Internetowy kurs Algebry z Geometrią Analityczną (5 semestrów doświadczeń) Przemysław Kajetanowicz Włodzimierz Salejda Jędrzej Wierzejewski e-mail adresy: imię.nazwisko@pwr.wroc.pl Wydział Podstawowych Problemów Technik Politechniki Wrocławskiej VII Konferencja Uniwersytet Wirtualny, Warszawa 20-23 czerwca 2007

Plan wystąpienia Geneza projektu Założenia koncepcyjne Funkcjonowanie e-kursu Realizacja w czasie 5 semestrów Zdobyte doświadczenia — efekty dydaktyczne, opinie studentów Wnioski

Geneza i historia projektu Eksperyment z funkcją kwadratową sfinansowany przez WPPT w 2004 r. Nagroda w Bratysławie — dostęp do WebCT; 5th International Conference Virtual University, Bratislava, XII 2004 Semestr letni 2004/05 — przeprowadzenie pełnego kursu (55 studentów); równoczesne programowanie kursu Semestr zimowy 2005/06 — dalsze rozwinięcie programistyczne i druga realizacja kursu (prawie 400 studentów) Główna nagroda na konferencji 6th International Conference Virtual University, Bratislava, XII 2005 Semestr zimowy 2006/2007 — równoczesne poprowadzenie kursu dla studentów 3 wydziałach PWr (WBLiW, WCh, WIiZ; 7 wykładowców, prawie 1000 studentów)

Założenia koncepcyjne Adresaci kursu — studenci kierunków technicznych i ekonomicznych Automatyzacja standardowych ćwiczeń Ćwiczenia audytoryjne — czas na analizowanie zagadnień zaawansowanych i zastosowania Automatyzacja kontroli postępów Zgodność z międzynarodowymi standardami

Zawartość merytoryczna e-kursu Liczby zespolone Wielomiany i funkcje wymierne Macierze i wyznaczniki Układy równań liniowych Geometria analityczna w przestrzeni Krzywe stożkowe

Organizacja zasobów elektronicznych i główne cechy funkcjonalne Wykład Interaktywne ćwiczenia Sprawdziany ćwiczebne Funkcjonalność systemu kontroli postępów Dynamiczne generowanie testów z losowymi danymi Sterowanie stopniem trudności na etapie projektowania kursu Ograniczony czasu rozwiązywania testu Elastyczność systemu punktacji Mechanizmy dodatkowe — prezentacja rozwiązania, kalkulator, kontrola kompletności rozwiązania

Praca z materiałami wykładowymi (1) Studiuję… … i „bawię się”.

Praca z materiałami wykładowymi (2) Studiuję… … i sprawdzam, czy rozumiem.

Praca z materiałami wykładowymi (3) Matematyka, więc i matematycy…

Zebrane ćwiczenia tematyczne

Ćwiczenie i rozwiązanie „na żądanie”

Funkcjonalność sprawdzianu (1)

Funkcjonalność sprawdzianu (2)

Zdobyte doświadczenia — efekty dydaktyczne, Internetowy kurs Algebry z Geometrią Analityczną (5 semestrów doświadczeń) Zdobyte doświadczenia — efekty dydaktyczne, opinie studentów

Realizacja w semestrze letnim 2004/05 w systemie „blended learning” kurs powtórkowy Tylko 55 studentów Wykład (2 h tygodniowo) Ćwiczenia (1 h tygodniowo) Kolokwia w laboratorium Zdalne e-sprawdziany Kolokwia i egzamin w laboratorium

Semestr letni 2004/05 — system zaliczeń Punktacja 2 kolokwia w laboratorium = 2x20 pkt Egzamin końcowy w lab. = 40 pkt 4 quizy internetowe = 4x5 pkt Aktywność na ćwiczeniach — 10 pkt Razem 110 punktów do zdobycia w tym 90 w warunkach kontrolowanej samodzielności Zaliczenie od 51 punktów

Semestr letni 2004/05 — wyniki; kurs powtórkowy

Kursy w semestrze zimowym 2005/06 Platforma Wydział Liczba studentów WebCT BLiW Prawie 400

Realizacja – semestr zimowy 2005/06 Grupa 381 studentów Wydziału BLiW (3 potoki) 2 h wykładu + 1 h ćwiczeń Komplet materiałów i interaktywnych ćwiczeń dostępny na WebCT Precyzyjnie zdefiniowany system zaliczeń oparty na 6 zdalnych e-sprawdzianach i zautomatyzowanym sprawdzianie końcowym pod kontrolą prowadzących

