Lösungsschlüssel Deutsch für Ingenieure

Das inhaltliche Hauptthema ist die Frage, was ein Ingenieur ist und wie man in Deutschland Ingenieur wird, das sprachliche die Wortbildung. Das Ziel ist klar: Die Lerner sollen sich einerseits im Fokus ihrer eigenen Berufswahl und Ausbildung wiederfinden können und andererseits die Informationen über das Bildungssystem in Deutschland bekommen, die ihren Beruf und für sie interessante Qualifikationsmöglichkeiten betreffen.

Für alle, die sich für Weiterbildungsmöglichkeiten in Deutschland interessieren, ist der Wortschatz rund um das Studium des eigenen Faches bedeutsam: Nur wer diese Lexik kennt, kann sich informieren, Bildungsangebote verstehen und vergleichen. Zur Recherche wie auch zur Bewerbung um qualifizierende Maßnahmen aller Art benötigt man die exakten Benennungen der thematischen Schwerpunkte im eigenen Fachgebiet, man muss wissen, wie die Fächer heißen, und man benötigt grundlegende Kenntnisse über die Begriffe, die zur Beschreibung von Bildungssystemen dienen.

Die mathematischen Inhalte sind (fast) alle bekannt; eventuell müsste man die Themen „Zahlenbereiche“ und „Dualsystem“ und ihre Terminologie wiederholen. Sonst geht es um die Grundrechenarten, den Umgang mit Brüchen und Dezimalzahlen sowie das dekadische und binäre Zahlensystem. Mathematisch sind keine Verständnisschwierigkeiten zu erwarten. Dagegen ist die streng geregelte Ausdrucksweise und Terminologie, die Verbalisierung der mathematischen Symbole und Verfahren, die – oft formalisierten – Satzstrukturen der mathematischen Fachsprache für die Lerner ungewöhnlich. Der Kontrast zwischen dem, was man rechnen und dem, was man in der Fremdsprache sagen kann, ist groß. Die exakte Beschreibung von Verfahren, Rechenregeln, Zahlensystemen etc. fällt anfangs schwer, weil die dazu notwendigen sprachlichen Mittel in der Alltagssprache selten sind und im normalen Fremdsprachenunterricht wenig trainiert werden. Aber die Sprachstrukturen sind quantitativ begrenzt und unkompliziert, also zeigen sich schnelle Erfolge beim Lernen.

Im Schulunterricht haben alle die klassische Geometrie kennen gelernt, die auf Euklid zurückgeht. Alle Lerner erinnern sich an verschiedene geometrische Figuren und Körper, deren Form, Umfang, Fläche, Volumen usw. mit bekannten Formeln berechnet wurden. Ebenso sind Begriffe wie Winkel, Grad, Ecke, Tangente, Koordinaten etc. oder Beweise wie z. B. zum Satz des Pythagoras allen bekannt, nur die deutschen Benennungen sind weniger geläufig. Durch ihre Anschaulichkeit ist Geometrie meistens ein recht beliebtes mathematisches Thema, das jedoch viel weiter geht als die „normale“ klassische Geometrie.

Jeder Lerner, der in der Schule etwas Chemieunterricht hatte, kennt die hier aufgeführten Inhalte. Aber Chemieunterricht auf Deutsch hatten die wenigsten. Deshalb sind ausführliche Ausspracheübungen so wichtig, die im Plenum demonstriert und in Partnerarbeit ausgeführt werden sollen (A3, A4, A5, A7, A8, A25, A26). Einerseits macht das Spaß und andererseits ist durch die aktive Anwendung und Partnerkontrolle der Übungseffekt am größten.

Der modernen Technik stehen unzählige Materialien und Werkstoffe zur Verfügung. Zu den klassischen Werkstoffgruppen gehören z.B. Metalle, Keramiken, Gläser und Polymere. Neuere Werkstoffentwicklungen kommen aus den Bereichen der Verbundwerkstoffe, Werkstoffmischungen, Halbleiter, Naturstoffe (Bionik) sowie den so genannten „Smart Materials“, die sich selbstständig äußeren Einflüssen anpassen können.

Die aus der Werkstoffkunde gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen die Herstellung technischer Werkstoffe mit neuen oder verbesserten Eigenschaften. Dies schließt den gesamten Lebenszyklus von Bauteilen bis zum Recycling oder zur stofflichen Weiterverwertung ein. Auch die Entwicklung völlig neuer Herstellungsverfahren zählt dazu. Maßgeschneiderte Funktionsmaterialien und Konstruktionswerkstoffe revolutionieren den Leichtbau, senken den Energieverbrauch und reagieren intelligent auf veränderte Betriebsbedingungen.

