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DrIVE-MATH – Entwicklung innovativer mathematischer Unterrichtsstrategien
Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines neuartigen, integrierten Konzepts für den Mathematikunterricht in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen an Hochschulen. Die herkömmliche Art der Mathematikvermittlung – insbesondere in den ersten Studienjahren – basiert auf einem Ansatz, der vor allem auf Frontalunterricht („Teaching by Telling“ oder „Chalk and Talk“) setzt. Dieser ist geprägt von großen Lehrveranstaltungen und einer rein fachspezifischen Ausrichtung. In jüngster Zeit wächst jedoch sowohl bei Ingenieuren aus der Praxis als auch bei Akkreditierungsstellen für Ingenieurstudiengänge das Interesse daran, einen Paradigmenwechsel in diesem Bereich voranzutreiben. Ganz im Sinne Einsteins: „Wir müssen unser Denken revolutionieren, unser Handeln revolutionieren.“
Das vorgeschlagene neue Lehrparadigma umfasst die Umsetzung folgender Strategien: Anpassung der Lehrpläne, Schwerpunktsetzung auf den Ansatz des problembasierten Lernens (PBL), „Learning by Doing“ (praktisches Handeln) sowie die Anwendung von EduScrum als pädagogischem Ansatz zur Förderung des aktiven Lernens (AL) anhand realer ingenieurwissenschaftlicher Problemstellungen. Im Rahmen des PBL-Curriculums erwerben die Studierenden Kompetenzen und lernen, Probleme zu analysieren, zu identifizieren und zu lösen, indem sie verschiedene Fachdisziplinen miteinander verknüpfen. Sie entwickeln dabei Kompetenzen wie kritisches Denken, Agilität und Anpassungsfähigkeit, Kommunikations- und Kooperationsfähigkeit, Eigeninitiative, die Fähigkeit zur Analyse und Konzeptualisierung von Informationen sowie Neugier und Vorstellungskraft. Die Studierenden gestalten ihren Lernprozess aktiv mit, während die Lehrkraft als Wegweiser fungiert und neue Forschungsrichtungen, Methoden sowie Werkzeuge vorschlägt. Praktisches Experimentieren – das „Learning by Doing“ – ist ein wesentlicher Bestandteil des Wissenserwerbs. Es steigert die Lernmotivation, fördert die Fähigkeit zum eigenständigen Lernen und ermöglicht eine effiziente Einbindung mathematischer Inhalte und ingenieurwissenschaftlicher Anwendungskontexte. EduScrum schafft ein Umfeld, in dem die Studierenden die Verantwortung für ihr eigenes Wissen übernehmen, wodurch Eigeninitiative und unternehmerisches Denken gestärkt werden. Die Anwendung der EduScrum-Methodik fördert das kooperative Lernen und stellt die Interaktion der Studierenden untereinander in den Mittelpunkt. Sie arbeiten in Kleingruppen auf ein gemeinsames Ziel hin – das Lernen –, werden dabei jedoch individuell bewertet. In diesem Sinne werden die mathematischen Lehrpläne modernisiert und aktualisiert, um diese neuen methodischen Lehrstrategien zu integrieren. Diese Modernisierung kann dazu beitragen, dass akkreditierte Ingenieurstudiengänge an Partneruniversitäten das EUR-ACE-Label (European Accreditation of Engineering Programmes) erhalten. In einer Welt sich rasch wandelnder und dynamischer Arbeitsumgebungen mangelt es Ingenieurstudierenden oft an wesentlichen Kompetenzen. Diese Arbeitswelten erfordern ständige Kreativität, analytisches Denken, Perfektionismus und die Einhaltung enger Zeitvorgaben; Defizite in diesen Bereichen könnten sich negativ auf die künftige berufliche Laufbahn auswirken. Wissen darf nicht mehr als bloßes Endziel eines Ingenieurstudiums betrachtet werden, sondern muss als fortlaufender Prozess des „Lernens zu denken“ und „Lernens zu lernen“ begriffen werden. Dies fördert die Entwicklung eines neuen Ingenieurprofils: eines Ingenieurs, der bereit ist, die für unseren modernen Lebensstil erforderlichen Werkzeuge in allen Ingenieurbereichen – etwa der Elektromechanik, Elektrochemie oder Informatik – kompetent zu handhaben. Ohne Übertreibung lässt sich sagen, dass unser Projekt dazu beitragen wird, ein neues Ingenieurprofil zu gestalten.
„Mir scheint, der Dichter muss nur das wahrnehmen, was andere nicht wahrnehmen, und tiefer blicken, als andere blicken. Und der Mathematiker muss dasselbe tun.“ – Sofja Kowalewskaja.
DrIVE-MATH Workshop 2020, Chemnitz
DrIVE-MATH Workshop 2019, Chemnitz
DrIVE-MATH Workshop 2018, Chemnitz
Project Partners
