MATRIXX

MATRIXX – Mathematiktraining für das Ingenieurstudium X2

Für den Erfolg in den sehr komprimierten Ingenieur-Studiengängen ist schon im ersten Semester eine routinierte Anwendung mathematischer Kenntnisse Voraussetzung. Mit MATRIXX können Studierende ihr Schulwissen in Mathematik auffrischen. Auf der Lernplattform finden sie Übungsaufgaben, Lernvideos von kommentierten Tafelbildern, Lerngruppen und Diskussionsforen. Lerner können Lösungsvorschläge im Forum veröffentlichen oder per E-Mail zur Begutachtung an die Tutoren schicken. In der Lernplattform hat jeder Lernende die Möglichkeit auf seinem persönlichen „Schreibtisch“ die für ihn wichtigen Lernmaterialien und Links abzulegen. Insbesondere soll mit MATRIXX selbstverantwortliches Lernen sowie die Bildung und Förderung „virtueller“ studentischer Kooperation unabhängig von Fachgebiet und Hochschule unterstützt werden.

Ziele und Inhalte

Bearbeitet wird im Vorkurs das Stoffgebiet der Schulmathematik ab der Mittelstufe: Rechnen mit reellen Zahlen, Bruchrechnen, Potenzen, Wurzeln/Logarithmen, Exponentialfunktionen, quadratische Gleichungen, elementare Grundlagen der Geometrie, Trigonometrie, Differenzial- und Integralrechnung. Ergänzend wird durch entsprechende Links zu den Seiten der Mathematik-Lehrenden der FH Köln ein Einblick in den Mathematik-Stoff ingenieurwissenschaftlicher Studiengänge vermittelt (weitere Übungen, alte Musterklausuren, elektronische Rechenhilfen u.a.).

Als Einstieg zur Benutzung der Lernplattform dienen: eine animierte Darstellung „erster Schritte“, eine Dokumentation zur Lernumgebung ILIAS und eine Zusammenstellung von FAQs.

Didaktisches Konzept

Das Web-Angebot dient der Vor- und Nachbereitung der Präsenzkurse und der Unterstützung von Übungs- und Gruppenarbeit. Alle Lernmaterialien werden im Herzstück der Lernplattform, dem Magazin, gesammelt. Die Übungsblätter, Arbeits- und Lösungshilfen, Tipps und Hinweise für den Umgang mit bestimmten Aufgabentypen und Rechenverfahren werden vorwiegend von Studierenden für Studierende entwickelt und ausformuliert. Sammlungen ausgewählter Links zu jedem Themenbereich und den Aufgaben- und Übungsseiten der Dozierenden im Netz ergänzen das Informationsangebot. In Kooperation mit der Sport-eL Factory („elektronisches Lehren und Lernen in den Sportwissenschaften“) der Deutschen Sporthochschule Köln werden Lehrfilme aus den Präsenz-Vorkursen erstellt, die vor allem der Veranschaulichung der Lösungswege dienen. Die Kommunikation zwischen Lehrenden und Studierenden findet im Forum statt. Die Tutor/innen stellen laufend so genannte mathematische Tagesfragen, begutachten die per E-Mail eingesandten Lösungen, entwickeln teilweise Musterlösungen und geben häufig den entscheidenden Anstoß zum (Wieder-) Lernen des trockenen Mathematikstoffs. Eine wichtige Rolle spielen auch die Arbeitsgruppen, die je nach Bedarf gebildet und von studentischen Tutor/innen - sozusagen als statusgleiche „Experten“, die sich noch gut an ihre eigenen Probleme beim Studienbeginn erinnern – betreut werden. Die im Vorkurs entstehenden Arbeitsgruppen bleiben zum Teil bis zum Vordiplom oder Diplom stabil. Zur Unterstützung des netzbasierten Lernens wurde eine Sammlung mit Lerntipps angelegt, die von Tutor/innen oder Lernenden ergänzt werden kann.

 

Abb.: Kursansicht des Matrixx Mathetrainings

Curriculare Verankerung

MATRIXX wird parallel zu den angebotenen Präsenz-Vorkursen genutzt. Der bearbeitete Mathematikstoff wird in den Vorlesungen des eigentlichen Studiengangs nicht mehr behandelt, sondern vorausgesetzt. Es kommt zu weniger Studienabbrüchen aufgrund ungenügender Beherrschung der mathematischen Grundlagen.

Technik

Zugang
Der Gastzugang erlaubt nur einen sehr eingeschränkten Einblick. Die Registrierung für einen Login -Zugang (mit Einsichtnahme in das Übungsmaterial) ist an keine Voraussetzungen gebunden und ist uneingeschränkt über die Webseite möglich.

