Mathematik-Übungen automatisiert

Hunderte ETH-Studierende besuchen jedes Jahr Vorlesungen zu den Mathematik-Grundlagen. Und diese ¨C zum Beispiel das Integrieren ¨C muss man oft viel ¨¹ben, bis man sie beherrscht.

Die beiden Mathematik-Dozierenden Meike Akveld und Andreas Steiger haben deshalb automatisierte ?bungssequenzen entwickelt. Studierende k?nnen mit diesen selbstst?ndig, wann immer sie wollen, beliebig viele Aufgaben l?sen und erhalten sofort ein differenziertes Feedback.

M?glich wird dies dank einem Computeralgebrasystem, mit welchem mathematische Aufgaben beurteilt und bewertet werden k?nnen. Es steht als Fragetyp mit dem Namen ?STACK? auf der Lernplattform Moodle bereit. Akveld und Steiger haben darauf basierend eine umfassende ?bungssammlung f¨¹r ihre Ingenieurs-Analysisvorlesungen erarbeitet.

Dass die neue Lehrform selbst?ndiges, aktives Lernen f?rdere, lobt die Konferenz des Lehrk?rpers in ihrer Beurteilung als wegweisend. Zudem lasse sich das Konzept sehr gut skalieren und auf andere Bereiche ¨¹bertragen, was angesichts des Wachstums der Studierendenzahlen an der ETH zentral ist.

Akveld und Steiger haben mit ihrem Projektmitarbeiter George Ionita die Sammlung zudem zu einem Integral-Trainer ausgebaut. Damit k?nnen die Studierenden die verschiedenen Techniken, die man f¨¹r das Integrieren beherrschen muss, zuerst einzeln ¨¹ben, mit Hilfestellungen in Form von Hinweisen oder automatisierten Feedbacks. Am Schluss erhalten sie offenere Aufgaben, bei denen sie die richtige Technik w?hlen und dann anwenden m¨¹ssen.

K¨¹nftig sollen auch Pr¨¹fungen mit dem System durchgef¨¹hrt werden. Als Pilot kam es bereits erfolgreich zum Einsatz. Der Korrekturaufwand sei deutlich gesunken, w?hrend die Aufgabenqualit?t hoch geblieben sei, schreiben die Macher:innen.