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Forschungsprojekt zur Didaktik der Mathematik

6. Dezember 2017

Verbundprojekt zur Optimierung der Selbststudiumsphase an der DHBW

 

Viele Studierende sind zu Studienbeginn überrascht, welche Wissenslücken sie im Bereich der Mathematik haben. Die Duale Hochschule Baden-Württemberg (DHBW) führt mit anderen Hochschulen zusammen ein BMBF-gefördertes Verbundprojekt im Rahmen des Qualitätspaktes Lehre durch, wie ein reibungsloser Start ins Studium gelingen und der Studienerfolg verbessert werden kann.

Das Verbundprojekt optes – Optimierung der Selbststudiumsphase ist eine Kooperation zwischen den DHBW-Standorten Karlsruhe, Mannheim und Mosbach, der Hochschule Ostwestfalen-Lippe, der Universität Hamburg, der Universität Würzburg und dem Verein ILIAS open source e-Learning e.V. im Rahmen des Qualitätspakts Lehre. Die Umsetzung des Teilprojekts mit dem Fokus auf der Adaption des Online-Systems auf den jeweiligen Nutzer wird im Teilprojekt in Mosbach bis Ende 2020 durch vier Promovierende umgesetzt.

Schwerpunkt der Forschungen in Mosbach ist dabei die Entwicklung einer mathematisch-fachdidaktischen Basis für eine Adaption auf die Nutzer, die sich im Übergang zwischen Schule und Hochschule befinden. Ziel ist, dass möglichst wenig Studienanfänger ihr Studium in einem MINT-Fach abbrechen. Einer Studie des Deutschen Zentrums für Hochschul- und Wissenschaftsforschung (DZHW) zufolge liegt die Abbruchquote für Ingenieurwissenschaften an Fachhochschulen bei 30 Prozent, an Universitäten sogar bei 48 Prozent. An der DHBW Mosbach erreichen dagegen über alle Studiengänge hinweg knapp 90 Prozent der Studierenden ihren Bachelorabschluss.  

Bereits im Dezember 2015 begann der erste gemeinsame Doktorand der DHBW Mosbach und der Pädagogischen Hochschule Heidelberg seine Dissertation, die sich mit der didaktischen Gestaltung eines Blended-Learning-Mathematikvorkurskonzeptes befasst, das an der DHBW Mosbach praktisch umgesetzt wird. Weitere drei Arbeiten beschäftigen sich nun als Teil des optes-Projekts mit den mathematisch-didaktischen Herausforderungen eines reinen Online-Vorkurses. Um die Studierenden aktiv dabei zu unterstützen, ihre Wissenslücken zu schließen, entwickeln andere Projektpartner einen diagnostischen Selbsttest und entsprechende mathematische Lernmodule.

Durch die in Mosbach zu entwickelnde Adaption dieses Online-Systems sollen Aussagen darüber gemacht werden, welche mathematischen Inhalte und Übungsaufgaben selbstorganisiert in welcher Reihenfolge genau bearbeitet werden sollten. Auf Basis des Selbsttests und der Bearbeitung geeigneter Aufgaben werden der Wissensstand und die Fertigkeiten analysiert. Das System soll dann individuell und passgenau eine auf die Fähigkeiten, das Niveau und die Schwächen zugeschnittene Auswahl von weiteren Aufgaben vorschlagen, um den Nutzer optimal zu fördern. Die drei Promovierenden entwickeln in diesem Zusammenhang die mathematisch-didaktische Basis für diese Adaptionsfähigkeit. Zur praktischen Umsetzung der Adaption mit Hilfe künstlicher neuronaler Netze – Stichwort Deep Learning – kooperiert die DHBW Mosbach seit Juli 2017 mit dem Bereich Informatik der Universität Erlangen-Nürnberg.