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Neues Lernen MOOC, MATLAB und Simulink Georg Fries Hochschule RheinMain Wiesbaden - Rüsselsheim

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Neues Lernen MOOC, MATLAB und Simulink

Georg Fries

Hochschule RheinMain

Wiesbaden - Rüsselsheim

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 2

Inhalt

• MOOCs

• Kursidee

• Kursinhalt

• Didaktischer Aufbau

• Lessons learnt

• Chancen

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 3

MOOCs

Quelle: http://collaborationforgood.org/wordpress/wp-content/uploads/2013/02/mooc.jpg

• MOOCs

• Kursidee

• Kursinhalt

• Didaktischer Aufbau

• Lessons learnt

• Chancen

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 4

MOOCs

MOOCs

Massive - Große Teilnehmeranzahl (> 10.000)

Open - Jeder kann mitmachen

Online - Immer abrufbar, allzeit präsent

Course - Abwechslungsreiche, "neue" Medien

• Innovation in der Lehre durch Digitalisierung

• Vernetztes Lernen der Teilnehmer

• Peer-to-Peer Review als Lernprozess

• Möglichkeit zur Betreuung und Beurteilung der Studierenden

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 5

MOOCs

MOOCs

cMOOCs

• Erste MOOCs: „connectivism MOOCs“

xMOOCs

• x = "extension" , z.B. edX, HarvardX

• Salman Khan (Khan Academy) => flipped classroom

• Sebastian Thrun (Universität Stanford) => Künstliche Intelligenz

• Aufbereitung einer klassischen Lehrveranstaltung als Open Online Course

• Wöchentliche Inputs (Vortrag oder Vorführung) mit Homeworks

Quelle: http://venturebeat.files.wordpress.com

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 6

MOOCs

MOOCs

Populär seit 2011 in den USA

• udacity.com

• coursera.org

• edx.org

Europäischer Raum

• iversity.org

• interaction-design.org

• openhpi.de

• digital.leuphana.de

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 7

Kursidee

• MOOCs

• Kursidee

• Kursinhalt

• Didaktischer Aufbau

• Lessons learnt

• Chancen

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 8

Kursidee

Kursidee: Modelling and Simulation using MATLAB

• Anstoß: Wettbewerb

• Modellierung und Simulation von Systemen

• Interdisziplinärer Ansatz

• Technologisch

• Betriebswirtschaftlich

• Wissenstheoretisch

• MATLAB/Simulink als verbindendes Element

• Mit Studierenden konzipiert und produziert

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 9

Kursidee

Partner

• Anbieter: Hochschule RheinMain

• 6 Professoren

• 9 Studierende

• Lernplattform: iversity

• www.iversity.org

• Support: MathWorks

• MATLAB Lizenz, Code Evaluator

• Kurzvideos, Exercises, Betreuung Forum

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 10

Kursinhalt

• MOOCs

• Kursidee

• Kursinhalt

• Didaktischer Aufbau

• Lessons learnt

• Chancen

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 11

Kursinhalt

Kursinhalt 1 - MATLAB bezogene Kapitel

• Introduction to MATLAB concepts

• Problem Solvers Toolbox

• Statistics for Image Processing and Machine Learning

• Machine Learning

• Image Processing

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 12

Kursinhalt

Kursinhalt 2 - Allgemeine / interdisziplinäre Kapitel

• Modelling and Simulation

• Modelling a Business Case

• Knowledge Management

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 13

Kursinhalt

Kursinhalt 3 - Simulink bezogene Kapitel

• Introduction to Simulink

• Control Engineering

• Modelling a Water Treatment Plant

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 14

Didaktischer Aufbau

• MOOCs

• Kursidee

• Kursinhalt

• Didaktischer Aufbau

• Lessons learnt

• Chancen

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 15

Didaktischer Aufbau

• Video und Quizz parallel sichtbar

• Additional Materials

• References

• Homework

FOCUS BOX!

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 16

Didaktischer Aufbau

• Video und Quizz parallel sichtbar

• Additional Materials

• References

• Homework

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 17

Didaktischer Aufbau

• Video und Quizz parallel sichtbar

• Additional Material

• References

• Homework

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 18

Didaktischer Aufbau

Code

Evaluator

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 19

Didaktischer Aufbau

Code

Evaluator

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 20

Didaktischer Aufbau

"Code Box"

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 21

Didaktischer Aufbau

Statistik

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MATLAB EXPO 2014 22 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink

Didaktischer Aufbau

Beispiel Machine Learning

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 23

Lessons learnt

• MOOCs

• Kursidee

• Kursinhalt

• Didaktischer Aufbau

• Lessons learnt

• Chancen

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 24

Lessons learnt

"Lurker" oder echte Studierende?

48.500 Anmeldungen

8.000 davon aktiv (echte Studierende, keine "Lurker")

2.000 bis zum Ende? *

1.500 Zertifikat? *

Erfolgsquote in der Regel einstellig

1.500 / 48.500 = 3% ? *

1.500 / 8.000 = 18% ? *

* Kursende am 1. August, daher noch keine finale Statistik verfügbar

Quelle: http://admavericks.wordpress.com

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 25

Lessons learnt

Kurssprache

Deutsch oder Englisch?

