自然科学的研究对象

(知识介绍)

自然科学的研究对象是(人们观察和研究的)自然现象及其相互之间的联系和规律,一般通过实验的方法进行研究。实验和试验的结果用数学形式、借助数学模型和数学理论表述出来。这种解释的工作体现了这些学科的重大意义,即为其他应用学科如医药、农业及技术学科(应用性自然科学)提供理论知识支持。非生物体物质和材料为主要研究对象的自然科学学科包括物理、化学、地质学、天文学(精密科学),而生物类自然科学(生物学、遗传学、人类学、生理学)的研究对象是生物性物质及现象。

   
自然科学学科最重要的辅助工具数学。它研究用数学和几何元素表达的问题以及用不断发展而更加抽象的形式推导出来的结构和系统及它们之间的关系数学和其他自然科学学科构成了工程学的基础并为之创造了前提条件。

   
自然科学学科的研究方法观察、描述、比较、整理、概括、测量、假设、建立模型和理论的推理

   
自然科学学科和数学的学习研究可在综合性大学(包括技术大学)和应用科学大学中进行。要使大学学习富有成效,前提条件是具备抽象思维和逻辑思维的能力,以及进行探索和研究的兴趣


生物化学

专业简介

生物化学(又称生理化学)是利用化学和物理化学方法在分子水平上研究有机体的生命现象,即研究分子结构、动植物细胞和细菌细胞的化学变化和物理化学变化,并分析它们的调节和组织。首先是物质交换、食物的分解、向化学能转化并成为细胞物质构成一部分的过程。

进一步的研究对象包括催化作用因子,酶(酶科学)及分子信息载体、核糖核酸和脱氧核糖核酸(分子遗传学、基因工程学、生物外科)。这些研究对生物学、化学、医学、物理学的各个领域特别是对生物技术领域有着重大意义。

学习生物化学可以通过多种渠道。在一些综合性大学中有独立的专业,在另外一些高校中生物化学是作为化学和生物学专业中的重点课程设置的。人类生物学专业也是以生物化学为导向的。在药物学、食品技术、营养学等其他学科中,生物化学也是一门基础性的专业。

就业前景

生物学专业毕业生(Biochemiker)大多数是在高校和研究机构中工作。此外还可以在制造业,特别是在食品工业、饮料生产、药品制造、洗涤清洁剂制造和肥料、植物保护材料制造业工作。

综合性大学专业设置

标准学习年限:910个学期。个别情况8个学期,学习6个学期考试合格可获学士学位(Bachelor)。

基础阶段学习:有机化学,无机化学,分析化学,物理化学,植物学,动物学,物理学及解剖学,生理学的讲授课和实习。化学和生物学的基础学习阶段结束时需参加中期考试(Diplom-Vorprüfung)。

专业阶段学习:物理生物化学,无机生物化学,生理化学,微生物学,遗传学,分子生物学,药理学。根据各科的学习重点不同,还要学习人类生理学、动物生理学、植物生理学及其他专业课程。

毕业学位:硕士考试(Diplomprüfung),硕士考试(Magisterprüfung)(仅限于副修科目),学士学位(Bachelor),硕士学位(Master)。      


生物学

专业简介

生物学是研究生命体的科学,它描述并研究生物体的各种表现形式、生命现象和它们之间的关系。以生物体的特征为出发点,这一学科有四个主要分支:植物学(关于植物的理论和学说)、动物学(关于动物的理论和学说)、微生物学(关于微生物的理论和学说)、人类学(从空间和时间角度的人类比较生物学,人类与灵长类的关系)。人类生物学特别侧重于以生理-化学为导向,此外随时代发展还有许多研究全部生物群体共同的发展过程和规律的分支学科出现(生物科学)。其中包括细胞生物学:研究细胞的结构、特征和功能;生物物理学:研究生物化学和生物物理作用和功能(如细胞间物质交换和交流);分子生物学:研究细胞组成物质的分子结构,特别是遗传因子(基因)和蛋白的作用方式。

在各个相邻学科如生物化学、生物物理学和医学之间有着紧密联系,更进一步的分支学科还有动物习性学(研究动物行为)、进化学(生物发展历史)和生态学(生物体与周边环境的互动关系)。由于人类利用自然环境造成的环境变化则是地理生态学的研究对象,在地理生态学中除生物、物理和数学外,地球学课程和化学课程也具有重要地位。

由于和生物科学应用有关的问题不断出现,在相当程度上影响着未来生活方式的形成,因此其他生物学科的重要性也正日益增加。例如生物工艺学负责研究应用活细胞的技术手段和高技术的应用;基因工程则是人工控制改变遗传物质(大多为微生物)。

在其他很多专业中生物学也是一门基础课程。例如医学、药剂学、农学、营养学等。生物科学首先是一门试验性自然科学,其思维和研究方式受到它的相关学科化学、物理、数学很大影响。除了相互重合的共同领域外,生物化学、生物物理学、生物数学作为自然学科都有自己的独立研究领域。

就业前景

无教师资格毕业证书(ohne Lehramtsabschluss)的生物科学研究者(Biologe)大多数在高校和科研机构中工作。此外也可以到制药厂、化工厂、食品制造厂、啤酒酿造厂、皮革制品厂、纺织厂及联邦和州负责实施有关环境和健康保护法规的机关工作。还可在媒体、出版社等处任职。

综合性大学和应用科学大学专业设置

标准学习年限:910个学期。学习6个学期考试合格可获学士学位(Bachelor)。

基础阶段学习:植物学、动物学、化学、物理、统计学、信息学、生理学、行为生物学、微生物学、遗传学等各学科的讲授课、实习和外出考察。对于申请教师职务的学生一般要求选择化学作为第二专业,因为化学知识对于生物学有着不可忽略的辅助作用。

