MathCoach Ein web-basierter Mathematik-Tutor

1. MathCoachEin web-basierter Mathematik-Tutor Vorstellung des Projekts

2. Überblick Vorstellung des Projekts • Die Projektgruppe • Was ist MathCoach? • Wieso MathCoach? Besonderheiten gegenüber anderen Systemen MathCoach Projekt HTW des Saarlandes

3. Die Projektgruppe (1) • Wer sind wir? • Die Projektgruppe besteht aktuell aus der Professorin für Mathematik und Statistik Dr. Barbara Grabowski (Leiterin der Gruppe), der Mitarbeiterin Susanne Gäng, dem Diplomanden Jörg Herter und dem HiWi Thomas Köppen. • Die Gründung erfolgte am 1.1.2001 mit Start des BMBF-Projekts In2Math (1/2001-3/2004). Dieses Projekt wurde im Rahmen des BMBF-Förderprogramms „Neue Medien in der Bildung“ finanziert. Unser Ergebnis ist ActiveMath:Statistik. • Die Gruppe blieb auch nach Ende des BMBF-Projekts aktiv und entwickelte mit MathCoach ein eigenständiges E-Learning Werkzeug. • Ziel der Gruppe • Entwicklung web-basierter Werkzeuge und Inhalte zur Unterstützung der mathematischen Lehrveranstaltungen, Schaffung von Voraussetzungen zur Integration der Ergebnisse in den Regelbetrieb der mathematischen Lehre. MathCoach Projekt HTW des Saarlandes

4. Die Projektgruppe (2) • Bisherige Entwicklungsprodukte • ActiveMath:Statistik • MathCoach • Kontakte • Seit 2001 gibt es eine Zusammenarbeit mit dem E-Learning Kompetenz- zentrum und der Gruppe ActiveMath des DFKI Saarbrücken. • Unsere Gruppe arbeitet aktiv im CC VISU des Saarlandes mit. • Preise • Gewinner des saarländischen Landespreises 2003 für innovative Hochschullehre. • Arbeitsschwerpunkte bis 1/2006 • Verbindung von ActiveMath:Statistik und MathCoach in einem Portal. • Hochschulweite Einführung des Portals und Nutzbarmachung für alle Fachbereiche (Professoren, Autoren, Studenten). MathCoach Projekt HTW des Saarlandes

5. MathCoach ist ein web-basiertes E-Learning Werkzeug für mathema- tische Übungen und Experimente, welches on-demand individuelle Hilfen und Bewertungen generiert. Charakteristika von MathCoach: Grundlage ist die von uns entwickelte, XML-basierte Skriptsprache LaplaceScript. Ein Autor beschreibt mit LaplaceScript die konkrete Aufgabe, modelliert die Interaktionsmöglichkeiten des Lernenden und definiert Regeln zur Generierung von Hilfen und Bewertungen. Es gibt verschiedene Typen von Interaktionsmöglichkeiten für Übungsaufgaben: Multiple Choice Question (Einfach- und Mehrfachantworten möglich) Fill In Blank Mapping (Zuordnungsaufgaben) Muplet (Interaktionen mit dem Computeralgebrasystem MuPAD) Rlet (Interaktionen mit der Statistiksoftware R, u. a. Grafikerzeugung) Was ist MathCoach? (1) MathCoach Projekt HTW des Saarlandes

6. Was ist MathCoach? (2) • Hilfen und Bewertungen werden dynamisch generiert. • Es existieren Schnittstellen zum Computeralgebrasystem MuPAD, zur Statistiksoftware R und zu SWI-PROLOG. • Bis jetzt sind folgende Inhalte für MathCoach entstanden: • AbleitungstrainerAufgaben und Experimente zur Ableitung von Funktionen • StochastiktrainerAufgaben und Experimente zur Wahrscheinlichkeitsrechnung • AlgebratrainerDemo-Aufgaben und Experimente zur Matrizenrechnung • Schulmathematik/PropädeutikumDemo-Aufgaben zum Bruchrechnen und Rechnen mit Logarithmen MathCoach Projekt HTW des Saarlandes

7. Wieso MathCoach?Besonderheiten gegenüber anderen Systemen (1) In der Vergangenheit sind eine ganze Reihe ähnlicher Produkte ent- standen, von denen sich MathCoach in einigen wesentlichen Punkten unterscheidet: • FlexibilitätDie eigens entwickelte Autorensprache erlaubt die Erstellung ganz individueller Übungsaufgaben zu verschiedensten Themen und Interaktionstypen, die immer wieder verwendet werden können ( keine statische Aufgabensammlung). • Wiederverwendbarkeit„Write once, use forever“: Der Autor muss eine Aufgabe zu einem Typ nur einmal definieren, der Lernende kann aber so viele Aufgaben dieses Typs lösen, wie er möchte. Dies ist möglich, da weitere Aufgaben mit veränderten Parametern (einschließlich Hilfe und Bewertung) automatisch generiert werden, ohne dass der Autor etwas dazu tun muss. MathCoach Projekt HTW des Saarlandes

8. Wieso MathCoach?Besonderheiten gegenüber anderen Systemen (2) • Dynamische HilfegenerierungMathCoach bedient sich einer Anbindung an PROLOG. In dieser Sprache wird Regelwissen über das entsprechende Fachgebiet formuliert, um adaptive Hilfestellung und Bewertung passend zum aktuellen Bearbeitungsschritt on-demand zu generieren. Neu ist, dass MathCoach zu beliebigen Eingaben des Studenten Hilfen und Bewertungen generiert.Andere Systeme bieten meist nur statische Hilfetexte an. • Einfache AutorenspracheDie Autorensprache LaplaceScript ist sehr leicht zu erlernen. Sie ist schrittweise erlernbar, d. h. schon mit wenigen Befehlen kann ein Autor sehr wirkungsvolle Übungsaufgaben definieren. • ErweiterbarkeitDer Anwendungsbereich von MathCoach ist beliebig erweiterbar und beschränkt sich nicht nur auf Mathematik. MathCoach Projekt HTW des Saarlandes