Für viele Studierende stellt Mathematik im Studium eine Hürde dar. Devin Kunze (Zukunftswerkstatt | Abt. 3 Handlungsfeld MINT und Studienbegleitende Angebote) stellt in seinem Gastbeitrag ein Good-Practice-Beispiel im Fach Mathematik vor und erklärt, wie Studierende verschiedener Fachbereiche durch freiwillige Vorleistungen über Bonuspunktetests mit ILIAS ihr Abschneiden bei der Mathematik-Klausur verbessern können.

Mathematik ist im Studium für die meisten Studierenden eine große Herausforderung. Unabhängig vom Studiengang sind die Durchfallquoten in mathematischen Fächern drastisch hoch. Jegliche Zusatzkurse und Unterstützungsangebote werden von Studierenden aber nur spärlich besucht. Und dann zumeist von denen, die keine zusätzliche Unterstützung benötigen.

Das Bonuspunktesystem der Zukunftswerkstatt

Das Bonuspunktesystem soll dieser Entwicklung und diesen Zahlen entgegenwirken. Durch freiwillige, semesterbegleitende Vorleistungen können Studierende Bonuspunkte sammeln, die den Klausurpunkten hinzugefügt werden. In Form von Miniklausuren und ILIAS-Tests haben Studierende die Möglichkeit, bereits während des Semesters erste Klausurpunkte zu erhalten. Die Anzahl richtet sich nach dem Abschneiden in den einzelnen Miniklausuren und ILIAS-Tests. Bis zu 13% der Klausurpunkte können durch Bonuspunkte angerechnet werden. Jedes Studienfach hat eigene Rahmenbedingungen und somit ein „eigenes“ Bonuspunktesystem.

Die ILIAS-Tests haben feste Rahmenbedingungen im Hinblick auf die Durchführung und den Inhalt. Damit die Studierenden an einem ILIAS-Test teilnehmen können, benötigen sie idealerweise ein eigenes Endgerät. Mit diesem Endgerät besuchen die Studierenden den Mathe HelpDesk der FH Dortmund und klicken über die Testübersicht in ILIAS auf den zu bearbeitenden Test.

Die Tutor*innen am Mathe HelpDesk schalten den Test durch Eingabe eines Passworts frei. Der Test hat ab Freischaltung eine Bearbeitungsdauer von 60 Minuten und ist einmalig durchführbar, an einem beliebig wählbaren Zeitpunkt zwischen Montag und Freitag zu den Öffnungszeiten des Mathe HelpDesk (11:00-15:00 Uhr). Ein ILIAS-Test umfasst meist mehrere Themenbereiche, die bis zum Zeitpunkt des Testzeitraums in der jeweiligen Veranstaltung behandelt wurden. 5-10 Fragen werden pro Test gestellt, ausgewählt aus qualitätsgesicherten und themenspezifisch aufgeteilten Fragenpools. In ILIAS finden Sie eine Übersicht über die vorhandenen Fragenpools (nach Anmeldung).

Die Aufgaben in den Miniklausuren werden in enger Abstimmung zwischen der Abteilung Studienbegleitende Angebote der Zukunftswerkstatt und der/dem Lehrenden erstellt. In Absprache mit dem ILIAS Kompetenzzentrum haben wir uns entschieden, die Bonuspunktetests auf  die Prüfungsplattform exam.fh-dortmund.de auszulagern. Diese Maßnahme entlastet die Lerninstanz von ILIAS und erfüllt die für Prüfungen erforderlichen Rahmenbedingungen. Ein ausschlaggebender Vorteil dieser Entscheidung ist zudem die Möglichkeit, den innovativen STACK-Fragetyp einzusetzen, der unsere Ressourcen effizienter und effektiver nutzt.

Der elektronische Fragetyp STACK (System for Teaching and Assessment using a Computer algebra Kernel) dient zur Formulierung von Mathematikaufgaben in elektronischen Tests und eKlausuren. Dieser steht als Fragetyp im Objekt Test für das Learning Management System (LMS) ILIAS zur Verfügung. Mit diesem Fragetyp ist es möglich, mathematische Ausdrücke wie z.B. Matrizen und Gleichungen als Lösung eingeben zu lassen und die Ergebnisse der Testteilnehmer*innen auf mathematische Eigenschaften zu untersuchen. Bei der Auswertung findet kein Stringvergleich statt, sondern es wird das Computer-Algebra-System (CAS) Maxima verwendet“¹

Die Aufgaben werden durch den Einsatz von randomisierten STACK-Fragen komplexer und mathematischer. Außerdem werden Täuschungsversuche (z.B. durch den Einsatz von Apps wie Photomath) erschwert.

