Prof. Dr. rer. nat. Michael Knorrenschild
FB Elektrotechnik & Informatik
Hochschule Bochum
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Math FAQ
Hier finden Sie meine Antworten auf Fragen und Bemerkungen von
Studierenden, die mir häufiger in meinen Lehrveranstaltungen zu
Ohren kommen. Meine Antworten beruhen auf eigenen langjährigen
Lehrerfahrungen im Bereich Mathematik für Ingenieure im In- und
Ausland und vielen Gesprächen mit Kollegen und Kolleginnen und
Vertretern der Industrie. Sie stellen meine persönliche Meinung
dar (nicht zu verwechseln mit der Meinung des Fachbereichs oder der
Hochschule).
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- go
Welcher Taschenrechner ist für die Mathematik-Lehrveranstaltung zu empfehlen?
- go
Man hört immer Mathematik sei das schwierigste Fach im ganzen
Studium; stimmt das?
- go
Was kann ich vor Beginn des Studiums tun, damit ich in Mathe nicht
gleich den Anschluß verliere?
- go
Warum sind denn die Durchfallquoten in den Mathe-Klausuren so hoch?
- go
Braucht man denn später als Ingenieur überhaupt das, was man
in den Mathe-Vorlesungen lernt?
- go
Ich bin ja bereit viel zu tun in Mathematik, aber in den anderen
Fächern ist auch soviel zu tun, und dann noch die Praktika, wie
soll ich das nur alles schaffen?
- go
In Klausuren bin ich manchmal so nervös, dass ich gar nicht klar
denken kann und falle dann durch, obwohl ich gut vorbereitet bin. Was
kann ich dagegen tun?
- go
Gibt es ein Skript, und wenn ja, wo kann ich das bekommen?
updated Apr 8, 2010
-
Welcher Taschenrechner ist für die Mathematik-Lehrveranstaltung zu empfehlen?
- In der Mathematik geht es weniger darum zu rechnen (dafür gibt es Computer),
sondern zu verstehen was und warum wie zu rechnen ist. Kleinere Rechnungen
(auf Schulniveau) kommen mal vor, dienen aber eher dazu, das Gefühl für Zahlen
und Größenordnungen zu schulen. Heutzutage sind Taschenrechner so preiswert,
dass sich auch mathematisch nicht bewanderte leistungsfähige Taschenrechner
beschaffen, damit arbeiten und den Blick für die Realität dabei
verlieren. Sprich: der Benutzer verliert den Überblick, was er da überhaupt
rechnet. Und damit sinkt(!) das Gefühl für Zahlen, Größenordnungen und
Rechenabläufe ab. Hilfreich dagegen sind einfache Taschenrechner wie der
TI-30
eco RS (ca. 15€). Hier muss der Benutzer vor der Rechung ein Minimum an
Denkarbeit selbst leisten, wodurch das Verständnis für Rechenabläufe
gefördert wird. Was für jeden, der ein Studium rund um Computer im Auge hat,
absolut notwendig ist. Das Arbeiten mit einem solchen Taschenrechner - aber
nicht mit anderen leistungsfähigeren(!) - hilft also beim Verständnis, und
noch dazu macht es Spaß.
-
Man hört immer Mathematik sei das schwierigste Fach im ganzen
Studium; stimmt das?
- Was heißt denn "schwierig" eigentlich? Zweifellos muß
man mathematische Methoden anders lernen als viele andere
Fächer. Diese Umstellung bereitet manchen Schwierigkeiten. Die
Anwendung von mathematischen Methoden lernt man nicht durch
Auswendiglernen von
Formeln. Vielmehr kann man mathematische Methoden kaum vernünftig
anwenden, wenn man sie nicht verstanden hat. Meine Lehrmethoden zielen
daher weniger auf Ihr Auswendiglernen als auf Ihr Verständnis
der Methoden. Ob Sie eine Aufgabe verstanden haben, erkennen Sie u.a.
daran, dass Sie die gleiche Aufgabe, wenn Sie Ihnen nur mit anderen
Zahlen und Bezeichnungen vorgelegt wird, sofort locker lösen
können. Oder wenn Sie den Lösungsweg einem anderen
Studierenden, der die Aufgabe noch nicht kennt, erklären
können ohne sich zu verhaspeln (die oft erwähnte Situation
"ich habe es ja verstanden, kann es aber grad nicht erklären"
gibt es nach meiner Erfahrung nicht!). Es kommt daher wesentlich
darauf an, dass Sie beim Lösen von Aufgaben wissen, was Sie
eigentlich tun - und dementsprechend sind auch die Aufgaben in meinen
Klausuren gestellt. Rechenfehler in Umformungen führen (wenn es
nicht zuviele sind) nicht oder kaum zu Punktabzug. Wesentlich ist
dagegen das prinzipiell richtige Vorgehen.
