Matheaufgaben in der Ausbildung: Alles, was du wissen musst

Oft bekomme ich die Frage, wie schwer der Matheanteil in der IT-Ausbildung sein wird. Viele denken bei Informatik direkt an Mathematik und wie schwer das wahrscheinlich sein kann, dabei ist die Realität gar nicht so schlimm. In diesem Blogartikel gehe ich darauf ein, welche Themen euch erwarten und welche konkreten Aufgaben im Rahmen der Ausbildung in einem IT-Beruf gestellt werden. Kurzer Spoiler vorweg: Ihr braucht keine Angst vor Mathe haben.

Mathematik in der Berufsschule

So wie ich es von meiner Zeit als Auszubildender kenne, werdet ihr wahrscheinlich Mathemaitk nicht als einzelnes Fach haben. Dafür ist einfach nicht genügend Zeit da, viel eher werden innerhalb der anderen Fächer (bzw. innerhalb der Lernfächer) vereinzelnt Aufgaben drankommen, die ein Mathematikkenntnisse benötigen. Und dort wird es nicht wie in der Schule sein, dass ihr theoretische Aufgaben lösen müsst, sondern diese werden ganzheitlich zum jeweiligen Thema abgefragt, was ihr gerade im Unterricht behandelt.

Was ihr können müsst

Die Anforderungen sind nicht sehr hoch, schließlich müsst ihr berücksichtigen, dass viele unterschiedliche Personen mit unterschiedlichen Bildungsabschlüssen in der Berufsschule zusammenkommen. Wenn ihr Abitur gemacht habt, könnt ihr euch sowieso entspannt zurücklehnen. Aber auch mit einer Mittleren Reife wird euch nichts neues erwarten. Grundsätzlich kommt es auf folgende Sachen zurück:

• Grundrechenarten
• Dreisatz
• Prozentrechnen
• Einfache Funktionen und lineare Gleichungen
• Modulo / Rechnen mit Rest

Mehr ist es nicht, wirklich. Spannend wird es, wenn ihr diese Themenbereiche dann in den konkreten Fächern anwenden müsst. Beispielsweise im Rahmen von Elektrotechnik. Dort kommt es im Endeffekt auch wieder auf diese Themen zurück, aber im Kontext von Kenngrößen der Physik und entsprechend ihrer Gesetzmäßigkeiten.

Aufgabe: Berechnung des Stroms in einem elektrischen Schaltkreis

Gegeben ist ein elektrischer Schaltkreis mit einer Spannung von 12 Volt und einem Widerstand von 4 Ohm. Berechne den Strom, der durch den Schaltkreis fließt, unter Verwendung des Ohmschen Gesetzes.

Das Ohmsche Gesetz lautet:

$I = \frac{U}{R}$

Wobei:

• $I$ der Strom (in Ampere) ist
• $U$ die Spannung (in Volt) ist
• $R$ der Widerstand (in Ohm) ist

Lösung:

In dieser Aufgabe haben wir eine Spannung von 12 Volt und einen Widerstand von 4 Ohm:

$I = \frac{12 \, \mathrm{V}}{4 \, \Omega}$

Teilen wir die Spannung durch den Widerstand:

$I = 3 \, \mathrm{A}$

Der Strom, der durch den Schaltkreis fließt, beträgt 3 Ampere.

Wie du siehst, ist das Lösen der Aufgabe an sich nicht schwer - wir brauchen zumindest keine komplexen Berechnungen. Wir müssen nur wissen, was genau wir wann anwenden müssen, und das bekommst du hin, wenn du dich rechtzeitig mit dem Lernen beschäftigst.

Ausnahme: Fachinformatiker Daten- und Prozessanalyse

Bei der neuen Fachrichtung Daten- und Prozessanalyse kann es vorkommen, dass im späteren Verlauf der Ausbildung mehr Mathematik drankommt. Das liegt daran, dass du dich in dieser Fachrichtung viel mit Daten sowie deren Auswertung beschäftigst und das bedeutet leider auch: mehr Mathematik. Darunter:

• Statistik
• Wahrscheinlichkeitsrechnung

Aber auch hier keine Sorge, das wird natürlich nicht auf einem akademischem Niveau stattfinden. Aber in dieser Fachrichtung wird der Matheanteil tendenziell größer sein und du wirst dich mit Themen wie Verteilungen, Regressionen, Entropie oder Lage- und Streuungsmaßen beschäftigen - nur um mal ein paar Themen beim Namen genannt zu haben.

Typische Aufgaben in der Abschlussprüfunng

BWL: Make or Buy Analyse

Eine Make-or-Buy-Analyse ist eine betriebswirtschaftliche Entscheidungsfindungsmethode, bei der ein Unternehmen abwägt, ob es eine Leistung selbst erbringen (make) oder von externen Anbietern beziehen (buy) sollte. Dabei werden Faktoren wie Kosten, Ressourcenverfügbarkeit, Kernkompetenzen und strategische Ziele berücksichtigt, um die rentabelste und effizienteste Lösung zu ermitteln.

Beispielaufgabe

Angenommen, ein Unternehmen stellt Schreibblöcke her und überlegt, ob es die Papierabdeckungen selbst herstellen oder von einem externen Lieferanten beziehen soll. Die Kosten für die Eigenfertigung und den Fremdbezug sind wie folgt:

• Fixkosten für die Eigenfertigung (FK): 2.000€
• Variable Kosten für die Eigenfertigung (vK) pro Abdeckung: 1€
• Preis für den Fremdbezug (P) pro Abdeckung: 1,50€

Um die kritische Menge (x0) zu berechnen, bei der sich die Eigenfertigung lohnt, verwenden wir die folgende Formel:

$x0 = \frac{FK}{P - vK}$

Setzen wir die Werte aus unserem Beispiel ein:

$x0 = \frac{2000}{1.50 - 1} = \frac{2000}{0.50} = 4000$

Die kritische Menge beträgt 4.000 Abdeckungen. Das bedeutet, wenn das Unternehmen plant, mehr als 4.000 Abdeckungen zu benötigen, ist die Eigenfertigung kostengünstiger. Wenn das Unternehmen weniger als 4.000 Abdeckungen benötigt, ist der Fremdbezug die günstigere Option.

Hier ist ein Liniendiagramm, das die Kosten für Eigenfertigung und Fremdbezug vergleicht:

• Eigenfertigung
• Fremdbezug

Fazit

Wie du siehst, ist es sehr überschaubar, was dich an Mathematik in der Ausbildung erwartet. Wichtig ist hierbei, die jeweiligen Aufgabentypen zu lernen und die Themen innerhalb der Fachgebiete (BWL, Physik, IT) zu verstehen. Sobald du weißt, welche Formeln du wann und in welcher Reihenfolge anwenden musst und was das die Konzepte dahinter sind, wird Mathematik für dich ein Kinderspiel. Viel Erfolg!