Ergebnisse des es Mathematik Erfahrungen mit einem 3-stufigen für Mathematik Prof. Dr. Manuela Boin Dipl.-Ing. Ute Nachbauer Boin, Nachbauer 16.09.2016 13. Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 1
Inhalt Konzept der Eingangsphase Mathematik Historie der Mathematik-s Mathematik-Übungskurs und Geplante Entwicklungen Boin, Nachbauer 16.09.2016 13. Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 2
Konzept der Eingangsphase Mathematik BMBF-Projekt "Integriertes Lernen an der Hochschule Ulm" Boin, Nachbauer 16.09.2016 13. Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 3
Historie Papiertest kontinuierliche Erfassung der mathematischen Grundfertigkeiten seit WS 03/04 Anfang des 1. Semesters prüfungsähnliche Situation 60 min, max. 52 Punkte nur zur Selbsteinschätzung kaum merkliche Auswirkungen Boin, Nachbauer 16.09.2016 13. Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 4
Historie 14 Aufgaben (wurden nicht geändert) Themen Bruchrechnen, Umrechnen von Einheiten Umformen und Lösen von Termen Quadratische Gleichungen Graphen gegebener Funktionen LGS Steigung einer Funktion Ableitungen einfache Integrale Boin, Nachbauer 16.09.2016 13. Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 5
Historie Ergebnisse des s SS 2012 (Papierform) 14 Aufgaben, 52 Punkte 33 Teilnehmer Bestanden mit 21 Punkten Ø 26 Punkte Nicht bestanden: 10 Teilnehmer Keine Konsequenzen Korrelation mit Prüfungsleistungen Mathe 1+2, Physik 1+2 Nicht bestandene Prüfungen 4 12 nicht bestanden bestanden Von Prüfungen abgemeldet 0 nicht bestanden 5 bestanden Boin, Nachbauer 16.09.2016 13. Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 6
Mathematik und Übungskurs Heutiger Stand des Tests 2 Lernzentren prüfungsähnliche Situation Schein für Mathematik 1 (9 Studiengänge) 3 Stufen je 8 (nach Schema) zufällig ausgewählte Aufgaben Bei Nichtbestehen einer Stufe 1 Woche Sperrfrist Abbildung in Moodle mit CAS-System wiris Boin, Nachbauer 16.09.2016 13. Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 7
Mathematik und Übungskurs Aufgabensammlung Basis u.a. Mindestanforderungskatalog Mathematik 2.0 (cosh-gruppe Cooperation Schule Hochschule) http://www.mathematik-schule-hochschule.de/images/aktuelles/pdf/makatalog_2_0.pdf meist parametrisierte Umsetzung mit Zufallszahlen interaktive Aufgaben wiris zur Aufgabenerstellung, als CAS für Auswertung der Ergebnisse und bei der Ergebniseingabe der Studierenden gleiche Aufgabensammlung für den Übungskurs und den Boin, Nachbauer 16.09.2016 13. Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 8
Mathematik und Übungskurs Nutzung in allen Moodle-Fragetypen, die für mathem./naturwissenschaftl. Aufgaben in Frage kommen einfache Erstellung von Fragen mit Zufallswerten Auswertung der Antworten mathematisch äquivalent z.b. x -1 = 1/x oder a+b = b+a Auswertung nach Kriterien wie vollständig vereinfacht, faktorisiert, ausmultipliziert Was bietet das WIRIS-Plugin? Angabe von Bedingungen für Zufallswerte z.b. x Z oder x 1 x 2 Grafiken (2D oder 3D) können basierend auf den Zufallswerten erstellt werden Formeleditor kann für die Eingabe der Lösung eingebunden werden CAS-System kann den Teilnehmern für die Lösung bereitgestellt werden Eingabe der Berechnungen nur einmal pro Aufgabe, anschließend Zugriff auf die Variablen für Fragetext, Feedback und Hinweise http://www.wiris.com Boin, Nachbauer 16.09.2016 13. Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 9
Mathematik und Übungskurs 691 Teilnehmer (Stand 12/2015) ca. 3400 Einzeltests Erfolgsquote stieg auf 94% Mathematik-: Teilnehmerzahlen und Erfolgsquote 450 400 350 300 250 Anzahl Teilnehmer 200 Test bestanden 150 100 50 0 SoSe 2014 WiSe 2014/15 SoSe 2015 WiSe 2015/16 Quelle: Integriertes Lernen an der Hochschule Ulm (ILU), Zwischenbericht für den Zeitraum 1.1.2015 bis 31.12.2015 Boin, Nachbauer 16.09.2016 13. Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 10
Mathematik und Übungskurs WS15/16 Teilnehmer Versuche gesamt Durchschnitt Versuche pro Person Durchschnitt Punkte Teil A mit Mengen 332 396 1,19 5,4 Teil A mit Geometrie 79 88 1,11 5,68 Teil B 410 702 1,71 3,92 Teil C mit Vektor 354 379 1,07 4,91 Teil C mit Stochastik 80 105 1,31 4,57 SS16 Teilnehmer Versuche gesamt Durchschnitt Versuche pro Person Durchschnitt Punkte Teil A mit Mengen 121 158 1,31 4,9 Teil A mit Geometrie 102 108 1,06 6,21 Teil B 218 322 1,47 4,26 Teil C mit Vektor 160 203 1,26 5,15 Teil C mit Stochastik 34 44 1,29 4,71 WS15/16 SS16 Kursteilnehmer /innen 411 223 Stufe A nicht bestanden 3 1 Nur Stufe A bestanden 18 18 Bis Stufe B bestanden 5 3 Test bestanden (ABC) 385 201 Boin, Nachbauer 16.09.2016 13. Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 11
Mathematik und Übungskurs Übungs-/ Selbstlernkurs hochschulweit zugänglich + leichtere Aufgaben als mit zunehmend detaillierteren Lösungshinweisen 500 400 300 200 100 0 Mathematik-Übungskurs: Teilnehmerzahlen WiSe 2013/14 SoSe 2014 WiSe 2014/15 SoSe 2015 WiSe 2015/16 Quelle: Integriertes Lernen an der Hochschule Ulm (ILU), Zwischenbericht für den Zeitraum 1.1.2015 bis 31.12.2015 Ergänzung durch Kurse für die Themen aus Mathematik 1 und z.t. Mathematik 2 Boin, Nachbauer 16.09.2016 13. Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 12
Geplante Entwicklungen Weiterentwicklung der Aufgabensammlung und des s Zukunftsentscheidung wiris und/oder Stack Vervollständigung der Themen aus Mathematik 1 und 2 Portieren für mobile Endgeräte Aufbau eines s inkl. Übungskurses für Physik Boin, Nachbauer 16.09.2016 13. Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 13
Zusammenfassung Konzept der Eingangsphase Mathematik Übungs-/ Selbstlernkurs und auf gleicher Aufgabenbasis parametrisierte Aufgaben mit Hilfe von wiris Zulassungsvoraussetzung für Mathematik 1-Klausur hohe Bestehensquote Boin, Nachbauer 16.09.2016 13. Workshop - Mathematik in ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen 14