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    • OTTO-VON-GUERICKE-UNIVERSITÄT MAGDEBURG Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik Modulhandbuch für den Bachelorstudiengang BiosystemtechnikMagdeburg, 22.04.2008
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: Mathematik IZiele des Moduls (Kompetenzen):Die Studenten erwerben grundlegende mathematische Fähigkeiten zur Modellierung undLösung ingenieurtechnischer ProblemstellungenInhalt• Mathematische Grundbegriffe• Grundlagen der Linearen Algebra• Endlich-dimensionale euklidische Räume• Differenzialrechnung für Funktionen einer und mehrerer Variablen• Koordinatentransformationen• Integralrechnung für Funktionen einer reellen Variablen• Kurvenintegrale• Numerische Aspekte der Themen, mathematische SoftwareLehrformen:- Vorlesung- ÜbungVoraussetzung für die Teilnahme: keineArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 84 Stunden, Selbststudium: 156 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 120- 8 CPModulverantwortliche:Prof. Dr. V. KaibelProf. Dr. G. ChristophProf. Dr. N. GaffkeProf. Dr. E. Girlich
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: Mathematik IIZiele des Moduls (Kompetenzen):Die Studenten erwerben, aufbauend auf den grundlegenden mathematischen Fähigkeiten zurModellierung und Lösung ingenieurtechnischer Problemstellungen, die Kompetenz zurBeherrschung der für die fachwissenschaftlichen Module relevanten Konzepte und Methodenaus Analysis und Linearer Algebra.Inhalt• Gewöhnliche Differenzialgleichungen• Aspekte der Mathematischen Optimierung• Weiterführende Inhalte der Linearen Algebra• Lösungsverfahren für lineare Gleichungssysteme• Integralrechnung für Funktionen mehrerer reeller Veränderlicher• Vektorfelder• Oberflächenintegrale• Integralsätze• Grundlagen partieller Differenzialgleichungen• Numerische Aspekte der Themen, mathematische SoftwareLehrformen:- Vorlesung- ÜbungVoraussetzung für die Teilnahme: Mathematik IArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 126 Stunden, Selbststudium: 204 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 180- 11 CPModulverantwortliche:Prof. Dr. V. Kaibel, Prof. Dr. G. Christoph, Prof. Dr. N. Gaffke, Prof. Dr. E. Girlich
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: StochastikZiele des Moduls (Kompetenzen):Die Studenten erwerben die Fähigkeit zur Beherrschung der für die fachwissenschaftlichenModule relevanten Konzepte und Methoden aus der Stochastik.Inhalt• Modellierung von Zufallsexperimenten• Zufallsgrößen und ihre Kenngrößen• Statistische AnalysenLehrformen:- Vorlesung- ÜbungVoraussetzung für die Teilnahme: Mathematik IArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 42 Stunden, Selbststudium: 108 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 90- 5 CPModulverantwortliche:Prof. Dr. G. ChristophProf. Dr. N. Gaffke
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: SimulationstechnikZiele des Moduls (Kompetenzen):Die Studenten sind befähigt, die weit verbreitete Software MATLAB als ein grundlegendesIngenieur-Werkzeug zu nutzen. Sie erwerben die Fertigkeit, dieses Standard-Simulationswerkzeug der Prozesstechnik für die mathematische Beschreibung industriellerProzesse zu nutzen.Inhalt:Teil I – Einführung in die Simulation verfahrenstechnischer Systeme1) Grundlagen zur Simulationsmethodik und resultierende Gleichungsstruktur2) Grundlagen zu den relevanten numerischen MethodenTeil II – Einführung in MATLAB3) Elementarmathematische Operationen, Matrizenmanipulation4) Programmierung in MATLAB5) Datenvisualisierung6) Numerische Lösung nichtlinearer algebraischer Gleichungssysteme7) Numerische Lösung nichtlinearer gewöhnlicher Differentialgleichungssysteme8) Numerische Lösung von Differential-Algebra-Systemen9) Symbolisches Rechnen innerhalb der (numerisch orientierten) MATLAB-UmgebungTeil III – Vertiefung anhand ausgewählter BeispieleLehrformen:- Vorlesung- ProgrammierübungVoraussetzung für die Teilnahme: Mathematik I, IIArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 42 Stunden, Selbststudium: 108 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 120- 5 CPModulverantwortlicher: Prof. Dr. K. Sundmacher
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: Physik IZiele des Moduls (Kompetenzen):Die Studenten erwerben Sicherheit im Umgang mit den Grundlagen der Experimentalphysik(Mechanik, Wärme).Sie erwerben die Fähigkeit, induktive und deduktive Methoden zur physikalischenErkenntnisgewinnung mittels experimenteller und mathematischer Herangehensweise zunutzen.Die Übungen dienen der Festigung der Vorlesungsinhalte und befähigen die Studenten,Übungsaufgaben zur Experimentalphysik eigenständig zu bearbeiten.Inhalt:Vorlesung: Kinematik und Dynamik der Punktmasse und des Starren Körpers, Arbeit undEnergie, Mechanik deformierbarer Medien, Ruhende und Strömende Flüssigkeiten und Gase,Thermodynamik und Gaskinetik, I. und II. Hauptsatz der Thermodynamik, Kinetische Gastheorie,Reale Gase, Phasenumwandlungen, Ausgleichsvorgänge.Übungen: Übungsaufgaben zu Physik IHinweise und Literatur sind zu finden unter http://www.uni-magdeburg.de/iep/lehreiep.html oderhttp://hydra.nat.uni-magdeburg.de/ing/v.htmlLehrformen:- Vorlesung- ÜbungVoraussetzung für die Teilnahme: keineArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 42 Stunden, Selbststudium: 78 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- Übungsschein4 CPModulverantwortlicher:FNW/IEP – PD Dr. P. Streitenberger
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: Physik IIZiele des Moduls (Kompetenzen):Die Studenten erwerben Sicherheit im Umgang mit den Grundlagen der Experimentalphysik(Elektromagnetismus, Optik, Atomphysik).Sie erwerben die Fähigkeit, induktive und deduktive Methoden zur physikalischenErkenntnisgewinnung mittels experimenteller und mathematischer Herangehensweise zunutzen.Im Praktikum wird das theoretische Wissen angewendet und auf das Messen von physikalischenGrößen, die Nutzung von Messmethoden und eine angemessene Fehlerbetrachtung übertragen.Die Übungen dienen der Festigung der Vorlesungsinhalte und befähigen die Studenten,Übungsaufgaben zur Experimentalphysik eigenständig zu bearbeiten.Inhalt:Vorlesung: Gravitation, Feldbegriff, Elektrizität und Magnetismus, Elektrische Leitungsvorgängein Stoffen, Mechanische und Elektrische Schwingungen, Allgemeine Wellenlehre, Schallwellen,Elektromagnetische Wellen, Strahlen- und Wellenoptik, Struktur der Materie, Atombau undSpektren, Grundlagen der Quantenphysik, Elektrische und Magnetische Eigenschaften vonStoffen, Atomkerne, Elementarteilchen.Praktikum: Versuche zur Mechanik, Wärmelehre, Elektrik, OptikHinweise und Literatur sind zu finden unter http://www.uni-magdeburg.de/iep/lehreiep.html oderhttp://hydra.nat.uni-magdeburg.de/ing/v.htmlLehrformen:- Vorlesung- Übung- PraktikumVoraussetzung für die Teilnahme:Physik 1. Semester: keine; Physik 2. Semester: Lehrveranstaltungen aus dem 1. SemesterArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 70 Stunden, Selbststudium: 110 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 180