专业阶段学习:生物学各门知识的扩展和深化,重点课程是植物学、动物学、应用植物学、水生生物学、生物化学、细胞和发育生物学、遗传学、微生物学、分子生物学、人类学及工程生物学(技术生物学)、生物数学、基因工程或生态学。农学、化学、生物化学和酶科学的毕业生经过相应的进修也可以作为微生物学家从事相关工作,但按照毕业方向仍不是生物学家。

毕业学位: 硕士考试(Diplomprüfung),个别情况有硕士考试(Magisterprüfung)(一般情况下仅限副修专业);学士学位(Bachelor)、硕士学位(Master)。


生物工艺, 生物工程

专业简介

谈到生物工艺,克隆羊和转基因西红柿就不是只在想象中了。生物技术的应用已有很长时间,大概从生产烤面包和酿制啤酒、生产抗生素和环境净化设备中使用微生物起这一学科就依照这些标准分化出来。在过去十年里生物技术企业数量增长了三倍,专业人员数量也持续增长,至今为止这类企业招聘的科研人员主要来源于生物、化学、物理、信息学及工程学的毕业生。

生物工程学主要研究生物系统,首先是微生物系统。目的在于促进细胞分裂和组织培养技术的进步,细胞内质(酶及其他),细胞产物(乙醇、柠檬酸、抗生素等)及有害物质的分解(净化设备),借助于基因技术,这一学科将是未来农业、食品工业、医学、药剂学、能源学、环境保护的关键技术学科。

这是一个跨学科的工作领域,它早已需要特别的融合了不同学科知识的生物技术方面的全才。

许多较为新兴的专业迎合了这一需求,例如生物工艺学或称生物工程学。在这些学科中将把生物学、生物化学和化学的专业知识与工程学的方法和技术联合起来。处于中心地位的一方面是遗传学、分子生物学和微生物学,另一方面是操作技术、过程控制技术、化学技术和环境保护技术,这要求学生对技术领域和自然科学领域二者及其关系有广泛兴趣。您在这里要学习对自然科学理论知识的技术性应用,在现代化操作程序和技术辅助下把生物工程的基础性研究所得转化为工业生产的标准并使之具有实用性。

对这门综合了很多学科的专业还有"国际化"来补充:不少学校在其生物技术专业中都设置了国际通行的"学士学位(Bachelor"和双学位(Doppeldiplome),还增设了国外学习学期。 

就业前景

凭借广博的专业知识技能,生物工程专业的毕业生可以在化学工业或制药工业企业,食品、副食品制造业、设备装置制造业、能源材料和生物群落的利用、农业、林业、环境保护、环境监测、大气、废水净化等领域找到工作。还可以选择到有关环境、健康的机关工作或者作自由职业者(如专利局职员、企业顾问)。

综合性大学和应用科学大学专业设置

标准学习年限:在综合性大学学习910个学期可获硕士学位(Diplomabschluss),在应用科学大学里要学习8个学期,其中包括12个实习学期;学习6个学期考试合格可获学士学位(Bachelor)。

实习:在综合性大学中基础实习时间长短不同。一般不是在大学学习的开始,而是在专业阶段学习考试前;关于在应用科学大学中实习的情况请向具体院校咨询。

基础阶段学习:数学、化学、生物化学、物理、化学的数学方法、工程信息学的讲授课、练习课和实验课;程序加工技术、测量技术、电子技术及调节技术、实验课和分析技术、热力学/流体动力学、计量学和材料技术等基础性课程。微生物学基本自然特性及研究方法、细胞和组织生物学、细胞结构和功能、能量和物质转换、遗传学和基因工程学基础、微生物的增殖、分化和鉴别等。

专业阶段学习:深入学习基础课程及讲授课、讨论课和练习课,如过程控制信息学、技术化学、化学和生物反应学、自然材料化学、生物程序控制技术,反应控制技术、环境生物化学、生物过程加工技术、药物学、物质交换生理学和微生物生态学,生物化学技术和微生物技术,微生物和分子遗传学,仪器和设备技术,发酵过程和鉴定过程,信号分析和系统分析,酶科学,解剖和生理学,器官病变和治疗,医疗器械分析,基因技术法律或管理学及科技英语。此外还有例如生物传感、GMP允许的药品生产技术、转基因动植物学、微生物医药学、微型信息处理机技术、控制技术、传感学、数字图象处理、细胞培养、分子学、基因工程的检测系统风险、分子设计和生物统计学。

毕业学位:硕士考试(Diplomprüfung);学士学位(Bachelor),硕士学位(Master)。 


化学 食品化学
 

专业简介

化学是研究物质的结构、特性、组成和变化的自然科学。化学意义上的物质指元素和由元素组成的化合物。通过定性、定量分析获得对物质的认识,为生产(人工合成)非自然的新物质提供理论知识。化学的主要研究领域是:无机化学:研究除碳化合物(有机物)以外的所有元素及其化合物;有机化学:研究在种类、数量上占优势的碳化合物(有机化合物);物理化学:研究化学的基础理论如键结合学、热力学、动力学、化合键,并用数学、物理方法辅助化学研究。与此关系密切的一门知识是"理论化学",它研究化学键理论,解释不同物质相互反应、电子转换的过程及反应层过程。化学的一个重要分支是"分析化学",它研究化合物及其组成成份和比例。在当代,"高分子化学"的重要性越来越突出(聚合化学),它研究如何用人工合成的方法制造新物质。

"
应用化学"使得化学知识应用于人类生活必需品的生产领域,即应用于对人造材料、人造纤维、矿物肥料、杀虫剂等的生产技术研制中。由此,这门学科与过程控制技术/化学工程学有很多关联。化学的其他分支还有如生物化学:是有机化学与生物学交叉的边缘学科;地理化学:是研究地层地壳化学等,与地球学有紧密联系;农学化学:与农学有关;药物化学:与药剂学有关。一个新的分支是生态化学:它涉及研究在生态系统内确定化学制剂的方法和对化学物质对环境的危害评估的基础。