Semestr zimowy 2005/06 – system zaliczeń Punktacja 6 zdalnych e-sprawdzianów = 6x20 pkt każdy sprawdzian — 4 zadania po 5 pkt Sprawdzian końcowy w laboratorium = 30 pkt 6 zadań po 5 punktów Aktywność na ćwiczeniach — 6 pkt Warunek konieczny (ale nie dostateczny) zaliczenia — minimum 16 pkt na sprawdzianie końcowym w warunkach kontrolowanej samodzielności

Semestr zimowy 2005/06 – ocena końcowa (termin podstawowy) Student, który nie uzyska 16 pkt. na sprawdzianie końcowym, nie uzyskuje zaliczenia Studentowi, który uzyska min. 16 pkt. na sprawdzianie końcowym, dolicza się: 20% punktów z e-sprawdzianów (max 24) Punkty z ćwiczeń (max 6) Razem do zdobycia 60 punktów Łączną sumę punktów przelicza się na ocenę wg tabeli:

Semestr zimowy 2005/06 — wyniki po terminie podstawowym

Semestr zimowy 2005/06 — ocena końcowa (termin poprawkowy) Student, który nie uzyskał zaliczenia w terminie podstawowym, zdaje sprawdzian poprawkowy składający się z 8 zadań łącznie za 60 punktów W terminie poprawkowym nie bierze się już pod uwagę punktów zdobytych w semestrze Łączną sumę punktów przelicza się na ocenę wg tabeli:

Semestr zimowy 2005/06 – wyniki po terminie poprawkowym

Realizacja w semestrze zimowym 2006/07 Platforma Wydział Liczba studentów WebCT BLiW (2 potoki) Chemiczny 420 Moodle BLiW (1 potok) 120 Class Server IZ 320

Realizacja w semestrze zimowym 2006/07 System zaliczeń, wyniki, ankieta System zaliczeń podobny do tego z poprzedniego roku. Na Wydziale IiZ e-sprawdziany pozwalały na otrzymanie oceny co najwyżej dobrej. Na ocenę wyższą studenci zdawali pisemny egzamin. Wyniki studentów, wyniki ankiety podobne do tych z poprzedniego roku. Pod wskazanym adresem można znaleźć raporty z przeprowadzonych kursów http://www.im.pwr.wroc.pl/~wierzeje/e-learning.htm

Porównanie z kursami tradycyjnymi Na potrzeby egzaminu podstawowego wygenerowaliśmy zadania dla Wydziałów Chemii, Elektrycznego oraz Inżynierii Środowiska. W standardowym systemie zaliczeń kursów z matematyki w Instytucie Matematyki egzamin podstawowy jest faktycznie egzaminem poprawkowym. Dlatego wyniki tego egzaminu porównaliśmy z naszym egzaminem poprawkowym.

Wyniki porównania z tradycyjnym kursem rok ak. 2005/2006, sem. zimowy

E-kurs był umieszczony na kilku platformach e-learningowych: E-kursy w sem. zim. 2006/07 E-kurs był umieszczony na kilku platformach e-learningowych: Platforma Wydział Liczba studentów WebCT (administrował Przemysław Kajetanowicz) BLiW (2,3 potok) Chemiczny 420   Moodle (administrował Andrzej Janczura) BLiW (1 potok) 120 Class Server (administrowała Józefa Bernardyn) WIiZ 320   Wszystkie materiały e-learningowe (wykłady, zadania, e-sprawdziany próbne, e-sprawdziany oraz e-egzaminy) zostały wykonane przez Przemysława Kajetanowicza i Jędrzeja Wierzejewskiego. Materiały te były przez autorów przekazywane administrującym platformami e-learningowymi w postaci pakietów SCORM i IMS.

