Konzeption eines projektbasierten Übungsbetriebs für ein Modul im Masterstudiengang Mathematik mit Forschendem Lernen als Leitmotiv

Abstract

Mathematik spielt eine wichtige Rolle für das Verständnis und die Lösung komplexer Probleme in verschiedenen Bereichen wie Data Science oder Neurowissenschaften. Selbst Mathematikkurse auf Master-Niveau an den Universitäten bereiten die Studierenden jedoch häufig nicht angemessen auf eine Tätigkeit in der Forschung oder in der Wirtschaft vor. Der typische Übungsbetrieb fördert zwar die aktive Auseinandersetzung der Studierenden mit den Vorlesungsinhalten, konzentriert sich jedoch eher auf theoretische Probleme und das Nachweisen bereits bekannter Ergebnisse als auf praktische Anwendungen oder die Entwicklung neuer Ergebnisse. In diesem Beitrag wird ein projektbasierter Übungsbetrieb für das Master-Niveau Modul „Numerische Optimierung mit Differentialgleichungen II“ im Wintersemester 2021/2022 vorgestellt, der auf dem Prinzip des Forschenden Lernens beruht und die Studierenden besser auf Aufgaben in der Forschung und Wirtschaft vorbereiten soll. Der Kern des vorgestellten Übungsprogramms besteht darin, dass die Studierenden in Teams mithilfe relevanter Forschungsarbeiten eigenständig Algorithmen erlernen und diese auf herausfordernde Probleme anwenden. Das Engagement und die Leistungen der Studierenden übertrafen die Erwartungen des Autors, wobei die Studierenden den Übungsbetrieb darüber hinaus als lehrreich und unterhaltsam empfanden. Der vorgestellte Übungsbetrieb hat daher das Potenzial, die Studierenden besser auf die Forschung oder die Wirtschaft vorzubereiten und ihnen gleichzeitig eine lehrreiche und unterhaltsame Lernerfahrung zu bieten.