Seit dem Wintersemester 2003/2004 gibt es an der
RWTH Aachen einen
neuen Diplomstudiengang mit der Bezeichnung Computermathematik.
Es soll hier kurz über das Konzept und die ersten Erfahrungen
berichtet werden.
Der Studiengang ist am einfachsten beschrieben, wenn man die
Unterschiede
zum herkömmlichen Diplomstudiengang Mathematik angibt.
1) Der Studienplan sieht ein Begleitpraktikum zu den Grundvorlesungen Analysis und Lineare Algebra bzw. Algebra in den ersten drei Semestern vor. Hier sollen die wesentlichen theoretischen Konzepte aus den Vorlesungen mit Hilfe von kommentierten Maple-Worksheets konkretisiert werden. Der Effekt ist ein dreifacher: Wiederholung wichtiger Vorlesungsinhalte, Hebung der Motivation und Erlernung von Maple. Für dieses Praktikum sind drei Stunden im ersten Semester, zwei im zweiten und nur noch eine Stunde im dritten Semester vorgesehen.
Die Vorbereitung der Worksheets hat sich
als außerordentlich arbeitsintensiv erwiesen. Zum einen gab es keine
angemessenen Vorlagen, obschon man viel Material finden kann,
wo Beispiele mit Maple vorgerechnet werden. Aber theoretische Konzepte
mit Unterstützung von Maple zu erklären, die Studenten selbst kleine
Programme schreiben und gezielt erhellende Experimente durchführen
zu lassen, die zum vertieften Verständnis führen, ist offenbar nicht
sonderlich verbreitet. Es stellt sich heraus, dass die Betreuung des
Praktikums ganz wichtig ist. Lässt man die Studenten allein, erntet man
nur Frustration. Ein weiterer Punkt ist die Synchronisation mit den
Vorlesungen. Vorgriffe im Praktikum auf Stoff, der erst später in den
Vorlesungen kommt, ist nur mit großem Aufwand möglich, selbst wenn
die
Worksheets noch so ausführlich sind. Schließlich darf man auch nicht
die zumutbare Stoffmenge überschätzen. Berücksichtigt man diese
Punkte,
so ist das Praktikum eine sehr großer Erfolg für die besseren
Studenten,
ein bescheidener für die schwächeren.
2) Das Nebenfach ist aufgespalten in Informatik, im wesentlichen in den ersten zwei Semestern, und in ein weiteres Fach ab dem dritten Semester, z. B. Elektrotechnik, Maschinenbau, Bauingenieurwesen, Physik oder Informatik.
Die Idee ist, dass die Studenten frühzeitig C++ lernen,
so dass sie es schon ab dem zweiten Semester benutzen können. In den
Nebenfächern bietet es sich nach dem Vordiplom an, Projekte durchzuführen.
Die Kollegen aus den Ingenieurwissenschaften waren sehr
interessiert.
3) Die angewandte Mathematik wird im zweiten und vierten Semester
durch eine Veranstaltung Modellierung und
Simulation (V2+ü2) ergänzt,
welche das mathematische Praktikum ersetzt. Es war zwar vorgesehen, hier
von Anfang an mit C++ zu arbeiten, welches die Studenten schon im
ersten Semester gelernt haben sollten, aber für viele Dinge hat sich Maple
am Anfang als angemessener erwiesen.
4) Im Bereich Algebra schließt sich eine zweisemestrige
Veranstaltung
Computeralgebra (V2+ü2)
für das vierte und fünfte Semester an, wo die
Vorlesungsinhalte der Algebravorlesung nochmals vertieft und algorithmisch
untermauert werden sollen. Analysis IV sowie eine Vorlesung über Datenbanken
ist ins Hauptstudium verlagert.
5) Ein Seminar des Hauptstudiums wird durch ein Gemeinschaftsprojekt ersetzt, in welchem ein Team von Studenten ein Problem aus den Anwendungen oder auch der reinen Mathematik von der mathematischen Aufarbeitung der Problemstellung über die Algorithmisierung, Implementierung, Testläufe und Dokumentation bis hin zur Präsentation durchführen soll.
Die Anfängerzahlen liegen unter 30, ein Teil der Studenten sind zum herkömmlichen Studiengang Mathematik gewechselt, weil ihnen das erste Semester zu arbeitsintensiv war. Die verbleibenden Studenten scheinen um so motivierter zu sein. Einzelheiten über den Studienplan entnehmen Sie bitte der Internetseite http://wwwb.math.rwth-aachen.de/Computermathematik.