Hörsaalübungen mit Moodle – Ein Erfahrungsbericht


Gastbeitrag von Adrian Zimmermann zum Moodle-Einsatz im Institut für Werkstoffe im Bauwesen (Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwesen)

 

WerkstoffeBei Werkstoffe im Bauwesen handelt es sich um ein Pflichtmodul für Bauingenieurstudenten im dritten Semester des Bachelorstudiums. In diesem Modul werden Grundlagen über Werkstoffe wie Beton, Holz und Kunststoffe vermittelt, die essentiell für den weiteren Studienablauf sind. Das Verhältnis der Studentenzahl zur Anzahl der Betreuer lag zuletzt im Wintersemester 2015/16 bei 530 zu 2. Daher stellte sich die zentrale Frage:

Wie lassen sich Übungen organisieren, die

  • Studenten zu einem Reflektieren der Lehrinhalte anregen und
  • dazu beitragen, Verständnislücken zu identifizieren sowie
  • dazu beitragen, Verständnislücken effizient zu schließen ohne
  • dabei die Betreuungskapazitäten zu überschreiten?

Konzept und Umsetzung

Als Antwortoption auf die oben gestellte Kernfrage wurden Online-Übungen mit der Lernplattform Moodle der TU Darmstadt umgesetzt. Darin konnten nicht nur Multiple Choice-Aufgaben bearbeitet, sondern auch Lösungsbegriffe eingetragen und Bilder per Drag and Drop ineinander gezogen werden. Unmittelbar nach der Eingabe einer Lösung wurde die Musterlösung für die entsprechende Aufgabe angezeigt.

Die Bearbeitung der Übungen erfolgte Wahlweise von zu Hause aus oder im Hörsaal. Im Hörsaal diskutierten die Studenten rege untereinander und es wurden zahlreiche Fragen an die Betreuer und den Professor gestellt. Auf diese Weise konnten Verständnislücken schnell identifiziert und beseitigt werden. Ein positiver Nebeneffekt war, dass Studenten und Lehrende direkt miteinander in Kontakt kamen und so Kommunikationshürden abgebaut werden konnten.

Unmittelbar nach der Bearbeitung wurden Musterlösungen von den Betreuern präsentiert (s. Abb. 1). Einen Schwerpunkt bildeten dabei diejenigen Inhalte, die während der Bearbeitung vermehrt unklar erschienen. Außerdem wurden den Studenten – ebenfalls über Moodle – entsprechende Zusatzfolien bereitgestellt. Einige dieser Folien dienten darüber hinaus zur Erweiterung der Vorlesungsunterlagen für die kommenden Jahre.

Abb. 1: Präsentation der Musterlösung nach einer Übung

Abb. 1: Präsentation der Musterlösung nach einer Übung (zum Vergrößern drauf klicken)

Auswertung und Interpretation

Moodle bietet ein umfangreiches Werkzeug zur Auswertung der Testergebnisse. So kann bspw. nach Abschluss der Bearbeitung einer Übung ein Säulendiagramm angezeigt werden, aus dem hervorgeht, welche Aufgaben den Studenten besonders leicht oder besonders schwer fielen (s. Abb. 2). Als Bewertungsgröße wird dazu der „Leichtigkeitsindex“ verwendet. Ein niedriger Leichtigkeitsindex deutet darauf hin, dass entweder die Antwortoptionen zu eng abgesteckt waren, oder, dass ein Thema noch nicht gut verstanden wurde. Falls Letzteres anzunehmen war, wurde das entsprechende Thema besonders ausführlich in der Nachbesprechung behandelt.

Abb. 2: Ausgabe der Leichtigkeitsindices nach einer Übung

Abb. 2: Ausgabe der Leichtigkeitsindices nach einer Übung (zum Vergrößern drauf klicken)

Weiterhin zeigt Moodle an, wie oft eine Übung vollständig bearbeitet wurde. Es fällt auf, dass die erste Übung etwa 0,5-mal pro Teilnehmer häufiger bearbeitet wurde als die vier danach folgenden Übungen (s. Abb. 3). Eine naheliegende Erklärung dafür ist, dass die Studenten zu Beginn der Veranstaltung neugierig auf das neue Übungsformat waren. Dies zeigte sich auch an der Anzahl der Studenten im Hörsaal: Während der ersten Übung besuchten sichtlich mehr Studenten den Hörsaal als in den danach folgenden Übungen. Ein Ziel der kommenden Jahre sollte sein, diesen Sprung zu reduzieren.

