Digitallabor Mathematik für die Chemie

Viele Studierende im Fach Chemie haben Defizite in mathematischen Grundlagen, da im Curriculum häufig eine direkte Verknüpfung mit der Anwendung in der Chemie fehlt. In den bisherigen Curricula werden außerdem selten ausreichende Möglichkeiten zum Erlernen von Programmierfähigkeiten geboten, die angesichts der wachsenden Bedeutung von Computermodellen und disruptiver Technologien wie Quantencomputing und Künstlicher Intelligenz in der Chemie dringend benötigt werden. Das Ziel unseres Projekts ist ein modulares und adaptives Digitallabor, in dem Studierende für die Chemie relevante mathematische Konzepte eigenständig in Python-Programmen umsetzen und direkt mit einem chemischen Kontext verknüpfen. So werden mathematische Grundlagen eng mit der Fachausbildung verknüpft und gleichzeitig Kenntnisse im Programmieren und Visualisieren von Daten erworben. Die einzelnen Versuche enthalten Elemente der forschungsnahen Lehre. In ihre Entwicklung wird die Studierendenperspektive systematisch eingebracht. Im Digitallabor erwerben die Studierenden essentielle Fähigkeiten für die moderne naturwissenschaftliche Arbeit, beispielsweise indem sie Grenzen von Modellen sowie systematische Wege zu ihrer Verbesserung eigenständig evaluieren. Es ermöglicht den Studierenden zudem interaktives, individualisiertes und dezentralisiertes Lernen, was die Hochschullehre insbesondere für stärker diversifizierte Studierendenkohorten resilienter und zukunftsfester macht.