Lehrimpulse aus den Verbundhochschulen Sachsen-Anhalts: Personalisierbare Aufgaben und anonyme Peer Reviews

Lehrimpulse aus den Verbundhochschulen
Sachsen-Anhalts: Personalisierbare Aufgaben
und anonyme Peer Reviews
Mathias Magdowski
Lehrstuhl für Elektromagnetische Verträglichkeit
Institut für Medizintechnik
Otto-von-Guericke-Universität, Magdeburg
20. Januar 2020
Lizenz: cba CC BY-SA 3.0 (Namensnennung, Weitergabe unter gleichen Bedingungen)

Motivation Aufgabenstellungen und Musterlösungen Ablauf Bilanz und Erfahrungen
Gliederung
Wozu das Ganze?
Wie sehen typische Aufgaben aus?
Thema „Mittelwert und Effektivwert“
Thema „Ersatzwiderstand“
Wie funktioniert es technisch?
Wie ist es gelaufen?
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Umfrage
Aus welchem Fachbereich kommen Sie?
1. Allgemeinbildung (Schule/Oberschule)
2. Sozialwissenschaften (Universität/Hochschule)
3. Wirtschaftswissenschaften (Universität/Hochschule)
4. Naturwissenschaften/Technik (Universität/Hochschule)
5. Elektrotechnik

Traditionelle Leistungskontrollen
Quelle: https://pixabay.com/de/photos/taschenrechner-notizblock-1687962/

Anforderungen in der Arbeitswelt
Quelle: https://pixabay.com/de/arbeitsplatz-team-gesch%C3%A4ftstreffen-1245776/

Klassische E-Learning-Aufgaben

Freie handschriftliche Lösung

Wie sehen typische Aufgaben aus?

3. Aufgabe (für jeden gleich)
Der dargestellte Zeitverlauf zeigt den Strom i in Abhängigkeit
der Zeit t. Für diese periodische Zeitfunktion sind
a) die abschnittsweise Funktionsgleichung anzugeben sowie
b) der arithmetische Mittelwert und
c) der Effektivwert zu berechnen.
Die Periodendauer beträgt T = 4 s. Das Ergebnis von
Teilaufgabe b) und c) ist als Dezimalbruch anzugeben.

Diagramm (für Matrikelnummer 123 464)
1 2 3 4 5
−4
−2
2
4
t in s
i(t) in A

1 2 3 4 5
−4
−2
2
4
t in s
i(t) in A

Musterlösung (für Matrikelnummer 123 464)
Mittelwert (insgesamt 6 Punkte für diesen Aufgabenteil):
I =
1
T
·
T
0
i(t) dt =
1
4 s
·
4 s
0
i(t) dt
Einsetzen der abschnittsweisen Zeitfunktionen des Stromes:
=
1
4 s
·


1 s
0
4
A
s
· t dt +
2 s
1 s
2 A dt +
3 s
2 s
0 A dt +
4 s
3 s
2 A dt


. . .
Endergebnis für den Mittelwert als Dezimalbruch (1 Punkt):
= 1,5 A

I =
1
T
·
T
0
i(t) dt =
1
4 s
·
4 s
0
i(t) dt
=
1
4 s
·


1 s
0
1
A
s
· t dt +
2 s
1 s
0 A dt +
3 s
2 s
−2 A dt +
4 s
3 s
−4 A dt


. . .
= −1,375 A

I =
1
T
·
T
0
i(t) dt =
1
4 s
·
4 s
0
i(t) dt
=
1
4 s
·


1 s
0
−2
A
s
· t dt +
2 s
1 s
−3 A dt +
3 s
2 s
3 A dt +
4 s
3 s
−1 A dt


. . .
= −0,5 A

I =
1
T
·
T
0
i(t) dt =
1
4 s
·
4 s
0
i(t) dt
=
1
4 s
·


1 s
0
4
A
s
· t dt +
2 s
1 s
4 A dt +
3 s
2 s
−4 A dt +
4 s
3 s
2 A dt


. . .
= 1 A

Musterlösung
Typische Fehler:
fehlende oder falsche Einheiten (0,5 Punkte Abzug)
fehlende Angabe des Mittelwertes als Dezimalbruch oder
Dezimalzahl (0,5 Punkte Abzug)
nur abschnittsweise Berechnung des Mittelwertes, kein
Mittelwert für die gesamte Periodendauer angegeben
(1 Punkt Abzug)

Umfrage
Fallen Ihnen für Ihren Fachbereich ebenfalls
personalisierbare/algorithmierbare Aufgaben ein?
1. ja, sofort, viele
2. ja, einige
3. ja, aber erst nach einigem Nachdenken
4. nein, eher nicht
5. nein, auf gar keinen Fall

5. Aufgabe (für jeden gleich)
a) Man berechne schrittweise durch Reihen- und
Parallelschaltung den Ersatzwiderstand RAB der Schaltung
zwischen den beiden Klemmen A und B. Der Rechenweg,
die Zwischenergebnisse und das Endergebnis sind
handschriftlich zu notieren (15 Punkte).
b) Man zeichne das gleiche Schaltbild im Online-
Netzwerksimulator EasyEDA . . .
c) Man simuliere das gezeichnete Schaltbild im Online-
Netzwerksimulator EasyEDA . . .