Die vollständigen Versuche pro Teilnehmer in der zweiten bis fünften Übung lassen sich in Abhängigkeit der Nummer der Übung mit einem Korrelationskoeffizienten von R2 = 0,9987 linear interpolieren (s. Abb. 3). Die Steigung der Interpolanten ist negativ, d.h. die Anzahl vollständiger Versuche nimmt mit jeder weiteren Übung ab.

Dass diese Abnahme auf zusätzliche Belastungen der Studenten wie beispielsweise auf Hausübungen in anderen Fächern zurückzuführen ist, ist nahezu auszuschließen, da die Funktion in diesem Fall einen Sprung aufweisen würde. Folglich scheint die Steigung der Interpolanten ein Maß für das Durchhaltevermögen der Studenten und mitunter für das Interesse der Studenten am Fach zu sein: Eine große negative Steigung deutet darauf hin, dass das Interesse der Studenten am Fach schlecht aufrechterhalten wird. Daher wird an dieser Stelle für die Steigung dieser Funktion eine neue Größe eigeführt: Der Interessenindex. In den kommenden Jahren sollte es ein Ziel sein, den derzeitigen Interessenindex von -0,1028 zu erhöhen, d.h. an 0 anzunähern.

Abb. 3: Vollständige Versuche pro Teilnehmer in Abhängigkeit der Übungsnummer

Abb. 3: Vollständige Versuche pro Teilnehmer in Abhängigkeit der Übungsnummer (zum Vergrößern drauf klicken)

Evaluation

Zu Beginn der letzten Übung wurde eine Evaluation der Lehrveranstaltung durchgeführt, in der die Studenten beschreiben sollten, was sie gut fanden und was verbessert werden könnte. An der Befragung nahmen insgesamt 65 Studenten teil. Davon bewerteten 41 Studenten die Moodle-Übungen positiv, wohingegen lediglich 3 Studenten kritische Anmerkungen äußerten bzw. das Format ablehnten. Positiv erwähnt wurde insbesondere, dass

  • die Übungen zum Lernen animierten und „Spaß“ machten (4x),
  • eine Überprüfung des eigenen Wissensstandes möglich sei (2x),
  • Lösungen sofort eingesehen werden könnten (2x) und
  • die Nachbesprechung sowie die Zusatzfolien hilfreich seien (6x).

Diese Rückmeldungen stimmten hervorragend mit unserer ursprünglichen Intention (s. Kernfrage) überein und bestätigten somit das Übungskonzept. Verbesserungspotential äußerten zwei Studenten wie folgt: „Ich persönlich bringe ungern meinen Laptop mit in die Uni, sondern bearbeite die Übungen zu Hause. Das ist schade, weil ich so keine Fragen stellen kann.“ Folglich wäre es sinnvoll, den Studenten einen kleinen Satz an Notebooks bereitzustellen. Außerdem bemängelt ein Student, dass abweichende Schreibweisen wie bspw. „Silikastaub“ anstelle von „Silicastaub“ bei der Lösungseingabe zu einem Punktabzug führen können. Um darauf zu reagieren, sollten zukünftig weitere Schreibweisen als optionale Lösungen implementiert werden.

Insgesamt gaben 60 Studenten der Übung eine Note (s. Abb. 4). Der Notendurchschnitt betrug 2,38, was aus unserer Sicht für den ersten Versuch zufriedenstellend ist und nun mittels der oben genannten Vorschläge weiter verbessert werden soll. Als Bewertungsindex wird neben der Bewertung durch die Studenten der zuvor beschriebene Interessenindex dienen.

Abb. 4: Bewertung der Übung durch die Studenten (zum Vergrößern drauf klicken)

Abb. 4: Bewertung der Übung durch die Studenten (zum Vergrößern drauf klicken)

Die Entwicklung der Online-Übungen in Moodle wurde u.a. durch das Förderprogramm Studentische E-Learning Tutoren unterstützt.

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