Mathe und Studium: Benötigen Ingenieure sehr gute Mathe-Kenntnisse?

Das Abitur bzw. die Matura ist in der Tasche und nun steht die nächste Herausforderung bevor: Das Studium. Ingenieurstudiengänge finden sich hier bei vielen ganz oben auf der Liste der möglichen Studienfächer. Kein Wunder, denn Ingenieure sind beliebt, werden gesucht und können mit einem sehr guten Gehalt rechnen. Was viele Schüler:innen jedoch davon abhält, ein Ingenieurstudium aufzunehmen, sind die geforderten Kenntnisse in Mathematik. Doch wie viel Mathe müssen Ingenieure überhaupt können? Wir klären auf.

Begriffsdefinition: Was ein Ingenieur ist

Zunächst ist es sinnvoll, den Begriff Ingenieur zu klären. Mit Ingenieur meint man eine Berufsbezeichnung für studierte Fachleute auf technischen Gebieten. In Deutschland erfolgt die Ausbildung in einem Studium der Ingenieurwissenschaften an Fachhochschulen, Universitäten, Technischen Hochschulen oder als duales Studium an einer Berufsakademie.

Starker Anteil an Mathematik häufig ein Grund für Studienabbruch

Ingenieurberufe zählen zu den angesehensten Berufen weltweit. Doch nicht jeder darf sich Ingenieur nennen. Die Berufsbezeichnung Ingenieur ist seit Anfang der 1970er-Jahre geschützt. Voraussetzung für den Titel ist ein erfolgreich abgeschlossenes Studium der Ingenieurwissenschaften. Dieses zu bestehen ist häufig gar nicht so leicht, denn nur rund 68 % der Studierenden, die ein Ingenieurstudium angefangen haben, schaffen auch den Abschluss. Viele werfen frühzeitig das Handtuch. Immerhin liegt die Abbruchquote durchschnittlich bei rund 50 %. Ein Grund hierfür ist der sehr hohe Anteil an Mathematik in den einzelnen Studienfächern. Wie hoch dieser ist, ist je nach Ingenieurwissenschaft verschieden. 

Von Maschinenbau bis Elektrotechnik: Welche Ingenieurfächer es gibt

Ein Ingenieurstudiengang kann man nicht per sé studieren. Denn dieser ist in verschiedene Bereich aufgeteilt. Mittlerweile gibt viele Ingenieur-Studienfächer. Zu diesen zählen:

• Maschinenbau

• Bauingenieurwesen

• Elektrotechnik

• Wirtschaftsinformatik

• Medizintechnik

• Medieninformatik

• Informatik

Mit der Zeit kommen jedoch immer weitere Ingenieurfächer hinzu. Zwar hat jedes Fach seine eigenen Anforderungen und Ziele. Wichtig für alle Fächer ist es jedoch, dass die Oberstufenmathematik beherrscht wird: Ob Kurvendiskussion oder Integrale. Studierende sollten diese Begriffe nicht nur “schon einmal gehört” haben, sondern diese Themen auch drauf haben.

Generell sollten Studierende der Ingenieurfächer über eine große Neigung zur Mathematik verfügen. Denn es müssen Zusammenhänge verstanden und berechnet werden können. Der Umgang mit speziellen PC-Programmen wie Simulationen gehören hierbei immer mehr zum Inhalt des Studiums und später zum Beruf. Die Fähigkeit, mathematische Algorithmen für Software entwickeln zu können, wird daher zunehmend gefragter. 

Im folgenden gehen wir auf bestimmte Ingenieurfächer ein und erläutern, welche spezifischen Mathekenntnisse man hier mitbringen sollte. 

Bauingenieurwesen

Im Bauingenieurwesen sollten Studieren fit im Thema Statistik sein. Zudem ist es nützlich, die Integralrechnung (Dreifachintegrale) sowie Differentialgleichungen zu beherrschen. Allerdings gibt es Disziplinen wie beispielsweise die Statik von Flächentragwerken, bei denen erheblich mehr Kenntnisse über Differentialrechnung nötig ist. 

Für das Fach “Mechanik finiter Elemente” ist zudem die sogenannte Tensorrechnung (externer Link) nötig. Diese Disziplin kommt im Mathematikstudium kaum vor, da diese speziell in den Ingenieurfächern Anwendung findet. 