"
食品化学"是研究关于食品成分的合成、贮存和加工中的变化及卫生和质量检验方法、发现伪劣品的分析方法,进一步涉及到大量的附加剂,还包括烟草生产、美容用品生产等,最后,该学科还研究食品包装、玩具、家用清洁剂和洗涤用品、空气清新剂、杀虫剂等等。请不要把它与食品工艺学和营养学混淆:食品工艺学是研究食品生产和加工的技术过程,营养学则是从生理学、经济学和其他视角研究人类营养的学科。食品化学是一门独立的综合学科,毕业时要通过国家考试,由联邦州的培训考核部门安排。此外,化学和药剂学专业的学生亦可把食品化学作为重点来学习。

由于在综合性大学中学习的是化学的科学性理论基础和方法,而化学应用在化学工业中占有突出地位,因此在应用科学大学中更加注重的是,技术应用的化学专业应使毕业生具备在实验课室及生产和企业技术领域独立工作的能力。 

就业前景

化学专业学生的工作首先是在化学工业企业,即颜料油漆生产、制药、美容用品生产、化肥和植物保护剂生产等。具体如下:

·   胶合剂制造

·   洗涤、清洁用品生产

·   防火材料制造

·   食品、饮料生产

·   建筑材料制造

·   造纸,玻璃、陶瓷制造,石油工业,电镀工业等

·   实验课器材生产

·   高等学校和研究机构

·   化学科研机构

在政府环保管理部门也可以找到工作职位,还有许多毕业生作为自由职业的化学专家和化学顾问。

食品化学专业毕业生主要在食品研究机构和食品和饮料生产部门工作,此外还可以在农业研究机构或作为鉴定专家(他们通常需要宣誓方可从业)工作。

综合性大学专业设置

标准学习年限:学习10个学期可获化学硕士学位(Diplom-Chemiker/in),学习67个学期可获学士学位(Bachelor),食品化学专业为9个学期,个别情况为8个学期。

基础阶段学习:以下专业的讲授课、练习课和实验课:普通化学,无机化学,分析化学,有机化学,定性定量分析,实验课物理学,物理(理论)化学,数学,个别学校也有安排机械学的,实验课在化学专业中尤为重要,因此安排得特别多。

专业阶段学习:各基础专业的深化,无机化学、有机化学、物理化学的高级实验课;可选必修课,如:生物化学、高分子化学、技术化学、理论化学、化学某一分支的实验课学位论文口试。食品化学专业的学生除了专业讲授课和实验课之外,在通过第一次国家考试之后还需在化学或食品化学研究机构进行12个月的实习。

毕业学位:硕士考试(Diplomprüfung)(化学硕士学位(Diplom-Chemiker/in)),个别也可获经济化学硕士学位(Diplom-Wirtschaftschemiker/in)(例如基尔大学),或者把化学或食品化学作为副修或第二主修专业。硕士考试(Magisterprüfung),学士学位(Bachelor),硕士学位(Master);食品化学专业有国家考试(Staatsexamen)。

应用科学大学专业设置

标准学习年限:一般8个学期,包括12个实习学期;学习6个学期考试合格可获学士学位(Bachelor)。
实习:请向具体院校咨询。

基础阶段学习:普通化学、无机化学、有机化学和物理化学的讲授课、练习课和实验课,数学,物理,补充课程有:流体动力学,热学,材料学,工程技术,电子技术,电子数据处理。

专业阶段学习:深入学习分析化学实验课技能、高分子化学、环境保护学各门课程,化学产品的生产技术和应用技术,纺织化学,人造材料,油漆和涂层工艺,程序加工技术,过程控制,投料工艺

毕业学位:硕士考试(Diplomprüfung),学士学位(Bachelor)。


地理学

专业简介

地理学是关于地球表层研究的科学,它研究土壤、水、空气各系统间的总体关系、相互间作用和在某一特定环境下人类特征的形成。在这一学科体系中,空间因素居于首要地位。按照各自观察角度和描述方式的不同,产生了与自然、人文和社会科学的结合点。

地理学传统的研究领域是以自然科学为导向的自然地理学和体现社会和人文科学特点的人类地理学。自然地理学包括地貌学(关于地表形态的知识)、土壤学、水文学、气候学和生物地理学(动物植物地理学)的课程;人类地理学(又称人文地理学)主要研究经济地理学、新居民区地理学以及人口和社会地理学、统计学、航空摄影分析课程,制图学也属于学习内容;环境保护问题和区域与城市规划问题则是地理学者面对的重要的新任务。

区域地理学与语言学有紧密联系,它关系到不同地区受政治因素和经济因素影响的语言研究。地理学专业的重要的辅助和补充课程包括数学-自然科学的基础课程和社会学、经济学课程。力求丰富多样的课程设置要求学生在学习阶段就及时确定自己的重点学习方向。外语知识是不可或缺的,因为在学习中要很经常地利用英语和法语的专业文献。实验课室工作和数据处理技术支持的模拟模型也具有愈加重要的意义。 

就业前景

地理学研究者绝大多数在公共设施部门工作,特别是在:

·   高等学校、研究所

·   统计机构

·   地区、区域和城市规划机构

·   生存环境规划局

·   环境保护机构

此外还可以在地图、百科全书或其他专业出版社,在出版、广播、电视、国际旅游经济、咨询机构、勘测考察公司等工作,在个别情况下可在原材料生产企业如石油公司等的相应部门工作。 

