Lehren und Prüfen am Computer

29.04.2009

Wie sieht zeitgemäßer Unterricht an der Hochschule aus? Die Universität Würzburg setzt auf Blended Learning, eine Kombination aus E-Learning und Präsenzlehre. Dieses fakultätsübergreifende Projekt bietet Dozenten und Studierenden spannende Möglichkeiten, die der Beitrag aus Dozentensicht vorstellt.

Zwei Studenten nutzen WueCampus, die elektronische Lehr- und Lernplattform der Universität Würzburg. Foto: Jürgen Helmerich

Wie nützlich sind Medien in der Bildung? Wie ist das Verhältnis zwischen Aufwand und Nutzen? Diese Fragen begleiten das computerunterstützte Lehren und Lernen seit den 1960er-Jahren. Statt oft propagierter Revolutionen gab es eher einen evolutionären Prozess: Verschiedene Formen des elektronischen Lernens wurden erprobt und evaluiert, entwickelten sich weiter oder fristeten ein Nischendasein.

Die Universität Würzburg realisiert mit Hilfe von Studienbeiträgen seit 2007 ein Blended-Learning-Konzept, bei dem neue Medien die Präsenzlehre unterstützen. Dabei hat sie bewährte Ansätze, die ein günstiges Verhältnis zwischen Aufwand und Nutzen aufweisen, übernommen, weiterentwickelt und an ihre Bedürfnisse angepasst.

Studierende nutzen E-Learning sehr rege

Sehr gut ist die Akzeptanz bei den Studierenden: Im Wintersemester 2008/09 gab es zu rund 750 „klassischen“ Lehrveranstaltungen auch Kurse auf der Lernplattform WueCampus. In diesen Kursen sind circa 1000 so genannte Trainingsfälle enthalten, bei denen die Studierenden praxisorientierte Aufgaben bearbeiten. Allein dieses Angebot nutzten gut 2000 Studierende insgesamt etwa 50.000 Mal.

Die Dozenten der Uni Würzburg können aus dem Blended-Learning-Konzept ebenfalls viele Vorteile ziehen: Indem sie die Lernplattform WueCampus nutzen, indem sie das komfortable Autorensystem von CaseTrain zur Erstellung von Trainingsfällen und mittelfristig auch von elektronischen Prüfungen verwenden.

WueCampus, die uniweite Lernplattform

Die elementarste Form der Unterstützung der Lehre ist es, Lehrmaterialien auf einer einfachen Kommunikationsplattform online bereitzustellen. Die uniweite Plattform WueCampus erleichtert Dozenten und Studierenden diese Aktivitäten.

Per Webformular können Dozenten Kurse beantragen, in denen sie dann mit wenigen Mausklicks Dateien hochladen können (z.B. Skripte, Folien oder Übungsaufgaben). Die Studierenden melden sich bei WueCampus mit ihrem uniweiten Benutzernamen an und schreiben sich in die Kurse ein, die sie im Semester belegen, um die Materialien herunterzuladen.

Durch die Anmeldung wird auch die Kommunikation vereinfacht: Dozenten können ohne eigenen Verwaltungsaufwand die eingeschriebenen Studierenden ihres Kurses mit E-Mails, Umfragen, elektronischen Aushängen, FAQs usw. erreichen. Da die Studierenden auch die Dozenten leicht erreichen, können so schnell Unklarheiten in Dokumenten korrigiert oder fehlende Informationen ergänzt werden.

Neue didaktische Möglichkeiten auf WueCampus

Über diese Grundfunktionalität hinaus bietet WueCampus auch neue didaktische Möglichkeiten. Da nur eingeschriebene Studierende auf die Kurse Zugriff haben, kann dort in begrenztem Umfang urheberrechtlich geschütztes Lernmaterial angeboten werden. Zum Beispiel stellt die Universitätsbibliothek einen elektronischen Semesterapparat zur Verfügung, bei dem Artikel oder Teile von Büchern eingescannt und den Studierenden in WueCampus-Kursen angeboten werden.

WueCampus unterstützt zahlreiche weitere Lernaktivitäten, unter anderem die elektronische Abgabe von Aufgaben im wöchentlichen Übungsbetrieb, interaktive Tests mit verschiedenen Fragetypen, Datenbanken zum Hochladen von Lernmaterial, das von Studierenden erstellt wurde (zum Beispiel Seminarvorträge oder Handouts), und Wikis, die ein kooperatives Arbeiten von mehreren Studierenden und Tutoren an einem Dokument erleichtern.

Ganze Vorlesungen mit relativ geringem Aufwand aufzuzeichnen (Folien, Ton, Video) und sie im Netz über einen Streaming-Server so anzubieten, dass Studierende mit DSL-Anschluss sie zu Hause anschauen können – hierzu gibt es schon vielversprechende Ansätze. Das Rechenzentrum bietet dazu technisch versierten Dozenten entsprechende Hard- und Software an.

Übungen mit CaseTrain absolvieren

Mit dem in WueCampus integrierten Trainingssystem CaseTrain wird ein elektronischer Übungsbetrieb unterstützt, angefangen von Multiple-Choice-Tests über Freitextaufgaben bis hin zu mehr oder weniger komplexen Trainingsfällen. Die Bedienoberfläche für Studierende im Web ist einfach, die Dozenten können die Aufgaben mit Standardtextsystemen und Web-Upload komfortabel eingeben und verwalten. Integriert sind auch Möglichkeiten zur Evaluation.

