Allgemeine
Hinweise
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Grundsätzliches: Wie es
der Titel schon sagt, liegt der inhaltliche Schwerpunkt auf den
Grundlagen der Materialwissenschaft. Die Bedeutung dessen wird im Laufe
des Semesters klar werden, außerdem liefert es einen Hinweis, was im
Zweifelsfall für die Klausur relevant ist.
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Voraussetzungen (falls es an
einzelnen Voraussetzungen mangelt, werden daraus automatisch
Lernziele): |
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Schulmathematik // Schulphysik //
Schulchemie (jeweils allgemeines Abiturniveau); speziell: Logarithmus und
Exponentialfunktion, komplexe Zahlen, Vektorrechnung/analytische Geometrie,
Differential- und Integralrechnung // Mechanik (Kräfte, Schwingungen,
Energiebegriff), Thermostatik (Temperaturbegriff), einfache Stromkreise (Strom,
Spannung, Widerstand, Kapazität, elektrische Leistung) // Atombau,
Periodensystem. |
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Eine naturwissenschaftliche
Denkweise ist essentiell; dazu gehört es auch, Formeln und Bildchen
auswendig zu lernen und mit ihrer Hilfe zu denken und zu argumentieren –
d.h. selbständig inhaltliche Zusammenhänge herzustellen. In der
Klausur ist KEINE Formelsammlung erlaubt – im Gegenteil: In der Klausur
werden Formeln abgefragt, und es wird verlangt, Skizzen anzufertigen sowie
Vorgänge oder Zusammenhänge in eigenen Worten zu erläutern. |
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Besonders hilfreich ist die
geistige Grundhaltung, zum einen die alltäglich genutzte
Mikroelektronik mikroskopisch (und manchmal auch nanoskopisch), zum anderen die
beteiligten technischen Fertigungsprozesse verstehen zu wollen (zumindest
grob). Ferner sind hilfreich: die Bereitschaft, in einer "klassischen
Vorlesung" (d. h. ohne PowerPoint-Folien) mitzudenken und ggfs. selber in
einem Buch (oder im Skript) etwas nachzulesen, außerdem die
Fähigkeit, aus eigenen Fehlern zu lernen, wenn man die Klausur wiederholen
muß (was keinesfalls die Ausnahme ist).
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Zur naturwissenschaftlichen
Denkweise: Gute Naturwissenschaft besteht darin, möglichst viele
experimentell festgestellte Phänomene mittels weniger und möglichst
einfacher mathematischer Modelle zu beschreiben. (Damit ist auch gesagt,
daß reine Modellbildung ohne Bezug zum Experiment keine Naturwissenschaft
ist – tut mir leid, liebe Theoretiker: Mathematik ist eine
Geisteswissenschaft!) Die Reduktion auf das Wesentliche gelingt mittels
folgender Denkkategorien und Arbeitsweisen:
- Kategorisierungen: "Was?" (z. B. allgemeine Begriffsdefinitionen,
spezielle Zahlenwerte) und "Wie?" (z. B. allgemeine
Zusammenhänge, spezielle Realisierungsmöglichkeiten).
- Erkennen von Ursache-Wirkungs-Zusammenhängen, d. h. gedankliche
Klärung von abstraktem "Input" und "Output".
- "Gedankenexperimente": Betrachtung von Grenzfällen,
Ermittlung von Gleichgewichtszuständen, ...
- Oberstes Ziel: Klärung der "Warum-Frage" (woher kommt's;
woran liegt's?) – im Unterschied zur "Wozu-Frage" (was ist
beabsichtigt; wo soll's hingehen?).
Wichtig: In den Naturwissenschaften werden Lösungswege fallweise
selber erarbeitet; es gibt nur wenige "fertige Kochrezepte", aber die
beziehen sich auf die generelle Vorgehensweise, um eine Lösung zu finden.
Diese naturwissenschaftliche Herangehensweise ist durch das grundlegende
Verständnis ermöglicht, welches auf der Kenntnis der in den
mathematischen Modellen beschriebenen Zusammenhänge beruht.
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Zum
HTML-Skript: |
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Das HTML-Skript ist zum Selbststudium geeignet;
es ist daher wesentlich ausführlicher gehalten, als es die Vorlesung sein
kann. In der Vorlesung wird sozusagen der rote Faden durch das Skript gelegt.
Detailliertere Darstellungen findet man in den folgenden HTML-Skripten (aus
ihnen wurde das Skript dieser ET&IT-Nebenfach-Vorlesung zusammengestellt):
Hier findet man
Informationen zur Systematik und zum Gebrauch der HTML-Skripte.
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Historisch bedingt werden in diesem Skript
sämtliche Sonderzeichen und Formeln direkt durch ASCII-Zeichen
dargestellt. Weil das nicht "einfach so" mit jedem Browser klappt,
wurde ein Konversionsprogramm implementiert, das bei jedem bislang getesteten
Browser die richtige Darstellung von Sonderzeichen und Formeln hinbekommen hat.
Dazu sind zwei wichtige Dinge anzumerken:
- Dieses Konversionsprogramm ist NUR in der Framedarstellung des HTML-Skripts
aktiv. Diese Framedarstellung kann erforderlichenfalls auf jeder Seite dadurch
aktiviert werden, daß man auf den unten auf der Seite befindlichen
Aufwärtspfeil auf beigefarbenem Untergrund (und symbolischem Framerand
oben und links) klickt.