Das Kapitel Mathematik 2 - Vertiefung / Erweiterung setzt sich aus drei Teilen zusammen:

6.1. Wortschatz und Grammatik in der Mathematik

6.2. Textaufgaben

6.3. Funktionen in der Mathematik und Technik

Die Teile 6.1. und 6.2. beziehen sich nicht auf spezielle mathematische Themen, sondern behandeln Strukturen, die überall in technischen Fachtextenauftreten können, nicht nur in der Mathematik. Dagegen behandelt 6.3. ein konkretes Gebiet, das für Verbalisierungen in der Mathematik und Technik eine zentrale Rolle spielt: Wie kommuniziert man über Funktionen?

Das Thema Textaufgaben (6.2.) in deutscher Sprache ist für nicht-deutsche Lerner besonders schwierig; erfahrene Mathematiklehrer sagen jedoch, dass das auch für muttersprachliche Lerner ein Problem ist. In jedem Fall sind die Klagen von Lehrenden, dass ihre Lerner zwar rechnen und mathematisch denken können, aber die Textaufgaben aus sprachlichen Gründen nicht verstehen und von daher auch nicht lösen können, zahlreich und seit langem bekannt. Dabei ist das detaillierte Textverständnis genuiner Bestandteil der Aufgabe und die Voraussetzung dafür, dass man sie lösen kann. Die sprachlichen Anforderungen, die Strukturierung der Schritte und die Regeln, nach welchen Textaufgaben lösbar sind, demonstriert und geübt (A11 – 13).

Der Teil 6.1. zielt auf die Entwicklung des Leseverständnisses von Texten mit mathematischer Ausdrucksweise (Tests, Vorlesungsscripte, Fachbücher etc.). Wer mit Mathematiktexten bzw. mit Fachtexten mit hohem mathematischen Anteil zu tun hat, findet dort einen hochredundanten Bestand an Verben für spezifische Aufforderungen, Verfahren und Aufgabenstellungen. Zur korrekten Rezeption benötigt man auch einige spezielle grammatische Kenntnisse. Oft haben dabei unterschiedliche syntaktische Formen dieselbe Bedeutung. Die Strategie, Sätze mit derselben Bedeutung, aber verschiedener grammatischer Form ineinander umzuwandeln, hilft nachhaltig (A 6-8). Grammatisch geht es um Prozesse der Nominalisierung, um Passiv und Passiversatz, um Verbal- und Nominalstil, aber auch um einige formelhafte Wendungen wie z. B. „Gegeben sei …“.

Alle Ingenieursstudenten lernen Basiskenntnisse im Fach Elektrotechnik. Die Formelzeichen und Einheiten sind international genormt (SI) und allen aus dem Grundstudium in ihren Muttersprachen bekannt. Prozesse und Verfahren zum Messen und Prüfen kommen ebenfalls überall vor. Der Anteil authentischer Aufgaben nimmt in diesem Kapitel deutlich zu.

Am exemplarischen Beispiel eines virtuellen Oszilloskops führen wir die zentrale Textsorte „Versuchsprotokoll“ ein.

Das Oszilloskop ist eines der am meisten eingesetzten Messgeräte. Der Umgang mit ihm wird im Grundstudium jedes ingenieurwissenschaftlichen Fachs erlernt, denn Oszilloskope sind unverzichtbar für jeden, der elektronische Geräte entwickelt, herstellt oder repariert. Der Einsatz eines Oszilloskops ist aber keinesfalls nur auf die Elektronik beschränkt. Mit geeigneten Sensoren kann ein Oszilloskop indirekt die verschiedensten Phänomene messen, wie Druck, mechanische Belastungen, Licht oder Töne. Daher werden Oszilloskopen in den unterschiedlichsten Berufen eingesetzt: vom Physiker bis zum Telekommunikationstechniker. Ein KFZ-Ingenieur verwendet ein Oszilloskop, um Daten aus der Motorsteuerung auszulesen, ein Medizintechniker setzt das Oszilloskop zum Messen von Gehirnströmen ein – die Möglichkeiten sind endlos.

Energie ist die Voraussetzung aller natürlichen und technischen Prozesse. Heute wäre ein Leben ohne den Einsatz elektrischer Energie und fossiler Treibstoffe undenkbar. Fossile, nukleare und regenerative Energieträger bilden die Basis unserer Energieversorgung, durch ihre Umwandlung entsteht die Nutzenergie. Die Physik mit den Hauptsätzen der Thermodynamik liefert dafür die theoretischen Grundlagen. Energie kann nicht geschaffen oder vernichtet werden, nach dem Energieerhaltungssatz bleibt die Summe aller Energieformen konstant.

