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 auf 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 selber im Skript
(ggfs. auch in einem Buch) 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, die das Wesentliche des
Geschehens erfassen und Vorhersagen möglich machen. |
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Letzteres (daß die
Sinnhaftigkeit dieser Modelle experimentell überprüft werden kann, z.
B. durch einen Vergleich mit den aus ihnen resultierenden Vorhersagen) ist
besonders wichtig, denn was nicht experimentell überprüft werden kann, ist
auch kein naturwissenschaftliches
Modell. |
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In der Tat: Reine Modellbildung ohne
Bezug zum Experiment ist keine Naturwissenschaft – tut mir leid, liebe
Theoretikerkollegen (ich bin ja selber ein Theoretiker): Mathematik ist eine
Geisteswissenschaft! |
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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, begonnen mit der
gedanklichen Klärung von (z. T. 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?).
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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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In der Vorlesung wird sozusagen der rote Faden
durch das Skript gelegt; das HTML-Skript ist wesentlich ausführlicher
gehalten, als es die Vorlesung sein kann, denn es soll zum Selbststudium
geeignet sein (wie ein Lehrbuch).
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Aus den folgenden HTML-Skripten 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:
Do, 08:15–09:00, und Fr, 13:15–14:45; OHP 5, Hörsaal
2 |
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Erster
Termin: Freitag (!), 12. April 2019 (aus technischen
Gründen fällt die Vorlesung am Donnerstag, den 11. April aus) |
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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
(Präsenzaufgaben). Zur Klärung von Fragen und zur Klausurvorbereitung
ist die Teilnahme an den Übungen SEHR zu empfehlen! |
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Zeit und Ort:
Fr, 08:15–09:45; CAP 2 (Audimax), Hörsaal C |
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Beginn:
12. April 2019.
Wichtig: Ja, diese Übung findet statt, obwohl es vorher keine
Vorlesung gab. Das macht aber nichts, da es in dieser Übung
hauptsächlich um Mathematik geht; der betreffende Übungszettel ist
bereits zugänglich (siehe unten in der Tabelle). |
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Kontakt
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Dr. Jan-Martin Wagner, Technische
Fakultät (Ostufer), Gebäude A, Raum 002, Tel. (0431) 880 6230.
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:
Übungsblatt + Musterlösungen bis zum aktuellen Termin; ein
Download der Dateien wird hiermit nachdrücklich empfohlen! |
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Bitte verwenden Sie geeignete Anzeigeprogramme,
um sich wirklich ALLE in der jeweiligen Datei enthaltenen Seiten anschauen zu
können. Dazu noch dies: |
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Alle hier verlinkten Dateiformate
können unter Windows mit dem sehr empfehlenswerten Programm Sumatra PDF (schlank, schnell und vielseitig
verwendbar) geöffnet werden. (Weitere Informationen dazu siehe bei
Wikipedia.) |
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Sumatra PDF verwendet intern das sehr schlanke
und schnelle Programm MuPDF, das es auch für Android und
iOS gibt. |
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Sowohl XPS- als auch PDF-Dateien können von
GSView angezeigt werden (sowie andere Dateiformate;
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.)
Leider wird GSView nicht mehr weiterentwickelt und ist daher etwas veraltet, es
erweist sich aber weiterhin gelegentlich als hilfreich, insbesondere wenn man
es mit PDF-Dateien zu tun hat, die bestimmte Beschränkungen
aufweisen... |
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Datum |
Übungsblätter |
Musterlösungen |
12. Apr. 2019 |
Übungsblatt 1:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 2 Seiten) |
Musterlösung 1:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 5 Seiten) |
19. Apr. 2019 |
fällt aus (Karfreitag)
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26. Apr. 2019 |
Übungsblatt 2:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 3 Seiten) |
Musterlösung 2:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 4 Seiten) |
03. Mai 2019 |
Übungsblatt 3:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 2 Seiten) |
Musterlösung 3:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 3 Seiten) |
10. Mai 2019 |
Übungsblatt 4:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 2 Seiten) |
Musterlösung 4:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 7 Seiten) |
17. Mai 2019 |
Übungsblatt 5:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 4 Seiten) |
Musterlösung 5:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 7 Seiten) |
24. Mai 2019 |
Übungsblatt 6:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 4 Seiten) |
Musterlösung 6:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 7 Seiten) |
31. Mai 2019 |
Übungsblatt 7:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 4 Seiten) |
Musterlösung 7:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 6 Seiten) |
07. Jun. 2019 |
Übungsblatt 8:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 4 Seiten) |
Musterlösung 8:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 5 Seiten) |
14. Jun. 2019 |
Übungsblatt 9:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 3 Seiten) |
Musterlösung 9:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 4 Seiten) |
21. Jun. 2019 |
Übungsblatt 10:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 4 Seiten) |
Musterlösung 10:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 6 Seiten) |
28. Jun. 2019 |
Übungsblatt 11:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 5 Seiten) |
Musterlösung 11:
PDF,
XPS, TIFF
(Dateien mit je 9 Seiten) |
05. Jul. 2019 |
fällt
aus |
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Klausur |
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Für die Teilnahme an der Klausur am 12.
3. 2020 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. |