-
Was kann ich vor Beginn des Studiums tun, damit ich in Mathe nicht
gleich den Anschluß verliere?
- Wiederholen Sie die Grundlagen der Schulmathematik. Es ist
unabdingbar, dass Sie absolut sattelfest sind in
- Bruchrechnen
- Rechnen mit negativen Zahlen (was ist a-(b-c)?)
- Potenzrechenregeln
- binomische Formeln
- Funktionen (was heißt y=f(x), wie stellt man das dar?).
- e-Funktion, Logarithmus
Absolut sattelfest heißt: Sie können diese Dinge im Schlaf,
auch in Streßsituationen werden Sie mit diesen Begriffen nicht
unsicher. Es reicht definitiv nicht, wenn Sie mit diesen Dingen nur
"so halbwegs" vertraut sind.
Anmerkung: die Studierenden, die in den Klausuren Schwierigkeiten
haben, sind zum großen Teil solche, die eben nicht absolut
sattelfest sind (und es nicht merken!!).
Je nach Ihrer mathematischen Vorbildung kann es auch sinnvoll sein,
an den vor Beginn des Wintersemesters angebotenen Vorkursen
teilzunehmen.
-
Warum sind denn die Durchfallquoten in den Mathe-Klausuren so hoch?
- Sind Sie das? Wie berechnen Sie denn die Durchfallquote? Nehmen
wir mal den Quotienten "Anzahl nicht-bestandener Klausuren/ Anzahl
Teilnehmer". In Wiederholungsklausuren ist dieser normalerweise
höher als wenn die Klausur erstmalig angeboten wird. Grund: die
besseren Studierenden sind schon abgeschöpft. Wenn man in einer
erstmaligen Klausur sagen wir 50% Durchfallquote hat, und die 50%
durchgefallenen schreiben eine gleichschwierige Wiederholungsklausur,
so werden dort eben nicht wieder 50% durchfallen, sondern
logischerweise einige mehr, denn die Teilnehmer sind nicht mehr
repräsentativ für den Durchschnittstudierenden.
Aussagekräftiger sind m.E. andere Zahlen: die Durchfallquote in
ALLEN Klausuren unter den Studierenden, die regelmäßig an
der Übung teilnehmen, ist sehr gering, ca. 10% bis max. 20%.
Daran sehen Sie, dass der Schwierigkeitsgrad von Klausuren
nicht an der normalen Durchfallquote gemessen werden kann. Vielmehr
sehen Sie, dass bei richtiger Vorbereitung kaum Probleme
auftreten. "Richtig" heißt dabei nicht unbedingt "viele Stunden".
Wie Sie Aufgabenstellungen am günstigsten angehen, erfahren Sie
in der Übungsstunde (denn dort sind Sie selbst aktiv).
-
Braucht man denn später als Ingenieur überhaupt das, was man
in den Mathe-Vorlesungen lernt?
- Sicher werden Sie viele Formeln, die Ihnen in der
Mathematik-Vorlesung begegnen, später nicht mehr
benötigen. Aber das gilt natürlich genauso auch für viele
Formeln, die Sie in anderen Fächern kennenlernen, und
woher wollen Sie wissen, welche der Formeln es
sind, die Sie nicht mehr brauchen, und welche die sind, die Sie noch
brauchen?
Das Studium muß eine gewisse Breite abdecken, um dem Absolventen die
Anpassungsfähigkeit an die Herausforderungen eines sich immer
schneller verändernden Arbeitsmarkts mitzugeben. Wer nur erfolgreich
ein Schmalspurstudium absolviert, wird zum Scheitern verurteilt
sein. Denken Sie daran, warum die Dinosaurier ausgestorben sind...
In den Lehrveranstaltungen wird wo immer möglich auf Anwendungen
in der Elektrotechnik bezug genommen. Ein vollständige
Bearbeitung eines technischen Problems kann jedoch in der
Mathematik-Veranstaltung aus zeitlichen Gründen keinen Platz
finden; dies bleibt den anderen Lehrveranstaltungen
vorbehalten. Wichtig ist, dass Sie das Prinzip dahinter erkennen,
damit Sie in der Lage sind, die mathematischen Methoden selbst zur
Anwendung zu bringen.
Außerdem: in der Mathematik lernen Sie weit mehr als den
nur den Umgang mit mathematischen Methoden. Es geht weniger um die
Vermittlung von Wissen, sondern vielmehr um Fähigkeiten. Dazu
zählen auch sogenannte Schlüsselqualifikationen, wie z.B.
strukturiertes Denken, analytisches und systematisches
Herangehen an Problemstellungen, Formulieren von Ergebnissen und
Vorgehensweisen. Die hervorragende Eignung von Mathematik zur
Vermittlung dieser Fähigkeiten ist schon seit den alten Griechen
bekannt, und daher hat auch in einem verantwortungsbewußt
gestalteten Studiengang das Fach Mathematik einen festen Platz.
