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WWW-basiertes Lernprogramm für das Medizinisch-Chemische Praktikum
Ausgangssituation
An den Einführungsvorlesungen zum Chemiepraktikum des 1. Semesters des Medizinstudiums, welches Voraussetzung
für das Teilrigorosum Chemie ist, nehmen im Durchschnitt der letzten Jahre ca. 1600 Studierende teil,
eine Zahl, die die traditionellen Ressourcen für die Lehre überfordert.
Wegen des für viele Studierenden schwierigen Lernstoffes, der aus organisatorischen Gründen beschränkten Zeit und
den begrenzten Wiederholungsmöglichkeiten, ist das Chemiepraktikum die Schlüssellehrveranstaltung des 1. Semesters
und für ca. 20% aller Studierenden eine unüberwindbare Hürde.
Theoretischer Teil
- Die theoretische Einführung zum Praktikum erfolgt in einer zweistündigen Frontalvorlesung für je etwa 300 Studierende.
- Übungsstunden werden in Gruppen von 15 - 25 Studierenden durchgeführt.
- Ein schriftlicher Zulassungstest (Multiple Choice Fragen und Rechenaufgaben) ist Voraussetzung für das Medizinische-Chemische Praktikum
Praktischer Teil
- Geringes Zeitbudget (30 - 45 Minuten) für die Einführung der Versuche im Labor
- Nicht alle der bis zu 14 Studierenden können jeden vorgezeigten Handgriff im Detail verfolgen
- Ablenkung durch zum teil erheblichen Lärm im Labor
Daher Bedarf an zusätzlichen Vorbereitungs- und Übungsmöglichkeiten sowohl für den theoretischen als auch praktischen Teil.
Projektorganisation:
Die interdisziplinäre Arbeitsgruppe "Computer und Lehre" (CUL) wurde mit der Erstellung eines WWW-basierten Lernprogramms beauftragt.
CUL-Mitglieder:
- Mitglieder der Medizinische Fakultät der Universität Wien
- Lehrzentrum AKH Wien
- Forschungsgesellschaft Informatik
- Österreichisches Forschungsinstitut für Artifical Intelligence
- Österreichsiche Gesellschaft für Hochschuldidaktik
Die Forschungsgesellschaft Informatik wirkte vor allem bei der technischen Umsetzung (Spezifikation der Datenstrukturen, Programmierung, ...) mit.
Konzeptionelle Grundprinzipien
- Trennung von Infomrationsbasis und Präsentationsform
Das Lernprogramm besteht aus zwei Teilen:
- Datenbank: enthält Schlüsselkonzepte (Lernstoff), Musterfragen und Musterrechnung
- Generator: bereitet die Daten zum via WWW abrufbaren Lernsystem auf
Vorteile:
- Korrekturen und Erweiterungen des Inhalts ohne Programmieraufwand
- Saubere Verwaltung der Informationsinhalte auch bei mehreren AutorInnen und AtorInnengruppen
- Elemente der Benutzeroberfläche, etwa Kapitelübersicht, Navigationsleiste, werden automatisch generiert
- Didaktische Aubereitung:
- Trennung des Lerninhalts in kleine logische Einheiten
- Multimediale Aufbereitung (Kombination Text, Bild, Video)
- Sofortikge Anwendung/Kontrolle des Wissens über Multiple Choice Fragen wie beim Zulassungstest
- Interaktion:
- Überprüfung des Wissens über Multiple Choice Fragen und Rechenbeispiele
- Bei falscher Antwort Möglichkeit zu einem zweiten Versuch
- Bei Multiple Choice Fragen werden sowohl richtige als auch falsche Antworten mit Kommentaren versehen
- Bei Rechnungen wird auf Wunsche der Rechenweg gezeigt
- Kommunikationsmöglichkeit
- privat an Lehrende via E-mail
- öffentlich via WWW Bulletin Board
Ausgangsmaterial
- Diaserie von Richard März für die Einführungsvorlesung
- Sammlung von Musterfragen und Musterrechnung des Instituts für medizinische Chemie
- Systematische Fotodokumentation aller wichtigen Handgriffe und chemischen Reaktionen von Praktikumsnachtmittagen
Ausführung
Der Lernstoff wird als Repetorium dargestellt, die Einteilung folgt der Kapiteleinteilung des Lehrbuches für Chemiepraktikum.