Schaltbild (für Matrikelnummer 123 456)
R1
R2
R3
R4 R5
R6
R7
A
B
R1 = 6 Ω R2 = 1 Ω R3 = 6 Ω R4 = 3 Ω
R5 = 4 Ω R6 = 10 Ω R7 = 10 Ω

R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
A
B
R1 = 5 Ω R2 = 6 Ω R3 = 2 Ω R4 = 9 Ω
R5 = 1 Ω R6 = 8 Ω R7 = 7 Ω R8 = 6 Ω

R1
R2
R3
R4
R5 R6
R7
R8
R9
R10
A
B
R1 = 2 Ω R2 = 10 Ω R3 = 7 Ω R4 = 1 Ω R5 = 3 Ω
R6 = 3 Ω R7 = 7 Ω R8 = 6 Ω R9 = 1 Ω R10 = 6 Ω

R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7 R8 R9
R10
A
B
R1 = 5 Ω R2 = 7 Ω R3 = 10 Ω R4 = 8 Ω R5 = 10 Ω
R6 = 10 Ω R7 = 9 Ω R8 = 6 Ω R9 = 2 Ω R10 = 2 Ω

1. Schritt:
Reihenschaltung der Widerstände R6 bis R7 (1 Punkt):
R6−7 = R6 + R7
Einsetzen der Werte der Widerstände R6 bis R7 (1 Punkt):
R6−7 = 10 Ω + 10 Ω
Zusammenfassen und Berechnen des Ersatzwiderstandes
R6−7 (1 Punkt):
R6−7 = 20 Ω
2. Schritt: . . .
Ersatzwiderstand RAB der Schaltung zwischen den beiden
Klemmen A und B:
RAB = 6,8834 Ω

1. Schritt:
R7−8 = R7 + R8
R7−8 = 7 Ω + 6 Ω
R7−8 (1 Punkt):
R7−8 = 13 Ω
2. Schritt: . . .
Klemmen A und B:
RAB = 9,4315 Ω

1. Schritt:
R9−10 = R9 + R10
R9−10 = 1 Ω + 6 Ω
R9−10 (1 Punkt):
R9−10 = 7 Ω
2. Schritt: . . .
Klemmen A und B:
RAB = 9,0787 Ω

1. Schritt:
R7−10 = R7 + R8 + R9 + R10
R7−10 = 9 Ω + 6 Ω + 2 Ω + 2 Ω
R7−10 (1 Punkt):
R7−10 = 19 Ω
2. Schritt: . . .
Klemmen A und B:
RAB = 27,393 Ω

Wie funktioniert es technisch?

Erzeugung und Versand der Aufgaben

Einreichung und Versand der Lösungen

gegenseitige Korrektur und Abschluss

Auswertung eines typischen Durchlaufs
Nackte Zahlen:
Aufgabe an ca. 200 Studierende verschickt
Lösungen von ca. 150 Studierenden eingereicht
Korrektur durch ca. 140 Studierende durchgeführt

Auswertung eines typischen Durchlaufs
Nackte Zahlen:
Aufgabe an ca. 200 Studierende verschickt
Lösungen von ca. 150 Studierenden eingereicht
Korrektur durch ca. 140 Studierende durchgeführt
Vorteil:
exzellente Aktivierung
gute Prüfungsvorbereitung ohne „teaching to the test“

Typische Verteilung der Punktzahl
0–2 2–4 4–6 6–8 8–10 10–12 12–14 14–16
0
20
40
60
Punkteanzahl (maximal 16)
absoluteHäuﬁgkeit

Typische Verteilung der Punktabweichung
0–1 1–2 2–3 3–4 4–5
0
20
40
60
absolute Abweichung zwischen Gutachter 1 und 2
absoluteHäuﬁgkeit

Auswertung
−7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 0
0
20
40
60
80
100
The deadline is the
ultimate inspiration!
Schlaf
Zeitpunkt t der Einreichung vor der Frist in d
AnzahlderEinreichungen

Auswertung
−7 −6 −5 −4 −3 −2 −1 0
0
20
40
60
80
100
Schlaf

Wann wird eingereicht?
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223
0
50
100
150
200
Tageszeit in h
absoluteHäuﬁgkeit(gesamt2377)

Umfrage
Welche Fragestellungen fallen Ihnen bezüglich der
Auswertung ein?
. . .

Fun Facts

Student lädt Verknüpfung hoch

Schlechte Bildqualität der Einreichungen/Korrekturen

Glaubwürdigkeit der Korrekturen

Verbesserungspotential

Umfrage
Benutzen Sie bei sich ein Lern-Management-System und
wenn ja, welches?
1. Moodle
2. ILIAS
3. Blackboard
4. OLAT
5. keines

Diskussionsrunde zur Bewertung und
Weiterentwicklung
1. Fühlen Sie sich durch die personalisierten Zusatzaufgaben
gut auf die Leistungskontrollen und die Prüfung
vorbereitet?
2. Wie ordnen Sie den Schwierigkeitsgrad der Aufgaben ein
(auch im Vergleich zu den Beispielen in der Vorlesung, den
anderen Übungsaufgaben und den Aufgaben in der
Leistungskontrolle bzw. Prüfung)?
3. Wie bewerten Sie die Klarheit und Verständlichkeit der
Aufgabenstellungen/Musterlösungen?
4. Wie schätzen Sie den Arbeitsaufwand (auch im Vergleich
zu anderen Lehrveranstaltungen) ein?

Diskussionsrunde zur Bewertung und
Weiterentwicklung
5. Wie bewerten Sie die Fairness bei der gegenseitigen
Begutachtung?
6. Finden Sie die Hilfestellung (Ausführlichkeit und Präzision
der Musterlösung, Auﬂistung typischer Fehler) bei der
gegenseitigen Bewertung ausreichend?
7. Fühlen Sie sich gut genug über den Ablauf
(Bearbeitungszeit, Einreichungsmodalitäten, Fristen, etc.)
informiert?
8. Wie bewerten Sie die technische Abwicklung (Versand der
Aufgaben per E-Mail, Einreichung über das
Lernmanagementsystem Moodle)?

Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit!
Gibt es Fragen?

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