Die Tensorrechnung kommt bei der Entwicklung neuer Materialmodelle, zur Beschreibung (geometrisch) komplizierter Flächentragwerke zum Einsatz. Ist aber auch in der Strömungslehre ein bedeutsames mathematisches Hilfsmittel.

Maschinenbau 

Im Bereich Maschinenbau sollte in jedem Falle der Bereich Differentialgleichung beherrscht werden. Insbesondere in den Fächern Strömungsmechanik und Thermodynamik kommt diese zum Einsatz. Für bestimmte Probleme der statischen oder dynamischen Stabilität "komplizierter" (d.h. meistens gekrümmter, oft auch recht unregelmäßiger) Körper werden hier auch tiefergehende mathematische Kenntnisse benötigt wie beispielsweise die Tensorrechnung.

Weiterhin sind Mathe-Kenntnisse in folgenden Bereichen wichtig:

• Näherungsverfahren (numerische Mathematik)

• Statistik und Heuristik

• Abschätzungen 

Elektrotechnik 

Wer sich für das Fach Elektrotechnik entscheidet, sollte sehr gute Mathe-Kenntnisse mitbringen. Insbesondere in der Differential- und Integralrechnung müssen Studierende fit sein. Denn die Kenntnisse dieser beiden Fächer, die für Elektrotechnik notwendig sind, übersteigen die der Bereiche Maschinenbau und Bauingenieurwesen bei weitem. Auch   im Feld der komplexen Analysis werden Studierende im Laufe ihres Studiums sehr gut ausgebildet. 

In der Informatik wird zudem noch weiteres Mathe-Know-how vorausgesetzt als in den beiden oben genannten Bereichen. Beispielsweise liegt ein Fokus auf dem Thema Existenzbeweise. Diese können beim Auffinden von Algorithmen sehr hilfreich sein. 

Auch tiefergehende Kenntnisse im Bereich Näherungsverfahren, Statistik und Heuristik sowie Abschätzungen sollten Elektrotechniker beherrschen.  

Kenntnisse aus der Schulmathematik ist wichtige Voraussetzung für das Ingenieurstudium

Als Ingenieur werden gute Mathe-Kenntnisse in jedem Fall vorausgesetzt. Studierende müssen kein Mathe-Ass gewesen sein und unbedingt eine Eins im Abitur oder der Matura in Mathematik gehabt haben. Doch gute Kenntnisse in Mathematik sind von Vorteil, wenn man ein Ingenieurstudium aufnehmen und erfolgreich abschließen möchte. 

Unterschied Mathematik Ingenieurstudium und Mathestudium

Der Unterschied zwischen der von Mathematikern betriebenen Mathematik und der von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren verwendeten Mathematik, ist, dass Mathematiker beweisen, dass ein bestimmtes mathematisches Konstrukt wahr ist (im Sinne der angenommenen Axiome), Naturwissenschaftler und Ingenieure dagegen gehen davon aus, dass es richtig ist und wenden dieses an. Während Mathematiker die Basis mit Formeln liefern, herleiten und hinterfragen, wenden Ingenieure diese an. Sie beziehen ihre Überzeugung von der Richtigkeit aus der Übereinstimmung der Beobachtungen und der Berechnungen.

Mit professioneller Mathe-Hilfe Startschwierigkeiten in Mathematik beseitigen

Studierende der ersten Semester werden zu Beginn spüren, dass die Mathematik in der Schule sich von jener in der Uni stark unterscheidet. Dies kann zunächst ein Schock sein und im schlimmsten Falle dazu führen, dass diese das Studium abbrechen wollen. Damit dies nicht passiert, sollten sich Studierende zunächst Hilfe ins Boot holen. Dies kann durch Nachhilfe sein oder eine Lerngruppe. Aber auch viele Online-Lernplattformen bieten ihre Dienste an. Wir von Mathelöser unterstützen Studierende umfassend in allen Bereichen der Mathematik. Ob Ingenieurfächer oder Mathematik selber, wir lösen mathematische Fragestellungen und stellen die Lösungen zusammen mit einem ausführlichen Lösungsweg bereit. Zudem bieten wir eine große Auswahl an kostenfreien Online-Rechnern an. 

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