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik Modulbeschreibung- Praktikumsschein- 6 CPModulverantwortlicher:FNW/IEP – PD Dr. P. Streitenberger
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: Anorganische ChemieZiele des Moduls (Kompetenzen):Ausgehend von grundlegenden Gesetzmäßigkeiten des Atombaus und der Anordnung derElemente im Periodensystem werden die Studenten befähigt, Prinzipien und Gesetzmäßigkeitender Allgemeinen und Anorganischen Chemie im Zusammenhang zu betrachten und auf dieEigenschaften und das Reaktionsverhalten der Elemente und Verbindungen zu übertragen.Die Übungen dienen der Festigung des Vorlesungsstoffes und führen zu einem sicherenUmgang der Studenten mit mathematisch fassbaren Inhalten z. B. aus den Bereichen derStöchiometrie und der chemischen Gleichgewichte.Im Praktikum erwerben die Studenten Fertigkeiten beim sicheren Umgang mit Gefahrstoffen undübertragen ihr theoretisches Wissen zur Chemie wässriger Lösungen anhand einfacherNachweisreaktionen auf die Laborpraxis.Inhalt1. Aufbau der Materie, Atomaufbau, Kernreaktionen, Radioaktivität Bohrsches Atommodell,Quantenzahlen, Orbitale (s, p, d), Pauli-Prinzip, Hundsche Regel, Struktur der ElektronenhülleMehrelektronensysteme, Periodensystem der ElementeIonisierungsenergie, Elektronenaffinität, Ionenbindung Atombindung (kovalente Bindung), Lewis-Formeln, Oktettregel, dative Bindung, Valenzbindungstheorie (VB), Hybridisierung, σ-Bindung,π-Bindung, Mesomerie2. Molekülorbitaltheorie (MO-Theorie), Dipole, Elektronegativität, VSEPR-Modell, Van derWaals-Kräfte, , Ideale Gase, ZustandsdiagrammeThermodynamik chemischer Reaktionen, Reaktionsenthalpie, Standard-bildungsenthalpie, Satzvon Heß, Chemisches Gleichgewicht, Massenwirkungsgesetz, Entropie, Geschwindigkeitchemischer Reaktionen (1. Ordnung), Arrhenius Gleichung, Katalyse (homogen, heterogen),Ammoniaksynthese, Synthese von Schwefeltrioxid3. Lösungen, Elektrolyte, Löslichkeitsprodukt, Säure-Base Theorie (Arrhenius) (Bron-sted), pH-Wert, Oxidationszahlen, Oxidation, Reduktion, Redoxvorgänge-Wasserstoff (Vorkommen, Eigenschaften, Darstellung) Wasserstoffverbindungen- Edelgase (Vorkommen, Eigenschaften, Verwendung) Edelgasverbindungen- Halogene (Eigenschaften, Vorkommen, Darstellung) Verbindungen der Halogene, Chalkogen(Eigenschaften, Vorkommen, Darstellung) Verbindungen der Chalkogene4. Sauerstoffverbindungen, Oxide, Hyperoxide, Gewinnung von Schwefel (Frasch Verfahren)Schwefelverbindungen, Schwefelsäureherstellung (techn.)5. Elemente der 5. Hauptgruppe (Eigenschaften, Vorkommen, Darstellung) Stickstoff-Wasserstoffverbindungen, Ammoniaksynthese, Stickoxide, Salpetersäureherstellung Elementeder 4. Hauptgruppe (Eigenschaften, Vorkommen, Darstellung) Carbide, Kohlenmonoxid,
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungKohlendioxid, Carbonate, Siliziumdioxid, Herstellung von Reinstsilizium, Silikate, Gläser6. Elemente der 3. Hauptgruppe (Eigenschaften, Vorkommen, Darstellung)7. Elemente der 2. Hauptgruppe (Eigenschaften, Vorkommen, Darstellung) Elemente der 1.Hauptgruppe (außer Wasserstoff) (Eigenschaften, Vorkommen, Darstellung)Praktikum: Einführung in grundlegende Labortechnik anhand von Ionenreaktionen in wässrigerLösung sowie der qualitativen und quantitativen Analyse.Lehrformen:- Vorlesung- Übung- PraktikumVoraussetzung für die Teilnahme: keineArbeitsaufwand: Präsenzzeit 70 Stunden, Selbststudium: 140 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 120- Praktikumsschein- 7 CPModulverantwortlicher:Lehrstuhl für Anorganische Chemie, Prof. Dr. F. T. Edelmann
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: Organische ChemieZiele des Moduls (Kompetenzen): Ausgehend von der grundlegenden Einteilung organischer Verbindungen erwerben die Studenten die Fähigkeit, aus wichtigen Strukturmerkmalen (funktionelle Gruppen) Gesetzmäßigkeiten für das Reaktionsverhalten ableiten zu können. Sie entwickeln ein Basisverständnis für die Inhalte der aufbauenden Module. In der Übung werden die wichtigsten Gesetzmäßigkeiten organischer Reaktionsmechanismen an ausgewählten Beispielen trainiert. Das Praktikum dient der Entwicklung von Fertigkeiten im sicheren Umgang mit Gefahrstoffen sowie Labor- und Messgeräten. Die Studenten schulen das analytische und logische Denken an ausgewählten Synthesebeispielen und der dazu gehörigen Analytik.Inhalt: • Struktur und Bindung organischer Moleküle • Radikalreaktionen • Nucleophile Substitution und Eliminierung • Additionsreaktionen • Substitutionsreaktionen am Aromaten • Oxidation und Dehydrierung • Carbonylreaktionen • bedeutende großtechnische VerfahrenPraktikum: • Reinigung und Charakterisierung von organischen Substanzen • Stoffgruppenspezifische Analytik • Synthese organischer Verbindungen und Nutzung chromatographischer MethodenLehrformen:- Vorlesungen- Übung- PraktikumVoraussetzung für die Teilnahme: keineArbeitsaufwand: Präsenzzeiten: 70 Stunden; Selbststudium 140 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik Modulbeschreibung- K 120- Praktikumsschein- 7 CPModulverantwortlicher: Lehrstuhl für Organische Chemie, Prof. D. Schinzer
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: Physikalische ChemieZiele des Moduls (Kompetenzen):Ziel des Moduls ist, die Studierenden zu befähigen, mit Grundbegriffen, wichtigenGesetzmäßigkeiten und Messmethoden der Physikalischen Chemie sicher umgehen zu können.Die Studierenden erwerben Basiskompetenzen in den Bereichen (chemische) Thermodynamik,Kinetik und Elektrochemie, da vor allem makroskopische, weniger mikroskopischeZusammenhänge betrachtet werden.In der Übung wird das Lösen physikalisch-chemischer Probleme anhand ausgewählterRechenbeispiele trainiert.Im Praktikum wird das theoretische Wissen angewendet und auf das Messen vonphysikalischen-chemischen Größen übertragen. Trainiert werden sowohl die Beobachtungsgabeund kritische Messwerterfassung als auch eine fundierte Darstellung der Ergebnisse im zuerstellenden Protokoll.InhaltBlock 1:EinführungAbriss der Hauptgebiete der Physikalischen Chemie; Grundbegriffe, -größen undArbeitsmethoden der Physikalischen ChemieChemische ThermodynamikSystem und Umgebung, Zustandsgrößen und Zustandsfunktionen, 0. Hauptsatz;Gasgleichungen, thermische Zustandsgleichung; Reale Gase, kritische Größen, Prinzip derkorrespondierenden ZuständeBlock 2:1. Hauptsatz und kalorische Zustandsgleichung; Temperaturabhängigkeit von innerer Energieund Enthalpie: molare und spezifische Wärmekapazitäten; Reaktionsenergie und -enthalpie,Heßscher Satz; Isothermen und Adiabaten; Umsetzung von Wärme und Arbeit: Kreisprozesse;2. Hauptsatz, Entropie, und 3. HauptsatzBlock 3:Konzentration auf das System: Freie Energie und Freie Enthalpie; Chemisches Potential undseine Abhängigkeit von Druck, Volumen, Temperatur und Molenbruch; Mischphasen: wichtigeBeziehungen und Größen, partiell molare Größen; Mischungseffekte; Joule-Thomson-EffektBlock 4:Phasengleichgewichte in Ein- und Mehrkomponentensystemen; Gibbssche Phasenregel;Clapeyron- und Clausius-Clapeyron-Beziehung; Raoultsches Gesetz, Dampfdruck- undSiedediagramme binärer Systeme, Azeotrope; Kolligative Eigenschaften; Schmelzdiagrammebinärer Systeme