Nutzung
Zur Verfügung stehen Videoclips (WMV), HTML - und PDF -Dokumente. Neben dem Forum ist ein Mailaustausch innerhalb der Plattform möglich und kann intern oder mit externer Mailadresse konfiguriert werden. Auch Chats sind möglich.

Benötigte Software
Die Benutzung der Plattform und das Herunterladen der meisten Materialien funktioniert mit einem aktuellen Browser. Aufgabenblätter und „Tipps und Tricks“ erfordern ein Leseprogramm für das PDF-Format (z. B. Acrobat Reader). Das Anschauen der Video-Mitschnitte erfordert möglicherweise, dass der Windows Media Player (WMP) ab Version 9 installiert ist. Um in Anfragen und eingereichten Lösungen mathematische Formeln darzustellen zu können, wird der Formeleditor von Microsoft WORD benötigt, der auch – sofern installiert - als separates Programm funktioniert; dazu wird als Hilfedokument eine Anleitung zur Verfügung gestellt. Innerhalb der Lernplattform (im Forum) können Formeln mit TEX -Befehlen dargestellt werden, wofür ebenfalls eine Anleitung bereitgestellt wird.

Entwicklung
MATRIXX basiert auf die Open-Source Software ILIAS.

Kosten

Die studentischen Tutorinnen und Tutoren müssen von der Hochschule finanziert werden. Anreiz- und Qualifizierungssysteme (Schulungsangebote, Workshops zur Weitergabe des Erfahrungswissens) sind unerlässlich.

Zielgruppe

Mathematik-Vorkurs für Erstsemester im ingenieurwissenschaftlichen und Informatik-Grundstudium; Wiederholung der mathematischen Grundlagen für Studienanfänger anderer Fachbereiche (z. B. Architektur, Wirtschaftswissenschaften), Studierende in fortgeschrittenen Semestern oder Schüler. Eine Ausweitung des Lernstoffs ist vorgesehen.

Rahmenbedingungen

MATRIXX soll die Mathematik-Präsenzvorkurse für angehende Erstsemester, die an der FH Köln als Vorbereitung für das Ingenieurstudium angeboten werden, ergänzen. Eine weitergehende Nutzung der Lernplattform von fortgeschrittenen Semestern, etwa zur komfortablen Stoffwiederholung oder zur Unterstützung von Lerngruppen sowie die Nutzung im Schulunterricht sind ausdrücklich erwünscht.

Ergebnisse

Durch die Einbeziehung studentischer Mitarbeit werden kontinuierlich neue Generationen studentischer Expertinnen und Experten herangebildet, die das Tele-Tutoring beherrschen. Im Idealfall kann MATRIXX sich zu einem studentischen Mathematik- und Lernkompetenzforum entwickeln.

Zum Projekt

Website

http://www.matrixx.nrw.de/content/index_ger.html

Institution

Technische Hochschule Köln

Ansprechpartner/in

Fachhochschule Köln:

Prof. Dr. Frithjof Klasen
frithjof.klasen@fh-koeln.de

Maria-Anna Worth M.A.
worth@zv.fh-koeln.de

 

Ansprechpartner an der Deutschen Sporthochschule Köln:

Prof. Dr. Joachim Mester
mester@dshs-koeln.de

Dipl.-Sportwiss. Eva Engelmeyer
engelmeyer@dshs.de

Zeitraum

Das Projekt in der jetzigen Form läuft ab 2005 für drei Jahre.

Förderung

Die auf € 150.000 veranschlagte Förderung wird jeweils zur Hälfte vom Bund (BMBF) und vom Land Nordrhein-Westfalen (Ministerium für Innovation, Wissenschaft, Forschung und Technologie) getragen.

Beteiligungen und Kooperationen

Eine Kooperation besteht mit der Deutschen Sporthochschule Köln, die das Knowhow ihrer Sport-eL factory („elektronisches Lehren und Lernen in der Sportwissenschaft“) zur Verfügung stellt. Dort werden Vorlesungen und Vorträge gefilmt und für interaktive Lernprogramme und E-Books aufbereitet.

Kategorisierung

Lehrfunktion

  • Üben u. Anwenden
  • Diskussion u. Austausch
  • Feedback u. Lernerfolgskontrolle

Medieneinsatz

  • Hypertext
  • PDF
  • Chat
  • Videoübertragung/-aufzeichnung
  • E-Mail
  • LMS / Lernmanagementsysteme

Fachbereich

  • Informatik
  • Ingenieurswissenschaften
  • Naturwissenschaft und Mathematik
  • Sonstiges

Lehrszenarien

  • Übung
  • Tutorium
  • Betreuung

Kategorie

  • Lernumgebung