In Form einer individuell für jede Veranstaltung eingerichteten ILIAS-Seite bekommen die Studierenden alle Informationen, die für das entsprechende Bonuspunktesystem benötigt werden:

• die Termine und Räume für die Miniklausuren
• die Zeiträume der ILIAS-Tests
• allgemeine Informationen zur Bonuspunktevergabe
• die Ergebnisübersicht nach jeder semesterbegleitenden Vorleistung
• die Musterlösungen zu den einzelnen Miniklausuren

Via Weblink, der von uns erstellt wird, gelangen Studierende aus dem eigentlichen ILIAS-Kurs der Veranstaltung zu dem jeweiligen Bonuspunkte-Kurs.

Als Institution Zukunftswerkstatt – Abteilung 3 (Studienbegleitende Angebote) gehen wir seit nunmehr sieben Jahren Kooperationen mit Lehrenden ein. Seit dem Wintersemester 17/18, gestartet mit der Mathematik 1-Veranstaltung von Prof. Guias (Fahrzeugentwicklung, Fachbereich Maschinenbau), haben wir Ergebnisse bekommen, die eine deutliche Sprache sprechen. Das folgende Diagramm zeigt, welche Auswirkungen die Teilnahme am Bonuspunktesystem auf die Notenverteilung in den Klausuren hat und wie sich Durchfallquote und Notenschnitt dadurch verändern.

Der naheliegendste Effekt wird durch das Diagramm offensichtlich: Der Klausur-Durchschnitt wird angehoben, die Durchfallquote eventuell verringert.

Weitere Effekte, die vielleicht nicht sofort ersichtlich sind, sind folgende:

• Studierende, besonders Erstsemester-Studierende, können mit den Miniklausuren den Klausur-Ernstfall testen, ohne dass es negative Auswirkungen hat
• Studierende bekommen eine Leistungsstandüberprüfung während des Semesters und können selbst analysieren, wo ihre Stärken und Schwächen liegen
• Vorlesungen werden in bestimmten Abschnitten von den Studierenden nachgearbeitet, um sich auf die einzelnen semesterbegleitenden Leistungsüberprüfungen vorzubereiten
• Lehrende bekommen über das Semester verteilt einerseits einen Eindruck von dem Leistungsniveau der Studierenden und andererseits wertvolles Feedback zu der Qualität ihrer eigenen Lehre
• Bessere Selbsteinschätzung und dementsprechend auch Abwägung, ob die Klausur im aktuellen Semester geschrieben wird (obwohl vielleicht unbewusst klar ist, dass die Bestehens-Wahrscheinlichkeit sehr gering ist)

Erste Ergebnisse von Studierenden aus den vergangenen Semestern zeigen eine deutliche Motivationssteigerung und kontinuierlichere Nacharbeit der Vorlesungen. Zumindest gilt dies für diejenigen, die dauerhaft am Bonuspunktesystem teilnehmen.

Haben wir Ihr Interesse geweckt?

Falls Sie als Lehrperson Interesse daran haben, für Ihre Veranstaltung ebenfalls am Bonuspunktesystem teilzunehmen, können Sie gerne Kontakt mit uns aufnehmen. Da wir keine festen Vorgaben für das Bonuspunktesystem haben und jede Lehrperson für sich entscheiden kann, wie das Bonuspunktesystem aufgebaut sein soll, wird vor Beginn eines Semesters ein kurzes Gespräch vereinbart, um alle wichtigen Details zu klären.

¹Leibniz Universität Hannover (2017): „Stack. Mathematische Aufgaben mit ILIAS testen (Ein Frage-Typ im ILIAS-Objekt Test)“, S.1.  https://www.zqs.uni-hannover.de/fileadmin/zqs/PDF/E-Learning/Einfu__hrung_ins_ILIAS_-_STACK.pdf 

Header: ILIAS Kompetenzzentrum, Foto © Fachhochschule Dortmund / Roland Baege