Nabla [an der TU]

System zur automatischen Generierung von Übungsaufgaben

Mit Nabla lassen sich beliebig viele Einmal-Aufgaben eines Aufgabentyps aus einer hohen Anzahl ad-hoc zufällig und individuell generieren, die Lösung des Nutzenden wird automatisch geprüft, eine ebenfalls ad-hoc generierte Musterlösung wird angezeigt, und im Falle einer falschen Lösung des Nutzenden werden die Fehler markiert.

Konkrete Beispielaufgaben zum selbstständigen „Durchrechnen“ sind eine wesentliche Grundlage für das Verständnis komplexer MINT-Sachverhalte, insbesondere in den kritischen ersten Semestern. Nabla stellt durch die automatische Generierung von Übungsaufgaben dafür eine adäquate Systemlösung dar. Nachweislich bessere Lern- und Prüfungsergebnisse können bewirkt werden.

Einsatzmöglichkeiten

In Nabla lassen sich adäquate Aufgabentypen prinzipiell für den gesamten MINT-Bereich implementieren.

Beispiel einer generierten Übungsaufgabe in Nabla
Beispiel einer generierten Übungsaufgabe in Nabla

Nach unserer Erfahrung lassen sich auch komplexere Aufgabentypen, die weit über „Rechnen“ hinausgehen, so gestalten, dass Verständnis statt „Kampfrechnen“ abgeprüft wird und dass der Schwierigkeitsgrad der zufällig generierten Einmal-Aufgaben sehr homogen ist.

Letzteres ist besonders wichtig, wenn Nabla wie bei uns für individuelle Prüfungstermine eingesetzt wird, in denen für jeden Teilnehmer ad-hoc individuelle Einmal-Aufgaben generiert werden. (Beispiel: Einsatz in der Lehrveranstaltung „Grundlagen der Informatik II (GdI II)“)

Beobachtungen zeigten, dass etliche Studierende sich mit Nabla schon selbstständig in Themen eingearbeitet haben, bevor diese Themen in der Vorlesung besprochen wurden. Obwohl nicht dafür konzipiert, scheint Nabla also für rein selbstständiges Lernen geeignet zu sein und dafür auch angenommen zu werden.

  • Eine Reihe von Aufgabentypen aus verschiedenen Lehrveranstaltungen sind bereits in Nabla implementiert, an weiteren wird gearbeitet.
  • Alle jemals generierten Aufgaben werden dauerhaft anonymisiert gespeichert. Zu jeder Aufgabe wird eine eindeutige Kennung abgelegt sowie die Information, (1) ob die Aufgabe im Testat- oder im Übungsmodus generiert wurde und (2) ob sie korrekt gelöst wurde oder nicht. Diese Daten erlauben eine Vielzahl hilfreicher statistischer Auswertungen unter völliger Anonymität.
  • Mit der TU-ID kann man sich einloggen und erhält Zugriff auf die Aufgaben, die man selbst generiert hat. Durch Weitergabe der ID der Aufgabe kann man diese auch anderen zugänglich machen.
  • Anonymes Arbeiten ist möglich. Registrierung via E-Mail-Adresse ist geplant.

Autor: Prof. Dr. Karsten Weihe (Informatik)

Dieses Tool wird zentral von der TU Darmstadt zur Verfügung gestellt und ist aus datenschutzrechtlicher Sicht geprüft.