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungBlock 5:Chemisches Gleichgewicht: Massenwirkungsgesetz, Gleichgewichtskonstante und ihre Druck-und Temperaturabhängigkeit; Oberflächenenergie: Oberflächenspannung, Eötvössche Regel,Kelvin-GleichungKinetik homogener und heterogener ReaktionenGrundbegriffe: allgemeiner Geschwindigkeitsansatz, Ordnung und Molekularität; einfacheGeschwindigkeitsgesetze; Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit:Arrhenius-AnsatzBlock 6:Komplexere Geschwindigkeitsgesetze: Folgereaktionen, Quasistationaritätsnäherung undvorgelagerte Gleichgewichte; Kettenreaktionen und Explosionen; Katalyse allgemein;Adsorption und heterogene KatalyseBlock 7:Elektrochemie (Thermodynamik und Kinetik geladener Teilchen)Grundbegriffe; Starke und schwache Elektrolyte; Elektrodenpotentiale und elektromotorischeKraft; Spannungsreihe; Halbzellen und Batterien (galvanische Zellen); Korrosion;Doppelschichten; Kinetik von ElektrodenprozessenParallel zur Vorlesung, die hier in 7 Blöcke á je 4 Unterrichtsstunden (2 Semesterwochen)gegliedert ist, werden Rechenübungen, in denen die Studierenden die Lösung entsprechenderphysikalisch-chemischer Probleme üben sollen, sowie ein Praktikum durchgeführt; in letzteremwerden verschiedene Versuche aus den in der Vorlesung behandelten Gebieten durchgeführt.Lehrformen:- Vorlesung- Rechenübung,- Praktikum mit SeminarVoraussetzung für die Teilnahme: Mathematik IArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 84 Stunden, Selbststudium: 126 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits: • K 120 • Praktikumsschein • 7 CPModulverantwortlicher:Lehrstuhl für Physikalische Chemie, Prof. H. Weiß
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: BiochemieZiele des Moduls (Kompetenzen):Die Studenten erwerben Basiskompetenzen der Biochemie, wobei die Wechselwirkungenzwischen den Molekülen, deren Struktur und biochemischen Prinzipien im Mittelpunktstehen, so dass kombinatorisches Denken geschult wird.Das Praktikum dient der Anwendung des erworbenen theoretischen Wissens und demErwerb von Fertigkeiten in den speziellen biochemischen Arbeitstechniken.Inhalt: • Von der Chemie zur Biochemie: Moleküle und Prinzipien • Proteine: Aufbau und Funktion • Enzyme und enzymatische Katalyse • Struktur- und Motorproteine • Zentrale Wege des katabolen und anabolen Stoffwechsels • Atmung und Photosynthese • Membranproteine und Rezeptoren • Prinzipien der Bioenergetik und MembranbiochemieLehrformen:- Vorlesung- PraktikumVoraussetzung für die Teilnahme: keineArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 56 Stunden, Selbststudium: 94 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 120- Praktikumsschein- 5 CPModulverantwortlicher: FNW, Prof. W. Marwan
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: Grundlagen der BiologieZiele des Moduls (Kompetenzen):Die Studenten erwerben einen Überblick über Inhalte und Prinzipien der allgemeinenBiologie, Zoologie, Zellbiologie, Molekularbiologie, Genetik, Humanbiologie sowie dieFähigkeit, interdisziplinäre Fragestellungen zu lösen.Im Praktikum erwerben die Studenten Fertigkeiten, z. B. in der sicheren Probenpräparation,der Nutzung spezieller Messtechnik- und Messmethoden sowie der Mikroarbeitstechnik.Inhalt: Vorlesung: • Allgemeine Zoologie, Tierphysiologie, Neurobiologie • Zellbiologie, Biochemie der Zelle, Genetik • Verhaltensbiologie • Entwicklungsbiologie Praktikum: • Histologie/Zytologie • Einführung in die histologischen Präparationstechniken und Färbeverfahren • Klassifikation gefärbter Gewebe • In vitro Methoden • Immuncytochemie/Enzymhistochemie • Quantifizierungsmethoden in der Histologie • Einführung in die Konfokale Laserscanmikroskopie • Einführung in die Elektronenmikroskopie • Einführung in biochemische und molekularbiologische Techniken • In vivo MikrodialyseLehrformen:- Vorlesung- PraktikumVoraussetzung für die Teilnahme: Vorlesung des 1. Semesters ist Voraussetzung für dasPraktikum im 2. SemesterArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 56 Stunden, Selbststudium: 124 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 120
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik Modulbeschreibung- Praktikumsschein- 6 CPModulverantwortliche: FNW, Frau Prof. K. Braun
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: MikrobiologieZiele des Moduls (Kompetenzen):Die Studenten erwerben Basiskompetenzen zu den Grundlagen der Mikrobiologie. Die Themenumspannen den Aufbau und die Funktion von Mikroorganismen, verschiedeneStoffwechselprozesse in Mikroorganismen sowie die Grundlagen der mikrobiellen Genetik.Sie werden geschult, auf die fächerübergreifenden Zusammenhänge zu den Gebieten Biologieund Biochemie zu achten und so das Fachgebiet integrativ zu verstehen.Das Praktikum dient dem Erwerb von Fertigkeiten bei der Nutzung mikrobiologischerArbeitstechniken.Inhalt: • Einführung zu Mikroorganismen • Klassifizierung von Mikroorganismen • Struktur und Funktion der prokaryotischen Zelle • Wachstum, Vermehrung und Sporenbildung • Grundmechanismen des Stoffwechsels • Bioenergetik • Grundlagen der GenetikLehrformen:- Vorlesung- PraktikaVoraussetzung für die Teilnahme: Vorlesung des 1. Semesters ist Voraussetzung für dasPraktikum im 2. SemesterArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 56 Stunden, Selbststudium: 94 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 90- Praktikumsschein- 5 CPModulverantwortliche: Prof. Dr.-Ing. U. Reichl / Dr. H. Grammel / Dr. K. Bettenbrock
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: ZellbiologieZiele des Moduls (Kompetenzen):Die Studenten entwickeln die Fähigkeit spezifische Merkmale und systematische Problemeder Biologie der Zelle zu beurteilen und Zusammenhänge sowie Unterschiede zu denInhalten der anderen biologisch orientierten Module herauszuarbeiten.Inhalt:• Einführung in die Zellbiologie• Zellorganisation und Organellen• Membranen und Membranorganisation• Zelltransport• ZellkommunikationLehrformen:- VorlesungVoraussetzung für die Teilnahme: keineArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 28 Stunden, Selbststudium: 122 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 120- 5CPModulverantwortlicher: FME, Prof. Dr. M. Naumann
