Niveau op:Videospil inspirerer til ny levende lærebog for beregningsvidenskab

En ny måde at levere kursusmateriale på inden for beregningsvidenskab har til formål at løfte studieoplevelsen fra at forbruge statisk tekst og medier til en samtale mellem den lærende og materialet.

Kaldet Mynerva, den skybaserede interaktive lærebogsplatform udviklet ved University of Michigan gør det muligt for instruktører at bygge deres materialer ind i videospilslignende rejser, der udfolder sig, efterhånden som eleven skrider frem.

"Vores vision er en interaktiv computerbaseret lærebogsplatform designet til at stimulere dybere samtaler mellem elever og det materiale, de forsøger at mestre, " sagde Raj Nadakuditi, professor i elektro- og computerteknik ved University of Michigan, der ser dette som fremtiden for at skrive computerbaserede lærebøger. "Vi ønsker også at muliggøre en dynamik, erfaringssamtale med eleven, hvor materialet afsløres, efterhånden som eleven skrider frem og er klar til det."

Med konventionelle lærebøger, en elev kan læse og se materiale uden helt at forstå det, at vende siderne uden at opbygge den ekspertise, som forfatteren forventede, at de havde til næste kapitel. I modsætning, Mynervas "codex"-organisation præsenterer emnet i en række trin, der er præget af vurderinger, som den lærende skal gennemføre.

"I stedet for at dumpe masser af information på én gang, et kodeks skubber eleven frem, lidt efter lidt, lige på det tidspunkt, hvor de har vist, at de er klar til at komme videre. Gennem dette format, forfatteren er i stand til at være virtuelt ved deres elevers side gennem læringsprocessen, " sagde Travis DePrato, som var med til at udvikle Mynerva som bachelorstuderende på datamatikeruddannelsen. Han dimitterede i december 2019, men fortsætter med at arbejde på projektet.

De indbyggede vurderinger kan give øjeblikkelig feedback, såsom en multiple choice-quiz, eller en autograderet programmeringsøvelse. Eller de kan tage form af gratis svar på åbne spørgsmål - som skal vurderes af instruktøren - der kan involvere subjektive spørgsmål såsom dataudforskning. Der er mange måder for instruktører at bruge deres egen kreativitet til at organisere materialet. Forfattere kan skjule avancerede sektioner for at undgå at afskrække dem, der ikke er klar til dem - de drager, de endnu ikke kan håbe på at erobre.

"Jeg tror, ​​at aspektet ved at komme til det næste spørgsmål drev nogle af spillerne i mig, at drive for at komme til næste niveau, " sagde en studerende, der tog et onlinekursus, der brugte Mynerva.

Nadakuditi og DePrato mener, at dette format kan forbedre undervisningen inden for områder som data mining, maskinelæring, autonome systemer, forudsigelser og modellering.

"Med Mynerva, du kommer til at skabe denne historie, så eleverne kan gå igennem og udforske dataene på virkelig kraftfulde måder, som du ikke får ved bare at give dem, for eksempel, en PDF eller et link til en statisk webside, "DePrato sagde. "Vi ønsker at give instruktører mulighed for at lave virkelig kraftfuldt interaktivt indhold til deres elever."

Mynerva blev oprindeligt udviklet som en udvidelse til Jupyter Notebook - et format, der i vid udstrækning bruges af datavidenskabsfolk til at dele kode, resultater, plot og formidling af resultater til andre. Men efter et par år med at bygge videre på det system, det blev for besværligt. De havde brug for at bygge et nyt system specifikt til deres interaktive lærebogsbehov. Nadakuditi bruger det nu til alle sine kurser.

Nadakuditi og DePrato licenserer teknologien gennem deres nye firma, Mynerva Inc.

Under forretningsmodellen, fakultetsudviklende kursusmaterialer får gratis adgang til platformen. De kan begynde med at uploade eksisterende Jupyter Notebooks, og tilføj derefter interaktive quizzer og anden funktionalitet, der tilbydes af Mynerva. Virksomheden varetager infrastruktur, distribution til studerende og platformopdateringer. Udviklerne forventer, at de fleste studerende vil betale et abonnementsgebyr for adgang, og gebyret vil være væsentligt mindre end prisen på en ny lærebog.

"Jeg håber, at Mynerva giver computerinstruktører værktøjerne til at kunne realisere den slags bog, de altid ville ønske, de havde, men vidste ikke hvordan man skriver, " sagde Nadakuditi.