Lehre

Kernkompetenz "Mathematical and Computational Modeling"

Als Problemlösungskompetenz nimmt die Mathematische Modellierung eine Schlüsselrolle in der interdisziplinären Forschung ein. Im Zusammenspiel mit der Numerischen Simulation / Wissenschaftlichem Rechnen und der Optimierung treibt sie die Entwicklungen und den Fortschritt in verschiedensten industriellen Anwendungen maßgeblich voran und ist für Ingenieure und Naturwissenschaftler unverzichtbar. Sie vermittelt dabei zwischen der Mathematik und den Anwendungen. Im Wechselspiel wird einerseits die mathematische Grundlagenforschung stimuliert und andererseits die erzielten Ergebnisse zur Lösung praktischer Probleme genutzt.

In diesem Sinne sollen meine Lehrverstaltungen (und Graduierungsarbeiten) an aktuelle Forschungsthemen mit Praxisbezug heranführen. Modellierungsseminare und -projekte sind dabei ein wichtiger Bestandteil. Hier werden reale Probleme aus Technik, Wirtschaft oder Lebenswissenschaften in Kleingruppen bearbeitet. Aufgabe ist es, das Problem mathematisch zu modellieren, das heißt, es in die Sprache der Mathematik zu übersetzen, um es anschließend mit mathematischen Methoden zu lösen und mit dem Computer zu simulieren. Die Ergebnisse werden dann vor dem Hintergrund des realen Problems interpretiert und kritisch diskutiert. Neben der Problemlösungskompetenz fördern diese Seminare die Ausprägung von für das Berufsleben entscheidenden Softskills, wie z.B. Teamfähigkeit, Kommunikation, Konfliktmanagement. Eine noch gezieltere Vorbereitung auf die kommenden Berufsanforderungen bieten Theo-Prax-Projekte mit Industrieunternehmen, die ich im Rahmen des Programms Theorie & Praxis, einer deutschlandweiten Initiative zur Förderung des Austausches von Universität und Industrie, organisiere und die unter „realen“ industriellen Arbeitsbedingungen stattfinden. Besonders das straffe Projekt-, Zeit- und Geldmanagement sowie die Verhandlungen mit dem Auftraggeber (Kunden) stellen hier ungewohnte Herausforderungen dar, mit denen teilweise bis zuletzt gekämpft werden muss. Umso größer ist aber bei erfolgreichem Projektabschluss der Stolz auf die erbrachte Leistung und die Zuversicht für den kommenden Berufseinstieg.

Die Graduierungsarbeiten zielen auf die Anwendbarkeit der mathematischen Ergebnisse und können gerne in Kooperation mit Lehrstühlen der Ingenieur-/Naturwissenschaften oder auch mit Industrieunternehmen geschrieben werden. Mein akademisches Interesse gilt dabei neben der Modellierung physikalischer Prozesse der Asymptotik, Numerik und Optimierung stochastischer und partieller Differentialgleichungen.