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: Technische ThermodynamikZiele des Moduls (Kompetenzen):Die Lehrveranstaltung verfolgt das Ziel, Basiskompetenzen zu den Grundlagen derEnergieübertragung und Energiewandlung sowie dem Zustandsverhalten von Systemen zuentwickeln. Die Studenten erwerben Fertigkeiten zur energetischen Bilanzierung vontechnischen Systemen sowie zur energetischen Bewertung von Prozessen.In der Übung werden sie insbesondere befähigt, die Methodik der Thermodynamik für dieSchulung des analytischen Denkvermögens zu nutzen und erreichen eine Grundkompetenzzur Identifizierung und Lösung energetischer Problemstellungen.Inhalt:1. Einführung2. Wärme als Form der Energieübertragung3. Energietransport durch Leitung (stationär und instationär)4. Wärmeübergang bei freier und erzwungener Konvektion5. Energietransport durch Strahlung6. Wärmeübertrager7. Arbeit und innere Energie8. Thermodynamische Hauptsätze9. Zustandsverhalten einfacher Stoffe10. Prozesse in Maschinen, Apparaten und Anlagen – energetische Bewertung11. Dämpfe – Zustandsverhalten und Kreisprozesse12. Energie und UmweltLehrformen:- Vorlesung- ÜbungenVoraussetzung für die Teilnahme: Mathematik IArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 56 Stunden, Selbststudium: 94 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 120- 5 CP
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungModulverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. J. Schmidt
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: Bioverfahrenstechnik IZiele des Moduls (Kompetenzen):Die Studenten erwerben innerhalb dieses Moduls Basiskompetenzen zu biologischen,apparativen und theoretischen Grundlagen von Fermentationsprozessen, die im Rahmen vonForschung und industrieller Produktion weit verbreitet eingesetzt werden.Die Übung dient dem Erwerb von Fertigkeiten zur Übertragung von biotechnologischenGrundlagen auf Anwendungsbeispiele.Inhalt:• Einführung in die Bioverfahrenstechnik• Mikroorganismen• Wachstum von Mikroorganismen• Fermentationsprozesse• Apparative Grundlagen• Messen und Regeln• Aufarbeitung• Chromatographische Verfahren• Industrielle PraxisLehrformen:- Vorlesung- ÜbungenVoraussetzung für die Teilnahme: Module der ersten beiden Studiensemester, die ihrenSchwerpunkt in der Biologie und Biochemie habenArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 42 Stunden, Selbststudium: 108 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 90- Leistungsnachweis- 5 CPModulverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. U. Reichl
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: Einführung in die SystemtheorieZiele des Moduls (Kompetenzen):Die Studenten erhalten Basiskompetenzen zur Betrachtung dynamischer Systeme. Sieerwerben, neben Fertigkeiten mit einfachen formalen Konzepten umgehen zu können auchein intuitives Verständnis für grundlegende dynamische Phänomene.In der Übung erwerben die Studenten an Hand von Beispielen die Fähigkeit zu erkennen,dass dynamische Phänomene in einer Vielzahl von technischen und nichttechnischenAnwendungsgebieten auftreten.Inhalt:• Grundbegriffe der Systemtheorie (Systeme, Signale, statische und dynamische Systeme)• Beispiele für dynamische Systeme (Geometrisches Wachstum, Einfaches Populationsmodell, Modell einer isolierten Volkswirtschaft, Exponentielles Wachstum, Räuber-Beute-Modell, Elektrisches Netzwerk, Mechanische Systeme)• Klassifikation kausaler Systeme (Linearität, Zeitinvarianz, Autonomie)• Differenzengleichungen (Autonome Differenzengleichungen, Autonome lineare Differenzengleichungen)• Differentialgleichungen (Autonome Differentialgleichungen, Autonome lineare Differentialgleichungen)• Steuerung und Regelung (Zustandsraum, Steuerbarkeit, Stabilisierung durch Regelung)• Elemente der linearen Algebra (Vektoren und Matrizen, Vektor- und Matrixoperationen, Basisvektoren und Koordinatensysteme, Wechsel des Koordinatensystems, Eigenwerte und –vektoren)Lehrformen:- Vorlesung- ÜbungenVoraussetzung für die Teilnahme: keineArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 56 Stunden, Selbststudium: 94 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 120- 5CPModulverantwortlicher: FEIT, Prof. Dr.-Ing. A. Kienle
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: ImmunologieZiele des Moduls (Kompetenzen):Die Studenten entwickeln die Fähigkeit, spezifische Merkmale und systematische Problemeder Immunologie zu beschreiben und zu beurteilen.Im Praktikum werden die Studenten geschult, die spezifischen Arbeitstechniken desFachgebietes sicher zu beherrschen.Inhalt:• Einführung in die Immunologie• Immunorgane• Immunzellen• Immunmechanismen• ImmunitätLehrformen:- Vorlesung- PraktikumVoraussetzung für die Teilnahme: Module der ersten beiden Studiensemester, die ihrenSchwerpunkt in der Biologie und Biochemie habenArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 56 Stunden, Selbststudium: 94 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 120- 5CPModulverantwortlicher: FME, Prof. Dr. B. Schraven
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: Bachelorstudiengang:BiosystemtechnikModul: RegulationsbiologieZiele des Moduls (Kompetenzen):Regulatorische Netzwerke und zelluläre Sensoren kontrollieren und steuern aufunterschiedliche Weise praktisch alle Lebensprozesse. In der Vorlesung lernen Sie, welcheArten von Netzwerken man kennt, wie sie konstruiert sind, nach welchen Funktionsprinzipiensie arbeiten und wie komplexe Netzwerke erforscht werden können.Inhalt:Einführung. Grundlagen und Werkzeuge • Bedeutung regulatorischer Netzwerke in der Biologie • Moleküle als Bauelemente regulatorischer Netzwerke • Grundoperationen der Regulation: Rezeption, Verstärkung, Integration, Adaptation, Rückkoppelung, Schalten, Logische Verknüpfungen • Experimentelle Strategien zur Analyse komplexer Netzwerke • Konzepte mathematischer Modellierung, Petri-Netze, Reverse ModelingEinfache Netzwerke und Modellsysteme • Sehkaskade im Vertebraten-Auge und andere Signalkaskaden • Regulation der Genexpression durch Rückkoppelung, sensorische Kontrolle, Metabolic Control • Der Schalter des Phagen Lambda • Künstliche Schalter und Netzwerke: auf dem Papier konstruiert, in E. coli implementiertKomplexere Netzwerke • Sporulation von Bacillus subtilis • Regulation des Bewegungsverhaltens von Prokaryonten • Periodische Prozesse: Circadiane Rhythmen und Zellzyklus • Entwicklung eines Vielzellers: ein Wechselspiel von Zellteilung, Differenzierung und ApoptoseLehrformen:- Vorlesung- ÜbungenVoraussetzung für die Teilnahme: Chemische Praktika, Physikalische Chemie,Grundlagen der Biologie, Mikrobiologie, Zellbiologie
