Das Mathe-Praxis-Buch Wie Ingenieure Mathematik anwenden - Projekte
Viele Studierende der Ingenieurwissenschaften beklagen, dass sie in Grundlagenvorlesungen zur Mathematik nicht erkennen, wozu sie die Techniken in ihrem Fach benötigen. Das vorliegende Buch zeigt an vier spannenden Anwendungen aus den Bereichen Regelungst
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Das MathePraxis-Buch Wie Ingenieure Mathematik anwenden – Projekte für die Bachelor-Phase
Springer-Lehrbuch
¨ H¨arterich · Aeneas Rooch Jorg
Das Mathe-Praxis-Buch Wie Ingenieure Mathematik anwenden – ¨ die Bachelor-Phase Projekte fur
J¨ org H¨ arterich Ruhr-Universit¨ at Bochum Bochum, Deutschland
Aeneas Rooch Ruhr-Universit¨ at Bochum Bochum, Deutschland
ISBN 978-3-642-38305-2 DOI 10.1007/978-3-642-38306-9
ISBN 978-3-642-38306-9 (eBook)
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet u ¨ber http://dnb.d-nb.de abrufbar. Springer Vieweg c Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich gesch¨ utzt. Jede Verwertung, die nicht ausdr¨ ucklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung ¨ des Verlags. Das gilt insbesondere f¨ ur Vervielf¨ altigungen, Bearbeitungen, Ubersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten w¨ aren und daher von jedermann benutzt werden d¨ urften. Gedruckt auf s¨ aurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Springer Spektrum ist eine Marke von Springer DE. Springer DE ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media www.springer-vieweg.de
Vorwort Mathematik spielt in allen ingenieurwissenschaftlichen Studieng¨angen eine zentra¨ le Rolle. Ublicherweise jedoch werden mathematische Konzepte und Techniken in den ersten Semestern auf Vorrat gelernt, ohne dass die Relevanz f¨ ur das eigentliche Studienfach deutlich wird. Viele Studentinnen und Studenten verstehen nicht, warum sie sich mit abstrakter und schwieriger Mathematik besch¨aftigen sollen, da sie keine Anbindung des Stoffes an technische Fragen und damit keinen Nutzen sehen; dies kann dazu f¨ uhren, dass sie ihre Motivation und ihr Interesse verlieren und im Extremfall sogar ihr Studium abbrechen. Aus diesem Grund haben wir an der Ruhr-Universit¨at Bochum das interdisziplin¨ are Programm MathePraxis entwickelt. Es richtet sich an Anf¨angerinnen und Anf¨ anger in technischen Studieng¨ angen, denen wegen des mangelnden Anwendungsbezugs zunehmend die Motivation fehlt oder die einfach mehr u ¨ ber die Mathematik in ihrem Fach erfahren m¨ ochten. Denn h¨aufig fragen zuk¨ unftige Ingenieure1 in mathematischen Lehrveranstaltungen: Wozu braucht man das?“ Die ” Antworten jedoch, die Mathematikdozenten geben, stellen sie unserer Beobachtung nach selten zufrieden; und in der Tat haben die meisten Mathematiker h¨ochstens eine vage Vorstellung davon, wie mathematische Techniken im Ingenieursalltag benutzt werden. Erst in sp¨ ateren Semestern haben die Studentinnen und Studenten ausreichend Grundlagen in Mathematik, Physik und Technik erlernt, um Prax
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