Studienwahl mit Verstand : mit Self-Assessment online die Eignung testen

Die Erwartungen von Studieninteressierten weichen häufig beträchtlich von den tatsächlichen Studieninhalten und Anforderungen ab. Ein Grund dafür ist, dass viele sich nicht genügend Klarheit verschaffen, welche eigenen Stärken und Schwächen für den Erfolg in Studium und Beruf »tatsächlich« relevant sind. So könnte zum Beispiel ein Abiturient mit guten Noten in Mathematik und Physik und mäßigen Zensuren in Deutsch und Englisch noch schlussfolgern, dass ihm »das Naturwissenschaftliche mehr liegt«. Ob das naturwissenschaftliche Verständnis für ein erfolgreiches Studium der Informatik jedoch gut genug ausgeprägt ist, lässt sich nicht so leicht erschließen. Noch schwieriger ist es für Studieninteressierte einzuschätzen, wie ihre »Soft Skills« ausgeprägt sind – also die Persönlichkeitsmerkmale, die in der Schule nicht systematisch beurteilt werden, jedoch hochgradig aussagekräftig für langfristigen Erfolg in Studium und Beruf sind. Ein Wechsel des Studienfaches zu Beginn des Studiums führt häufig zu einer Verlängerung der Studiendauer. Auch wenn eine derartige »Orientierungsphase« oftmals als normal und wichtig eingeschätzt wird, zeigt die praktische Erfahrung, dass Studierende mit kurzer Studiendauer jenen, die länger studiert haben, bei der Stellenvergabe tendenziell vorgezogen werden. Eine längere Studiendauer wird von Arbeitgebern häufig als Zeichen mangelnder Zielstrebigkeit oder fehlender Berufsmotivation interpretiert und kann sich so Chancen mindernd für Berufseinsteiger auswirken. Ebenso ist es im Interesse der Universitäten, die Zahl der Studienfachwechsel und -abbrüche so gering wie möglich zu halten – nicht zuletzt aus wirtschaftlichen Gründen. Deshalb bietet die Universität Frankfurt Studieninteressierten – zunächst in den Fächern Informatik und Psychologie – mit dem Self-Assessment konkrete Entscheidungshilfen an. Der verfolgte Ansatz zielt darauf ab, Abiturientinnen und Abiturienten möglichst frühzeitig und mit vertretbarem Aufwand die Möglichkeit zu bieten, selbst zu überprüfen, inwieweit ihre Erwartungen an einen Studiengang mit den tatsächlichen Inhalten und Anforderungen übereinstimmen. Das Konzept zur Erstellung eines Self-Assessments, das hier beispielhaft für den Studiengang Informatik vorgestellt wird, entstand nicht umsonst in enger Kooperation mit dem Institut für Psychologie (Prof. Dr. Helfried Moosbrugger, Dr. Siegbert Reiß, Ewa Jonkisz). Denn neben der fachlichen Qualifikation entscheiden über den Studienerfolg auch persönliche Eigenschaften wie Leistungsbereitschaft und Hartnäckigkeit. Die Auswertung des anonym durchgeführten Self-Assessments deckt außerdem Wissenslücken bei den Studieninteressierten auf, so dass eine gezielte Vorbereitung auf das Studium möglich wird. Zum Beispiel bietet der Fachbereich Mathematik und Informatik gezielte Vorbereitungskurse für Studienanfänger an, und zwar in Programmierung und Mathematik. Auch werden in den Semesterferien Repetitorien und Vorbereitungskurse angeboten – alles aus Studienbeiträgen finanziert. Auf diese Weise kann es zu einem homogeneren Kenntnisstand speziell bei den Studierenden im ersten Semester kommen. Ziel ist es, dadurch auch den »Erstsemesterschock « zu mildern. Das Online-Beratungsangebot trägt damit zu einer direkten Verbesserung der Lern- und Lehrsituation bei

Using Concept Maps Effectively. A Comparative Study about the Role of Self-Constructing Concept Maps and Using Expert Concept Maps in Conjunction with the Impact of Individual Learning Styles on Learning Outcomes