Vertreter aus Wissenschaft und Industrie fordern zu Recht eine solide
Grundlage in Mathematik in der Ingenieur-Ausbildung. Die
Einführung von Fächern, die unter den Sammelbegriff
"Schlüsselqualifikation" fallen, bringt daher nicht unbedingt
neues, sondern - gemäß dem heutigen Trend -
altbewährtes unter neuem Etikett nochmal auf den Tisch, mit dem
Unterschied, dass es nun losgelöst vom eigentlichen Studienfach
gelehrt ist. Ob das die Vermittlung der Schlüsselqualifikationen
erleichtert, bleibt abzuwarten.
-
Ich bin ja bereit viel zu tun in Mathematik, aber in den anderen
Fächern ist auch soviel zu tun, und dann noch die Praktika, wie
soll ich das nur alles schaffen?
- Das Studium ist vom Verlaufsplan her als Vollzeitstudium
konzipiert. Wenn Sie 26 Wochenstunden Veranstaltungen im Stundenplan
haben, bedeutet das nicht, dass Sie nach 26 Stunden pro Woche
genügend für Ihr Studium getan haben. Es wird ein gewisser
Anteil an Selbststudium erwartet, z. B. Wiederholung des
Vorlesungsstoffes, Vorbereitung von Übungen und Praktika,
usw.. Wenn Sie während des Studiums arbeiten müssen (oder
wollen), dann wird es eng (schließlich wollen Sie ja auch am
Wochenende ein paar Stunden Freizeit haben, oder?). In diesem Fall
können Sie i. a. nicht erwarten, im Zeitplan Ihres Studiums zu
bleiben.
-
In Klausuren bin ich manchmal so nervös, dass ich gar nicht
klar denken kann und falle dann durch, obwohl ich gut vorbereitet
bin. Was kann ich dagegen tun?
- Erstmal sollten Sie ganz ehrlich prüfen, ob Sie wirklich gut
vorbereitet waren (dabei unterstütze ich Sie gerne).
Etwas Nervosität am Anfang einer Klausur ist normal. In meinen
Klausuren gibt es meist kleine, ganz leichte Aufgaben, an denen man
sich "warm" rechnen kann (diese Aufgaben sind auch sofort als "klein,
ganz leicht" erkennbar). Danach sollte die Nervosität
weitgehend weg sein. Wenn das nicht der Fall ist, könnte das
Problem tiefer liegen; das könnten wir in einem persönlichen
Gespräch klären. In komplizierteren Fällen empfiehlt
sich die Hilfe der
Beratungsstelle der Ruhr-Uni für Studierende
in Anspruch zu nehmen. Als FH-Student sind Sie dazu berechtigt.
Dort gibt es psychologisch geschulte Kräfte, die Ihnen gerne
weiterhelfen.
-
Gibt es ein Skript, und wenn ja, wo kann ich das bekommen?
- Alle mathematischen Inhalte der Vorlesung Mathematik I finden Sie
in meinen drei Büchern (siehe meine Bücherliste).
Teilweise finden Sie dort auch einige Inhalte von Mathematik II und
Ingenieurmathematik. Arbeitstechniken, die einen immer größeren Anteil
ausmachen, finden Sie in meinen aktuellen Büchern kaum.
Die Themen in meinen Büchern sind viel ausführlicher dargestellt als ich es in
der Vorlesung machen kann. Wer mit Büchern umgehen kann, dem werden sie
hilfreich sein. Im übrigen wissen Sie
aus der Lerntheorie (siehe z.B. das Buch von F. Vester auf
meiner Bücherliste), dass der neue Stoff über möglichst viele
Sinneskanäle vom Lernenden aufgenommen werden sollte: z.B. visuell (auf die
Tafel schauend) und auditiv (dem Dozenten zuhörend). Das Mitschreiben
beliefert einen dritten Kanal, den taktilen. Das eigenhändige Mitschreiben
fördert die Auseinandersetzung mit dem Stoff, das Erkennen von Strukturen in
Formeln und Texten, die Vertrautheit mit Schreibweisen. Diesen Lernweg sollten
Sie im Interesse Ihres Lernerfolgs nicht vernachlässigen.
Haben Sie eine Frage, die hier nicht beantwortet ist? Oder nicht
genügend beantwortet ist? Haben Sie Kommentare zu den Fragen oder
Antworten?
Wenn ja, dann freue ich mich über Ihre Rückmeldung unter
michael.knorrenschild@fh-bochum.de, damit ich diesen FAQ ggf.
ergänzen kann. Diese Seite ist für Sie geschrieben, daher ist
Ihr Input wichtig.
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last update: Aug 10, 2011