综合性大学专业设置

标准学习年限:9个学期,个别情况下810个学期,学习6个学期考试合格可获学士学位(Bachelor)。

基础阶段学习:自然、人文、社会科学基础课程的讲授课、练习课和参观考察(Exkursionen),此外还要学习技术、方法和科学理论基础导论;自然地理学,人文地理学,生存环境规划和信息学。

专业阶段学习:依据从自然地理学、经济地理学和社会地理学中选择的副修专业和重点方向设置的课程。

毕业学位:硕士考试(Diplomprüfung),硕士考试(Magisterprüfung)(有的只作为副修专业),学士学位(Bachelor),硕士学位(Master),教师资格考试(Lehramtsprüfung)。


地球学

专业简介

地球学综合了以地球整体为研究对象的以下各学科:地球物理学:研究地球的物理状况、地球磁场及外部空间对地球这一行星的影响。气象学:研究大气层的物理运动过程,天气预报也是其工作职责。气候学:它研究的是大气层长期的变化。

海洋学主要从事海洋物理研究和洋流与气团之间的相互作用--此二者对天气和气候有重要影响。制图学则是以地理学为基础。

地质学研究内容是地壳的结构和变化,在外力影响下地表的物理、化学变化,在地质史上造成巨大变化的内部地热和机械力对岩石圈的影响。动物植物化石(古生物学,地球生命发展史)和放射性元素为之提供了年代依据。

矿物学是涉及矿物元素的地球学,它研究矿物质在化学、物理和生物遗传方面的特征及它们在地球发展进程中所扮演的角色。其研究方法和计划是针对自然材料和人工合成材料的研究和应用。重点课程一方面是晶体学,另一方面是岩石学、地理化学、矿床学,其中后几门对矿产资源开采有重要意义。一些高等院校中设有技术矿物学专业。

地理生态学是从生态问题(特别是异质进入某生态环境的影响)出发,研究大气圈、岩石圈、水圈和生物圈之间能量和物质循环转换的应用型和综合型的自然科学。

地球学专业内的水文学研究自然科学基础上的水文进程和水系统。它还关注现代环境学的研究方向,是以生态学为导向的综合学科。本学科的培养基础是独立的水文学硕士专业(Diplomstudiengang)。

数学、物理学、生物学和化学是地球学重要的辅助学科。 

就业前景

地球学专业毕业生大多在咨询领域工作,例如地球学顾问机构、环境工程、环境规划办公室(如废弃物加工、土壤污染物、地下水、建筑用地的利用)、地球学专业机构,在公共服务业一定范围内也有工作机会,特别是各州地质局、联邦地球学和原料规划机构、国防部的地质物理顾问处、地方公共团体(地区、县)、各州的矿务局、大学和大学外的研究机构。另外还可以在地学地质设备的生产场所、建筑工业甚至在软件生产厂家中找到职位,在资源/原料勘测、企业也有少量的职位。

矿物学专业毕业生可以在从事新材料的研究、开发、试验、生产和实际应用的企业找到工作,例如高能原料、表面涂层、矿物建筑原料、胶合剂、对矿物残渣的环保处理和清除,文化遗产的利用和保护等。

气象学毕业生主要在德意志气象台(DWD)、航空公司、机场管理部门、或作为气象专家工作。

综合性大学和应用科学大学专业设置

标准学习年限:910个学期,个别情况8个学期,学习6个学期考试合格可获学士学位(Bachelor)。

实习:某些学校建议或规定气象学和地质学专业在学习期间进行至少两个月的实习。建议物理方向专业在几个学期之后进行假期实习。

基础阶段学习:在偏物理方向的专业中(地球学物理、气象学、海洋学),其基础课程在很大程度上与普通物理学专业的课程相似,不过也根据专业的不同也开设了专业课。地质学和矿物学专业学生首先要学习地质学、古生物学、矿物学、岩石学(岩石和土壤)和地质历史课程,还有自然科学辅助课程如物理、化学、数学、生物,这些课程在地理生态学和地理学专业中也占有突出地位。除讲授课和实验课外还有练习课和野外考察。

专业阶段学习:
由于在各自的研究领域内的对应的学习重点不同,各个独立的专业的分化也更强,在此以三门物理学科为目标的预选考试可在各个专业得到承认。故此时还可以调换专业,物理和数学在这三门专业中仍然相同,而其他的各专业如地球物理、气象学、海洋学等则更加趋向专业化。
在地质学/古生物学专业中地质学知识将在宽广的基础知识上加深,野外实习培训对此也是很重要的。学习重点是应用地质学(工程地质学,水文学、矿冶地质学)古生物学、古微生物学--这对地球生态地质学是很重要的,还有岩石学。
至于矿物专业,除了古生物学(岩石学)地理化学、矿床学之外,其他都是在构造晶体学方面进行一般的深化,以及应用方向的深化课程, 地球生态学专业的重点是自然风景区生态、土壤学、水文学、矿物学/地理化学和生物信息学或者地学信息学。
深化水文学专业各门课程,还有要掌握的现代研究方法,野外实地考察是大学学习的有机组成部分。

毕业学位:硕士考试(Diplomprüfung),硕士考试(Magisterprüfung)(只作第二主修专业或副修专业),学士学位(Bachelor),硕士学位(Master)。


家政学和营养学

专业简介

家政学专业研究私人预算、团体预算(如企业食堂、学生食堂、医院、疗养院、教育慈善机构等)中事务领导的技术性、管理性和社会性问题。

营养学专业研究作为健康和工作能力前提的正确的全面营养补充的心理、经济和技术基础,它与食品化学和食品工艺学有着明确的差异。

家政学和营养学常常是共同作为一个专业,称为"家政营养学",在应用科学大学中还设有营养和卫生技术专业(获得硕士工程师学位(Diplom-Ingenieur/in))及家政管理和营养调配学,在营养经济学的专业中除私人和团体的经济预算的方面问题外,营养品生产和食品交易(营养品经济)也非常重要。另外,服务业管理和人力资源管理的重要性日渐突出,这门知识是作为独立的专业或者是某一专业中的重点课程设置的。