Wyniki e-kursów w sem. zim. 2006/07  

Wyniki e-kursów w sem. zim. 2006/07  

Ankieta studencka Pod koniec każdego z obu kursów została zorganizowana wśród studentów anonimowa ankieta: 6 pytań ilościowych (ocena różnych elementów kursu w skali od 1 do 6) Miejsce na dowolny komentarz słowny Anonimowość ankiety była zapewniona przez mechanizmy WebCT

Sem. zim. 2005/06 — wyniki ankiety

Sem. zim. 2005/06 — wyniki ankiety

Sem. zim. 2005/06 — wyniki ankiety

Sem. zim. 2005/06 — wyniki ankiety

Sem. zim. 2005/06 — wyniki ankiety

Sem. zim. 2005/06 — wyniki ankiety Komentarz: nowy system nie powoduje „czasowego odciągnięcia” studentów od innych przedmiotów

Sem. zim. 2006/07 — wyniki ankiety Pytanie 1

Sem. zim. 2006/07 — wyniki ankiety Pytanie 2

Sem. zim. 2006/07 — wyniki ankiety Pytanie 3  

Sem. zim. 2006/07 — wyniki ankiety Pytanie 4    

Sem. zim. 2006/07 — wyniki ankiety Pytanie 5      

Sem. zim. 2006/07 — wyniki ankiety Ocena platform e-learningowych przez studentów WIiZ PWr        

Wnioski z ankiety Zilustrowane diagramami wyniki ankiety nie pozostawiają wątpliwości, że studenci ocenili poszczególne elementy kursu bardzo pozytywnie. Potwierdza to również znakomita większość komentarzy słownych, których ze względu na ich ilość autorzy nie zamieszczają tutaj, jednak mogą je udostępnić zainteresowanym. (Łącznie komentarze przekraczają objętość 35 stron A4). Na kolejnych 2 slajdach zamieszczamy przykładową wypowiedź. Pełny raport z przeprowadzonego kursu: http://www.im.pwr.wroc.pl/~wierzeje/varia/AzGA_raport(BLiW_zima_2005)(8-3-2006).pdf

Kurs tego typu był o tyle lepszy, że nie musiałem wozić ze sobą podręczników do domu i spowrotem do Wrocławia. Mogłem się uczyć zarówno tam i tu, co więcej do nauki nie potrzebowałem nikogo poza mnął, poniważ, jak mówi mój współlokator, wszystko było wytłumaczone jak "krowie na rowie" :) . Poza tym sprwił mi on mniej stresu niż jakikolwiek inny kurs, no a przede wszystkim dobrze się bawiłem rozwiązując te zadania (kalkulatory macierzy są wspaniałe). No i przyznaje, że systemamtyczna praca, jaką wymusiły na mnie e-sprawdziany, spowodowała że nie ma tego stresu "czy zdąże się nauczyć przed kolokwium, czy nie", bo ja to już umiem i wystarczy powtórzyć. Przyznaje że co więksi idioci kazali rozwiązywać swoje e-sprawdziany "bardziej utalentowanym kolegom", ale w ten sposób skrzywdzili sami siebie, bo na końcowym egzaminie i tak trzeba mieć powyżej 50% punktów, czyli conajmniej 16 na 30, a jakąś wiedzę trzeba mieć żeby i to zdobyć. Więc nie można powiedzieć że skoro można to rozwiązywać w domu to jest to banalne żeby zaliczyć kurs. TEN KURS CHAMOM I OSZUSTOM MÓWI STANOWCZE NIE!!!

No i także dobrym aspektem było to żę można było czytać i edytować fora i pisać listy, bo kontakt indywidualny z wykładowcami stał się dużo łatwiejszy, no i można było się zapytać w każdej chwili nawet o największą pierdołe, z drugiej strony podziwiam cierpiwość wykładowców, że też im się chciało odpisywać, nawet pokrótce, ale wciąż, na te wszystkie listy. Ostatnia rzecz (trudno stwierdzić czy pozytywna, ale raczej nie negatywna) to chyba to, że kurs ten pozwala się nauczyć podstaw "na blaszkę", ale zadania z list już nie są tak banalne i nie zawsze można je rozwiązywać prostym algorytmem, dlatego też są ćwiczenia, których bym za żadne skarby nie usuwał, ponieważ na nich możemy troche pogłówkować (może troche więcej wyrywania do tablicy onieśmielonych studentów, oczywiście bez negatywnych konsekwencji w razie braku umiejętności, bo to stresuje i rozprasza). Co więcej tam mamy kontakt z żywym człowiekiem, którego miło jest zobaczyć co jakiś czas nie tylko na czacie. To chyba tyle, ogólnie kurs oceniam na 5+/6, bo zasady mniej więcej są już dopracowane, a nieliczne zmiany uczynią ten projekt perfekcyjnym.