Zu jedem Kapitel gibt es vier Modi:
| Lernmodus: | Darstellung der Lehrinhalte (Vorstellung der Konzepte), die Gestaltung orientiert sich am Vorbild eines Diavortrags |
| Fragenmodus: | Musterfragen zum Kapitel |
| Rechenmodus: | Musterrechnungen zum Kapitel |
| Probetest: | Auswahl von sieben Multiple Choce Fragen und drei Rechenbeispielen mit einem Zufallsgenerator |
Bildschirmaufbau:
Der Bildschirm wird durch Frames in 4 Felder aufgeteilt
| | Lernmodus | Fragenmodus | Rechenmodus |
| Hauptfenster: | Darstellung des theoretischen Lernstoffs in Stichworten | Multiple Choice Fragen | Rechenaufgabe |
| Unterfenster: | Erläuterungen | Antworten und Erklärungen | Rechengänge |
| Kapitel- und Modusanzeige | Auflistung aller Kapitel des Lernprogramms sowie der Modi "Lernen", "Test", "Fragen", "Rechnen" |
| Unterkapitelanzeige | Unterkapitel des gerade aktiven Kapitels |
Evaluation
Für registrierte Benutzer wurden drei Fragebögen eingebaut
- Fragebogen 1 zu Beginn der Lernsitzung:
Daten zur Person, Computererfahrung, Bedeutung der Medizinischen Chemie für das Medizin-Studium
- Fragebogen 2 am Ende der ersten und zweiten Lernsitzung
Meinung zum Programm, Möglichkeit zu Kritik und Anregungen
- Fragebogen 3 am Ende der dritten Lernsitzung:
Abschließende Beurteilung
Vom 1. Oktober bis 13. Dezember 1996 wurden protokolliert:
- 1136 Lernsitzungen
- 271 Medizinstudenten = 18 % der 1530 Teilnehmer der Lehrveranstaltung
- 646 Lernsitzungen von registrierten Benutzer
- 490 Lernsitzungen als Gast
Fragebögen:
- Fragebogen 1 war verpflichtend auszufüllen
- Fragebogen 2 wurde in 29 % der registrierten Sitzungen ausgefüllt
- Fragebogen 3 wurde in 4 % der registrierten Sitzungen ausgefüllt
Ergebnisse:
- 67 % der Benutzer besitzen einen eigenen Computer, 73 % bei erstsemestrigen, 51 % bei höhersemestrigen Studierenden.
- 57 % Männliche Benutzer, 43 % weibliche Benutzer
| Variable | Durchschnittswert | Skalierung |
| Computererfahrung: | 2,3 | (1 = viel Erfahrung, 5 = wenig Erfahrung) |
| Interneterfahrung: | 3,7 | (1 = viel Erfahrung, 5 = wenig Erfahrung) |
| Reaktion des Programms auf Eingabebefehle: | 2,6 | (1 = schnell, 5 = langsam) |
| Verwendung des Lernprogramms hat Spaß gemacht | 1,9 | (1 = ja, 5 = nein) |
| Bedienung des Programms | 2,1 | (1 = leicht, 5 = schwer) |
| Programmaufbau | 3,9 | (5 = gut, 1 = schlecht) |
Entwicklungsvorhaben:
- Erweiterung des Inhalts
- Einbindung weiterer Medien: Trickfilm-Animation
- Personalisierung des Lernsystems: Lesezeichen, persönliche Anmerkungen (kontextbezogener Bulletin Board) die auch den anderen Benutzern zur Verfügung gestellt werden können.
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