在这些专业中,自然科学、社会科学和经济学方面课程的设置是为了培养学生将来的能力,特别是复合型的能力,因为一方面要能够解决技术问题、组织问题、经济问题,另一方面要照顾好过于挑剔的客人的文化和风俗的要求和习惯。

就业前景

家政学和营养学专业的学生大多是在医院、养老院、疗养院、疗养机构、大型餐饮公司、职工食堂、学生食堂,或者在食品饮料行业、水和清洁剂工业、预算、营养、消费咨询机构、出版社和家政设备生产工业等工作

综合性大学专业设置

标准学习年限:9个学期,学习6个学期考试合格可获学士学位(Bachelor)。

实习:硕士毕业(Diplomabschluss)前必须或者强烈建议参加为期六个月的实习;如果要获得农业管理机构的候补官员资格(Referendariat)则必须另外再实习六个月。

基础阶段学习:数学类、自然科学类以及社会学类、经济学类基础专业的讲授棵、练习课和实验,比如数学和统计学、物理学、化学和食品化学、生物学和生物化学、解剖学和生理学、卫生学和社会学、经济学。

专业阶段学习:重点学习家政学(比如家政经济学、家政结束、营养社会学)或者营养学(比如营养理论、食品学、生物化学)。各综合性大学所设课程差别很大。

毕业:硕士考试(Diplomprüfung),学士学位(Bachelor),硕士学位(Master)。

应用科学大学专业设置

标准学习年限:8个学期,包括12个实习学期。

实习:请向具体院校咨询。

基础阶段学习:自然科学、社会科学、经济学基础课程和技术基础的讲授课、练习课和实验课。

专业阶段学习:专业重点课程如食品学、生物化学、营养学、自然食品加工工艺学、家政技术、运营管理学和劳动学、会计学、劳动法和社会福利法、管理和工作规划、动力咨询。

毕业学位:硕士考试(Diplomprüfung)。


信息学

专业简介

信息学是一门研究关于通过自动化/利用机器,特别是数字计算机(计算机)对数据和信息进行处理和传递的科学技术和应用的学科。信息学与数学和电工学/电子学的联系很密切。但是我们也可以把它看作是一门对在开发和应用信息处理系统时出现的技术上、组织上和社会方面的问题进行研究的基础学科。

   
信息学研究的对象包括基本的信息处理技术和将这些技术应用在各个领域的一般方法。信息学运用的研究方法抽象和建立模型,通过设计具体的信息处理系统和研究各种特殊用途的特点以达到总结出一般规律的目的。这样信息学就能为现实中的问题,如如何处理大量的数据和信息以及如何控制复杂的生产过程,提供标准的解决方法

   
德国从60年代起在高等学校中设立了信息学这个学科。在综合性大学里这个专业被称为信息学专业。该专业的课程一般由信息系内的各个机构独立讲授,在基础学习阶段尤其如此。只有在专业阶段学习学生才可能在下列传统的专业研究方向上进行专业研究

·   理论信息学

·   实用信息学

·   技术信息学

·   应用信息学

除此之外,学生还可以通过选修一门副修专业来了解某一个应用领域内的问题和要求。 另外,在综合性大学里还设有一些特殊的专业 这些专业采用综合性的课程设置,将实际应用的重点和信息学紧密结合。而这种课程设置在以实用性为导向的应用科学大学中非常普遍。这些专业包括:

·   普通信息学

·   软件技术

·   工程信息学

·   经济信息学

除此之外,高等学校还设有专门针对某一实际应用领域的专业:

·   媒体信息学

·   医学信息学

·   计算机语言学

·   应用系统学(在这个专业中,学生还要学习数学和一门应用课程,如为生态学建立数学模型)。

信息学专业的教学目的是要使学生具备以下能力建立模型来描述复杂的系统、正确识别主要影响范围、对细节问题给出算法方面的系统解决方案和设计具有实效的应用系统。这就要求学生不仅仅要具备良好的分析能力和牢固的编程知识,而且还要求学生对数学、逻辑和理论信息学中的概念、模型和方法有广泛的了解,要具备有关计算机逻辑构造和技术构造方面的基本知识。一般情况下,综合性大学强调的是使学生能发现基本的解决办法和一般的方法,研究出新的方法,发现新的用途。而在应用科学大学则要求学生能够应用经过科学验证的方法和一般的解决方案来解决实践中的实际问题,不断找到问题新的标准解决方案。

就业前景

信息学专业毕业生的就业范围主要是数据处理/计算机技术(硬件和软件)公司,生产信息技术和电传通信技术所需系统(IT系统)的公司,为信息技术和电传通信技术提供所需系统和各种服务的公司,如生产系统和软件的公司,IT行业中的服务性公司,信息处理咨询公司。除此之外,信息专业毕业生还可以在使用信息处理系统的组织机构中的信息技术部工作,即他们可以在各个不同行业的IT部找到工作,如在研发机构,在生产计划与控制机构,在企业组织等等领域。另外,在公共服务部门中也有大量的就业机会。

综合性大学专业设置

标准学习年限:910个学期(如果将参加职业实践的时间换算到标准学习年限之中)。学习67个学期考试合格可获学士学位(Bachelor)。

基础阶段学习:信息学的数学和物理电工学基础课程;信息学的主要概念和方法:算法、可算性、数据结构、自动化、计算机设备的组织结构、形式语言、程序语言、操作系统;与学习内容相关的练习课和编程实验课(如硬件实验课、软件实验课1)。学习信息学专业的学生可以在有限的范围内学习自己所选的副修专业课程。学习应用信息学的学生可以参加应用领域的各种引论课。

