Mathematik und Elektrotechnik sinnvoll verzahnen

In der Studieneingangsphase fehlt eine ausreichende inhaltliche und zeitliche Abstimmung zwischen den einzelnen Modulen. Dies kann das Verständnis der Studierenden erschweren und ihre Motivation beeinträchtigen. Besonders im Bereich der Mathematik fehlen oft praxisnahe Bezüge zur Elektrotechnik. Durch eine systematische Verzahnung der Module werden mathematische Inhalte gezielt und rechtzeitig vor ihrer elektrotechnischen Anwendung vermittelt. Dadurch wird vernetztes Wissen aufgebaut nachhaltig.

Bei einer ersten Abstimmung zwischen den Dozierenden wurden Modulpläne verglichen und eine detaillierte Themenübersicht ausgearbeitet, wodurch erste Herausforderungen sichtbar wurden. In dieser Explorationsphase entstand eine Modullandkarte mit konkreten thematischen Verknüpfungen. Die Leitfrage lautet: Welche mathematischen Grundlagen sind zu welchem Zeitpunkt bereitzustellen, um in der Elektrotechnik eine darauf aufbauende Vermittlung zu ermöglichen? Inhalte mussten in verkürzter Form dargestellt werden oder durch anwendungsfreundlichere Erklärungen ersetzt werden. Die Lehrmaterialien wurden überarbeitet, sodass diese ein einheitliches Design und Struktur in Folien, Skripten und Übungen aufweisen. Ergänzend wurde ein Online-Kurs eingerichtet, in dem gezielt auf inhaltliche Verknüpfungen verwiesen wird, etwa vom Zweigstromverfahren (Elektrotechnik) zum Gaußschen Eliminationsverfahren (Mathematik).

Vorbereitend wurden Studierende zur Zufriedenheit beider Lehrveranstaltungen befragt. Im folgenden Semester wurde das neue Konzept erprobt. Während des Semesters wurde Feedback von Studierenden mithilfe einer Teaching Analysis Poll eingeholt und so wurden gelungene Aspekte und mögliche Verbesserungen identifiziert.

Entscheidend für die Umsetzung war die Bereitschaft der Dozierenden, ihre Veranstaltungspläne flexibel zu gestalten. Kompromisse sind essenziell, da eine veränderte Vermittlung einzelner Themen, sowie die Reduktion mancher Inhalte erforderlich ist. Auch eine Umstellung der Themenreihenfolge sollte mit Offenheit akzeptiert und in die Planung integriert werden. Hilfreich ist eine zusätzliche Person, die beide Veranstaltungen überblickt und erste Entwürfe für Skript, Folien und Übungen erstellt. Wöchentliche Teambesprechungen sind nachdrücklich anzuraten, um den kontinuierlichen Austausch zu gewährleisten. Im Rahmen dieser Treffen lassen sich frühzeitig Unstimmigkeiten erkennen und Fortschritte abgleichen.

Die durchgeführten Evaluationen in Form von Vorher-Nachher-Erhebungen sowie die Ergebnisse der Teaching Analysis Poll liefern belastbare Erkenntnisse zum Erfolg des Lehrkonzepts und zu bestehenden Herausforderungen, insbesondere im Hinblick auf die inhaltliche Verzahnung der Module. Ergänzend dazu wurden im regelmäßigen direkten Austausch mit den Studierenden Themenbereiche identifiziert, die weiter vertieft oder inhaltlich ergänzt werden sollten.

Durch die Umstrukturierung der Mathematik ergaben sich neue Themenabfolgen, die als Wiederholung im Semester wirken – etwa die Behandlung komplexer Zahlen direkt nach den Exponentialfunktionen, um anschließend die Wiederholung von Matrizen durch komplexe Matrizen herzustellen. Ein positiver Effekt der neuen Struktur ist, dass Themen vom Semesterbeginn später erneut aufgegriffen, vertieft und somit wiederholt wurden. In der Elektrotechnik konnte durch die inhaltliche Abstimmung auf lange Wiederholungen mathematischer Grundlagen verzichtet werden. Dadurch ließ sich wertvolle Zeit einsparen, und der Fokus stärker auf die fachlichen Inhalte gelegt werden.

Die generelle Bereitschaft zur Kooperation der Dozierenden ist zentral für eine erfolgreiche Umsetzung. Von besonderer Relevanz ist hierbei ein hohes Maß an Kompromissbereitschaft und Flexibilität. Ebenso unterstützt der Austausch mit den Studierenden die frühzeitige Identifikation und Adressierung potenzieller Herausforderungen. Es zeigte sich als vorteilhaft, die Studierenden zu Semesterbeginn über das neue Konzept zu informieren. Empfehlenswert ist ein gemeinsames Begrüßen in der ersten Veranstaltung, um Transparenz und Verständnis zu schaffen.

Die Erstellung der Materialien während des Semesters bedeutet einen erheblichen Aufwand und sollte bei der Planung der Umsetzung berücksichtigt werden. Hilfreich ist dabei die Einbindung einer dritten Person, etwa einer wissenschaftlichen Mitarbeiter*in oder einer studentischen Hilfskraft. Diese kann bei der Abstimmung, Aufbereitung und Verlinkung der Inhalte unterstützen und entlastet die Lehrenden im laufenden Betrieb.

Hervorzuheben ist besonders die Empfehlung des regelmäßigen Austauschs. Abstimmungen sollten während des Semesters beibehalten werden. So wird sichergestellt, dass der erstellte Plan auch in der Praxis umsetzbar ist. Bei unerwarteten Problemen oder Abweichungen kann schnell reagiert und der Ablauf flexibel angepasst werden. Kontinuierliche Kommunikation trägt entscheidend zum Gelingen der Verzahnung bei.

Um ein dauerhaft nutzbares sowie auf andere Lehrende und Disziplinen übertragbares Konzept zu etablieren, empfiehlt es sich, bereits zu Beginn über geeignete organisatorische und technische Umsetzungsformen, etwa den Einsatz von Lernmanagementsystemen oder versionsbasierter Plattformen wie Git, nachzudenken.