Interaktive Lehre mit mobilen Endgeräten Martin Mauve, Nicolai Scheele, Anja Wessels, Wolfgang Effelsberg Universität Mannheim November 2002 Martin Mauve Universität Mannheim 1 Übersicht 1. Motivation 2. Systemarchitektur 3. Quiz-Dienst 4. Online-Feedback-Dienst 5. Evaluation und Erfahrungen 6. Ausblick Martin Mauve Universität Mannheim 2 1. Motivation Die wichtigsten universitären Lehrveranstaltungen sind auf unidirektionaler Kommunikation aufgebaut: „Vorlesung“ Interaktion Verstärkt (Dozent-Student) in diesen Veranstaltungen ist selten durch: Großveranstaltungen Virtuelle Universitäten, Teleteaching Lernpsychologie: Ziel Interaktion ist der wichtigste Faktor für Lernerfolg des WILD Projektes (Wireless Interactive Learning Devices): Erhöhung der Interaktivität zwischen Dozent und Studierenden durch den Einsatz mobiler Endgeräte in drahtlosen Netzen um die Motivation der Lernenden zu verbessern und den Lernerfolg zu erhöhen WILD Martin Mauve wird im Rahmen von VIROR und L3S entwickelt und erprobt Universität Mannheim 3 Ansatz Entwicklung In einer Reihe von Diensten, die Interaktionen fördern enger Zusammenarbeit mit Lehr-/Lernpsychologen Ausführlicher Martin Mauve Einsatz in regulären Vorlesungen Universität Mannheim 4 2. Architektur des WILD-Systems Desktop PC Desktop PC Server Online Feedback Access Point Handraising Quiz iPAQs allgemeine Server Funktionalität andere Dienste Martin Mauve Universität Mannheim Interface entfernter Server Interface anderes System (z.B. mlb) 5 Implementierung Modularer Aufbau, Server, Integration neuer Dienste sehr einfach Schnittstellen: Java 2 (Version 1.4.0) Client: PersonalJava (Version 1.1.8) Server und Client laufen auf allen gängigen Betriebssystemen Sourcecode Martin Mauve unter GPL verfügbar Universität Mannheim 6 3. Quiz-Dienst Quiz-Fragen werden vor der Vorlesung vorbereitet Fragerunden finden während der Vorlesung statt Studenten haben 3-5 Minuten Zeit, die Fragen zu beantworten Antworten werden automatisch ausgewertet Antwort und Ergebnisse der Evaluation werden direkt nach der Fragerunde besprochen Vorteile: Martin Mauve Wechsel des Veranstaltungsstils erhöht die Aufmerksamkeit Unverstandener Stoff wird sofort erkannt Viele falsche Antworten Probleme in der Vorlesung Individuelle Rückmeldung für jeden Studenten Universität Mannheim 7 Beispiel für eine Quiz-Frage Martin Mauve Universität Mannheim 8 Quiz-Dienst: Ansicht zur Diskussion Martin Mauve Universität Mannheim 9 4. Online-Feedback-Dienst Dozent definiert Eigenschaften, über die Rückmeldungen erwünscht sind: Geschwindigkeit Schwierigkeitsgrad Audioqualität (Teleteaching!) Studenten können jederzeit Rückmeldung über diese Eigenschaften abgeben Rückmeldungen werden vom Server ausgewertet und dem Dozenten angezeigt Martin Mauve Universität Mannheim 10 Online-Feedback: Sicht des Dozenten Martin Mauve Universität Mannheim 11 5. Evaluation und Erfahrungen Einsatz von WILD in regulären Vorlesungen: Wintersemester 2001/02: Rechnernetze Sommersemester 2002: Multimediatechnik Fragestellungen: Wie gut arbeitet die Technik im praktischen Einsatz? Wird WILD von den Studenten angenommen? Erhöht WILD den Lernerfolg? Welche Auswirkung hat WILD auf den Dozenten? Evaluation erfolgte durch Lehr-/Lernpsychologen Arbeitsgruppe von Professor Dr. Hofer Martin Mauve Universität Mannheim 12 Design der Evaluation im SS 2002 Szenario: Vorlesung über Multimediatechnik im Hauptstudium Wechselweise klassische Vorlesung und Einsatz von WILD Teilnehmer: 101 Studenten (92 männlich, 9 weiblich; hauptsächlich Studenten der Informatik) Alter: Durchschnitt: 24.15; Standardabweichung: 2.51 Semester: Durchschnitt: 7.39; Standardabweichung: 2.96 Mobile Endgeräte: Notebooks, PocketPCs Variablen: Akzeptanz von WILD Motivation Lernerfolg Martin Mauve Universität Mannheim 13 Gruppen 1 2 3 4 5 6 7 8 N A NB NB NB NB - - - - 25 B - - - - NB NB NB NB 22 C PDA PDA PDA PDA NB NB NB NB 5 D NB NB NB NB PDA PDA PDA PDA 5 FR NB NB NB NB NB NB NB NB 10 VG - - - - - - - - 34 Termin Gruppe Legende: Martin Mauve NB: Notebook, PDA: PocketPC, -: kein mobiles Endgerät FR: Freiburg (Teleteaching); VG: Vergleichsgruppe Universität Mannheim 14 Sommer Semester 2002: Hörsaal Martin Mauve Universität Mannheim 15 Einsatz von PDAs Martin Mauve Universität Mannheim 16 Technische Ergebnisse WILD-Server und -Clients haben zuverlässig funktioniert Benutzerschnittstelle für Studenten leicht bedienbar Benutzerschnittstelle für Dozenten zu komplex: erfordert zu viel Aufmerksamkeit muss vereinfacht und vereinheitlicht werden Martin Mauve Universität Mannheim 17 Pädagogische Ergebnisse: Akzeptanz 4 Herkömmlich Interaktiv Zustimmung auf einer Skala von 1 - 4 Score Wert(1-4) 3 2 1 Akzeptanz Acceptance of Lecture Martin Mauve Herkömmliche Vorlesung: D: 3.16, SA: .34 Interaktive Vorlesung: D: 3.40, SA: .26 Universität Mannheim p: <.005 18 Pädagogische Ergebnisse: Lernerfolg 25 Interaktive Vorlesung Herkömmliche Vorlesung ScoreWert (0-24) 20 15 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 Pre-test des Wissens Post-test des Wissens Martin Mauve Universität Mannheim 19 Pädagogische Ergebnisse: Dozent Einsatz von WILD erfordert zusätzliche Vorbereitung: Quiz-Fragen Feedback-Kategorien ... die aber wiederverwendet werden können! Einsatz von WILD erfordert Bereitschaft zur: Interaktion Diskussion Improvisation Martin Mauve Universität Mannheim 20 6. Ausblick Einsatz in Vorlesungen, die nicht im Bereich Informatik liegen Einsatz im globalen Teleteaching Einsatz mit Tablet PCs geplant Integration weiterer Dienste Definition eines Standardformates für Quiz-Fragen & -Antworten Übergang in den Standardbetrieb Martin Mauve Universität Mannheim 21