专业阶段学习:根据不同的专业方向和课程设置,学生可以在以下领域内进行选择:理论信息学(如自动化理论和系统理论,形式语言和计算,算法理论和复杂性理论,编程理论),实用信息学(系统软件,对程序系统的设计、应用和评价,计算机通信等),工程信息学(如微处理器的构造与使用,组合逻辑系统的设计,微程序设计),应用信息学(数据库系统,平面和图象处理,专家系统等),从副修专业或应用的重点领域中由学生自己选择的研究领域。

毕业学位:硕士考试(Diplomprüfung),学士学位(Bachelor),硕士学位(Master),硕士考试(Magisterprüfung)(只限副修专业)。

应用科学大学专业设置

标准学习年限:8个学期(包括12个学期的实习)。学习6个学期考试合格可获学士学位(Bachelor)。

实习:学习普通信息学的学生不必实习,其他内容请向具体院校咨询

基础阶段学习:最主要的是数学和物理工程学的基础课程,信息学专业引论课,至少一种编程语言,逻辑编程和系统编程,数据组织,计算机结构等。对于各个专业的要求由各个专业确定

专业阶段学习:
普通信息学:数学,尤其是数字控制,信息学中的一个领域(软件技术、数据库系统、计算机网络、人工智能等),应用信息学选修课程。
工程信息学:数学,尤其是数字控制,数据处理装置技术,元件和电路,微电子,计算机组织和系统软件,应用IT系统解决技术问题,如解决在转播技术、测量、调控技术,过程控制数据处理中遇到的问题,工程信息学的选修课程。
经济信息学


毕业学位:硕士考试(Diplomprüfung),学士学位(Bachelor),硕士学位(Master)。


数学 

专业简介

数学可以分为两大领域:纯数学和应用数学。纯数学研究的主要领域为代数、数学分析、几何、拓补学和数论。而应用数学的研究领域为数学控制、优选和随机

纯数学主要研究抽象的结构以及他们之间的内在联系。它努力用少量的假设来推导出尽量多的结论

而应用数学则以提供一种工具为目的用定量的方法对自然科学、工程学、医学、经济学和社会科学中的问题加以解决。

数字控制的一个重要应用领域就是利用对数字算法的研究和分析来解微分方程式等问题。而微分方程式又是描述自然界、技术和金融市场上的情况最基本的工具。

对日常生活中的随机现象,随机给我们提供了一个定量的描述和分析这些现象的方法。这其中包括了推导统计方法用以检查复杂的数据结构,确定在股市上交易的证券价格公式和在保险精算学中的风险控制。

与信息学不同的是,数学研究的重点是建立在理论基础上的算法和关系。这些算法和关系的功效和准确性是可以证明的。投入一台更好的计算机并不能保证它们的功效和准确性一定可以提高。一个经过改良的数据处理系统不仅仅可以对更为复杂的模型进行理论上的检查,还可以为使用者提供相应的软件支持。

   
从数学这门科学中分离出来许多独立的学科,如经济数学、统计学、技术数学。在几乎所有的经济领域中经济数学都可以得到应用。而应用得最多得是在保险业和金融业。这个专业的应用导向性很强。统计学研究的对象是提供数学方法分析实际数据。技术数学的任务是为解决技术问题及其评价建立适合计算机分析的数学模型。应用系统学的中心任务是为生态学建立数学模型。

   
学习数学的目标在于学会和掌握数学的概念和方法。因此,是否具有抽象结构的思考能力就成为学习数学,从事数学方面的工作的前提条件。与此同等重要的另外一个因素就是能否进行跨学科的合作。在大学学习期间学生就该通过选修一门所谓的副修专业来培养自己的这种能力。一般情况下,学生都从自然科学、经济学或信息学中选一门副修专业。而应用科学大学授课的目的是使学生能够借助电子数据处理系统来运用已知的计算方法。

就业前景

数学专业的毕业生大多在保险公司、银行系统、生产数据处理系统的公司、生产软件的公司和公司咨询机构中工作。在公共服务领域,尤其是在统计局和高等学校中也有很多的工作机会。

综合性大学专业设置

标准学习年限:9个学期。学习67个学期考试合格可获学士学位(Bachelor)学位。

实习:学校建议学习经济数学和技术数学的学生在大学学习期间进行实习。但这种实习是非强制性的,很少有学校规定这些学生必须实习。

基础阶段学习:纯数学中各主要学科, 如几何、代数、微分学和积分学、线性代数、解析几何的讲授课和练习课。应用数学中各主要学科(数字控制、概率、统计)的讲授课和练习课以及修读硕士学位时(Diplomstudiengang)所选的副修专业课程。

专业阶段学习:深化和拓宽纯数学和应用数学领域的知识, 确定并努力钻研硕士学位考试的科目。

毕业学位:硕士考试(Diplomprüfung),硕士考试(Magisterprüfung),学士学位(Bachelor),硕士学位(Master)。

应用科学大学专业设置

标准学习年限:8个学期(包括12个实习学期)

实习:只有少数的应用科学大学要求学生在入学前实习。
基础阶段学习:同综合性大学一样,除入门课程外,学生还要学习数字控制和电子数据处理方面的讲授课和实验课。

专业阶段学习:深入学习微分方程式、概率计算、统计、模拟等方面的知识。在不同的应用科学大学可以确定不同的专业研究方向:化学技术、计算机辅助设计/几何、信息学、物理学、技术、保险学、经济学。