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 42 Stunden, Selbststudium: 108 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- Mündliche Prüfung- 5 CPModulverantwortlicher: FNW, Prof. Dr. W. Marwan
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: Bachelorstudiengang:BiosystemtechnikModul: Strömungsmechanik IZiele des Moduls (Kompetenzen):Auf der Basis der Vermittlung der Grundlagen der Strömungsmechanik und derStrömungsdynamik erwerben die Studenten Fertigkeiten zur Untersuchung und Berechnung voninkompressiblen Strömungen. Sie erhalten Basiskompetenzen zur Betrachtung kompressiblerStrömungen.Ziel der Übung ist es, die abstrakten theoretischen Zusammenhänge in Anwendungsbeispiele zuintegrieren, wobei eine sichere Verwendung der Bernoulli-Gleichung und des Impulssatzes inallen Varianten angestrebt wird. Außerdem müssen Grundkonzepte wie Kontrollvolumen undErhaltungsprinzipien gemeistert werden.Inhalt:• Einführung, Grundprinzipien der Strömungsdynamik• Wiederholung notwendiger Konzepte der Thermodynamik und der Mathematik• Kinematik• Kontrollvolumen und Erhaltungsgleichungen• Reibungslose Strömungen, Euler-Gleichungen• Ruhende Strömungen• Bernoulli-Gleichung, Berechnung von Rohrströmungen• Impulssatz, Kräfte und Momente• Reibungsbehaftete Strömungen, Navier-Stokes-Gleichungen• Ähnlichkeitstheorie, dimensionslose Kennzahlen• Grenzschichten• Grundlagen der turbulenten Strömungen• Experimentelle und numerische UntersuchungsmethodenLehrformen:- Vorlesung- Übungen, DemonstrationsversucheVoraussetzung für die Teilnahme: Grundkenntnisse in Mathematik, Physik, ThermodynamikArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 56 Stunden, Selbststudium: 94 Stunden
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 90- 5CPModulverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Dominique Thévenin
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: Grundlagen und Prozesse der VerfahrenstechnikZiele des Moduls (Kompetenzen):Erwerb grundlegender verfahrenstechnischer Kenntnisse und Fähigkeiten, die für dasIngenieurstudium der Biosystemtechnik unbedingt notwendig sind.Sie erlangen die Kompetenz, die speziellen Inhalte der Bioverfahrenstechnik (z. B.Fermentationsprozesse) auf ein breiteres Anwendungsfeld zu übertragen.Inhalt:Verfahrenstechnik• Grundlagen und Prozesse,• Stoffcharakterisierung,• Mechanische Prozesse (Zerkleinerung, Trennung, Mischen, Agglomerieren),• Durch Gleichgewicht bzw. Kinetik kontrollierte thermische Trennprozesse• Grundlagen des Stoff- und Wärmetransports sowie der ReaktormodellierungLehrformen:- Vorlesung- ÜbungVoraussetzung für die Teilnahme: Physik, Strömungsmechanik, MechanikArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 84 Stunden, Selbststudium: 156 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 180- 8 CPModulverantwortliche: Prof. Dr. Jürgen Tomas, Prof. Dr. Evangelos Tsotsas
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: Molekulare ZellbiologieZiele des Moduls (Kompetenzen):Aufbauend auf das Wissen aus dem Modul „Zellbiologie“ erwerben die Studierenden dieFähigkeit, die wichtigsten Vorgänge und Prinzipien auf die molekulare Ebene zu übertragen.Inhalt:• Einführung in die Zellbiologie• Zellorganisation und Organellen• Membranen und Membranorganisation• Zelltransport• ZellkommunikationLehrformen:- VorlesungVoraussetzung für die Teilnahme:Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 28 Stunden, Selbststudium: 92 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 120- 4 CPModulverantwortlicher: FME, Prof. Dr. M. Naumann
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: Prozessdynamik IZiele des Moduls (Kompetenzen):Erwerb der methodisch grundlagenorientierten Lösungskompetenz für Problemstellungenbei der Regelung von dynamischen Prozessen.Inhalt: Materialbilanzen in dynamischen, örtlich konzentrierten Systemen (2 LE) (Massenbilanzen, Mengenbilanzen, Abgeleitete Größen (Volumen, Molenbrüche, Konzentrationen)) Energiebilanzen in dynamischen, örtlich konzentrierten Systemen (2 LE) (Gesamtenergie, Innere Energie, Enthalpie, Enthalpiebilanz in Temperaturform) Konstitutive Gleichungen (2 LE) (Kinetiken, Kennlinien, Thermodynamische Zusammenhänge) Modelle in Zustandsform (1 LE) Numerik (2 LE) (Eulerverfahren, Newtonverfahren, Linearisierung (Taylor)) Stabilität (2 LE) (Phasendiagramm, Stabilitätskriterien, Stabilitätsformen in Zweigrößensystemen) Übertragungsfunktionen (2 LE) (Laplacetransformation, Übertragungsfunktionen 1., 2. und höherer Ordnung, Systeme mit mehreren Ein- und Ausgängen (MIMO)) Blockschaltbilder (1 LE)Lehrformen:- Vorlesung- ÜbungVoraussetzung für die Teilnahme: keineArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 42 Stunden, Selbststudium: 108 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 120- 5 CPModulverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. K. Sundmacher
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: RegelungstechnikZiele des Moduls (Kompetenzen):Die Studierenden erwerben einen ersten Einblick in die Analyse und Synthesekontinuierlicher Regelungssysteme. Über die mathematische Beschreibung durchDifferentialgleichungen werden sie befähigt, zunächst die wesentlichen Eigenschaftenlinearer zeitinvarianter Systeme im Zeitbereich und anschließend im Frequenzbereich zuuntersuchen. Die erreichte Zielkompetenz besteht darin, diese Methoden erfolgreich zurAnalyse und dem Entwurf von Regelsystemen einzusetzen.Inhalt:1. Einführung: Ziele und Wege der Reglungstechnik2. Mathematische Modellierung dynamischer Systeme3. Verhalten linearer zeitinvarianter Systeme4. Beschreibung im Frequenzbereich5. Laplace-Transformation und Übertragungsfunktion6. Regelverfahren7. Analyse und Entwurf von RegelkreisenLehrform:- Vorlesung- ÜbungVoraussetzung für die Teilnahme: Mathematik I-IIArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 42 Stunden, Selbststudium: 108 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 120- 5 CPModulverantwortlicher: FEIT, Prof. Achim Kienle
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: Computational Neuroscience IZiele des Moduls (Kompetenzen):Die Studenten erwerben Basiskenntnisse zu den grundlegenden Probleme und Methodender theoretischen Neurowissenschaften, wobei die Schwerpunkte bei der Betrachtungeinzelner Neuronen, neuronaler Kode und in der Informationstheorie liegen.Inhalt:Passive MembranenActive MembranenAnalyse des Spikes im PhasenraumKabelgleichung, dendritische MorphologieRauschen in spikenden NeuronenSynaptische FunktionSynaptische PlastizitätTuningkurven und rezeptive FelderQuantifizierung von Verhalten und WahrnehmungPopulationskodesFisher InformationShannon InformationStatistik natürlicher ReizeNeuronale Transferfunktionen und ReizstatistikLehrformen:- Vorlesung- ÜbungenVoraussetzung für die Teilnahme:Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 42 Stunden, Selbststudium: 108 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- Wöchentliche Aufgaben zur selbständigen Bearbeitung- K 120- 5CPModulverantwortlicher: FNW, Prof. Jochen Braun