Uwagi krytyczne (1) Uciążliwe były krótkie odstępy między e-sprawdzianami, ale to tylko mobilizowało do wzmożonej pracy. ... mam poczucie, ze system ten trochę ogranicza kreatywnośc studenta. Jest to spowodowane tym, że rozwiązując wiele zadań jednego rodzaju mozna popaść w pewien schemat i robic je analogicznie,czyli praktycznie całkowicie mechanicznie. A czy tak powinna wyglądać nauka matematyki? Zastanawia mnie czy ucząc sie algebry w tradycyjny sposób nie byłabym zmuszona do większego wysiłku umysłowego i czy równie dobrze opanowałbym materiał. Za minus uwazam blad w zadaniach z macierzami gdzie przy przeksztalceniach elementarnych nalezy uzywac przewijalnych pol z numerami wierszy i kolumn. Okienka te sa nieczytelne przez to ze sa za male. Niestety aby odczytac nr kolumny lub wiersza trzeba sie wpatrywac a czasami nawet zgadywac. Brakuje wersji off-line materiałów wykładowych. Bardzo nie podoba mi się fakt, że podczas popełnienia jednego błędu, który moze stanowic zwykłe przeoczenie ( np. zamiast 2 wpisuje -2) zadanie oceniane jest na 0 pkt, gdzie caly moj tok myslenia jest prawidłowy. ... punktacja przy sprawdzianach często jest niesprawiedliwa (np gdy się nie napisze minusa w jednym z podpunktów w zadaniu komputer uznaje całe zadanie za niepoprawne rozwiązanie)

Raporty dostępne na stronie www.im.pwr.wroc.pl/~wierzeje Uwagi krytyczne (2) Niektore zadania nie sa do konca sprawiedliwie oceniane np za brak minusa w odpowiedzi uzyskuje sie 0/4 pkt .... kłopotliwy jest fakt, że zadania na kolokwium oceniane są albo na maksymalną ilść punktów, albo na minimalną, równą zeru. Z drugiej strony chwalę sobie pomysł z wyświetlaniem komunikatu, w przypadku popełnionego przez studenta błędu, w któryms zadaniu, w czasie kolokwium. Być może krzywdzące jest to, iż najczęściej komputer ocenia naszą odpowiedź jako dobrą lub złą niezależnie od stanu wiedzy. Jednakże w przypadku tego przedmiotu chyba ma to niemały sens! Dlaczego? Bo cóż pacjentowi po tym, że chirurg dobrze umyje ręce, użyje właściwych narzędzi, rozetnie, jeżeli zamiast nerki wytnie serce? (przykład użyty przez mojego nauczyciela matematyki w odniesieniu do systemu oceniania nowej matury). ... listy zadań zawierają problemy czysto teoretyczne, które są dobre dla ludzi studiujących matematykę. Powinny zawierać więcej zadań ukierunkowanych, zastosowania danej dziedziny nauki choćby w prostych zadaniach związanych z budownictwem (dla chemików z chemią etc.). Jednak uważam, że poziom trudności tego kursu jest zbyt niski, a różnorodność zadań i problemów, jakie stają przed studentami u trakcie nauki, zbyt mała. osobiście, największym minusem tego kursu jest wielogodzinne ślęczenie przed komputerem..., Raporty dostępne na stronie www.im.pwr.wroc.pl/~wierzeje

