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  • © 2018

Mathematische Aufgaben und Lösungen automatisch generieren

Effizientes Lehren und Lernen mit MATLAB

  • Unterstützt Mathedozenten durch die automatische Generierung von Aufgaben und Lösungen in LaTeX und PDF

  • Bietet eine erhebliche Zeitersparnis durch Webschnittstellen und Anleitungen zum Erstellen eigener Aufgaben

  • Orientiert sich am Arens et al., Mathematik (2015) und bietet Programmierbeispiele für Aufgaben aus diesem Buch

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Table of contents (13 chapters)

  1. Front Matter

    Pages i-xiii
  2. Das Zeitproblem, eine Lösungsstrategie und die Realisierung

    1. Front Matter

      Pages 1-2
    2. Motivation und Einführung

      • Andreas Helfrich-Schkarbanenko, Kevin Rapedius, Vita Rutka, Aron Sommer
      Pages 3-9
    3. Komponenten und Schnittstellen von MATEX

      • Andreas Helfrich-Schkarbanenko, Kevin Rapedius, Vita Rutka, Aron Sommer
      Pages 11-25
    4. MATEX trifft auf digitale Lehre

      • Andreas Helfrich-Schkarbanenko, Kevin Rapedius, Vita Rutka, Aron Sommer
      Pages 27-44
    5. Handgriffe und Programmieraufgaben

      • Andreas Helfrich-Schkarbanenko, Kevin Rapedius, Vita Rutka, Aron Sommer
      Pages 45-70
  3. MATEX-Generatoren zu verschiedenen Themen der Höheren Mathematik

    1. Front Matter

      Pages 71-72
    2. Einführung und Grundlagen

      • Andreas Helfrich-Schkarbanenko, Kevin Rapedius, Vita Rutka, Aron Sommer
      Pages 73-91
    3. Analysis einer reellen Variablen

      • Andreas Helfrich-Schkarbanenko, Kevin Rapedius, Vita Rutka, Aron Sommer
      Pages 93-156
    4. Lineare Algebra

      • Andreas Helfrich-Schkarbanenko, Kevin Rapedius, Vita Rutka, Aron Sommer
      Pages 157-202
    5. Analysis mehrerer reeller Variablen

      • Andreas Helfrich-Schkarbanenko, Kevin Rapedius, Vita Rutka, Aron Sommer
      Pages 203-255
    6. Höhere Analysis

      • Andreas Helfrich-Schkarbanenko, Kevin Rapedius, Vita Rutka, Aron Sommer
      Pages 257-299
    7. Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik

      • Andreas Helfrich-Schkarbanenko, Kevin Rapedius, Vita Rutka, Aron Sommer
      Pages 301-353
  4. Ideenbox

    1. Front Matter

      Pages 355-356
    2. Multimedia

      • Andreas Helfrich-Schkarbanenko, Kevin Rapedius, Vita Rutka, Aron Sommer
      Pages 357-366
    3. Ausblick

      • Andreas Helfrich-Schkarbanenko, Kevin Rapedius, Vita Rutka, Aron Sommer
      Pages 367-379
    4. QR-Codes

      • Andreas Helfrich-Schkarbanenko, Kevin Rapedius, Vita Rutka, Aron Sommer
      Pages 381-386
  5. Back Matter

    Pages 387-397

About this book

Die Lehre und das Lernen der Hochschulmathematik kosten viel Zeit. Lässt sich der Aufwand reduzieren, ohne die Qualität der Lehre zu beeinträchtigen?

Mit einem klaren „Ja“ beantwortet das vorliegende Buch diese Frage und stellt hierfür einen vom Autorenteam entwickelten und erprobten Lösungsansatz vor: die Open Source Software MATeX. Durch eine programmiertechnische Kopplung eines Computeralgebrasystems mit einem Textverarbeitungsprogramm ist MATeX in der Lage, in Sekunden mathematische Übungsaufgaben zu lösen und die Lösungswege in LaTeX und PDF auszugeben. So können über eine intuitive webbasierte Schnittstelle vom Benutzer individuell gestaltete oder zufällig generierte Aufgabentypen zu über 30 Themen der Höheren Mathematik gestellt, gelöst und die Lösungen zur Verfügung gestellt werden.

Inhaltlich spannt sich der Bogen von elementaren Grundlagen über die Analysis einer Veränderlichen, die lineare Algebra, Wahrscheinlichkeitsrechnung, die Analysis mehrerer Veränderlicher bis hin zu fortgeschrittenen Themen der Analysis, wie z. B. die Fourier-Reihe, die Laplace-Transformation und Optimierungsprobleme mit Nebenbedingungen.

Informationen zum programmiertechnischen und konzeptionellen Hintergrund sowie Vorschläge für einen wirkungsvollen Einsatz der Software in der Lehre runden das Buch ab.

Herausragende Merkmale sind:

  • Dank der ca. 130 klickbaren QR-Codes stellt dieses Werk als PDF aber auch in gedruckter Form selbst eine Schnittstelle zur mathematischen Software MATeX dar.

  • Insgesamt ca. 300 Links auf die MATeX-Webschnittstelle erleichtern den Einstieg und das Bedienen der Software.

  • Über 140 Beispielaufgaben spiegeln das breite Leistungsspektrum der Software.

  • Aufträge zum Erstellen von zufälligen Aufgaben können direkt aus dem Buch via klickbaren QR-Codes erteilt werden.

Mit diesem Buch und der Software MATeX lassen sich Aufgaben und Lösungen in PDF-Form um zwei Größenordnungen schneller erzeugen.

Authors and Affiliations

  • Fakultät Grundlagen Mathematisches Institut, Hochschule Esslingen, Esslingen, Germany

    Andreas Helfrich-Schkarbanenko

  • MINT-Kolleg Baden-Württemberg, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe, Germany

    Kevin Rapedius, Vita Rutka

  • Institut für Informationsverarbeitung, Leibniz Universität Hannover, Hannover, Germany

    Aron Sommer

About the authors

Andreas Helfrich-Schkarbanenko, Prof. Dr., Fakultät Grundlagen, Mathematisches Institut, Hochschule Esslingen

Kevin Rapedius, Dr., MINT-Kolleg am Karlsruher Institut für Technologie, Karlsruhe

Vita Rutka, Dr., MINT-Kolleg am Karlsruher Institut für Technologie, Karlsruhe

Aron Sommer, Dipl. Math.-techn., Institut für Informationsverarbeitung, Leibniz Universität Hannover

Bibliographic Information

  • Book Title: Mathematische Aufgaben und Lösungen automatisch generieren

  • Book Subtitle: Effizientes Lehren und Lernen mit MATLAB

  • Authors: Andreas Helfrich-Schkarbanenko, Kevin Rapedius, Vita Rutka, Aron Sommer

  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-57778-3

  • Publisher: Springer Spektrum Berlin, Heidelberg

  • eBook Packages: Life Science and Basic Disciplines (German Language)

  • Copyright Information: Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2018

  • Softcover ISBN: 978-3-662-57777-6Published: 12 September 2018

  • eBook ISBN: 978-3-662-57778-3Published: 23 August 2018

  • Edition Number: 1

  • Number of Pages: XIII, 397

  • Number of Illustrations: 76 b/w illustrations, 34 illustrations in colour

  • Topics: Mathematical Software, Computational Science and Engineering, Mathematical and Computational Engineering

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