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: Computational Neuroscience IIZiele des Moduls (Kompetenzen):Erwerb von Kenntnissen und Kompetenzen zu grundlegenden Problemen und Methoden dertheoretischen Neurowissenschaften mit der Schwerpunktlegung auf Netzwerkmodelle,Plastizität und Lernen, Konditionierung und Verstärkung sowie Repräsentationslernen.Inhalt:Feedforward NetzwerkeStabilität und Asymptotisches LernverhaltenRekurrente NetzwerkeDichotomien als Bedeutungszuweisungen, Grenzen linearer ModelleExzitatorisch-inhibitorische NetzwerkePlastizität und LernenNichtüberwachtes LernenSelbstorganisierende KartenÜberwachtes LernenLernkapazität und Robustes LernenKonditionierung und VerstärkungLernen zeitlich verzögerter BelohnungenStrategien und Verhaltenskontrolle (‚actor-critic’)Generative und Klassifizierende ModelleErwartungsmaximierungPrinzipielle und Unabhängige KomponentenanalyseLehrformen:- Vorlesung- ÜbungenVoraussetzung für die Teilnahme:Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 42 Stunden, Selbststudium: 108 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- Wöchentliche Aufgaben zur selbständigen Bearbeitung- K 120- 5CP
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungModulverantwortlicher: FEIT, Prof. Andreas Wendemuth
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: BioinformatikZiele des Moduls (Kompetenzen):Die Studenten erwerben Kenntnisse zu den derzeit wichtigsten algorithmischen undmethodischen Grundlagen der Bioinformatik, wobei der Sequenzanalyse besondereBedeutung beigemessen wird.Inhalt: • Grundlagen und Bedeutung der Bioinformatik • Molekularbiologische Grundlagen • Paarweises und multiples Alignment von Sequenzen mittels dynamischer Programmierung • Heuristische Verfahren des Sequenzvergleichs • Methoden der phylogenetischen Analyse • Hidden-Markov-Modelle und deren Anwendungen • Grundlagen und Methoden der GenexpressionsdatenanalyseLehrformen:- Vorlesung- ÜbungVoraussetzung für die Teilnahme:Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 56 Stunden, Selbststudium: 94 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 120- 5 CPModulverantwortlicher: IPK Gatersleben; FIN (ITI); Dr. U. Scholz; Dr. M. Lange
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: Grundlagen der SystembiologieZiele des Moduls (Kompetenzen):Die Stundenten sollen in die Lage gebracht werden, sich in die Fragestellungen im Bereichder Systembiologie einzuarbeiten und Lösungsmöglichkeiten anwenden zu können.Ziele der Lehrveranstaltung dabei sind: • Vermittlung der Bedeutung interdisziplinärer Forschung auf dem Gebiet der Life- Sciences • Verbessertes Verständnis der in biologischen Systemen ablaufenden Vorgänge • Kennenlernen von mathematischen Modellen von Signalübertragungs- und Regelkreisstrukturen in biologischen Systemen • Vermittlung von Methoden zur mathematischen Analyse von komplexen biochemischen Netzwerken • Anwendung der Methoden an konkreten Beispielen aus der laufenden Forschung.Inhalt:• Einführung und Übersicht Forschungsfeld Systembiologie• Clustertechniken• Analyse von statischen Netzwerken• Grundlagen der Modellierung - Bilanzgleichungen• Enzymkinetiken• Signaltransduktionssysteme• Polymerisationsprozesse• Regulation und Steuerung in zellulären SystemenLehrformen:- Vorlesung- ÜbungVoraussetzung für die Teilnahme: Grundlagenmodule wie Mathematik I und II,SystemtheorieArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 42 Stunden, Selbststudium: 108 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- Mündliche Prüfung- 5 CPModulverantwortliche: MPI, Dr. A. Kremling
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: Molekulare ImmunologieZiele des Moduls (Kompetenzen):• Aufbauend auf der Beherrschung der Grundprinzipien der Zellbiologie und Immunologie aus dem zweiten bzw. vierten Semester Erwerb von Spezialkenntnissen auf diesem Gebiet.• Verstärkung der Motivation zur wissenschaftlichen ArbeitsweiseInhalt:• Molekulare Immunologie• Immunantwort• Signaltransduktion der Immunantwort• Immunregulation• Immundefizienzen• Tumorimmunologie• AutoimmunerkrankungenLehrformen:- VorlesungVoraussetzung für die Teilnahme:Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 28 Stunden, Selbststudium: 92 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 120- 4 CPModulverantwortliche: FME, Prof. Dr. B. Schraven
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: SystemtheorieZiele des Moduls (Kompetenzen):Die Studenten erwerben die Fähigkeit zur Analyse und Synthese linearer zeitinvarianterSysteme in Zustandsdarstellung. Sie entwickeln Fertigkeiten bei der mathematischenBehandlung linearer zeitinvarianter Systeme, die in der Übung gefestigt werden.Inhalt:• Zustandsbeschreibung dynamischer Systeme (Signale, Zustandsbeschreibung, stationäre Lösungen, Linearisierung um stationäre Lösungen)• Analyse linearer zeitinvarianter Systeme (Wechsel des Koordinatensystems, Stabilität, Steuerbarkeit, Beobachtbarkeit)• Realisierungen und Minimalrealisierungen linearer zeitinvarianter Systeme (Eingrößensysteme, Mehrgrößensysteme, Kalman-Zerlegung)• Reglersynthese für lineare zeitinvariante Systeme (Zustandsrückführung, Zustandsschätzung, Beobachter, Kalman-Filter, Zustandsschätzung im Regelkreis – das Separationsprinzip)Lehrformen:- Vorlesung- ÜbungVoraussetzung für die Teilnahme: Einführung in die SystemtheorieArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 42 Stunden, Selbststudium: 108 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 120- 5 CPModulverantwortlicher: FEIT, Prof. Dr. A. Kienle
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: Modellierung von BioprozessenZiele des Moduls (Kompetenzen):Am Ende des Moduls haben die Studenten grundlegendes Wissen zur mathematischenModellierung von Fermentationsprozessen, die im Rahmen von Forschung und industriellerProduktion eingesetzt wird. Sie erlangen praktische Kenntnisse durch Übungen am Rechner:Konkrete Aufgabenstellungen aus der Praxis sollen in Einzel- oder Kleingruppenarbeitumgesetzt werden, was sowohl zur Entwicklung der Teamfähigkeit als auch zurwissenschaftlichen Arbeitsweise befähigt.Inhalt:• Einführung in die Fermentationstechnik• Mathematische Modelle• Massenbilanzen• Reaktionskinetiken• Lösung der Modellgleichungen• Batch Kulturen• Kontinuierliche Kulturen• Fed-Batch-Kulturen• Sauerstoff-TransferLehrformen:- Vorlesung- ÜbungVoraussetzung für die Teilnahme:Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 56 Stunden, Selbststudium: 94 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- Leistungsnachweis- K 120- 5 CPModulverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. U. Reichl