Im Rahmen der vorliegenden Studie wurden Lerneffekte durch das Selbstkonstruieren von Concept Maps im Vergleich zur Nutzung von Experten-Concept Maps auf das Verständnis und Behalten geographischer Inhalte untersucht. 130 Studierende wurden dazu zufällig in zwei gleichgroße Gruppen aufgeteilt. Die eine Versuchsgruppe konstruierte eigenständig eine Concept Map aus einem Text und die andere Gruppe verfasste aus einer Experten-Concept Map einen Text. Wir nahmen an, dass beim Schreiben eines Textes aus einer Experten-Map zwangsläufig die für das Verständnis komplexer Zusammenhänge so entscheidenden inhaltlichen Relationen hohe Aufmerksamkeit erhalten und gleichzeitig eine zu hohe kognitive Last (cognitive load) vermieden wird. Darüber hinaus vermuteten wir, dass die Anforderungssituation beim Schreiben eines Textes aus einer Expertenmap kognitiv stark genug fordert, um intensive Lernprozesse zu unterstützen. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die Strukturierungshilfe durch eine Expertenmap in Verbindung mit der Aufgabe einen Text zu schreiben, das Verständnis und die Reproduktion von Inhalten stärker förderte, als die Selbstkonstruktion einer Concept-Map. Da wir von einem Einfluss unterschiedlicher Lernstile auf die Lernleistung ausgingen, untersuchten wir zusätzlich Präferenzen der Lernenden bei der kognitiven Informationsverarbeitung anhand zweier Lernstilinventare. Die Bedeutung vorliegender Befunde für die Gestaltung von Lernszenarien wird anschließend diskutiert.In this study we investigated effects of self-constructing and using concept maps for students’ comprehension of geography learning content. 130 young adults were randomly allocated to two equal-sized groups of which one self-constructed concept maps and the other constructed a selfwritten text on the basis of an expert concept map. We assumed that writing a text from an expert map would direct learners’ attention to content relations and prevent ineffectively high cognitive load. Furthermore we supposed that the cognitive effort required for the task is efficiently high to support an intensive learning process. As hypothesized, the structural support of expert maps in conjunction with the task to write a text furthered content reproduction and understanding more than the self-construction of a concept map. As we assumed an impact of different learning styles on learning outcomes we investigated preferences of learners’ cognitive processing by two different learning style inventories. Consequences for the development of learning environments are conclusively discussed

Conception und development of web-based multimedia e-learning elements in geography

Die vorliegende Arbeit stellt einen Ansatz zur Systematisierung der Konzeption und Entwicklung webbasierter multimedialer Lehr-/Lernobjekte (mmL-Objekte) in der Physischen Geographie, im Wesentlichen in der Teildisziplin Geomorphologie, vor. Auf allgemeine Ausführungen zu mediendidaktischen Grundlagen und Begrifflichkeiten im Zusammenhang internetgestützter Lehr-/Lernszenarien folgt die Darstellung von Strategien der Wissensstrukturierung, Wissensaneignung und fachwissenschaftlicher Methodik im Lehr-/Lernkontext geomorphologischer Prozesse und ihrer Modellierung im Internet. Die Aufbereitung des Prozesskomplexes Bodenerosion seht im Mittelpunkt. Ein Überblick über Potentiale computergestützter Modellierung und Visualisierung zur Entwicklung webbasierter multimedialer Lehr-/Lernmaterialien in der Geographie leitet über zur Erarbeitung eines präskriptiven Ansatzes zur Konzeption interaktiver Lernaufgaben. Sie setzen sich zusammen aus einer Visualisierungskomponente, den Möglichkeiten zur Interaktion mit der Visualisierung und mindestens einer Aufgabenstellung. Vor allem in computerunterstützten Lehr-/Lernprozessen, die selbständiges Lernen erfordern, erweisen sie sich als wesentliches didaktisches Element, um sicherzustellen, dass sich Lernende aktiv und nicht nur rezeptiv mit Inhalten und Medien in der für erfolgreiche Lernprozesse erforderlichen Intensität auseinander setzen. Ausgehend von der Funktion des zu entwickelnden Lehr-/Lernangebotes und dem jeweiligen angestrebten Zielhorizont eines Lehr-/Lernelements werden Empfehlungen zur Konstruktion aufgabenorientierter mmL-Objekte vorgeschlagen. Exemplarisch wird die praktische Anwendung theoretisch begründeter Empfehlungen anhand von aufgabenorientierten mmL-Objekten (interaktiven Lernaufgaben) aufgezeigt und diskutiert, die im Rahmen des BMBF-Projektes „WEBGEO – Webbing von Geoprozessen für die Grundausbildung Physische Geographie“ und im Rahmen der Lehrveranstaltung „Erstellung von E-Learning-Modulen durch Studierende“ entwickelt wurden.This thesis introduces an approach to systemize the conception und development of web-based multimedia e-learning elements in physical geography, in particular in geomorphology. Following a general overview of basic principles in media didactics and definitions in web-based and computer-based learning, strategies of knowledge structuring and acquisition as well as geographical methods are described. This is linked to geomorphologic processes and soil erosion modeling in web-based education. An overview of the potential of computer-based modeling and visualization to develop web-based learning course material in Geography is followed by the description of rules concerning the didactical design of interactive learning exercises. They consist of a visualization element, the embedded possibilities for users to interact with this element and at least one task to work on. This task oriented e-learning course material is a substantial didactical element in computer aided learning environments which demand self-dependent learning. Such self-dependent and motivated learning assures that the learner deals with course topics and media in an active and not a merely receptive way. The required learning intensity is a prerequisite for successful learning. According to different functions of the e-learning course material in the context of teaching or learning, recommendations for the construction of task oriented e-learning course material are given. On the basis of several examples, the practical use of theoretical concepts is shown and discussed. The examples have been developed in the BMBF-project “WEBGEO – Webbing of geo-processes for undergraduate students of physical geography” and in the context of the seminar “Developing e-learning-modules by students”

