Das Herbstsemester 2020 findet in einer gemischten Form aus Online- und Präsenzunterricht statt.
Bitte lesen Sie die publizierten Informationen zu den einzelnen Lehrveranstaltungen genau.

Jürg Dual: Katalogdaten im Herbstsemester 2016

NameHerr Prof. Dr. Jürg Dual
LehrgebietMechanik und experimentelle Dynamik
Adresse
FIRST-Lab
ETH Zürich, CLA J 23.2
Tannenstrasse 3
8092 Zürich
SWITZERLAND
Telefon+41 44 632 22 43
E-Maildual@imes.mavt.ethz.ch
URLhttp://www.expdyn.ethz.ch/
DepartementMaschinenbau und Verfahrenstechnik
BeziehungOrdentlicher Professor

NummerTitelECTSUmfangDozierende
151-0223-10LTechnische Mechanik Information 4 KP2V + 2U + 1KS. P. Kaufmann, J. Dual
KurzbeschreibungEinführung in die Technische Mechanik: Kinematik, Statik und Dynamik von starren Körpern und Systemen.
LernzielEinfache Problemstellungen der technischen Mechanik können analysiert und gelöst werden.
InhaltGrundlagen: Lage und Geschwindigkeit materieller Punkte, starre Körper, ebene Bewegung, Kinematik starrer Körper, Kraft, Moment, Leistung.
Statik: Äquivalenz und Reduktion von Kräftegruppen, Kräftemittelpunkt und Massenmittelpunkt, Gleichgewicht, Prinzip der virtuellen Leistungen, Hauptsatz der Statik, Bindungen, Analytische Statik, Reibung.
Dynamik: Beschleunigung, Trägheitskräfte, Prinzip von d'Alembert, Newtonsches Bewegungsgesetz, Impulssatz, Drallsatz, Drall bei ebenen Bewegungen.
Skriptja
LiteraturM. B. Sayir, J. Dual, S. Kaufmann, E. Mazza: Ingenieurmechanik 1, Grundlagen und Statik. Springer Vieweg, Wiesbaden, 2015.
M. B. Sayir, S. Kaufmann: Ingenieurmechanik 3, Dynamik. Springer Vieweg, Wiesbaden, 2014.
Voraussetzungen / BesonderesEs finden drei freiwillige, benotete Klausuren statt. Der Durchschnitt der beiden besseren Klausuren wird, falls verbessernd, zu 30% an die Basisprüfung angerechnet.
151-0509-00LMicroscale Acoustofluidics Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Number of participants limited to 30.
4 KP3GJ. Dual
KurzbeschreibungIn this lecture the basics as well as practical aspects (from modelling to design and fabrication ) are described from a solid and fluid mechanics perspective with applications to microsystems and lab on a chip devices.
LernzielUnderstanding acoustophoresis, the design of devices and potential applications
InhaltLinear and nonlinear acoustics, foundations of fluid and solid mechanics and piezoelectricity, Gorkov potential, numerical modelling, acoustic streaming, applications from ultrasonic microrobotics to surface acoustic wave devices
SkriptYes, incl. Chapters from the Tutorial: Microscale Acoustofluidics, T. Laurell and A. Lenshof, Ed., Royal Society of Chemistry, 2015
LiteraturMicroscale Acoustofluidics, T. Laurell and A. Lenshof, Ed., Royal Society of Chemistry, 2015
Voraussetzungen / BesonderesSolid and fluid continuum mechanics. Notice: The exercise part is a mixture of presentation, lab session and hand in homework.
151-0525-00LWave Propagation in Solids4 KP2V + 1UJ. Dual, D. Mohr
KurzbeschreibungPlane Waves, harmonic waves, Fourier analysis and synthesis, dispersion, distorsion, damping, group and phase velocity, transmission and reflection, impact, waves in linear elastic continua, elastic plastic waves, experimental and numerical methods in wave propagation.
LernzielStudents learn, which technical problems must be approached using the methods used in wave propagation in solids. Furthermore, they learn to use these methods and develop an intuitive feeling for phenomena that can be expected in various situations.
InhaltWave Propagation in solids including applications.
Content: Phenomenology of wave propagation ( plane waves, harmonic waves, harmonic analysis and synthesis, dispersion, attenuation, group and phase velocity), transmission and reflection, impact problems, waves in linear elastic media ( P- Waves, S-Waves, Rayleigh waves, guided waves), elastic plastic waves, experimental and numerical methods.
