Basismodul Biologie I- Praxis

Das Praxismodul vermittelt den Studierenden einen ersten Einblick in experimentelle Arbeitstechniken der Biologie. Es ist eng verzahnt mit dem Basismodul "Theorie I" und folgt dem gleichen Leitmotiv. Besonderer Wert wird auf die Konzeption von Experimenten gelegt.

Basismodul Biologie I- Theorie

Dieses Modul vermittelt den Studierenden eine Einführung in die Prinzipien der Biologie. Es werden Schlüsselkonzepte aus allen Ebenen der Biologie vorgestellt, wobei das Motto "vom Molekül zur Zelle zum Organismus" als Leitmotiv dieses Moduls dient. Der Stoff wird dazu in Bereiche eingeteilt, die durch entsprechende Arbeitsgruppen vertreten sind. Die einzelnen Bereiche stimmen die Lehre so aufeinander ab, dass ein einheitliches und konsistentes Bild der Biologie entsteht.

Das Modul Theorie I orientiert sich inhaltlich, ebenso wie das anschließende Modul Theorie II, am Lehrbuch "Biologie" (Neil. A. Campbell und Jane B. Reece, Biologie, Aufl. April 2003, Spektrum Akademischer Verlag), das auch zur Vorbereitung und zum Selbststudium erforderlich ist. Durch die Theoriemodule I und II wird der Inhalt dieses Lehrbuchs in seiner vollen Breite abgedeckt.

Basismodul Biologie II- Praxis

Das Praxismodul vermittelt den Studierenden einen ersten Einblick in experimentelles und analytisches Arbeiten mit tierischen und pflanzlichen Organismen. Es ist eng verzahnt mit dem Basismodul "Theorie II" und folgt dem gleichen Leitmotiv.

Basismodul Biologie II- Theorie

Moderne Biologie lässt sich in zwei Schwerpunkte gliedern, die sich thematisch auf die ersten beiden Semester aufteilen. War das Leitmotiv im Basismodul I "vom Molekül zur Zelle", so befasst sich die zweite Lehreinheit mit dem Themenkomplex "Vom Organismus zur Gruppe: Interaktionen zwischen Organismen und ihrer biotischen und abiotischen Umwelt". Die Kernfrage im 1. Semester war "Wie funktioniert ein Organismus?"; diese Frage wird hier erweitert auf "Warum existiert ein Organismus?" (im Sinne von "Wozu dienen bestimmte Eigenschaften des Organismus in Bezug auf Überleben, Vermehren?") Dies sind die zentralen Fragen der Biologie, - erst eine Synthese aus beidem bringt uns zu der Erkenntnis, warum es Leben auf unserem Planeten gibt.

Basismodul Chemie

Chemiekenntnisse helfen den Studierenden, stoffbezogene Lebensvorgänge besser zu verstehen. Chemie benutzt zur Beschreibung von Strukturen und Reaktionen eine eigene Sprache, die an einfachen Bespielen vermittelt und geübt wird. Die Vorlesung stellt grundlegende Konzepte und Modelle der Chemie vor, wie z.B. Atom-Modelle, Molekülbau und Chemische Bindung, Chemisches Gleichgewicht, Massenwirkungsgesetz, Säure/ Basen, Oxidation/Reduktion, Komplexe, Reaktionskinetik, Reaktionsenergetik. Eine Einführung in die Organische Chemie schließt sich an. Sie gibt einen Überblick über Substanzklassen, funktionelle Gruppen und deren Reaktionen. Im Praktikum werden an 13 Kurstagen praktischen Fertigkeiten im Chemie-Labor vermittelt. Dazu werden exemplarische Versuche durchgeführt zu den Themen Säure/Basen/Puffer, Heterogene/ Homogene Gleichgewichte, Nachweisreaktionen, Komplexverbindungen, Oxidation/ Reduktion, Kinetik/ Katalyse, Reaktionen funktioneller Gruppen, Carbonylverbindungen, Chromatographie, Aminosäuren, Kohlenhydrate, Seifen/Kunststoffe. Die Grundlagen zu den Versuchen im Praktikum werden in einer gesonderten Übungsstunde vermittelt. Zu den Versuchen werden Protokolle angefertigt.