Computer based "Concept Mapping" supports meaningful learning in human anatomy: Changing the learning culture by activating a process of creative learning

Zielsetzung: Studierende der Medizin werden im vorklinischen Studienabschnitt mit einer Fülle von Informationen und Detailwissen aus unterschiedlichen Gebieten konfrontiert. Viele Studierende neigen dazu, das von ihnen erwartete Wissen in Form von schnell verfügbarem, prüfungsrelevantem Wissen auswendig zu lernen. Dieses Wissen ist meist nicht konzeptuell verankert und geht in der Regel rasch verloren. Ziel des an der J.W. Goethe-Universität Frankfurt für das Fach Anatomie erarbeiteten Konzeptes ist es, Studierende beim Aufbau von Lernstrategien zu unterstützen, mit deren Hilfe sie erworbenes Wissen leichter strukturieren und Zusammenhänge zwischen vielfältigen Fakten und Wissensgebieten herstellen können. Eine wichtige Methode des erarbeiteten Lehr-/Lernkonzeptes ist das computergestützte Concept Mapping, bei der Studierende ihr Wissen über funktionale Zusammenhänge der verschiedenen räumlichen und zeitlichen Dimensionen des Körpers visualisieren. Die in Kleingruppen organisierte Arbeit an den Concept Maps, bei der die individuell unterschiedlichen Perspektiven auf den Gegenstandsbereich zusammengetragen und diskutiert werden müssen, zielt darüber hinaus auf einen Wandel der Lernkultur des häufig durch Faktenwissen und Einzelgängertum geprägten Medizinstudiums. Methodik: Die Einführung des computergestützten Concept Mappings in der Anatomie als neue Lehr-/Lernmethode in der medizinischen Ausbildung wurde an drei unterschiedlichen Gruppen (je 20 Teilnehmer) verschiedener Semester (2006/07) wissenschaftlich begleitet. Die Veranstaltungen wurden formativ und summativ evaluiert. Die deskriptive Darstellung der Evaluationsergebnisse wurde durch die Analyse der Daten auf systematische Zusammenhänge und Unterschiede vervollständigt. Ergebnisse: Die Ergebnisse der Studierendenbefragung bestätigen die Annahme, dass die Concept Map-Methode als geeignetes Instrument zur besseren Verdeutlichung von fachlichen Zusammenhängen in einem naturwissenschaftlich-medizinischen Fach (Anatomie) wahrgenommen wird und effektiv zum Aufbau vernetzter Wissensstrukturen eingesetzt werden kann. Besonders positiv wurden darüber hinaus die Lernprozesse in den Kleingruppen erlebt. Schlussfolgerung: Die Einführung des computergestützten Concept Mapping als kreativer Lernprozess in Kleingruppen liefert ein erfolgreiches und von den Studierenden akzeptiertes Konzept zur Unterstützung vernetzenden Denkens und konzeptuellen Lernens. Über die Beschäftigung mit den Concept Maps können kooperative Lernformen in den Regelbetrieb der Medizinerausbildung in der Anatomie integriert werden, die die Studierenden stark motivieren und zu einem Wandel der Lernkultur beitragen

Distributed Power Flow and Distributed Optimization - Formulation, Solution, and Open Source Implementation

Solving the power flow problem in a distributed fashion empowers different grid operators to compute the overall grid state without having to share grid models-this is a practical problem to which industry does not have off-the-shelf answers. In cooperation with a German transmission system operator we propose two physically consistent problem formulations (feasibility, least-squares) amenable to two solution methods from distributed optimization (the Alternating direction method of multipliers (ADMM), and the Augmented Lagrangian based Alternating Direction Inexact Newton method (Aladin)); with Aladin there come convergence guarantees for the distributed power flow problem. In addition, we provide open source matlab code for rapid prototyping for distributed power flow (rapidPF), a fully matpower-compatible software that facilitates the laborious task of formulating power flow problems as distributed optimization problems; the code is available under https://github.com/KIT-IAI/rapidPF/. The approach to solving distributed power flow problems that we present is flexible, modular, consistent, and reproducible. Simulation results for systems ranging from 53 buses (with 3 regions) up to 4662 buses (with 5 regions) show that the least-squares formulation solved with aladin requires just about half a dozen coordinating steps before the power flow problem is solved.Comment: 35 pages, 6 figures, 7 tables, journal submissio