AKMATH: Auffrischungskurs Mathematik

Umgesetzte Maßnahme

Ziele

- Kenntnisse und Fertigkeiten der Schulmathematik auffrischen
- Vorbereitung der Studierenden an Erwartungen der technischen Fächer
- Rechenfertigkeiten stärken und festigen
- Eigenverantwortliches Lernen der Studierenden fördern
- Bewusstsein für Mathematik in technischen Studien schaffen

Motive
- Unterschiedlicher Lehrplan in verschiedenen Schultypen
- Rechenfertigkeiten der Studierenden für technische Fächer Voraussetzung
- Vorteile der modernen Lehrformen mit klassischen Zugängen vereinen
- Ingenieurwissenschaftliches Verständnis ohne Mathematik nicht möglich

Ausgangslage
- Mathematik zu Beginn von MINT-Studien ein Hindernis
- Hohe Abbruchquote innerhalb des ersten Studienjahres
- Brückenkurs als Standard im deutschen Sprachraum
- Größere Zeitspanne zwischen Matura und Studienbeginn verursacht Defizite

Beschreibung

Der Auffrischungskurs Mathematik an der TU Wien wurde 2008 in Anlehnung an deutsche Brückenkurse eingeführt. Dieser Auffrischungskurs wiederholt in kompakter Form die mathematischen Fertigkeiten, welche zu Beginn des Studiums zeitnahe benötigt werden. Der Kurs wurde 2008 als Prototyp für die Studierenden der Elektrotechnik abgehalten. Seither sind jährlich weitere Studienrichtungen hinzugekommen: Maschinenbau und Wirtschaftsingenieurwesen-Maschinenbau, Verfahrenstechnik, Technische Physik, Bauingenieurwesen, Raumplanung und Geodäsie. Der Kurs wird modular in 6-8 Einheiten abgehalten um den Studierenden die Möglichkeit zu geben, nur Module zu besuchen, in welchen sie Defizite aufweisen. In der ersten Übungseinheit findet ein Einstiegstest statt, welcher den Studierenden Rückmeldung über ihre Mathematik Fähig- und Fertigkeiten geben soll.
Die Struktur des Kurses umfasst drei grundlegende Elemente, Vorlesung, Übung und individuelles Lernen. Die Vorlesung wird klassisch im Hörsaal abgehalten, anschließend finden Übungen in Kleingruppen statt. In dieser Übung wird, unter Anleitung von geschultem Personal, das erworbene Wissen geübt und vertieft und es werden erste Beispiele einer Online-Plattform durchgenommen, welche für die individuelle Lernphase maßgeblich ist. Diese Online-Plattform enthält nach Modulen aufgeschlüsselte Beispiele, welche die Studierenden zu beliebiger Zeit üben können. Für die meisten Beispiele ist zusätzlich auch eine Anleitung zur Lösung realisiert.

Zu Beginn dieses Lehrprojektes an der TU Wien stand der Vorsatz des Rektorats einen einführenden Brückenkurs für Studierende des ersten Semesters zu installieren um den Umstieg von Schul- zu Universitätsmathematik leichter zu gestalten, die heterogen gestreuten Schulkenntnisse auf einen Grundstock zu stellen und die Ausfallsrate der Studierenden im ersten Semester in der Mathematik zu verringern. Damit einhergehend verbessern sich einfache Fertigkeiten in Mathematik, welche insbesondere an der Technischen Universität Wien schon im ersten Semester in diversen facheinschlägigen Lehrveranstaltungen gebraucht werden.

In den Kursen wird „Blended Learning“ genutzt. Die Kombination von Präsenzlehre und einer E-Learning Plattform hat sich als sehr effektiv erwiesen. Um das verwendete technische System von der Einführungsphase bis in die ersten drei Semester der Studien integrieren zu können wurden und werden im größeren Maßstab Erweiterungsarbeiten, unter anderem im Bereich Randomisierung der Beispiele, Entwicklung der Beispielbibliotheken und Verbesserung der Bewertungsalgorithmen, durchgeführt.

Der Auffrischungskurs Mathematik wurde im Wintersemester 2008 erstmals für die Studienrichtung Elektrotechnik abgehalten. Seither wurden jedes Jahr neue Studienrichtungen ins Projekt aufgenommen. Im Herbst 2013 wurde der Auffrischungskurs für 7 verschiedene Studienrichtungen angeboten. Motivation dafür war die Beobachtung, dass immer größere Schwierigkeiten in Bezug auf die mathematischen Kenntnisse auftraten. Beispielsweise ist für die Studienrichtung Elektrotechnik ein hohes Maß an Mathematik in den Lehrveranstaltungen Physik und Elektrotechnik notwendig. Die dazu parallel laufende Lehrveranstaltung „Mathematik 1“ kann fehlendes Schulwissen nicht schnell genug füllen und kämpft selbst mit diesen Mängeln.

Die Erfahrungen im Einsatz von Online-Tools zur Lehrunterstützung hat dieses Konzept auch über die Grenzen des Auffrischungskurses Mathematik in die ersten Semester der Mathematikausbildung für Ingenieure gebracht. Die Trennung des Rechnens von der Mathematik selbst erlaubt es in Übungen mehr auf das konzeptionelle Wissen und Hintergründe zu fokussieren und weniger das Rechnen für sich selbst zu beachten. Diese Anwendung wurde im Projekt GKMATH, was das Folgeprojekt darstellt realisiert.

Im Zuge dieser Veränderungen, im Gegensatz zu einem klassischen Lehrbetrieb, ergab sich die Möglichkeit die klassischen Prüfungsformen umzustellen und so auf modernere Lösungen zurückzugreifen. Seit einem Jahr wird diese E-Learning Plattform auch eingesetzt, um die Rechenfertigkeiten der Studierenden abzuprüfen. Durch den Entfall der Verbesserung bleibt den Prüferinnen und Prüfern Zeit, das Wissen theoretischer Hintergründe in einer mündlichen Prüfung festzustellen.

Mehrwert

Ein Hauptaugenmerk dieses Projekts ist es den Studierenden den Studieneinstieg zu erleichtern und sie mit Hilfe des AKMATHs auf die Hindernisse des Studiums vorzubereiten. Durch diesen Kurs erlernen Studierende die nötigen Methoden der Mathematik um in den technischen Fächern der ersten Semester die mathematischen Hindernisse zu überwinden.

Profitierende

  • Studierende
  • Lehrende

Aufwand

Das gesamte Projekt, wie auch das Folgeprojekt wurde durch Mittel des Vizerektorats für Lehre der Technischen Universität Wien gefördert. Die Zeiterfassung gestaltet sich recht schwierig, da das Projekt schon seit 2008 läuft und sich das Personal jährlich ändert. Es ist allerdings zu erwähnen, dass der größte Aufwand darin bestand, den Beispielpool zu erzeugen. Die Verwendung von Online- Plattformen für die Verwaltung der Studierendendaten als auch die Administration der Testergebnisse eine gewisse Zeitersparnis eingebracht hat.

ÖH-Ansprechpartner/in

Robert Jarczyk