Basismodul Physik

Die Lehrveranstaltung führt in die Physik unter experimentell-phänomenologischen Gesichtspunkten ein. Kernpunkte der Veranstaltung sind:
Mechanik: Messen und Maße, Vektoren, lineare Bewegungen, Drehbewegungen, Energie, Planetenbewegung, Bezugssysteme, Mechanik von Flüssigkeiten
Schwingungen und Wellen: Harmonischer Oszillator (freie, gedämpfte und getriebene Schwingung, gekoppelte Schwingungen, Wellenfortpflanzung, Schwebungen, Doppler-Effekt, Energie und Energiedichte einer Welle
Temperatur, Wärmeenergie, Zustandsgleichung von Gasen, Brownsche Molekularbewegung, Boltzmann-Verteilung, Wärmeleitung und Diffusion, Hauptsätze der Wärmelehre Elektrizität und Magnetismus: Feld und Coulombsches Gesetz, Potentielle Energie und Arbeit im Feld und elektrisches Potential, Materie im elektrischen Feld, Elektrischer Strom, Stromstärke und elektrische Ladung, Elektrisches und Widerstand , Wechselstrom, Magnetische Wechselwirkungen, Eigenschaften des Magnetfelds im Vakuum, Materie im Magnetfeld
Optik : geometrische Optik, Abbildungen, Wellenoptik, Brechung und Polarisation von Licht, Optische Instrumente
Im Praktikum werden die notwendigen Kenntnisse und Erfahrungen zum experimentellen Arbeiten, zur Messtechnik, aber auch zur Datenanalyse und zum Umgang mit Messunsicherheiten erarbeitet.

Mathematik/ Statistik/ Informatik

Im Teil Mathematik werden, unter Bezug auf biologische Anwendungen, zunächst Grundlagen der Differential- und Integralrechnung erarbeitet. Wichtige Konzepte sind Grenzwerte von Folgen und Reihen, Stetigkeit, Differenzierbarkeit und Ableitung von Funktionen und der Begriff des Integrals. Diskrete und kontinuierliche dynamische Systeme, insbesondere gewöhnliche Differentialgleichungen werden ausführlich besprochen, sowohl bzgl. ihrer mathematischen Struktur als auch ihrer Bedeutung für die Modellierung biologischer Phänomene. Im Anschluss werden Grundzüge der linearen Algebra vermittelt, mit Schwerpunkt auf linearen Abbildungen und dem praktischen Umgang mit Matrizen. Das Teilmodul Statistik stellt den zweiten Teil des Moduls Mathematik/Statistik/Informatik dar und baut auf diesem auf. Zunächst wird deskriptive Statistik behandelt. Die wichtigsten Begriffe sind Häufigkeitsverteilung, wie z.B. Normalverteilung und Gleichverteilung, Mittelwerte wie arithmetischer Mittelwert, Median, Modalwert, Streuungsmaße wie S.D., S.E., und Quartile, sowie die verschiedenen Variablentypen. Später folgen Regression, Korrelation und Kreisstatistik. Zur Einführung in die schlussfolgernde Statistik werden die Begriffe Stichprobe und Grundgesamtheit, Nullhypothese, Fehler 1. und 2. Art sowie abhängige/unabhängige Stichprobe behandelt...

Aufbaumodul Genetik/ Zellbiologie/ Physiologie

Molekulare Zellbiologie ist gekennzeichnet durch zwei faszinierende Aspekte, einerseits die scheinbar endlose Vielfalt lebender Systeme und andererseits die fundamentalen Ähnlichkeiten der Mechanismen, die dem zellulären Funktionieren zugrunde liegen. Beispielhaft werden diese beiden Aspekte aufbauend auf den im Basismodul des ersten Semesters vermittelten Basiskenntnissen heraus gearbeitet, wobei in zwei- bis vierwöchigen Abschnitten die thematisch erweiterte Grundlagen der biochemischen Physiologie, Molekularbiologie, Mikrobiologie, Genetik und Genomforschung theoretisch und praktisch erarbeitet werden. Es werden Versuche zu folgenden Themen durchgeführt: Enzyme, Membrantransport, Proteinreinigung; Bakterienanzucht; Isolierung, Trennung, Nachweis und Verdau von Plasmid-DNA; Mechanismen der Genaktivierung; Transformation von Bakterien und Pflanzen; Extraktion von genomischer DNA, Polymerasekettenreaktion (PCR) zur spezifischen DNA-Amplifikation und Nutzung von Reportergenen zur Promotoranalyse.

Aufbaumodul nach Wahl

Spezialmodul Genetik/ Zellbiologie/ Physiologie B

I Funktionelle Genomanalyse
II Molekulare Physiologie der Modellpflanze Arabidopsis thaliana
III Heterologe Expression rekombinanter Proteine
IV Grundlagen der Molekulargenetik
V Grundlagen der pflanzlichen Molekularbiologie
VI Analytische Methoden in der Biologie
VII Arbeitstechniken der Molekulargenetik
VIII Biochemische Zellbiologie
IX Entwicklungsbiologie
X Zell- und Molekularbiologie niederer Eukaryonten
XI Taxonomie und Physiologie der Bakterien

