Achtung:

Sie haben Javascript deaktiviert!
Sie haben versucht eine Funktion zu nutzen, die nur mit Javascript möglich ist. Um sämtliche Funktionalitäten unserer Internetseite zu nutzen, aktivieren Sie bitte Javascript in Ihrem Browser.

Universität Kassel
Leuphana Universität Lüneburg
Universität Paderborn
Foto: Adelheid Rutenburges Bildinformationen anzeigen

Foto: Adelheid Rutenburges

AG Mathematik in den Ingenieurwissenschaften

Ziele und Vorhaben der Arbeitsgruppe

Die Arbeitsgruppe konzentriert sich auf die Ingenieurmathematik in der Studieneingangsphase. Neben unterschiedlichen Eingangsvoraussetzungen der Studierenden und der daraus resultierenden Heterogenität des mathematischen Fachwissens kommt in der Ingenieurmathematik die Schwierigkeit hinzu, technische Sachverhalte in eine mathematische Form zu übersetzen. Diese kann dann mit Hilfe mathematischer Methoden bearbeitet und anschließend „rückübersetzt“ werden. 

In der Arbeitsgruppe werden zwei Teilprojekte mit unterschiedlichen Motivationen durchgeführt. Beide Projekte konzentrieren sich auf spezifische Entwicklungsarbeiten mit anschließender Erprobung und Evaluation. Dabei werden u. a. die folgenden Aspekte gemeinsam untersucht:

  • Eingangsvoraussetzungen der Studierenden wie mathematisches Fachwissen, verwendete Lernstrategien und Motive für die Studienwahl;

  • Lern- und Arbeitsverhalten, Lernschwierigkeiten, Entwicklung der Studienmotivation sowie mathematischer Kompetenzen von Studierenden im ersten Studienjahr.

 Zur Vorstellung der AG Ing-Math gibt es ein Poster

Weiterhin sind der AG zwei assoziierte Projekte zugeordnet.  

Arbeitsziele:

  • Betonung des Einsatzgebietes der Mathematik in den Ingenieurwissenschaften: Vorbereitung der Studierenden auf Modellieren, Simulieren und Interpretieren von Problemstellungen und Lösungen;

  • Zeitliche Umstrukturierung der Lerninhalte, um eine Anpassung der benötigten Mathematik in den parallel stattfindenden grundständigen Lehrveranstaltungen zu erreichen;

  •  Umgestaltung der Lerninhalte bzgl. ihrer Relevanz; ·

  • Veranschaulichung der Mathematik durch ingenieurwissenschaftliche Anwendungsbeispiele und deren durchgängige Integration in die einzelnen Themen der Veranstaltung. 

  • anwendungsbezogenen Grundlagenforschung zur Kompetenzmodellierung und –entwicklung bezogen auf Mathematik und ihre Verwendung in den Ingenieurwissenschaften

  • Schaffung von Grundlagen für eine Kompetenzdiagnostik, die als Basis für die Gestaltung und Evaluation von Lehrinnovationen dienen kann.

Laufende Projekte

LEMMA

Lehrinnovationen zur Mathematikausbildung in der Elektrotechnik Im Rahmen des Projekts soll ein bestehendes Online-Angebot zur Vermittlung von Mathematikkenntnissen innerhalb ingenieurwissenschaftlicher Lehrveranstaltungen um kurze Videolehreinheiten ergänzt werden. Darüber hinaus soll der Ansatz auf das Masterstudium der Elektrotechnik ausgedehnt werden. [weitere Informationen]

Dissertationsprojekte innerhalb der AG

Kompetenzen bei mathematikhaltigen ingenieurwissenschaftlichen Anwendungsaufgaben in der Studien-eingangsphase

Jörg Kortemeyer, Universität Paderborn

In der Dissertation sollen die mathematischen Kompetenzen untersucht werden, die Elektrotechnik-Studierende beim Aufgabenlösen in der Elektrotechnik benötigen. Es wird erforscht, wie sich diese Kompetenzen zu den in den Mathematikvorlesungen vermittelten Kompetenzen verhalten und wie man das Verhältnis bzw. die Schnittstelle von Mathematik und Elektrotechnik fassen kann.
[weitere Informationen]

Abgeschlossene Projekte

Situierter Erwerb von Mathematikkenntnissen in den Ingenieurwissenschaften

Beim Einstieg in den Bachelorstudiengang Elektrotechnik werden mathematische Fertigkeiten benötigt, die teilweise deutlich über die Schulmathematik hinausgehen, aber erst später in der Mathematiklehre behandelt werden. Resultierend wurde im Rahmen des Teilprojekts ein abgestimmtes Blended Learning Szenario entwickelt und erprobt, welches die Vermittlung von Mathematikkenntnissen innerhalb ingenieurwissenschaftlicher Lehrveranstaltungen erlaubt. [weitere Informationen]

KoM@ING

Das Ziel des BMBF-geförderten Projekts KoM@ING – Teilprojekt Paderborn - ist die kompetenzorientierte Analyse und Modellierung von mathematischen Problemlöseanforderungen bei elektrotechnischen Aufgabenstellungen in Grundlagenvorlesungen elektrotechnischer Studiengänge.
[weitere Informationen]

Mathematik für Maschinenbauer: Integration des Modellierens in ingenieurwissenschaftlichen Zusammenhängen