• Deutsch

• Präsenzstudierende der HS RheinMain präferieren Deutsch

• Englisch verringert Authentizität der Lehrenden

• Englisch

• Faktor 20 an potentiellen Kursteilnehmern. Erstrebenswert?

• Internationaler Standard

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Lessons learnt

Peer-to-Peer Review - Theorie und Praxis

Wie betreut und bewertet man 10.000 Studierende?

=> Self-Assessments und Peer-to-Peer-Learning

• Austausch / Feedback der Teilnehmer untereinander

• Sehr hohes Potential

• Nachteile in der Praxis

• Inkonsistente bzw. falsche Beurteilungen durch Reviewer

• Unzufriedenheit und Enttäuschung über Bewertung

• Einschränkungen durch begrenzte Flexibilität der Plattform

• Schematische Aufgabenstellung

Quelle: www.genomicenterprise.com

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Lessons learnt

Aufwand

• Kosten

• 20.000€ bis 50.000€

• u.a. für mediale Erstausstattung

• Tutoren, Mediendesign, Post Production

• Zeit zur Produktion

• Erstellung ca. 5-facher Aufwand gegenüber einer Präsenz-Lehrveranstaltung

• Kein Vorlesungsmitschnitt, wird explizit für den Kurs produziert

• Zeit für Betreuung

• Kommunikation mit den Teilnehmern, Forum, Fragen, Zertifikate

• Fällt auch bei Wiederholung des Kurses an!

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Lessons learnt

Aufwand wird in der Regel unterschätzt

Quelle: Dr. Malte Persike, www.schoolinger.de

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Lessons learnt

"ECTS?"

• Abschlusszertifikat

• Welche Kriterien müssen erfüllt sein?

• Onlineprüfung

• Wer sitzt da eigentlich am Rechner?

• Präsenzprüfung

• Logistischer Aufwand

• Kursgebühr als Geschäftsmodell

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Lessons learnt

MATLAB ist "MOOC-affin"

• Sinnhaftigkeit vom Kursgegenstand abhängig

• Informatik Themen sind "dankbar"

• MATLAB als Kurskomponente gut geeignet!

• Voraussetzung

• Klare Aufgabenstellungen

• Konsistente Bewertung - möglichst automatisch

• In unserem Kurs

• MATLAB gute "Klammer" für die Inhalte

• Evaluation Window und Autograder hilfreich

• Forumsbetreuung bei Fehlbewertung

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Lessons learnt

Flipped Classroom

• Synergieeffekt mit Präsenzlehre

• Sinnvollstes Konzept

Quelle: http://katatrepsis.com/tag/inverted-classroom/

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 32

Chancen

• Online Kurse sind in der Hochschullandschaft nicht unumstritten

• Vergleichbarkeit der Hochschulen wird größer

• MOOCs

• Kursidee

• Kursinhalt

• Didaktischer Aufbau

• Lessons learnt

• Chancen

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 33

Chancen

Chancen für Lehrende und Studierende

• Impulsgebung und Transfer von Expertise auch nach außen

• Wissenschaftliche Vernetzung und Kollaboration hochschulübergreifend

• Effekte nach „innen“:

• Weiterentwicklung des Lehrangebots durch kollaboratives Arbeiten

• Weiterentwicklung des Lehrmaterials, auch für die Präsenzlehre

• Verbesserung der Lernintensität und Prüfungsvorbereitung

• Erschließung des Flipped Classroom Konzeptes

• Nutzung der Potentiale des Peer-to-Peer Learnings

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 34

Chancen

Chancen für die Hochschule

• Erhöhung der Sichtbarkeit fachlicher und didaktischer Expertise nach außen

• Profilierung

• Hohes Potential für die Zukunft

• Positiver Marketingeffekt

• Bewerbung von Studiengängen

• Ansprache der Zielgruppen

• Erweiterung der Ansprache von Studieninteressierten

• Entsprechung von Erwartungen der „digitalen“ Generationen

• Erschließung neuer Zielgruppen

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 35

Chancen

Sie denken darüber nach, einen MOOC zu produzieren?

• Synergieeffekt zur Präsenzlehre erzielen:

• Flipped Classroom

• Kursproduktion

• MATLAB als Kurskomponente bestens geeignet

• Klare Aufgabenstellung, konsistente Bewertung - möglichst automatisch

• Gute Betreuung der Teilnehmer trotz Peer-to-Peer Review erforderlich

• Zielgruppe, Kurssprache und gewünschte Vorkenntnisse genau definieren

• Prüfungsmodalitäten überlegen

• Aufwand nicht unterschätzen, Dozententeam besser als Einzelkämpfer

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MATLAB EXPO 2014 G. Fries: Neues Lernen – MOOC, MATLAB und Simulink 36

Merci

Danke für Ihre Aufmerksamkeit!