Spezialmodul Genetik/ Zellbiologie/ Physiologie A

I Funktionelle Genomanalyse
II Molekulare Physiologie der Modellpflanze Arabidopsis thaliana
III Heterologe Expression rekombinanter Proteine
IV Grundlagen der Molekulargenetik
V Grundlagen der pflanzlichen Molekularbiologie
VI Analytische Methoden in der Biologie
VII Arbeitstechniken der Molekulargenetik
VIII Biochemische Zellbiologie
IX Entwicklungsbiologie
X Zell- und Molekularbiologie niederer Eukaryonten
XI Taxonomie und Physiologie der Bakterien

Projektmodul I

Inhalte sind im Spannungsfeld zwischen persönlichem Interesse des einzelnen Studierenden und den aktuellen wissenschaftlichen Fragestellungen des jeweiligen Arbeitsbereiches verortet und sind daher nicht verbindlich festlegbar. Grundsätzlich sollen Studierende an die Forschung heran geführt werden, das wissenschaftliche Arbeiten erlernen, und so in die Lage versetzt werden, die Bachelorarbeit als selbstständige Abschlussarbeit zu erstellen. Studierende werden dazu ein eigenes kleines Projekt in der jeweiligen Arbeitsgruppe bearbeiten. Je nach Fragestellung kann das Projekt auch an einer Institution oder Behörde außerhalb der Hochschule, bzw. bei einem Unternehmen, durchgeführt werden. Auch diese externen Projekte werden fachlich von einem Wissenschaftler der Fakultät für Biologie betreut.

Tutorenarbeit im Basismodul

Die TeilnehmerInnen lernen, unter Anleitung durch die für das jeweilige Modul eingesetzten Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen, in einem Basis-Praxismodul oder in der Kleingruppenphase eines der beiden Basis-Theoriemodule eine Gruppe von Studierenden (des 1. oder 2. Semesters) zu betreuen. Allgemeine Grundlagen für Tutorentätigkeit werden in Zusammenarbeit mit dem BO&SK vermittelt.

Projektmodul II

Inhalte sind im Spannungsfeld zwischen persönlichem Interesse des einzelnen Studierenden und den aktuellen wissenschaftlichen Fragestellungen des jeweiligen Arbeitsbereiches verortet und sind daher nicht verbindlich festlegbar. Grundsätzlich sollen Studierende an die Forschung heran geführt werden, das wissenschaftliche Arbeiten erlernen, und so in die Lage versetzt werden, die Bachelorarbeit als selbstständige Abschlussarbeit zu erstellen. Studierende werden dazu ein eigenes kleines Projekt in der jeweiligen Arbeitsgruppe bearbeiten. Je nach Fragestellung kann das Projekt auch an einer Institution oder Behörde außerhalb der Hochschule, bzw. bei einem Unternehmen, durchgeführt werden. Auch diese externen Projekte werden fachlich von einem Wissenschaftler der Fakultät für Biologie betreut.

Projektmodul III

Inhalte sind im Spannungsfeld zwischen persönlichem Interesse des einzelnen Studierenden und den aktuellen wissenschaftlichen Fragestellungen des jeweiligen Arbeitsbereiches verortet und sind daher nicht verbindlich festlegbar. Grundsätzlich sollen Studierende an die Forschung heran geführt werden, das wissenschaftliche Arbeiten erlernen, und so in die Lage versetzt werden, die Bachelorarbeit als selbstständige Abschlussarbeit zu erstellen. Studierende werden dazu ein eigenes kleines Projekt in der jeweiligen Arbeitsgruppe bearbeiten. Je nach Fragestellung kann das Projekt auch an einer Institution oder Behörde außerhalb der Hochschule, bzw. bei einem Unternehmen, durchgeführt werden. Auch diese externen Projekte werden fachlich von einem Wissenschaftler der Fakultät für Biologie betreut.

Bachelorarbeit

Zu einem gemeinsam zwischen der/dem Studentin/en und der/dem Dozentin/en vereinbarten Thema, das meist aus dem Forschungsumfeld der gewählten Bereiche entnommen ist, wird eine i.d.R. experimentelle Arbeit durchgeführt. Diese wissenschaftliche Arbeit soll auf den Kenntnissen und Fertigkeiten aufbauen, die in einem oder zwei Projektmodulen vertieft worden sind. Die Ergebnisse werden in einem schriftlichen Bericht von ca. 20 Seiten mit 8.000 Wörtern (maximal 16.000 Wörter auf 40 Seiten; längere Arbeiten werden zurückgewiesen; Schriftgröße 11-12) zusammengefasst. Dieser Bericht soll entsprechend den Regeln des naturwissenschaftlichen Publizierens aufgebaut sein und aus den Kapiteln Zusammenfassung, Einführung, Material und Methoden, Ergebnisse, Diskussion und Liste der Referenzen bestehen. Das Thema und der experimentelle Aufwand müssen so gewählt sein, dass die Arbeit in der vorgesehen Zeit angefertigt werden kann.

Im Individuellen Ergänzungsbereich können Veranstaltungen aus dem Lehrangebot der Universität frei gewählt werden.