Mein Studium der Technischen Informatik

Für all jene, die sich fragen, was um alles in der Welt denn Technische Informatik in der Elektrotechnik sein möge, hier einmal das Studium, wie es in meinem Fall aussah. Das war allerdings weder typisch noch wird es zukünftig typisch sein: vor einiger Zeit wurde der ursprünglich gemeinsam von den Fachbereichen Elektrotechnik und Maschinenbau der Fachhochschule Hannover angebotene Studiengang grundlegend geändert, in der Elektrotechnik gibt es nun Ingenieurinformatik als eigenen Studiengang. Mein Studium fiel gerade in die Übergangszeit und profitierte darum von einigen Sonderregelungen.

Ich will also ein wenig über das Vorpraktikum plaudern, beim Grundstudium fortsetzen (soweit ich Details noch im Kopf habe) und mich dann dem Hauptstudium und den Wahlpflichtfächern widmen. Es folgen noch ein paar Anmerkungen, wie ich in einigen Laboren meine Hobbies ausleben konnte, bevor ich dann zum Diplom komme.

Vorpraktikum

Grundstudium (für alle Studiengänge der Elektrotechnik)
Veranstaltung	Dauer	Sem.	Beschreibung
Höhere Mathematik 1	6 SWS	1.	Ist mir nicht mehr so recht im Kopf, vermutlich Differentialrechnung und lineare Algebra.
Höhere Mathematik 2	6 SWS	2.	Wie schon erwähnt: was in Mathe wann an der Reihe war, weiß ich nicht mehr genau. Vermutlich Integral- und Vektorrechnung, unendliche Reihen.
Höhere Mathematik 3	4 SWS	3.	Der Rest der Mathematik ;-) Einige Professoren machen auch Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik, bei anderen bleibt das im Hintergrund.
Physik 1	6 SWS	1.	Soweit ich mich entsinne, ging es hier vor allem um die Mechanik starrer Körper.
Physik 2	4 SWS	2.	Das dürfte vor allem der Bereich der Thermodynamik gewesen sein, aber auch die Mechanik deformierbarer Körper und evtl Optik
Physik 3	4 SWS	3.	Irgendwann in der Physik werden auch Schwingungen und Wellen behandelt, und zum Abschluß kann ich ich an ein wenig Atomphysik erinnern.
Elektrotechnische Grundlagen 1	4 SWS	1.	Das einzige Grundlagenfach, das im 1. Semester weniger Stunden umfaßt als in höheren Semestern. Es geht im den Gleichstromkreis, also die Frage "Watt iss'n Widerstand?"
Elektrotechnische Grundlagen 2	6 SWS	2.	Der eher theoretische Teil der Elektrotechnik, behandelt werden das elektrische und das magnetische Feld. Natürlich ist es hier nicht so intensiv wie im Physikstudium in der Theoretischen Physik 2, keine Maxwellschen Gleichungen, und daß sich beide Felder nur durch eine Lorentz-Transformation unterscheiden, kann man vielleicht in einer Wahlveranstaltung lernen.
Elektrotechnische Grundlagen 3	6 SWS	3.	Um es kurz zu machen: Wechselstromtechnik, Ortskurven, Transformator, Mehrphasensysteme. (Abgeschrieben vom Titel des Buches von Prof. Weißgerber)
Werkstofftechnologie 1	2 SWS	1.	Chemie
Werkstofftechnologie 2	4 SWS	2.	Ein weiter Bogen vom Aufbau fester Stoffe über das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm bis hin zur Supraleitung.
Werkstofftechnologie 3	4 SWS	3.	Vor allem ging es um Schneidstoffe, aber auch um die Herstellung von Halbleitern.
Bauelemente der Elektrotechnik	4 SWS	3.	Die Grundbausteine elektrischer Schaltungen: Widerstände, Kondensatoren, Dioden, Transistoren und ihre Eigenschaften.
Konstruktion und Technische Mechanik 1	4 SWS	1.	Statik: wie breiten sich Kräfte in starren Körpern aus?
