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Aufbau eines elektronischen Übungs- und Bewertungstoolsfür die Mathematikausbildung in MINT-Fächern (ELMAT)

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Daniel Potts, Yvonne Winkelmann

Zusammenfassung

1 Leave a comment on Absatz 1 0 Der vorliegende Beitrag skizziert die Motivation für das Projekt ELMAT[1], welches eine Verbesserung der Erstellung, Bereitstellung und Nachnutzung von elektronischen, mathematischen Übungen, insbesondere unter dem Aspekt einer hochschulübergreifenden und interdisziplinären Vernetzung der zuständigen Lehrkräfte in diesem Bereich, angestrebt hat. Ergänzend wird ein kurzer Überblick über die Ziele und Ergebnisse dieses Projektes gegeben.

1     Ausgangslage und Motivation

2 Leave a comment on Absatz 2 0 Hintergrund des Projektes sind Erfahrungen der Projektpartner im E-Learning-Bereich in der Mathematikausbildung. Ausgangspunkt war die Vermeidung von hohen Durchfallquoten in der Studieneingangsphase. Die Praxiserfahrungen zeigten, dass ein wesentlicher Faktor die fehlende Kompetenz beim selbstregulierten Lernen ist. Die Motivation für das Projekt bestand in einer besseren Unterstützung von Selbstlernphasen mittels elektronischer Übungen.

3 Leave a comment on Absatz 3 0 Die zentrale E-Learning-Infrastruktur in Sachsen und gemeinsame E-Learning-Netzwerke für die sächsischen Hochschulen boten gute Voraussetzungen für die hochschulübergreifende und interdisziplinäre Durchführung des Projektes ELMAT.

2     Ziel des Projektes ELMAT

4 Leave a comment on Absatz 4 0 Mit dem Projekt wurden drei zentrale Ziele verfolgt: Die Übungsaufgaben sollten frei verfügbar sein (Open Content) und ein hochschulübergreifender und interdisziplinärer Aufgabenpool für die Mathematikausbildung in MINT-Fächern aufgebaut werden. Darüber hinaus sollte eine bessere Unterstützung von mathematischen Aufgaben in der zentral in Sachsen bereitgestellten E-Assessment-Plattform erreicht werden. Im Fokus stand dabei die automatische Generierung von Aufgaben mit Zufallsparametern zur Abbildung von Berechnungen und Formeleingaben.

3     Ergebnisse auf technischer und organisatorischer Ebene

5 Leave a comment on Absatz 5 0 Die eingesetzte E-Assessment-Umgebung (ONYX Testsuite) wurde erweitert. Durch die Kopplung mit einem Computer-Algebra-System (MAXIMA) konnten die automatisierte Generierung von Aufgaben mit Zufallsparametern, komplexe Berechnungen und mathematische Auswertungen erreicht werden. Auf diese Weise wird auch die systemseitige Deutung und Bewertung verschiedener, aber dennoch äquivalenter Nutzereingaben ermöglicht (Nestler & Winkelmann, 2014). Zudem konnte die Formelerstellung mit Hilfe des Textsatzsystems LaTeX erfolgen.

6 Leave a comment on Absatz 6 0 Neben den technologischen Rahmenbedingungen wurde ein gemeinsamer Aufgabenpool für die sächsischen Hochschulen initiiert. Aktuell beteiligen sich mehr als 30 Autoren verschiedener Universitäten und Fachhochschulen. Im Rahmen eines Facharbeitskreises wurde ein Netzwerk (Fachrichtungen Mathematik/Physik und die E-Learning-Beauftragten der Hochschulen) etabliert, welches über regelmäßige Treffen einen aktiven Austausch und die gemeinsame Nutzung der Lernressourcen vorantreibt.

7 Leave a comment on Absatz 7 0 Durch die Lehrveranstaltungsbetreuer werden aus den Einzelaufgaben individuelle Übungs- und Testszenarien erstellt und in veranstaltungsbegleitenden E-Learning-Kursen bereitgestellt. So erhalten die Studierenden elektronische Übungsaufgaben mit integriertem Feedback zum Selbstlernen. Die Parametrisierung ermöglicht eine Wiederholung gleicher Aufgabenmuster und unterstützt den Übungsprozess. Aufbauend werden elektronische Zwischen- und Abschlusstests eingesetzt. Dem Betreuenden stehen statistische Auswertungen für die Selbsttests und detaillierte Teilnehmerauswertungen für die Leistungstests zur Verfügung. Diese ermöglichen, in den Präsenzübungen konkrete Problemfelder zu wiederholen.

8 Leave a comment on Absatz 8 0 Aktuell werden aufbauende Projekte angestrebt, die die Verbesserung des Qualitätsmanagements und der Autorenprozesse (Review) sowie den Ausbau des etablierten Aufgabenpools – der mittlerweile bereits weit über 1000 Übungs-aufgaben enthält – beinhalten sollen. Im Mittelpunkt steht dabei auch, das Netzwerk für Hochschulen außerhalb von Sachsen zu öffnen und den offenen Ansatz im Sinne von Open Educational Resources (OER) zu erweitern.

Literatur

9 Leave a comment on Absatz 9 0 Nestler, F. & Winkelmann, Y. (2014). Elektronische Übungs- und Bewertungstools für Mathematikveranstaltungen. In J. Kawalek, K. Hering & E. Schuster (Hrsg.), E-Learning: Zukunft oder Realität. 12. Workshop on e-Learning – Tagungsband, 25.09.2014, Hochschule Zittau/Görlitz (S. 75-82).



10 Leave a comment on Absatz 10 0 [1]     https://www.bps-system.de/cms/products/current-projects/projekt-elmat/

Quelle:http://2015.gmw-online.de/325/