Die Energietechnik als Ingenieurwissenschaft befasst sich interdisziplinär mit dem Thema Energie. In Zeiten knapper werdenden Ressourcen kommt ihr eine immer wichtigere Bedeutung zu. Sie ist daher eng verzahnt mit der Energiewirtschaft, der -politik und dem Umweltschutz. Für den Wissenschafts- und Industriestandort Deutschland spielt die Energietechnik eine immer größer werdende Rolle.

In Fortsetzung von Kap. 8 werden exemplarisch drei Themen aus der Energietechnik behandelt: Windenergie, Strombedarf und Stromnetz, Wasserkraft. Die Fragestellungen sind vorwiegend technisch, also für Ingenieure – egal welcher Spezialisierung – nachvollziehbar und anschaulich. Bei den Windkraftanlagen (9.1.) werden die technischen Prozesse und die dazu nötigen Spezialisierungen thematisiert. Beim Teil zum Strombedarf und -netz (9.2.) geht es um grundsätzliche Fragen der Stromversorgung. Zum Thema Wasserkraft (9.3.) werden zunächst vier Typen von Wasserkraftwerken mit unterschiedlicher Technik unterschieden, dann folgt ein hochmodernes Beispiel für eine Kombination von Kraftwerk und Speicher (Pumpspeicherwerk). Am Ende stehen konkrete Berechnungen und technische Informationen über Wasserturbinen mit authentischen Ingenieursaufgaben.

Der interdisziplinäre Ansatz der Bionik (Biologie und Technik) stellt eines der attraktivsten und spannendsten Themen der modernen Wissenschaft und Technik dar. Die Frage, was man von der Natur lernen kann, um effiziente und intelligente Lösungen für technische Probleme zu finden, ist für alle interessant und einsichtig. Jeder weiß auch ohne Spezialkenntnisse über Strömungseigenschaften von Wasser und Luft, dass ein Schiff die Form eines Fisches und ein Flugzeug die Form eines Vogels hat. Wie vielfältig jedoch in dieser Richtung momentan weiter gearbeitet wird, das ist faszinierend und neu. Die moderne Bionik als Prototyp für ein interdisziplinäres Fach ist besonders nahe an der Praxis und spielt vor allem für innovative Technologien eine zentrale Rolle.

Deshalb fokussiert das Kapitel 10 auf die enge Verbindung von Theorie und Praxis, von technischen Herausforderungen und Lösungen. Exemplarisch und anschaulich wird dies am Beispiel eines konkreten Unternehmens, der Firma Festo gezeigt. Die schönen Bilder, die uns das Unternehmen freundlicherweise zur Verfügung gestellt hat, sprechen für sich; die Links bieten viele Ansatzpunkte für gezielte Rechercheaufgaben, die einerseits das Thema vertiefen und andererseits für die Veranschaulichung von innovativer, bionisch inspirierter Technologie sehr geeignet sind.

Die Bearbeitung des Kapitels erfordert daher einen Zugang zum Internet.

Mit der aktuellen Entwicklung in Naturwissenschaft und Technik ist das Fach Informatik dermaßen „auf dem Vormarsch“, dass man schon lange nicht mehr von der Informatik sprechen kann; vielmehr gibt es zunehmende Spezialisierungen in der theoretischen, praktischen, technischen und angewandten Informatik. Eine gezielt adressatenspezifische Materialauswahl ist im Rahmen eines Sprachlehrbuchs, das für DaF-Lernende aus ingenieurwissenschaftlichen Fächern generell konzipiert ist, nicht zu leisten, deshalb haben wir uns auf allgemeine Basisinformationen konzentriert.

Das letzte Kapitel schließt den Kreis zum ersten und greift das Thema Bildung und Chancen erneut auf. Das Abschlusskapitel zeigt konkrete Möglichkeiten und Perspektiven für diejenigen, die sich ernsthaft für eine weitere Qualifikation in Deutschland interessieren. In erster Linie geht es darum, zu verstehen, dass man sich zur Realisierung solcher Pläne präzise informieren muss. Nicht Gerüchte und Beziehungen, sondern exakte Informationen über die realen Möglichkeiten sind der Schlüssel zu Erfolg. Es gibt so viele Stipendien, Netzwerke, Informationsquellen für Praktika, Unterstützung für alle Fragen rund um eine Weiterbildung in Deutschland – wir zeigen den Weg dorthin.

Viele Leute können sich gar nicht vorstellen, wie viele Chancen überhaupt existieren. Deshalb stehen Info-Texte mit klaren Positionen und Fragen im Vordergrund, z. B.: Wo kann man sich kompetent beraten lassen? Welche Institutionen bzw. Organisationen bieten welche Unterstützung an? Welche Bedingungen gelten für welche Programme? Mit welchen Kosten muss man rechnen? Was muss man bei Bewerbungen beachten? u. ä.