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik Modulbeschreibung Modulbeschreibung für den Bachelorstudiengang Biosystemtechnik- Wahlpflichtveranstaltungen -
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungModuleBioseparationenGrundlagen der medizinischen MikrobiologieReaktionstechnik IRegulationsvorgänge in der BiologieSysteme mit verteilten ParameternStrukturelle und qualitative Analyse biochemischer Netzwerke
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: WahlpflichtfachBioseparationenZiele des Moduls (Kompetenzen): • Erwerb eines Grundverständnisses für die die Grundlagen von Trennprozessen für biogene bzw. bioaktive Stoffe (Gleichgewicht, Kinetik, Auslegung, Modellierung) • Studenten, die auf Module zu einzelnen Trennprozessen verzichten, erhalten einen Überblick zur Handhabung anspruchsvoller Trennprozesse und erwerben die hierfür notwendigen Fertigkeiten und Kenntnisse • Vorbereitung der Studenten, auf die Vertiefung dieser Thematik, die im Masterstudium erfolgen kannInhalt: 1. Einleitung: Besonderheiten von biogenen bzw. bioaktiven Stoffen, Anforderungen an entsprechende Trennprozesse 2. Extraktion: Gleichgewichte und deren Manipulation, Auslegung von Extraktionsprozessen 3. Adsorption und Chromatographie: Fluid-Fest-Gleichgewicht, Einfluss des Gleichgewichts auf die Funktion von Trennsäulen 4. Adsorption und Chromatographie: Physikalische Ursachen der Dispersion, Dispersionsmodelle und ihre Auflösung im Zeit bzw. Laplaceraum, empirische Auslegungsmethoden 5. Fällung und Kristallisation: Flüssig-Fest-Gleichgewicht, Methoden zur Erzeugung von Übersättigung, Wachstum und Aggregation von Einzelpartikel und Populationen, diskontinuierliche und kontinuierliche Prozessführung 6. Trocknung: Grundlagen der Konvektions- und Kontakttrocknung sowie der damit verbundenen thermischen Beanspruchung, Vakuumkontakttrocknung, GefriertrocknungLehrformen:- Vorlesung- ÜbungVoraussetzung für die Teilnahme: keineArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 42 Stunden, Selbststudium: 108 Stunden
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- Mündliche Prüfung- 5 CPModulverantwortlicher: Prof. Dr. E. Tsotsas
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: WahlpflichtfachGrundlagen der Medizinischen MikrobiologieZiele des Moduls (Kompetenzen):Die Studenten erwerben Grundkenntnisse zur Medizinischen Mikrobiologie und übertragendiese im begleitenden Praktikum auf die Praxis.Inhalt:Bakterien 1. Aufgaben und Gegenstand der Medizinischen Mikrobiologie 2. Infektionslehre (Pathogenität, Virulenz, Bakterienflora) 3. Mikrobielle Infektabwehrmechanismen 4. Allgemeine und spezielle Bakteriologie (grampositive/gramnegative Erreger, ausgewählte Krankheitsmodelle)Viren 1. Virusaufbau, Struktur, Pathogenese, Abwehr 2. Spezielle Virologie (z. B. Picornaviren) im Verbund mit KrankheitsbildernMykologie, Parasitologie (Fallbeispiele)Grundlagen der Chemotherapie (antibakteriell, antiviral)Infektionsdiagnostik; Impfungen, Epidemiologie und PräventionLehrformen:Vorlesung mit PraktikaVoraussetzung für die Teilnahme:Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 56 Stunden, Selbststudium: 94 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 180- 5 CPModulverantwortliche: FME, Prof. Dr. med. W. König
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: WahlpflichtfachReaktionstechnikZiele des Moduls (Kompetenzen):Unter Anwendung des Basiswissens aus dem Modul Chemie erwerben die Studenten dieFähigkeit, chemische Reaktionen zu analysieren, d. h. Schlüsselkomponenten undSchlüsselreaktionen herauszuarbeiten sowie sichere Aussagen zum Fortschreiten und zurAusbeute sowie Selektivität treffen zu können.Sie erlangen die Kompetenz, Reaktionen unter komplexen Aspekten, wie Thermodynamik,Kinetik und Katalyse zu bewerten.In der Übung wird der Umgang mit Rechenmodellen gefestigt.Inhalt:1. Stöchiometrie chemischer Reaktionen- Schlüsselkomponenten- Bestimmung der Schlüsselreaktionen- Fortschreitungsgrade- Ausbeute und Selektivität2. Chemische Thermodynamik- Reaktionsenthalpie- Berechnung der Reaktionsenthalpie- Temperatur- Druckabhängigkeit- Chemisches Gleichgewicht- Berechnung der freien Standardreaktionsenthalpie- Die Gleichgewichtskonstante Kp und ihre Temperaturabhängigkeit- Einfluss des Drucks auf die Lage des Gleichgewichts- Regeln zur Gleichgewichtslage3. Kinetik- Reaktionsgeschwindigkeit- Beschreibung der Reaktionsgeschwindigkeit- Zeitgesetze einfacher Reaktionen- Ermittlung kinetischer Parameter- Differentialmethode, Integralmethode- Kinetik heterogen katalysierter Reaktionen- Prinzipien und Beispiel- Adsorption und Chemiesorption- Langmuir-Hinshelwood-Kinetik- Temperaturabhängigkeit heterogen katalysierter Reaktionen4. Stofftransport bei der heterogenen Katalyse- allgemeine Grundlagen- Diffusion in porösen Systemen- Porendiffusion und Reaktion- Filmdiffusion und Reaktion
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik Modulbeschreibung- Gas-Flüssig-Reaktionen- Dreiphasen-Reaktionen5. Berechnung chemischer Reaktoren- Formen und Reaktionsführung und Reaktoren- Allgemeine Stoffbilanz- Isotherme Reaktoren- Idealer Rührkessel (BR)- Ideales Strömungsrohr (PFTR)- Idealer Durchflussrührkessel (CSTR)- Vergleich der Idealreaktoren und Auslegungshinweise- Rührkesselkaskade- Mehrphasen-Reaktoren6. Wärmebilanz chemischer Reaktoren- Allgemeine Wärmebilanz- Der gekühlte CSTR- Stabilitätsprobleme- Qualitative Ergebnisse für andere Reaktoren- Verweilzeitverhalten chemischer Reaktoren- Messung und Beschreibung des Verweilzeitverhaltens- Verweilzeitverteilung für einfache Modelle- Umsatzberechnung für Realreaktoren- Kaskadenmodell- Dispersionsmodell- Segregationsmodell- Selektivitätsprobleme7. Stoffliche Aspekte der Chemischen Verfahrenstechnik- Bedeutung der chemischen Industrie und Rohstoffversorgung- Erdölkonversion und petrochemische Grundstoffe- Steam-Cracken von Kohlenwasserstoffen- Chemische Produkte und ProduktstammbäumeLehrformen:- Vorlesung- ÜbungVoraussetzung für die Teilnahme: ChemieArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 42 Stunden, Selbststudium: 108 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- K 120- 5 CPModulverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Andreas Seidel-Morgenstern
