Modul Fundamentals of Engineering I
| Modul: | 181131 Fundamentals of Engineering I (Wahlpflichtmodul im Grundstudium) |
| Modulverantwortlicher: | Prof. Dr.-Ing. Nicole Lindenmann |
|
ECTS-min./max.:
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5 / 5 |
| Modulprüfung: |
KL, 90 Min |
| Prüfungsvorleistung: |
LÜ, Anmeldung unter 181132 |
| Kompetenzprofil |
| Lernergebnisse: |
Fundamentals of Engineering I
Fundamentals of Engineering I
Instructor: Prof. Dr.-Ing. Nicole Lindenmann
Language of Instruction: English
Semester: Winter Semester
Module Duration: 1 Semester
Workload and Credits
Total: 150 hours (5 ECTS, 5 SWS)
| Category |
Hours |
Description |
| Contact time |
75 |
5 SWS |
| Self-study |
75 |
Preparation, problem solving, literature |
| Total |
150 |
Equivalent to 5 ECTS credits |
Module Objectives and Learning Outcomes
The module Fundamentals of Engineering provides mathematical, physical,
and conceptual foundations required for advanced engineering courses.
It combines theory with application through mechanical analysis and
CAD-based exercises.
- Apply measurement principles and analyze data accuracy and precision.
- Construct and interpret free-body diagrams for static equilibrium in 2D and 3D.
- Compute moments, force couples, and determine support reactions.
- Analyze trusses using the method of joints and identify zero-force members.
- Model springs, pulleys, and rolling systems.
- Understand friction forces.
- Apply work, energy, and momentum conservation principles.
- Understand and apply the fundamentals of CAD modeling in Fusion 360.
Module Content (Thematic Overview)
- Measurement, Accuracy, and Precision
- Linear Equations and Systems of Equations
- Scalars, Vectors, and Trigonometry
- Forces, Moments, and Equilibrium
- Free-Body Diagrams and Support Reactions
- Trusses and Structural Stability
- Springs, Pulleys, and Wheels
- Kinematics: Velocity, Acceleration, and Jerk
- Work, Energy, and Momentum Conservation
- Friction in Engineering Systems
- Introduction to Fusion 360 and Parametric CAD Design
Assessment
The module is assessed through a written examination of 90 minutes.
Competence Profile
- Technical Competence – Mechanical and analytical understanding.
- Methodological Competence – Applying equations and diagrams for analysis.
- Digital Competence – CAD modeling using Fusion 360.
- Analytical Competence – Interpreting measurement and mechanical behavior.
- Practical Competence – Translating theory into engineering design.
Learning Resources
- Lecture notes and presentations by Prof. N. Lindenmann (HdM Stuttgart)
-
Engineering Statics, Daniel W. Baker (Colorado State University),
William Haynes (Massachusetts Maritime Academy)
- Autodesk Learning Hub: Fusion 360 for Education
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| Weitere Angaben einblenden
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Ausbildungsziele des Moduls: ?
- Theoretische Grundlagen (modulspezifisch oder modulübergreifend): grundlegende theoretische Sachverhalte einer (Fach-)Disziplin
- Analyse: Methoden zur Erhebung relevanter Informationen, Identifikation ursächlicher Prozesse und fachadäquater Dokumentation von Zusammenhängen
- Konzeption: Vermittlung von fachspezifischen Fähigkeiten und Methoden zur systematischen Erstellung von Zuständen, Systemen oder Produkten (aufbauend auf Erfahrung und Analyse)
- Realisierung: Vermittlung von fachspezifischen Fähigkeiten und Methoden zur operativen Umsetzung des angestrebten Zustands, Systems oder Produkts (aufbauend auf Analyse und Konzeption)
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| Theoretische Grundlagen | 60 % |
| Analyse | 10 % |
| Konzeption | 10 % |
| Realisierung | 20 % |
| Klassifikation der Lernergebnisse nach kognitiven Stufen/Schlüsselkompetenzen |
| Fachkompetenzen (Wissen und Fertigkeiten): ?
Fähigkeit und Bereitschaft, Aufgaben und Problemstellungen fachlich angemessen und methodengeleitet zu bearbeiten
- Stufe 1: Relevantes Wissen aus dem Gedächtnis abrufen
- Stufe 2: Bedeutung von Wissen erkennen, Gelerntes in neuen Situationen anwenden
- Stufe 3: Material in seine konstituierenden Teile gliedern und seine Struktur bestimmen; Urteile auf der Basis von Kriterien und Standards fällen
- Stufe 4: Elemente zu einem neuen, kohärenten, funktionierenden Ganzen zusammenführen
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| Stufe 1: wiedererkennen & wiedergeben |  |
| Stufe 2: verstehen & anwenden |  |
| Stufe 3: vergleichen & bewerten |  |
| Stufe 4: verknüpfen, vertiefen & entwickeln |  |
| Hinweis: Die Stufen bauen aufeinander auf und schließen die jeweils vorigen mit ein. In der Regel stehen Basismodule auf den niederen, weiterführende Module auf den höheren Stufen. |
| Personale Kompetenzen (Sozialkompetenz und Selbständigkeit): ?
Fähigkeit und Bereitschaft, das eigene Leben eigenständig und verantwortlich zu gestalten
- Kommunikation: Austausch von Informationen zwischen Personen, in Gruppen und Organisationen.
- Teamfähigkeit: Innerhalb einer Gruppe zur Erreichung von Zielen zu kooperieren
- Reflexion: Aus Erfahrungen zu lernen, kritisch zu denken und zu handeln
- Eigenständigkeit: Ohne fremde Hilfe zu handeln;
Verantwortung: Selbstgesteuert zur Gestaltung von Prozessen beizutragen
Diese Elemente müssen im Modul unter Anleitung reflektiert werden.
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| Kommunikation |  |
| Teamfähigkeit |  |
| Reflexion |  |
| Eigenständigkeit & Verantwortung |  |
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| Voraussetzung für dieses Modul: |
-
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| Dieses Modul ist Voraussetzung für: | - |
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beinhaltet folgende Lehrveranstaltung(-en):
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| EDV-Nr |
Lehrveranstaltung |
Art |
SWS |
ECTS |
Prüfungsform |
| 181131a |
Mechanical Engineering |
- |
2 |
2 |
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| 181131b |
Technical Design |
- |
3 |
3 |
LÜ* |
* kennzeichnet Prüfungsvorleistungen