Das Projekt untersucht und entwickelt spezielle Anwendungsaufgaben für die Veranstaltung „Mathematik für Maschinenbauer“. Das Hauptziel besteht darin, dass die Studierenden der ersten Semester den Zusammenhang zwischen Mathematik und den Fachvorlesungen erkennen sollen und durch auf sie angepasste Aufgaben motiviert werden sich intensiver mit der für sie relevanten Mathematik auseinander zu setzen. Dabei soll sowohl die mathematischen, als auch in passendem Rahmen die ingenieurwissenschaftlichen Inhalte und die Argumentations- und Modellierungsfähigkeiten geübt werden.
[weitere Informationen]

Entwicklung und Erprobung eines Konzepts zur Erstellung anwendungsorientierter Aufgaben für die Mathematikveranstaltungen der Ingenieurstudiengänge im ersten Studienjahr

Paul Wolf

Das Projekt untersucht und entwickelt spezielle Anwendungsaufgaben für die Veranstaltung „Mathematik für Maschinenbauer“. Das Hauptziel besteht darin, dass die Studierenden der ersten Semester den Zusammenhang zwischen Mathematik und den Fachvorlesungen erkennen sollen und durch auf sie angepasste Aufgaben motiviert werden sich intensiver mit der für sie relevanten Mathematik auseinander zu setzen. Dabei soll sowohl die mathematischen, als auch in passendem Rahmen die ingenieurwissenschaftlichen Inhalte und die Argumentations- und Modellierungsfähigkeiten geübt werden.
[weitere Informationen]

Publikationen der AG Ing-Math

Publikationen

Hennig, M., & Mertsching, B. (2014): E-Learning gestützte Mathematiklehre innerhalb ingenieurwissenschaftlicher Lehrveranstaltungen. In: HRK Nexus Tagung: Abgucken erlaubt! Transfer von Studienreformprojekten zur Mathematik in der Ingenieurausbildung. Hannover.

Hennig, M.; Hoppenbrock, A.; Kortemeyer, J.; Mertsching, B.; Oevel, G. L. (2014). Werkstattbericht der Arbeitsgruppe "Mathematik in den Ingenieurswissenschaften". In Wassong, T.; Frischemeier, D.; Fischer, P.R.; Hochmuth, R.; Bender, P. (Hrsg.): Mit Werkzeugen Mathematik und Stochastik lernen - Using Tools for Learning Mathematics and Statistics, pp. 453-462, Wiesbaden, Springer Spektrum. 

Hennig, M., & Mertsching, B. (2011): Situierter Erwerb von Mathematikkenntnissen. In: Tagungsband zur TeachING-LearnING.EU Fachtagung: Next Generation Engineering Education. Aachen. 

Hennig, M., & Mertsching, B. (2012). Situated Acquisition of Mathematical Knowledge - Teaching Mathematics within Electrical Engineering Courses. In: Proceedings of the 40th Annual Conference of the European Society for Engineering Education. Thessaloniki, Griechenland. 

Hennig, M., & Mertsching, B. (2012): Vermittlung von Mathematikkenntnissen im Kontext ingenieurwissenschaftlicher Fachlehre. In: Tagungsband zur TeachING-LearnING.EU Fachtagung: LearnING by doING - Wie steigern wir den Praxisbezug in den Ingenieur-wissenschaften?. Bochum. 

Hennig, M., & Mertsching, B. (2013): Einsatz eines Wikis zur Vermittlung von Mathematikkenntnissen in den Grundlagen der Elektrotechnik. In: 2. khdm-Arbeitstagung: Mathematik im Übergang Schule/Hochschule und im ersten Studienjahr. Paderborn. 

Hennig, M., Gaspers, D., & Mertsching, B. (2013). Interactive WebGL-based 3D visualizations for situated mathematics teaching. In: Proc. of the 12th Information Technology Based Higher Education and Training Conference. Antalya, Türkei. 

Hennig, M., & Mertsching, B. (2013): Ein Blended Learning Ansatz zur situierten Vermittlung von Mathematikkenntnissen. In: Tagungsband zur TeachING-LearnING.EU Fachtagung: MovING forward - Engineering Education from Vision to Mission. Dortmund. 

Mertsching, B., & Hennig, M. (2013): Situierter Erwerb von Mathematikkenntnissen in den Ingenieurwissenschaften am Beispiel der Grundlagen der Elektrotechnik. In: Mit Werkzeugen Mathematik und Stochastik lernen, Springer. 

Wolf, P., Biehler, R. (2014). Anwendungsorientierte Aufgaben für die Erstsemester-Mathematik-Veranstaltungen im Maschinenbaustudium, khdm-Report: Nr. 03-14. Kassel: Universitätsbibliothek Kassel. 

Ansprechpartner

Jörg Kortemeyer
Universität Paderborn

Büro:          J2.314
Telefon:     (+49) 5251 - 60-2659
Email:        kortemey@math.upb.de

Wissenschaftler/innen

Prof. Dr. Rolf Biehler
Prof. Dr. Andreas Eichler
Prof. Dr. Reinhard Hochmuth
Prof. Dr. Bärbel Mertsching
Prof. Dr. Gudrun Oevel
Prof. Dr. Hans-Georg Rück
Prof. Dr. Niclas Schaper
Dr. Kerstin Hesse
Julia Gradwohl
Markus Hennig
Jörg Kortemeyer
Jana Peters