毕业学位:硕士考试(Diplomprüfung)。


物理学、物理技术、天文学 

专业简介

物理学是一门基础科学。没有另外一门科学能像物理学那样通过对技术和工业的作用影响了我们生活的世界。而且我们对世界的种种观点(世界观)从很大程度上也是建立在物理学研究成果的基础上的。通过对直接观察或通过实验课观察的自然现象的精确测量,物理学可以用数量间的关系(实验课物理学)和用数学表示的规律性(理论物理学)来解释各种自然现象。这使得我们对于世界的认识不断向前发展。我们可以通过对物理学知识的应用来利用自然(应用物理学)。由于在物理学研究中要运用很多艰深的数学知识,所以数学是学习物理学的最重要的辅助工具,同时也对大学一年级的新生提出了很高的要求。

天体物理学通过对各种天体(行星系、太阳、恒星、星际物质)和宇宙空间(银河外星系,整个宇宙即宇宙学)的物理学研究构成了天文学的主要研究领域。因此,学习天文学的学生除了要学习物理学之外,还要在大学学习期间不断加强对天文学和天体物理学的学习。除此之外,物理学的方法在其他领域也很重要。地球物理学和生物物理学是以物理学的方法来研究地质学和生物学的问题。在金属学研究中,物理学也扮演着一个非常突出的角色。建筑物理学研究的对象是建筑过程中的物理问题,如如何有效的减声和绝热。

通过物理学的学习,学生应该能够在各个领域的基础研究中发挥作用,并且能将工业研发部的研究成果进行改良和新的应用。有志成为物理教师的学生应该能够讲授物理学知识和方法。此外,学生还应该对物理学的历史和其他自然科学的历史有很好的了解,因为这对学好物理学也非常重要。

一般只有在应用科学大学才能学习物理技术这个专业。不过在少数的综合性大学的技术物理系也可以学习到相同的课程。它的教学目的是培养能够将物理学知识进行技术应用的工程师。这类工程师在工作中主要负责研究、研制、生产、监控、检验和操控物理设备。

在应用科学大学的物理技术系还可以学到摄影工程专业。它的教学目的是培养掌握摄影技术的自然科学基础,能够运用各种方法摄制、加工处理、重现可以通过摄像保存的信号的工程师。他们主要研究各种摄影、电影、电视和录像技术仪器,应用各种摄影和电影摄像技术和光学技术来研究、研制以至生产变得越来越重要的微电子产品的组成部分(微型电路)。

就业前景

物理学毕业的学生和物理学工程师主要在工业的各个部门工作。在公共事业部门,特别是在高等学校、研究机构和机关中也有不少的工作机会。

许多物理系毕业的学生成了自由职业者。不少人成为鉴定人和专家。

天文学毕业的学生大多在公共事业部门工作,尤其是在天文学研究机构(大学内的天文台及其附属机构和马克斯·普兰克研究所)以及公立天文台和天文馆工作。

综合性大学专业设置

标准学习年限:10个学期。学习67个学期考试合格可获学士学位(Bachelor)学位。

实习:学校建议学生在入学前参加实习。

基础阶段学习:掌握物理学、数学和化学的基础知识,包括学习使用物理仪器、电子设备和数据处理设备,掌握最重要的测量和应用方法;实验课物理学、化学、高等数学和理论物理学(如力学,量子力学)的讲授课和练习课。

专业阶段学习:通过讲授课、讨论课和高级实验课拓宽学生实验课和理论方面的知识和能力。在实验课物理学、理论物理学或实用(技术)物理学方面确定研究方向。对于研究实用物理学的学生也可选择工程学科作为研究方向。

毕业学位:硕士考试(Diplomprüfung),硕士考试(Magisterprüfung),学士学位(Bachelor),硕士学位(Master)。

应用科学大学专业设置

标准学习年限:8个学期(含12个学期的实习)。学习6个学期考试合格可获学士学位(Bachelor)。

实习:请向具体院校咨询。

基础阶段学习:以下专业的讲授课、练习课和实验课:数学、实验课物理学、化学、材料技术、技术力学、作图、电子技术、数据处理。学习摄影工程的学生还要学习摄像技术和图像加工技术。

专业阶段学习:深化和扩展物理和技术方面的知识;经济学与法学;重点是实验课室技术(使用仪器、机械,运用物理加工技术)、设计组装(设计、研制和组装仪器)、制造、自动化和程序加工技术(应用物理加工技术,使用化学工业和原料工业的设备);摄影工程:物理光学、摄影化学、比色技术、电影和电视技术、市场营销学、摄影技巧、复制技术和实验课室技术。

毕业学位:硕士考试(Diplomprüfung),学士学位(Bachelor),硕士学位(Master)。 


统计学
 

专业简介

对于许多学科(医学、生物学、其他自然科学、经济学、工程科学、心理学、社会学、考古学、教育学和生态学)来说,统计的方法都是必不可少的。统计学的一个重要任务就是对各种各样的检查和实验作出计划、实施和评价。即使在测量所得数据中含有不可控制的意外因素的影响,我们仍然可以利用这些数据得到事实之间一定的联系。举一个例子来说明这个问题:一种新药只有当它的药效可以被医学研究结果证明时,它才允许被使用。法律规定,对此类实验进行计划和评价时必须运用统计的方法。这时测量的错误和被检查的病人的不同情况都可能成为意外的影响因素。尽管同一种药对于不同的病人产生的疗效并不相同,但是我们仍然可以用统计的方法来检验这种药是否能够减轻整组实验被试者的病情。

   
统计结论的得出要运用有时费用很高的数学和计算机技术,要求统计人员对统计对象所属领域和研究对象本身的数据确切的了解,运用适当的数据获取办法。这就意味着从事统计工作的人员要有丰富的跨专业知识。统计学这门非常实用,同时对理论又有很高要求的学科的灵活性和困难性都在于此。统计学和数学之间这个本质的区别在高年级专业课程阶段中的大实验课中表现得尤为明显。在其他许多专业,如数学、统计学、生物学和信息学中,学生也可以将统计学作为一个专业学习重点加以研究。

