Was ist Biomathematik?
In der Physik und Technik hat die Mathematik schon vor einigen hundert Jahren die Aufgabe übernommen, komplexe Vorgänge exakt zu beschreiben und vorherzusagen. In den letzten Jahrzehnten hat sie begonnen, diese Aufgabe auch in der Medizin und Biologie wahrzunehmen. Ob es
- darum geht, die Signale von Computertomographen in dreidimensionale Bilder zu verwandeln und darin Strukturen zu identifizieren,
- um die Entscheidung über die Über- oder Unterlegenheit einer neuen Therapie geht,
- um den Nachweis geht, dass gewisse Gene eine bestimmte Krankheit begünstigen, oder
- um die Messung der Ähnlichkeit von Gen- und Proteinsequenzen geht.
In jedem Fall werden mathematische Methoden herangezogen, um aus einer Vielzahl von Informationen korrekte und sinnvolle Ergebnisse zu gewinnen. Biomathematiker übersetzen die Fragen der Medizin in die Sprache der Mathematik, wählen geeigente Lösungsverfahren aus, entwickeln oft auch eigene Computerprogramme und stellen die Ergebnisse dem Arzt oder Biologen verständlich dar.
Beispiele für Berufsfelder für Mathematiker in biomedizinischen Anwendungsgebieten sind:
- Mustererkennung in statischen und bewegten Bildern
- Planung klinischer Studien unter statistischen Gesichtspunkten
- Biostatistische Methoden in Therapieforschung, Epidemiologie und Diagnostik
- Entwicklung von Qualitätssicherungssystemen
- Bestimmung der Gen-Expression in Microarray-Experimenten
- Datenbank-Design
- Softwareentwicklung für mathematische Algorithmen
Berufsfelder
Mathematiker finden vielfältige Betätigungsmöglichkeiten in Industrie,Wirtschaft, Dienstleistungsunternehmen und öffentlichem Dienst. Hier werden nur die Berufsfelder für Mathematiker mit Anwendungsschwerpunkt in Medizin und Biologie genannt.
- Pharmazeutische Unternehmen: Biotechnologische Forschung,Wirkstoffdesign, klinische Studien zur Erprobung neuer Medikamente,
- Dienstleistungsinstitute für Data Management, Programmierung und Statistik
- Biometrische und Epidemiologische Institute an Universitätskliniken: Entwurf von Datenbanken, statistische Beratung und Programmierung, Projektbetreuung.
- Biotechnologische Unternehmen
- Hersteller bildgebender Geräte: Entwicklung und Implementierung von Verfahren zur Bilderkennung und -kompression.
- Unternehmensberatungen
- Softwareentwicklung und Datenbank-Programmierung
Studienziel
Ziel eines Mathematikstudiums ist es, Fähigkeiten zu erwerben, die für eine möglichst allgemeine Vorgehensweise zur Problemlösung erforderlich sind. Die Aneignung der mathematischen Denkweise und der Bezug zur Praxis sind gleich wichtige Inhalte des Studiums. Beide Studiengänge der Mathematik befähigen auch zu Tätigkeiten in anderen als den genannten Anwendungsgebieten.
Im Studiengangs Biomathematik beschäftigen sich die Studierenden mit praktischen Problemen der Bildverarbeitung in Medizin und Biowissenschaften, der Planung und biostatistischen Analyse von klinischen Studien und Experimenten und der mathematischen Analyse genetischer Informationen.
Studieninhalte
BildverarbeitungIm Grundstudium werden umfassende Grundkenntnisse in Analysis, Algebra, Statistik und Numerischer Mathematik sowie wesentliche Grundlagen der Informatik vermittelt. Zum Anwendungsbereich Medizin und Biologie werden bereits ab dem 1. Semester einführende Vorlesungen angeboten.
Im Hauptstudium lernen die Studierenden, biomathematische Probleme zu beschreiben, zu analysieren, zu strukturieren, zu modellieren und zu lösen.
Neben Vorlesungen mit allgemeinem mathematischem Inhalt (z.B. Numerische Mathematik, Differentialgleichungen, Statistik) werden Vorlesungen und Seminare über Biometrie (z.B. Versuchsplanung, Qualitätssicherung), sowie die Bearbeitung und effiziente Speicherung von Bildern und und genetischen Informationen (z.B. Information retrieval, Bildverarbeitung, Mustererkennung) angeboten.
Im Praxissemester und in der Projektarbeit kommt der Praxisbezug des Studiums an einer Fachhochschule besonders zur Geltung. Da die Projekte auch fachübergreifend sein können, sind Vorlesungen in anderen Studiengängen und im nicht gewählten Anwendungsbereich Bestandteil des Studienplans.
Auch der Erwerb von Schlüsselqualifikationen, wie z.B. Team-, Präsentations- und Kommunikationsfähigkeit sowie Fremdsprachenkenntnisse gehören zum Studienplan.
Studiendauer
Acht Semester, davon ein Praxissemester und ein Diplomprüfungssemester. Das Praxissemester wird in Unternehmen durchgeführt, wobei die Studierenden erste Berufserfahrungen erwerben und Anregungen für die Diplomarbeit sammeln können.