Konstruktion und Technische Mechanik 2	4 SWS	2.	Wie verbiegt sich ein Körper unter Belastung?
Konstruktion und Technische Mechanik 3	2 SWS	3.	Kinematik: Grundlegende Getriebe
Grundlagen der Informationstechnik 1	4 SWS	1.	Grundlegende Dinge wie Logikoperationen (UND/AND, ODER/OR), ihre Verknüpfung und die Optimierung von Schaltnetzen.
Grundlagen der Informationstechnik 2	4 SWS	2.	Einfache Programmieraufgaben in Pascal
Grundlagen der Informationstechnik 3	2 SWS	3.	GrInfT 3 hängt eng mit Mikroprozessortechnik zusammen, die Aufteilung ist je nach Professor etwas unterschiedlich. Im Prinzip geht es um den Aufbau von Rechnersystemen und (theoretische) Assemblerprogrammierung am Beispiel des 8085 und des Peripheriebausteins 8255. Ggf. werden auch noch Microcontroller erwähnt.
Elektrische Meßtechnik 1	2 SWS	2.	Wie mißt man Strom, Spannung, Widerstand?
Labor Physik	2 SWS	3.	Typische Versuche zu den Grundlagen der Physik.
Labor Meßtechnik 1	2 SWS	3.	Messungen an verschiedenen Stromkreisen, Meßbrücken ...
Technisches Zeichnen	2 SWS	1.	Ist etwas unterschiedlich: einige Kommilitonen bekamen Unterricht und mußten mehrere technische Zeichnungen und Texte in Normschrift anfertigen, in meinem Fall ging es darum, als Semsterarbeit einen vorgegebenen Gegenstand (einen Richtkeil) und seine Einzelteile von drei Seiten zu zeichnen und eine Stückliste zu erstellen. Dies ist das einzige Fach im Grundstudium, das nur für TI Pflicht ist.
Hauptstudium
CAD in der Elektrotechnik 1	2 SWS	4.	CAD-Anwendungen zum Design von mechanischen Dingen (AutoCAD) und zum Entwurf von Schaltungsplänen und Platinen (EAGLE). Behandelt werden auch die Grundvoraussetzungen für die Anwendung von CAD in der Elektrotechnik.
CAD in der Elektrotechnik 2	2 SWS	5.	Ein Schaltungssimulator am Beispiel von PSpice. Die mathematischen Grundlagen für die Simulation gehören mit zum Stoff.
C/Unix	4 SWS	4.	C-Programmierung mit einfachen Programmen, die unter einem Unix-System durchgeführt wird. Daher gehört auch der Umgang damit zum Stoff. Als Grundlage für die Benotung gibt es in der Regel eine Hausarbeit, so daß der Student auch mal die Bearbeitung größerer Projekte erlernt.
Grundlagen der Computergraphik	2 SWS	5.	Die Darstellung bunter Bilder am Rechner, vor allem am Beispiel von OpenGL.
Datenbanken und Expertensysteme	4 SWS	5.	Der Entwurf und die Wartung von Datenbanken (nicht der der Datenbank-Managementsysteme), mit Übungen in Access und Einführung in SQL. Ergänzt wird der Stoff durch Grundlagen der Expertensysteme und einen kurzen Abriß der neuronalen Netze.
Flexible Fertigungsautomatisierung / CAM	4 SWS	4.	Sozusagen WET 4: Der Aufbau von flexiblen Fertigungssystemen, CNC-Maschinen usw. Das Labor dazu ist mit der Umstellung des Studiengangs auch fü Altstudenten entfallen.
Industrieroboter	2 SWS	6.	Aufbau, Grundlagen der Steuerung (Regelung) und der Programmierung von Industrierobotern. Wird seit einiger Zeit zunächst mit Theorie begonnen und endet dann mit einer praktischen Arbeit an einem SCARA-Roboter von Wabco/Hitachi oder neuerdings auch mit einem entsprechenden Gerät von Bosch.
Produktionsplanung und -steuerung / PPS	2 SWS	6.	Die Grundlagen der Produktionsplanung: Durchlaufzeit, Materialfluß usw.
Qualitätsmanagement in der Elektrotechnik / CAQ	2 SWS	6.	Herstellerhaftung, Ausfallwahrscheinlichkeiten, Prüfverfahren