Dywagacje i pochwały D1) Kurs Algebry I napisany w ten sposob moze zaliczyc zdecydowanie kazdy. Jako minus mozna uznac to ze biorac pod uwage schematycznosc wiekszosci cwiczen na sprawdzianach, nie mozna sie zbyt wiele nauczyc, rozwinac, nauczyc algebry, trudnosc polegala glownie na nauczeniu sie jakichs schematow potrzebnych do szybkiego zaliczenia przedmiotu. Oczywiscie ze jest to pewne ulatwienie dla studenta, ale to czy tak naprawde czegos sie nauczyl, potwierdzi przyszlosc, w ktorej mysle ze nie trafia sie zadania wystepujace na takim sprawdzianie, a beda duzo mniej schematyczne, nowe, wymagajace pewnej wyobrazni, umiejetnosci podchodzenia do kazdego typu zadania. Jesli chodzi o ogolny komfort pracy, to jest zdecydowanie mniej stresogenny niz przy tradycyjnym zaliczaniu przedmiotu, to jest oczywiscie plus. Jesli chodzi o materialy kursu sa napisane tak, ze jest ich po prostu ciezko nie zrozumiec, brak w nich tradycyjnego matematycznego formalizmu, ktory nierzadko jest utrudnienem dla uczacego, z drugiej strony formalizm matematyczny uczy patrzenia na sprawy matematyki ze strony bardziej teoretycznej, czysto matematycznej niz tylko praktycznej, ktora dla inzyniera nie jest az tak wazna, inaczej dla matematyka. Jednak uważam, że poziom trudności tego kursu jest zbyt niski, a różnorodność zadań i problemów, jakie stają przed studentami u trakcie nauki, zbyt mała. D2) ... jeśli miałbym ocenić komfort pracy w nowym "internetowym" otoczeniu to musze powiedziec ze ten sposob znakomicie ulatwia nauke przedmiotu...dzieki internetowym materialom nie trzeba robic notatek na wyladach a to pozwala sluchaczom skupic sie na tresci wykladu i sprawia ze temat jest lepiej przyswajany jedyna wada jaka zauwazylem bylo nieprzyznanie zadnych punktow w jednym z testow za "pomylenie znaku" ale byc moze tak powinno byc, ogolnie nie narzekam... kurs jest wysmienity : P1) ... najlepszy kurs elektroniczny w jakim kiedykolwiek brałem udział:) P2) Jest to jeden z leprzysz i wygodniejszych kursów w jakich brałem udział. Mogłem bez noszenia ksiażek za pomoca internetu ipc uczyc sie w dowolny miejscu o dowolnej po. Naprwde bardzo fajne rozwiazanie P3) Super forma nauki! P4) Komfort pracy jest bardzo dobry. P5) Bardzo dobry pomysł nauczania !!!

Wnioski (1) Wyniki uzyskane przez studentów w obu edycjach kursu oraz oceny zawarte przez studentów w ankietach wykazują znaczną przydatność tej formy wspomagania dydaktyki. Potwierdziły się wszystkie znane zalety e-learningu, a mianowicie: Ułatwienie dostępu do edukacji. PWr może to przynieść wzrost zainteresowania maturzystów studiami technivcznymi, ze względu na dostęp do e-kursu przygotowawczego oraz zainteresowanie ciekawą formą prowadzenia zajęć. Personalizację procesu uczenia się — w zależności od zdolności i przygotowania studiujący uczy się tyle czasu ile potrzebuje. Pozwala to na szybkie i tanie uzupełnienie zaległości w edukacji. Studiujący uczy się w miejscu i czasie, tam gdzie i wtedy gdy, ma do tego najlepsze warunki.

Wnioski (2) c.d. Wyniki uzyskane przez studentów w obu edycjach kursu oraz oceny zawarte przez studentów w ankietach wykazują znaczną przydatność tej formy wspomagania dydaktyki. Potwierdziły się wszystkie znane zalety e-learningu, a mianowicie: Nauczanie zagadnień, które mogą być zalgorytmizowane i wykonywane przez komputer. Dla przykładu student może sam ćwiczyć rozwiązywanie równań za pomocą eliminacji Gaussa a na zajęciach nauczyciel akademicki może wyjaśniać trudniejsze zagadnienia Dobrze przygotowane e-kursy pozwolą na zautomatyzowanie procesu sprawdzania wiedzy. Rozwiązując e-sprawdzian student natychmiast po jego zakończeniu zna wyniki oraz ma przedstawione prawidłowe rozwiązania. Nauczyciel akademicki jest zwolniony z poprawiania standardowych zadań a wyniki sprawdzianów (egzaminów) ma natychmiast zapisane w bazie danych.

Wnioski (3) c.d. Wyniki uzyskane przez studentów w trzech edycjach kursu oraz oceny zawarte przez studentów w ankietach wykazują znaczną przydatność tej formy wspomagania dydaktyki. Wyniki egzaminacyjne uzyskiwane przez uczestników e-kursu są znacznie wyższe od rezultatów otrzymywanych na standardowych egzaminach.

Dziękuję za uwagę

Andrzej Waligórski (1926-1992) „Ulisses” Pełno wrzawy i rwetesu, Krzyków "w imię ojca", Bo przywieźli do GS-u "Ulissesa" Jojsa. Mieli przywieźć transport misek I skrzynkę ratafii, A tu nagle ten "Ulisses", Żeby go szlag trafił [...] więcej na stronie http://www.waligorski.art.pl/liryka.php