SkriptHandouts
LiteraturVarious books will be recommended pertaining to the topics covered.
Voraussetzungen / BesonderesLanguage according to the wishes of students.
151-1061-00LFachdidaktik I für D-MAVT und D-ITET Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen 4 KP3GS. P. Kaufmann, J. Dual, M. Thaler
KurzbeschreibungIn der Fachdidaktik I werden Unterrichtstechniken im Sinne von Bausteinen von typischen Lektionen behandelt. Dies geschieht auf Basis der Erkenntnisse der Lehr- und Lernforschung und deren Umsetzung in der Praxis. Ziel ist die Planung und Durchführung von lernwirksamen Unterrichtssequenzen sowie deren Evaluation und Reflexion.
Lernziel- Die Studierenden können Einzellektionen aufgrund von Bildungsvorgaben lernwirksam planen, durchführen und reflektieren.
- Sie orientieren sich an Lernzielen und berücksichtigen die Vorkenntnisse, das berufliche Umfeld und die Ambitionen der Lernenden.
- Sie können die grundlegenden Unterrichtstechniken in ihrem Fach lernwirksam umsetzen und die Lernphasen geeignet rhythmisieren.
- Sie können komplexe technische Fachinhalte lerngerecht reduzieren und darstellen.
- Sie kennen Beispiele von verbreiteten Fehlkonzepten der Lernenden und können den Unterricht entsprechend gestalten.
Inhalt- Didaktische Analyse
- Kompetenzen und Ziele
- Vor- und Nachbereitung von Unterricht
- Prozess und Struktur einer typischen Lektion
- Unterrichtstechniken (Informierender Unterrichtseinstieg, Advance Organizer, Lernaufgabe, Lehrervortrag, Fragen, Aufträge, Rückmeldungen, Lernaufgabe)
- Aufgaben und Kurztests
- Medien- und Sprachkompetenz
- Konzeptwechsel / Fehlkonzepte
- Integrale Umsetzung
Literatur- Klauer, K. J., & Leutner, D. (2007). Lehren und Lernen. Einführung in die Instruktionspsychologie. Weinheim: Beltz PVU.
- Gross, D., Hauger, W., Schröder, J., & Wall, W. (2006). Technische Mechanik 1 - Statik. Berlin: Springer.
- Reichhardt, J. (2009). Lehrbuch Digitaltechnik: Eine Einführung mit VHDL. München: Oldenburg.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzung: Erziehungswissenschaftliche Lehrveranstaltung schon absolviert oder gleichzeitig.
151-1072-00LMentorierte Arbeit Fachdidaktik Maschineningenieurwissenschaften und Verfahrenstechnik Belegung eingeschränkt - Details anzeigen 2 KP4AS. P. Kaufmann, J. Dual
KurzbeschreibungDie mentorierte Arbeit dient dazu, die Erkenntnisse aus den Fachdidaktiken zusammenzuführen und zu erweitern. Unter Einbezug verschiedener Unterrichtstechniken und Unterrichtsmethoden wird, basierend auf einem Modulbeschrieb und Fachliteratur, eine Semesterplanung erstellt.
LernzielDie Studierenden können auf Basis einer Modulbeschreibung und von Fachliteratur einen Semesterplan entwickeln.
In Ihrer Planung kombinieren Sie Unterrichtstechniken, Unterrichtsmethoden und Sequenzen des Selbststudiums lerngerecht und stützen sich dabei auf didaktische Literatur.
Sie reflektieren formative und summative Leistungskontrollen, beziehen diese in Ihre Planung ein und können sie konkret umsetzen.
InhaltDie Studierenden lesen sich zuerst in Literatur zur Unterrichtsplanung ein. Dann kombinieren Sie dieses Wissen mit demjenigen aus den Fachdidaktiken und den Erziehungswissenschaften, um einen Semesterplan grob zu entwickeln. Die fachlichen und zeitlichen Randbedingungen sind durch den Beschrieb eines Fachhochschul-Moduls gegeben. Das Ziel ist möglichst lerneffektiver Unterricht.
SkriptEine kurze Anleitung steht zur Verfügung.
LiteraturDer Einsatz von geeigneter Literatur ist Teil des Leistungsauftrages.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzung: Beide Fachdidaktik-Lehrveranstaltungen absolviert.