Rechnernetze	2 SWS	5.	Mit der Umstellung von Prozeßdatenverarbeitung abgespalten. Wie funktionieren Rechnernetze, z. B. Ethernet, welche Topologien und welche Hardware gibt es, Einführung in TCP/IP und Internet.
Prozeßdatenverarbeitung	2 SWS	5.	Grundlagen der Echtzeit-Datenverarbeitung.
Labor Prozeßdatenverarbeitung	2 SWS	6.	Vier Versuche zur PDV = 4 Programme: Ansteuerung von Geräten über den IEC-Bus, Datenkompression, Steuerung eines Miniroboters (Teach-in-Betrieb) und Decodierung des DCF77-Funkzeitsignals.
Mikroprozessortechnik	2 SWS	4.	Wie schon angedeutet die Fortsetzung von GrInfT 3, je nach Professor.
Theoretische Elektrotechnik	4 SWS	5.	Ausgleichsvorgänge, Fourieranalyse und Vierpoltheorie. Im Klartext: wie verhät sich eine Spule/ein Kondensator beim Ein-/Ausschalten, wie zerlegt man ein beliebiges Signal in Sinus- und Cosinusschwingungen, und wie stellt man etwas, in das zwei Kabel rein- und zwei rausgehen, als Matrix dar?
Elektrische Meßtechnik 2	4 SWS	4.	Messen von Wechselgrößen, Messen nichtelektrischer Größen (z. B. Kraft, Temperatur)
Labor Meßtechnik 2	2 SWS	4.	Diverse Versuche zum Messen von Wechselgrößen (Strom, Spannung, Leistung)
Regelungstechnik 1	6 SWS	5.	Die Grundlagen der Regelungstechnik: Regelkreise, Bode-Diagramme, Ortskurven, ggf. auch Kaskadenregelung und digitale Regler.
Regelungstechnik 2	2 SWS	6.	Nichtlineare Glieder in Regelkreisen, Antriebsregelung bei Drehstrommotoren, Fuzzy-Regelung.
Labor Regelungstechnik	2 SWS	6.	Grundversuche zur Regeltechnik: Regelung von Antrieben, statisches Verhalten von Regelkreisen, digitale Regler, Simulation von Regelkreisen (mit WinFACT).
NC-Programmierung	2 SWS	5.	Kombiniert die früher zweistündige Vorlesung und das ebenfalls zweistündige Labor: Nach einer kurzen Einführung in die NC-Programmierung geht es am Rechner an den Entwurf eines Programmes zur Erstellung eines Drehteiles. (Software: SL-Drehen) Dieses wird vom Studenten selbst entworfen und gezeichnet.
Speicherprogrammierbare Steuerungen / SPS	2 SWS	4.	Grundlagen einer SPS, Programmierung, Optimierung der Programme
Labor SPS	2 SWS	5.	In Form einer Gruppenarbeit während des Semesters ist eine im Labor vorhandene Einrichtung (Aufzug aus Fischertechnik, Modelleisenbahn, Ampelkreuzung, Waschmaschine) zu programmieren. Software: LogiCAD, Hardware: Siemens S5.
Industrieelektronik und Digitaltechnik	6 SWS	4./5.	Mit 4 Stunden im 4. und 2 Stunden im 5. Semester wird der Schaltungsentwurf (Transistorverstärker, Operationsverstärker usw.) behandelt, die Probleme z. B. bei höheren Frequenzen angesprochen usw. Außerdem wird noch einmal auf digitale Schaltungen eingegangen.
Industrieelektronik Labor	4 SWS	6.	Je nach Betreuer des Labors wird entweder anhand von typischen Beispielen das Arbeiten mit Schaltungen geübt oder aber in Form einer Semesterarbeit der Entwurf eines von der Arbeitsgruppe selbst gewählten Gerätes von der Marktanalyse über die Machbarkeitsstudie bis hin zur Fertigungsanleitung bearbeitet. Sofern von Aufwand und Kosten her machbar, sollte ein Prototyp auch tatsächlich hergestellt werden.
Betriebswirtschaftslehre	4 SWS	6.	Auch (oder gerade) ein Ingenieur muß wissen, welche betriebswirtschaftlichen Rahmenbedingungen seine Arbeit beeinflussen. In dieser Veranstaltung werden die Grundsätze der Buchführung, Kostenrechnung und Finanzierung behandelt. Weiterhin wird auf die verschiedenen Rechtsformen von Unternehmungen eingegangen