就业前景

统计学的毕业生主要在以下领域内工作:医学研究、市场和社会调查领域,银行和保险公司。另外,高等学校、研究机构、制造业和其他几乎所有的经济部门都有许多就业机会。

综合性大学和应用科学大学专业设置

标准学习年限:9个学期。在应用科学大学学习为8个学期(包括1个实习学期)。

基础阶段学习:数学分析、线性代数、统计方法、描述统计和抽样办法、数学统计和概率计算、编程、线性模型和变量分析,副修专业(应用领域)。

专业阶段学习:高级随机方法(用于调节偶然性事件的影响),无参数的、多变量的、排序的方法,试验计划,质量保证,随机过程(尤其是时间顺序分析排队和仓库保管过程),抽样方法,数据分析,利用计算机进行统计,在人口统计学和传染病学中运用的统计方法,在一个应用领域内的数量方法和项目研究,确定专业研究方向(如在多特蒙德大学可以研究生物统计、经济统计和技术统计),用案例分析方式进行的实习(持续时间较长),讨论课和副修专业。

毕业学位:硕士考试(Diplomprüfung),硕士考试(Magisterprüfung)(仅限副修专业),学士学位(Bachelor),硕士学位(Master)。


加工技术/化学工程

专业简介

加工技术是关于物质转变的技术。它对物理过程(尤其是力学和热学过程)、化学过程和生物过程进行研究和模仿。它的研究目的就是对各种加工工序和对相应的机械仪器的操作过程进行最佳的安排。这些对于热工学和燃料学同样适用。如果我们排除电加热的情况,热工学和燃料学包含的范围极广,从家庭采暖到工业中的过程加热和燃料配制都离不开这两门学科。在最近一个时期内,生态技术 (Link above)和生物工艺学得到了快速的发展。

生物工艺学(链接到 ·生物科学,生物工程)变得越来越重要。借助于微生物学、生物化学和工程科学知识,它对生物系统,尤其是微生物进行研究,以达到研制出制造细胞和组织(生物物质)、细胞组成物质(如酶)、细胞生成物(如酵母、乙醇、柠檬酸、抗生素)和减少有害物质的技术(净化器)。从70年代中期开始,主要由于基因技术的产生,生物工艺学得到了飞速发展。现在人们将之视为对农业、食品加工业、医学、药学、能源经济和生态学有导向意义的最重要的科学技术。

加工技术由于包括设备制造与规划两个研究领域,所以同机器制造有一定的联系。而化学工程(化学技术)则强调化学的方面。化学工程的研究任务包括生产基本的化学药品,如硫酸、硝酸、氨、乙酰等,制造化肥和保鲜剂。因此,化学工程和应用(技术)化学的研究常有交叉重叠。

加工技术或化学工程、为金属加工设计的生产、制造、加工工艺及工业工程学这几个专业联系相当紧密,很难区分。

大多数综合性大学和应用科学大学只在加工技术和化学工程这两个专业中择其一开设课程,只有为数不多的高等学校才同时开设两个专业。只有到了专业学习阶段后,才会对各个专业研究方向加以严格区分。

大学内的加工技术系或化学工程系主要讲授以下内容:热学和力学的基本方法,如精馏、蒸馏、冷却、萃取、研磨、用离心机分离; 开发物质转变技术;组装、规划和操作工艺设备;劳动保护和机械操作稳定性。应用科学大学讲授的重点是组装和生产技术知识。

就业前景

加工技术系或化学工程系的毕业生主要在以下领域内工作:

1. 运用加工技术的行业,如化学和药学工业,石油化学工业,钢铁工业,人工材料工业,建筑材料工业,玻璃陶瓷工业,造纸工业,纤维素工业,纺织工业,食品制造业,能源供应企业,废弃物处理企业,采矿业中的洗选精炼企业。

2. 设计、生产、组装加工技术机械和设备的企业。

3. 监督审查局,技术监督协会

4. 工程师事务所或专家事务所的职员,或成为自由职业者。

综合性大学专业设置

标准学习年限:910个学期(硕士毕业(Diplomabschluss))。学习67个学期考试合格可获学士学位(Bachelor)。

实习:26周,一般情况下只须在入学之前完成部分实习,其余部分应在中期考试(Vorprüfung)和毕业考试(Hauptprüfung)之前结束。

基础阶段学习:以下学科的讲授课、练习课和实验课:数学、数值计算、物理、化学、物理化学、力学、流体力学、热力学和技术基础。

专业阶段学习:化学、热传导,化学的、热学的和力学的加工技术,过程控制和设备技术,机器仪器技术,测量和调节技术,过程控制信息学专业学习;在上述的专业领域中选取一项作为专业研究方向;相关领域(如机械制造、化学、物理、数学、电工学)的中期考试(Diplomvorprüfung)也可以得到承认,可以据此进入专业阶段的学习。

毕业学位:硕士考试(Diplomprüfung),学士学位(Bachelor),硕士学位(Master)。

应用科学大学专业设置

标准学习年限:一般为8个学期(包括12个学期的实习)。学习67个学期考试合格可获学士学位(Bachelor)学位。

实习:请向具体院校咨询。

基础阶段学习:以下学科的讲授课和练习课:基础机器制造学,数学,物理,化学,物理化学,原料学,电工学,流体动力学,热学,电子数据处理。

专业阶段学习:调控技术,电工学(包括电子学),热工学,工业管理学;在下面几个领域内确定专业研究方向:热程序加工技术(烘干技术,石油精炼,制冷技术),化学程序加工技术和机械程序加工技术(切碎技术,分离技术,簇集技术),仪器制造,设备技术,化学技术,合成材料技术,食品技术,生物工艺学。

毕业学位:硕士考试(Diplomprüfung),学士学位(Bachelor)。

资料来源:http://www.daad.org.cn/2_2_2.htm