Die Arbeit sollte vor Beginn des Praktikums abgeschlossen werden.
151-1079-00LUnterrichtspraktikum mit Prüfungslektionen Maschineningenieurwissenschaften und Verfahrenstechnik Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Ausschliesslich für Studierende, die sich ab HS 2011 ins DZ eingeschrieben haben.

Das Unterrichtspraktikum kann erst nach Abschluss aller anderen Lehrveranstaltungen des DZ absolviert werden.
Bei Repetition der Prüfungslektionen kann das Praktikum nicht nochmals besucht werden.
6 KP13PS. P. Kaufmann, J. Dual
KurzbeschreibungDie Studierenden setzen die erworbenen Einsichten, Fähigkeiten und Fertigkeiten im Schulalltag ein: Sie hospitieren 10 Lektionen und erteilen selber 20 Lektionen Unterricht. Zwei davon werden als Prüfungslektionen bewertet.
Lernziel- Die Studierenden nutzen ihre fachwissenschaftliche, erziehungswissenschaftliche und fachdidaktische Expertise zum Entwurf von Unterricht.
- Sie können die Bedeutung von Unterrichtsthemen in ihrem Fach unter verschiedenen - auch interdisziplinären - Blickwinkeln einschätzen und den Schülerinnen und Schülern vermitteln.
- Sie erlernen das unterrichtliche Handwerk.
- Sie üben sich darin, die Balance zwischen Anleitung und Offenheit zu finden, so dass die Lernenden kognitive Eigenleistungen erbringen können und müssen.
- Sie lernen die Leistungen der Schülerinnen und Schüler zu beurteilen.
- Gemeinsam mit der Praktikumslehrperson evaluieren die Studierenden laufend ihre eigene Leistung.
InhaltDie Studierenden sammeln Erfahrungen in der Unterrichtsführung, der Auseinandersetzung mit Lernenden, der Klassenbetreuung und der Leistungsbeurteilung. Zu Beginn des Praktikums plant die Praktikumslehrperson gemeinsam mit dem/der Studierenden das Praktikum und die Arbeitsaufträge. Die schriftlich dokumentierten Ergebnisse der Arbeitsaufträge sind Bestandteil des Portfolios der Studierenden. Anlässlich der Hospitationen erläutert die Praktikumslehrperson ihre fachlichen, fachdidaktischen und pädagogischen Überlegungen, auf deren Basis sie den Unterricht geplant hat und tauscht sich mit dem/der Studierenden aus. Die von dem/der Studierenden gehaltenen Lektionen werden vor- und nachbesprochen.
Die Themen für die beiden Prüfungslektionen am Schluss des Praktikums erfahren die Studierenden in der Regel eine Woche vor dem Prüfungstermin. Sie erstellen eine Vorbereitung gemäss Anleitung und reichen sie bis am Vortrag um 12 Uhr den beiden Prüfungsexperten (Fachdidaktiker/-in, Departementsvertreter/-in) ein. Die gehaltenen Lektionen werden kriteriumsbasiert beurteilt. Die Beurteilung umfasst auch die schriftliche Vorbereitung und eine mündliche Reflexion des Kandidaten/der Kandidatin über die gehaltenen Lektionen im Rahmen eines kurzen Kolloquiums.
SkriptDokument: schriftliche Vorbereitung für Prüfungslektionen.
LiteraturWird von der Praktikumslehrperson bestimmt.
Voraussetzungen / BesonderesDieses Unterrichtspraktikum ist für Studierende, die sich ab dem HS 2011 ins DZ eingeschrieben haben.
Alle anderen Lehrveranstaltungen des DZ sind erfolgreich abgeschlossen.
Findet verbindlich am Schluss der Ausbildung, vor Ablegung der Prüfungslektion statt!