Wahlpflichtfächer

Auch Wahlfächer gibt es für all jene, die freiwillig mehr machen als sie müssen. Aus Termingründen hat bei mir im letzten Semester nur noch technisches Englisch gepaßt, und wenn ich neben der Diplomarbeit noch eines belegte, würde ich zur Prüfungszeit bereits arbeiten.

Interessen einflechten

In Industrielektronik konnte ich meine Gruppe ebenfalls von meiner Idee überzeugen. Genaugenommen hatte ich sogar zwei Vorschläge unterbreitet, zunächst die Entwicklung einer Lichtsteuerung für Modellstraßenbahnen: Fahrtrichtungsabhängige Scheinwerfer und Rückleuchten sowie Bremslichter, und das in einem kleinen N-Modell, mit Dauerzugbeleuchtung und Geschwindigkeitsregelung über Pulsweitenmodulation. (Eine praktikable Lösung habe ich bislang noch nicht gefunden.) Wir wählten dann doch das zweite Projekt, den Entwurf einer automatischen Zeiterfassung für Regatten im Schüerrudern. Wir begnügten uns letztlich damit, ein System zu planen, bei dem der Zieleinlauf zur besseren Reproduzierbarkeit und streßfreien Auswertung auf Video aufgezeichnet wird und als weiteren Vorteil die automatische Übertragung des Startsignals hat. Eine einfache Lösung der gestellten Aufgabe war nicht möglich.

Nicht bewahrheitet hat sich allerdings die Ankündigung eines Professors, mich in einer "Bekehrungsvorlesung" von der Baugröße N auf H0 umsatteln zu lassen, nachdem wir uns in der Modellbahnabteilung eines Kaufhauses mehrfach begegnet waren. Allerdings haben wir - wohl zum Erstaunen der Kommilitonen - verdächtig oft die Eisenbahn als Beispiel für irgendetwas benutzt. Kaum kam die Rede auf Sinn und Zweck einer Prüfziffer, so stand auch schon 141 103 - an der Tafel, und es ging los. Das von der DB verwendete Schema hat übrigens den Vorteil, daß nicht nur Fehler in einer Ziffer, sondern auch Zahlendreher gefunden werden.

Diplom

Neben meinen Prüfern, Herrn Prof. Dr.-Ing. Zeggert und Herrn Prof. Dr.-Ing. Brümmer, möchte ich hier besonders den Betreuer des Labors für Industrieelektronik und Digitaltechnik, Herrn Bernd Kuhs, Dank sagen. Und natürlich meinem Mitdiplomanden Stephan Pahlke, aber der hat schließlich die gleiche Note bekommen ;-)

CAN haben wir deshalb gewählt, weil es der mit Abstand verbreitetste Feldbus ist, groß geworden in der Fahrzeugtechnik, aber auch in der Automatisierungstechnik seit Beginn der 90er Jahre genutzt.

Die Diplomarbeit im A4-Format

Die Diplomarbeit als speziell für den Bildschirm bearbeitete Version.