- Wenn die Konversion einmal nicht funktioniert, oder wenn sich irgendwo ein
Fehler im HTML-Skript findet, oder wenn irgend etwas unklar formuliert ist,
bitte ich um eine kurze, formlose Mitteilung per E-Mail
(jwa@tf.uni-kiel.de; "Moin, Herr Wagner, mir ist da am Skript was
aufgefallen: ...").
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Einige geeignete Lehrbücher
und was von ihnen zu halten ist: |
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Siehe
Bücherliste. |
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Lehrmodule
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Vorlesung
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Allgemeine
Information: 3 SWS. In der Vorlesung wird ein "roter
Faden" durch das HTML-Skript gelegt; Näheres zum Skript siehe oben.
Es ist durchaus erwünscht, daß jederzeit Fragen gestellt
werden. |
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Zeit und Ort:
Mo, 13:15–15:45; OS 40, Raum 201; nach ca. 1h 20min wird es eine
Pause von max. 15 min geben. |
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Erster
Termin: 10. April 2017 |
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Übungen
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Allgemeine
Information: 2 SWS. Die Aufgaben werden online
veröffentlicht (siehe unten) und vom Dozenten an der Tafel vorgerechnet.
Zur Klausurvorbereitung ist die Teilnahme an den Übungen SEHR zu
empfehlen! |
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Zeit und Ort:
Fr, 08:15–09:45; CAP 3, Hörsaal 2 |
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Beginn:
- Vorbesprechung: am Ende der ersten Vorlesung, d. h. am 10. April
2017
- Erste Übungsstunde in der 2. Vorlesungswoche, d. h. erstmalig am
21. April 2017
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Kontakt
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Dr. Jan-Martin Wagner, Technische
Fakultät (Ostufer), Gebäude A, Raum 229, Tel. (0431) 880 6181.
Fragen, die ich per E-Mail (jwa@tf.uni-kiel.de) erhalte, beantworte ich
meistens umgehend. |
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Sprechstunde (insbesondere
zur Klausurvorbereitung sehr zu empfehlen): Termin nach Vereinbarung (per
E-Mail: jwa@tf.uni-kiel.de), gern auch in kleinen Gruppen. |
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Zeitplan
der Übungen
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Übersicht der Übungen:
Übungszettel + Musterlösungen bis zum aktuellen Termin; alle Dateien
sind zum Download bestimmt. Bitte verwenden Sie geeignete
Anzeigeprogramme, um sich wirklich ALLE in der jeweiligen Datei enthaltenen
Seiten anschauen zu können. |
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Sowohl XPS- als auch PDF-Dateien können von
GSView angezeigt werden (neben anderen Dateiformaten;
zwischen allen Formaten kann GSView auch konvertieren). GSView gibt es für
Windows, Mac OS X und Linux; es benötigt Ghostscript.
(Weitere Informationen zu Ghostscript siehe bei
Wikipedia.) |
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Wichtig: Ab dem Tag
der Klausur stehen sämtliche hier verlinkte Dateien NICHT mehr zur
Verfügung (daher oben der Hinweis "Dateien sind zum
Download bestimmt").
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Datum |
Übungszettel |
Musterlösungen |
14. Apr. 2017 |
fällt
aus (Karfreitag); Vorbesprechung nach der Vorlesung am 10. Apr. 2017, ca. 15:45
Uhr! |
21. Apr. 2017 |
Übungszettel 1:
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Musterlösung 1:
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28. Apr. 2017 |
Übungszettel 2:
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Musterlösung 2:
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05. Mai 2017 |
Übungszettel 3:
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Musterlösung 3:
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12. Mai 2017 |
Übungszettel 4:
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Musterlösung 4:
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19. Mai 2017 |
Übungszettel 5:
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Musterlösung 5:
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26. Mai 2017 |
Übungszettel 6:
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Musterlösung 6:
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02. Jun. 2017 |
Übungszettel 7:
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Musterlösung 7:
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09. Jun. 2017 |
Übungszettel 8:
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Musterlösung 8:
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16. Jun. 2017 |
Übungszettel 9:
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Musterlösung 9:
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23. Jun. 2017 |
Übungszettel 10:
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Musterlösung 10:
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30. Jun. 2017 |
Übungszettel 11:
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Musterlösung 11:
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07. Jul. 2017 |
fällt
aus |
12. Jul.
2017 |
Übungszettel 12:
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Musterlösung 12:
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14. Jul.
2017 |
"Nachlauf" zum 12. Übungszettel und große
Gesamt-Wiederholungsstunde |
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Klausur |
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Für die Teilnahme an der Klausur sind
keine Vorleistungen zu erbringen, eine aktive Teilnahme an den
Übungen ist trotzdem äußerst empfehlenswert, da sich die
Aufgaben der Klausur stark an den Übungsaufgaben orientieren. Es wird
allerdings in der Klausur zum Teil auch Stoff abgefragt, der in der Vorlesung
behandelt, aber nicht in einer Übungsaufgabe verwendet wurde. |