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Leibniz Universität Hannover
Universität Kassel
Universität Paderborn
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Foto: Adelheid Rutenburges

LEMMA - Lehrinnovationen zur Mathematikausbildung in der Elektrotechnik

Ziele des Projekts
Studierende im ersten Abschnitt des Bachelorstudiengangs Elektrotechnik, aber auch internationale Studierende in englischsprachigen Masterstudiengängen der Elektrotechnik, verfügen oft nicht über fundierte mathematische Kenntnisse, um die jeweiligen Fachthemen methodisch bearbeiten zu können. Weiterhin gehen die benötigten Mathematikkenntnisse häufig über die Schulmathematik beziehungsweise die Inhalte eines Bachelorstudiengangs hinaus. 

Um diese Lücken zu schließen, wurde in einem vorherigen Projekt (Situierter Erwerb von Mathematikkenntnissen in den Ingenieurwissenschaften) ein Blended Learning Szenario zur Vermittlung von Mathematikkompetenzen innerhalb ingenieurwissenschaftlicher Lehrveranstaltungen entwickelt und evaluiert („GET A Wiki“). Die Studierenden finden hier die Mathematikinhalte im technischen Kontext der Lehrveranstaltung „Grundlagen der Elektrotechnik A“ in einer für das Selbststudium aufbereiteten Form, ohne sich mit einem kompletten Mathematiklehrbuch auseinandersetzen zu müssen. Der Erfolg gibt dem Ansatz recht: die Durchfallquote in der zugehörigen Klausur konnte signifikant gesenkt werden. 

Im Rahmen des Projekts LEMMA wird das bestehende Online-Angebot um audiovisuelle Anteile (Videolehreinheiten) ergänzt. Dabei werden innovative 3D Animationen insbesondere zur Förderung der Modellierungskompetenz sowie dem Umgang mit mathematischen Symbolen und Formalismen entwickelt und evaluiert. Diese Kompetenzen sollen mit Hilfe der Vorteile innovativer 3D Lehrvideos und Animationen gezielt gefördert werden. Mit Hilfe von dreidimensionalen Darstellungen und Animationen, in denen gezielt einzelne Teile (z. B. Hüllflächen oder differentielle Elemente) dynamisch hervorgehoben und unmittelbar mit den zugehörigen mathematischen Zusammenhängen in Verbindung werden können, wird dieser Prozess im Vergleich zu konventionellen Darstellungsformen deutlich anschaulicher. Darüber hinaus zeigt sich, dass Studierende bereits sehr häufig Videos in ihren Lernprozess integrieren.

Darüber hinaus wird der Ansatz auf die Veranstaltung "Robotics" im Masterstudium der Elektrotechnik ausgedehnt, in der die Studierenden vertiefte mathematische Kenntnisse aus der linearen Algebra benötigen.

Weitere Informationen zu diesem Projekt finden Sie hier.

Links zu verwandten Projekten
Situierter Erwerb von Mathematikkenntnissen in den Ingenieurwissenschaften: 

http://www.khdm.de/ag-ing-math/situierter-erwerb-von-mathematikkenntnissen-in-den-ingenieurwissenschaften/

I-WIRE – Internationalization through Web-based Interactive Robotics Education:
https://www.khdm.de/ag-ing-math/diss-henning/

Publikationen

Hennig, M., & Mertsching, B. (2017). Innovative 3D Animations for Teaching Electromagnetic Field Theory and its Mathematics in Undergraduate Engineering. Proc. of the 3rd International Conference on Higher Education Advances (HEAd’17), Valencia, Spain.

Hennig, M., Mertsching, B., & Hilkenmeier, F. (2015). Situated mathematics teaching within electrical engineering courses. European Journal of Engineering Education, 40(6), 683-701.

Hennig, M., Mertsching, B. (2015). Integration multimedialer Lehrmaterialien zur Mathematikausbildung innerhalb ingenieurwissenschaftlicher Lehrveranstaltungen.
Tagungsband zur  44. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Hochschuldidaktik.

Mertsching, B., Hennig, M. (2015). Lehrinnovationen zur Mathematikausbildung in der Elektrotechnik: Mathematiklehre innerhalb ingenieurwissenschaftlicher Lehrveranstaltungen. Tagungsband zur  44. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Hochschuldidaktik.

Ansprechpartner

Markus Hennig
Universität Paderborn

Raum:       D3.235
Telefon:     +49 5251 60-2765
E-Mail:       menge(at)math.upb(dot)de

Wissenschaftler/innen

Prof. Dr. Bärbel Mertsching
Markus Hennig