik.Deshalb wird der Satz von Nyman-Pearson als Basis für eine Entscheidungabgeleitet. Anschließend werden Maximum-Likelihood und Maximum A-posterioriEntscheider eingeführt. Diese führen dann zum Matched-Filter Empfänger.Danach werden die Fehlerwahrscheinlichkeiten bei der Übertragung mitden Modulationverfahren berechnet. Zur Kanalcodierung werden zunächstelementare Grundlagen beschrieben und Shannons Kanalcodiertheorembewiesen. Danach werden noch zwei konkrete Codeklassen, die Reed-Mullerund die Faltungscodes, sowie deren Decodierung beschrieben. Drei ElementareProtokolle zur zuverlässigen Datenübertragung, zum Vielfachzugriff und zumRouting werden mathematisch analysiert. Zum Schluss werden noch Aspekteder Datensicherheit erörtert. Vorlesung und Übung werden durch das Praktikum“Einführung in die Nachrichtentechnik” ergänzt. Das Praktikum vertieft dabei denin Vorlesung und Übung behandelten Stoff anhand ausgewählter Themen. Esumfasst die folgenden vier Versuche: Signale, Abtastung und QuantisierungAmplitudenmodulationDigitale ÜbertragungQuellen- und KanalcodierungLiteraturAnderson,J. B., Johanneson, R.: Understanding Information Transmission. JohnWiley (IEEE Press, 2005Bossert, M.: Einführung in die Nachrichtentechnik, Oldenbourg Verlag 2012Bossert, M.: Kanalcodierung, 3. Aufl., Oldenbourg Verlag , 2013Bossert, M., Bossert, S.:, Mathematik der digitalen Medien, VDE Verlag, 2010Kammeyer, K. D.: Nachrichtenübertragung . 3. Aufl., Teubner-Verlag, Stuttgart,2004.Lindner, J.: Informationsübertragung, Grundlagen der Kommunikationstechnik.Springer-Verlag, Berlin 2004Ohm, J. R., Lüke, H. D.: Signalübertragung, Grundlagen der digitalen undanalogen Nachrichtenübertragungssysteme . 8. Auflage, Springer-Verlag, Berlin2002.Proakis, J. G.: Digital Communications . McGraw Hill, Boston 2001.Lehr- undLernformenVorlesung “Einführung in die Nachrichtentechnik”, 3 SWS (V) ()Übung “Einführung in die Nachrichtentechnik”, 2 SWS (Ü) ()Praktikum “Einführung in die Nachrichtentechnik”, 2 SWS (T) ()ArbeitsaufwandPräsenzzeit: 105 hVor- und Nachbereitung: 135 hSumme: 240 hBachelor InformationssystemtechnikDruckdatum: 28. September 2015Seite 12 von 123

Bewertungsmethode Teilnahme an Vorlesung und Übung; ausreichende Vorbereitung und erfolgreicheDurchführung der Praktikumsversuche ist Zulassungsvoraussetzung zur Prüfung.Die Prüfung findet in der Regel als Klausur von 120 min Dauer statt, ansonstenmündliche PrüfungNotenbildungAnhand des Klausurergebnisses bzw. der mündlichen PrüfungGrundlage fürMaster Elektrotechnik Vertiefung Kommunikations-/Systemtechnik MasterInformationsystemtechnikBachelor InformationssystemtechnikDruckdatum: 28. September 2015Seite 13 von 123

Einführung in die RegelungstechnikModul zugeordnet zu it6UnterrichtsspracheDeutschDauer1 SemesterTurnusjedes SommersemesterModulkoordinatorProf. Dr.-Ing. Klaus DietmayerDozent(en)Dr.-Ing. Michael BuchholzEinordnung in dieStudiengänge Elektrotechnik, B.Sc., PflichtmodulInformationssystemtechnik, B.Sc., PflichtmodulInformatik, M.Sc., Anwendungsfach ElektrotechnikComputational Science and Engineering (CSE), WahlpflichtmodulVorkenntnisse Integral- und DifferenzialrechnungLineare AlgebraIntegraltransformationenGrundlagen linearer elektrischer NetzeGrundlegende PhysikkenntnisseLernergeb

Bachelor Informationssystemtechnik Druckdatum: 28. September 2015 Seite 6 von 123 Vektorräume Lineare Gleichungssysteme Hauptachsentransformation Literatur Inhalte werden vom Studiengang eingetragen. Lehr- und Lernformen Vorlesung (6 SWS) Übung (2 SWS) optionales Tutorium in Kleingruppen (

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