Digitale Paper & Pencil Aufgaben

Ziel

Ziel des Projektes ist es, ein webbasiertes System zu entwickeln und in der Lehre einzusetzen, das es gestattet, komplette Lösungswege effizient einzugeben und automatisch korrigieren zu lassen.

Methoden

Für die Bearbeitung des Projektes werden neben modernen Webtechnologien die folgenden Methoden verwendet:

• Methoden des maschinellen Lernens für die mathematische Handschriftenerkennung
• Numerische Methoden für die Analyse des Lösungswegs

Herausforderungen

Zu den größten Herausforderungen zählen:

• Komplette Lösungswege sollen eingeben werden können
• Die Eingabe soll sowohl am PC (mit Tastatur), als auch auf einem Tablet mit Stifteingabe nutzbar sein
• Eingabe und Korrektur sollen im Browser erfolgen, ohne CAS
• Aufgaben müssen entwickelt werden, die das neue Format ausnutzen

Status und Ergebnisse

Das System wird seit dem WiSe 2021/22 in den Modulen Ingenieurmathematik I und II für die Studiengänge Maschinenbau und Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau im Rahmen formativer Assessments eingesetzt.

Konkret wurden bislang folgende Ergebnisse erreicht:

• Entwicklung einer neuartigen zweidimensionalen Eingabemethode
• Entwicklung einer mathematischen Handschriftenerkennung, die komplett im Browser läuft
• Entwicklung eines Systems zur Analyse von Lösungswegen, das komplett im Browser läuft
• Entwicklung eines Aufgabenpools für das neue System, das u. A. Aufgaben zu
  • Gleichungen
  • Ungleichungen
  • Fallunterscheidungen
  • Grenzwerten
  • Integralen
  • Differentialgleichungen

beinhaltet:

Zuordnung zum HRW-Leitthema

• Digitalisierung & Vernetzung