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: WahlpflichtfachRegulationsvorgänge in der BiologieZiele des Moduls (Kompetenzen):Aufbauend auf der Grundlagenvorlesung („Grundlagen der Systembiologie“) stehen indiesem Modul die mathematische Analyse von Modellen zur Beschreibung der Dynamik vonzellulären Systemen im Vordergrund. Die Studenten werden somit befähigt, die biologischenSysteme zu quantifizieren.In der Übung werden die Fertigkeiten zum Umgang mit den Modellen am Beispiel gefestigt.Inhalt:• Einführung: Grundlagen der Bilanzierung, Unstrukturierte Modelle vs. strukturierte Modelle, logische Interaktionsgraphen, stochastische Modellierung• Analyse von Zeithierarchien in zellulären Systemen• Analyse der Modelle durch Ermittlung der Sensitivitäten, Ermittlung von Robustheitseigenschaften• Modellverifikation / -validierung• Experimental Design• Anwendung von Methoden aus der Regelungstheorie auf zelluläre Systeme: Integrale Rückführung bei der bakteriellen Chemotaxis• Werkzeuge in der Systembiologie• Messmethoden in der SystembiologieLehrformen:- Vorlesung- ÜbungVoraussetzung für die Teilnahme: Teilnahme Vorlesung „Grundlagen der Systembiologie“,Grundlagenmodule wie Mathematik I und II, SystemtheorieArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 42 Stunden, Selbststudium: 108 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- Mündliche Prüfung- 5 CPModulverantwortliche: MPI, Dr. A. Kremling
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: WahlpflichtfachSysteme mit verteilten ParameternZiele des Moduls (Kompetenzen):Inhalt:•Lehrformen:- Vorlesung- ÜbungVoraussetzung für die Teilnahme:Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 42 Stunden, Selbststudium: 78 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:?-5 CPModulverantwortlicher: MPI, Prof. Dr. D. Flockerzi
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: WahlpflichtfachStrukturelle und qualitative Analyse biochemischer NetzwerkeZiele des Moduls (Kompetenzen):Dieses Modul vermittelt verschiedene theoretische Ansätze und Methoden zur strukturellenund qualitativen Analyse zellulärer Netzwerke, die dank der Systembiologie in letzter Zeitstark an Bedeutung gewonnen haben.• Die Studenten sollen zunächst ein allgemeines Verständnis für den strukturellen Aufbau und die Arbeitsweise unterschiedlicher Klassen von biochemischen Netzwerken erhalten und sich dann einen Werkzeugkasten an Methoden für eine rechnergestützte Strukturanalyse dieser oftmals großskaligen Netzwerke aneignen.• Die erarbeiteten theoretischen Kenntnisse werden an konkreten biologischen Beispielen veranschaulicht und mit einem vorhandenen Softwarepaket in der Übung an verschiedenen Anwendungsbeispielen gefestigt.• Das interdisziplinäre (systembiologische) Denken der Studenten wird gestärkt und das Verständnis für netzwerkweite Prozesse in der Zelle wird gefestigt. Außerdem werden Methoden für strategische Eingriffe und für das Design zellulärer Netzwerken vermittelt.Inhalt:• Einführung: zelluläre Netzwerke, Stoffflüsse und Signalflüsse, Datenbanken• Graphentheoretische Analyse, statistische Kennzahlen, Netzwerkmotive• Metabolische Netzwerkanalyse: Erhaltungsrelationen, Stoffflussverteilungen, Flusskegel, Elementarmoden, Minimal cut sets• Metabolische 13C-Flussanalyse• Boolesche Modellierung regulatorischer Netzwerke• Interaktionsgraphen und logische Modelle für Signaltransduktionsnetze• Vergleich quantitative – qualitative AnsätzeLehrformen:- Vorlesung- ÜbungVoraussetzung für die Teilnahme: Grundlagen der SystembiologieArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 42 Stunden, Selbststudium: 108 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- Mündliche Prüfung- 5 CP
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungModulverantwortliche: MPI, Dr. S. Klamt
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: Nichttechnische FächerZiele des Moduls (Kompetenzen):Vergleiche Katalog „Nichttechnische Fächer“InhaltVergleiche Katalog „Nichttechnische Fächer“Lehrformen:- Vorlesung- ÜbungVoraussetzung für die Teilnahme: keineArbeitsaufwand: Präsenzzeit: 56 Stunden, Selbststudium: 64 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- Leistungsnachweise- 4 CPModulverantwortliche: Vergleiche Katalog „Nichttechnische Fächer“
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungStudiengang: BachelorstudiengangBiosystemtechnikModul: Industriepraktikum, Exkursionen, SeminarZiele des Moduls (Kompetenzen):Im Industriepraktikum sammeln die Studenten Erfahrungen zu Arbeitsverfahren, Arbeitsmittelnund Arbeitsprozessen. Sie lernen die organisatorischen und sozialen Verhältnisse der Praxiskennen und trainieren ihre eigenen sozialen Kompetenzen. Außerdem dient das Praktikum demZiel, die theoretischen Inhalte des Lehrangebots exemplarisch auf die Praktikumsaufgaben zuübertragen und die Motivation für das Studium zu fördern.Die Exkursionen dienen der Anschauung und Informationssammlung sowie dem Kontakt zurPraxis vor Ort.Das Seminar zielt auf den Erwerb der Befähigung zur wissenschaftlichen Aufarbeitung vontheoretischen und praxisbezogenen, insbesondere auch fachübergreifenden Fragestellungenund deren Präsentation ab.Inhalt:Das Industriepraktikum soll grundlegende Tätigkeiten und Kenntnisse zu Labortätigkeiten,Produktionstechnologien sowie Apparaten und Anlagen umfassen.Aus den nachfolgend genannten Gebieten müssen mindestens fünf im Praktikum, das auch inmehreren Abschnitten und unterschiedlichen Praktikumsbetrieben stattfinden kann,berücksichtigt werden.• Bioprozess-, Pharma- und Umwelttechnik• Gestaltung von Produkten• Medizinische Einrichtungen• Bioinformatik• Behandlung von Feststoffen• Behandlung von Fluiden• Instandhaltung, Wartung und Reparatur• Messen, Analysen, Prüfen, Qualitätskontrolle• Fertigungsplanung, Arbeitsvorbereitung, Auftragsabwicklung• Entwicklung, Konstruktion, Arbeitsvorbereitung, Prozessanalyse• Montage, Inbetriebnahme, Qualifizierung• Fachrichtungsbezogene praktische Tätigkeit nach Absprache mit dem Praktikantenamt
    • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik ModulbeschreibungFür die Erarbeitung der Präsentation im Rahmen des Seminars werden fachübergreifendeThemen angeboten, die die Zusammenführung der theoretischen Kenntnisse aus denGrundlagenmodulen und dem Wissen aus den fachspezifischen Gebieten fordert.Lehrformen:- Industriepraktikum- Exkursion- SeminarVoraussetzung für die Teilnahme: Das Industriepraktikum kann wahlweise im 5., 6. oder 7.Semester durchgeführt werden.Das Seminar und die Exkursionen finden studienbegleitend statt.Arbeitsaufwand: 300 StundenLeistungsnachweise/Prüfung/Credits:- Praktikumsbericht- Nachweise über die Teilnahme an mindestens zwei Exkursionen- Präsentation zum Seminar- 10 CPModulverantwortlicher: Prof. Dr. E. Specht, Prof. Dr. U. Reichl