Mit CaseTrain lassen sich verschiedene Aufgabentypen mit automatischer Auswertung und Begründung bei falschen Antworten bereitstellen: Multiple-Choice-Fragen, numerische Fragen, Wort-Fragen, Fragen zu Bild, Ton und Video, Lückentextfragen, Long-Menu-Fragen, Key-Feature-Fragen und Freitextfragen. Bei letzteren ist zwar eine automatische Auswertung nicht möglich, aber eine Selbstbewertung der Studierenden (nach Anleitung) und eine verteilte Auswertung durch Korrektoren werden unterstützt.

Am attraktivsten ist das fallbasierte Training mit echten oder didaktisch aufbereiteten Problemfällen. Dabei kann es sich um Diagnosen für virtuelle Patienten handeln oder um betriebswirtschaftliche Probleme, um das Erarbeiten von Lösungsschemata bei juristischen Fällen, um das Lösen statistischer Aufgaben usw. Meist werden die Fälle schrittweise gelöst: Die Studierenden beantworten aufeinander aufbauende Fragen; die zur Lösung benötigten Informationen bekommen sie präsentiert oder müssen sie anfordern. Dazu erhalten sie Feedback.

Was CaseTrain den Dozenten bietet

Dozenten können die Aufgaben und Fälle durch ein einfaches Autorensystem in Standard-Textsystemen wie MS-Word oder Open-Office-Word eingeben und über das Web hochladen. Die Falldokumente werden automatisch in ein für Studierende leicht bedienbares, selbsterklärendes Ablaufsystem umgewandelt.

Ein Managementsystem unterstützt einen Review-Prozess der Aufgaben und Fälle sowie das Übertragen der Fälle in WueCampus-Kurse. Auch die Verwaltung von Aufgaben- und Fallsammlungen wird unterstützt.

Zur Protokollierung der Fallbearbeitungen werden unter anderem folgende Daten erfasst und dem Dozenten übersichtlich angezeigt: Pro Kurs eine Statistik, wie gut die Studierenden die Fälle bearbeitet haben. Pro Trainingsfall Angaben zur durchschnittlichen Häufigkeit der Nutzung, zur Bearbeitungsdauer und der Gesamtbewertung. Pro Frage im Fall liefert das System eine Verteilung der richtigen und falschen Antworten und berechnet daraus die Trennschärfe. Diese besagt, wie gut einzelne Fragen mit dem Gesamtergebnis korrelieren.

Bedeutsam ist auch, dass die Studierenden die Aufgaben kommentieren können, was ein wichtiges Hilfsmittel zur Qualitätssicherung ist: Dazu können sie pro Kurs, Trainingsfall und Frage Bewertungen oder Bemerkungen eingeben – etwa dann, wenn Fragen oder Antworten missverständlich formuliert sind. Die kontinuierliche Evaluation unterstützt auch die Wieder-verwendung oder den Austausch von Übungsaufgaben.

Elektronische Klausuren

Elektronische Klausuren haben gegenüber Papierklausuren den Vorteil, dass sie sich bei geschlossenen Aufgabentypen (z.B. Multiple Choice, numerisch) automatisch und sofort auswerten lassen. Vorteile bieten sie auch bei offenen Aufgabentypen, etwa bei Freitextaufgaben – denn per Computer geschriebene Antworten sind leichter lesbar und einfach auf Korrektoren verteilbar. Erstellt werden die Aufgaben in CaseTrain.

Ein weiterer Vorteil: Je nach Klausurtyp können sinnvolle Hilfsmittel auf dem Computer zugelassen werden – zum Beispiel Statistik-Software in Statistik-Klausuren, Entwicklungsumgebungen für Programmieraufgaben, Videos und Hintergrundwissen für Bewertungsaufgaben.

Schutz vor Betrug

Der Hauptnachteil ist, dass eine geeignete technische Infrastruktur vorhanden sein muss. An den Universitäten, an denen elektronische Prüfungen schon routinemäßig im Einsatz sind, waren dafür jeweils beträchtliche Investitionen erforderlich. Die Universität Würzburg verfolgt einen ökonomischeren Ansatz: Sie stattet das neue Hörsaalgebäude, das derzeit am Hubland gebaut wird, mit Strom- und Internet-Anschlüssen aus. Die Studierenden bringen zur Prüfung dann entweder ihre eigenen Laptops mit oder bekommen welche aus einem zentralen Pool der Universität gestellt.

Zum Schutz vor Betrug werden die Rechner, auf denen die Studierenden elektronische Klausuren schreiben, von einer CD mit speziell konfiguriertem Betriebssystem gestartet, auf dem nur die vorher definierte Software läuft. Zur Sicherheit vor technischen Ausfällen werden die Daten redundant über das Web und auf einem lokalen USB-Stick gespeichert.

Bis zur Fertigstellung des Hörsaalgebäudes, voraussichtlich im Jahr 2011, können elektronische Klausuren vorerst nur für eine begrenzte Anzahl von Studierenden angeboten werden, und zwar auf freiwilliger Basis neben den Papierklausuren. Dabei lassen sich die Bögen für die Papierklausuren automatisch aus dem elektronischen System erzeugen. Bei Multiple-Choice-Klausuren werden die ausgefüllten Antwortbögen eingescannt und dann weitgehend automatisch korrigiert.

Weitere Informationen zu den Systemen

WueCampus

Kontakt: Dipl.-Inform. Martin Schuhmann, Rechenzentrum, martin.schuhmann@uni-wuerzburg.de

CaseTrain

Kontakt: Dipl.-Inform. Alexander Hörnlein, Informatik, hoernlein@informatik.uni-wuerzburg.de

Elektronische Semesterapparate

Kontakt

Dozentinnen und Dozenten, die Interesse am praktischen Einsatz in der Lehre haben, können sich an einen der folgenden Autoren wenden. Eine begrenzte Anschubförderung im Blended-Learning-Projekt ist möglich.