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Beats Biblionetz - Bücher

Exorciser

Automatic Generation and Interactive Grading of Structured Exercises in the Theory of Computation
Buchcover
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iconZusammenfassungen

Vincent TscherterSeit Jahrhunderten beschäftigen sich Pädagogen und Techniker mit der Entwicklung technischer Systeme, welche der Vermittlung von Lerninhalten und der Unterstützung von Lernprozessen dienen. Zur stärkeren Individualisierung des Unterricht sind Übungssysteme, welche den Lernenden ermöglichen mit der Materie zu arbeiten und dabei ihren Wissensstand zu erfahren, von grosser Bedeutung.
Während es im klassischen universitären Übungsbetrieb mangels einer persönlichen Betreuung oft Tage bis Wochen dauert, bis die Studierenden die Korrekturen zu ihren Lösungen erhalten, bieten hier moderne Informations- und Kommunikationstechnologien unter gewissen Bedienungen Alternativen. In streng mathematisch strukturierten Themenbereichen lassen sich Aufgabenklassen und zugehörige Lösungsräume entwerfen, die eine automatische, schnelle und zuverlässige Korrektur der Lösungen ermöglichen. Die Lehrpersonen werden dabei von eintönigen und repetitiven Korrekturarbeiten entlastet.
Das entwickelte System Exorciser beinhaltet eine Sammlung von 25 interaktiven, selbstkorrigierenden Übungen zu Themenbereichen der Theoretischen Informatik. Studierende im zweiten Jahr testen mit Exorciser ihr Grundverständnis der aus Lehrbüchern erworbenen und in der Vorlesung vermittelten Inhalte. Exorciser wurde an der ETH Zürich über mehrere Jahre in einer Vorlesung mit durchschnittlich 200 Studierenden erfolgreich eingesetzt und evaluiert.
In Exorciser können die Studierenden Aufgaben in vielen Varianten durchspielen und sich so vertieft mit den behandelten Problemen auseinandersetzen.
Die Tatsache, dass die Studierenden beim Benutzen von Exorciser ständig die Kontrolle über das System behalten, sowie die Möglichkeit, unmittelbar individuelle Korrekturen und Kommentare zu jedem Lösungsschritt zu erhalten und jederzeit die Lösung der generierten Aufgaben einsehen zu können, tragen wesentlich zur Akzeptanz des Übungssystem bei.
Von Vincent Tscherter in der Dissertation Exorciser (2004)
Vincent TscherterFor almost two centuries educators and technicians have been designing and evaluating teaching devices having the capability to coach, support learning processes and to asses the student’s mastery of new skills by means of tests and exercises. Without a personal tutor, "paper and pencil" exercises follow a presentation-activation-feedback pattern that takes days before the student receives feedback on her performance. The concept of an automated tutor that conveys exercises (presentation), demands a response (activation), and then informs the student of the correctness of her response (feedback), aims to replace the linear activation-feedback phase by an interactive process that allows the student to make intelligent adjustments based on available feedback.
In a suitable domain of knowledge the techniques developed in this thesis lead to an effective automated tutor, able to reliably and quickly check details, and to provide feedback just in time-freeing the human tutor to address more demanding and thought-stimulating activities. The key idea is to design both a class of exercises and a solution space within which the student’s solution is confined. This is possible in selected mathematically structured domains of knowledge where solutions and their processes can be verified algorithmically.
The validity of this approach is demonstrated in our system Exorciser, which contains 25 examples of such interactive exercises and which has been in use for several years. We have tested the usability and verified the effectiveness of Exorciser in actual instructional settings by means of a comparative study.
The opportunity to receive immediate individual feedback, together with the possibility of generating an unlimited number of exercise instances of various levels of difficulty, combined with the possibility to look at the solution of an exercise on request, makes Exorciser’s teaching capabilities truly interactive and attractive. Further reasons for the student’s acceptance of the Exorciser environment is its intuitive user interface and the fact that the student always maintains control of the system.
Von Vincent Tscherter in der Dissertation Exorciser (2004)

iconKapitel Unter den anklickbaren Kapiteln finden Sie Informationen über einzelne Teile des gewählten Werks.

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Personen
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B. S. Bloom, A. W. Luehrman, Jürg Nievergelt, Seymour Papert, G. Polya, Sidney L. Pressey, Raimond Reichert, Rolf Schulmeister, Ben Shneiderman, Burrhus F. Skinner

Fragen
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Wie funktioniert Lernen?How does learning work?

Begriffe
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AdaptivitätAdaptive Control, Behaviorismusbehaviorism, CAIcomputer aided instruction, Computercomputer, ETH Zürich, Exorciser, Feedback (Rückmeldung)Feedback, Fehlererror, HTMLHTML, ICTICT, Intelligent Tutoring System (ITS)Intelligent Tutoring System, Interaktioninteraction, Java, Kara, Kognitivismuscognitivism, Konstruktivismusconstructivism, LOGO (Programmiersprache)LOGO (programming language), PLATO, Squeak, Taxonomie von Bloom (kognitiver Bereich), TICCIT, Turing-Maschineturing machine, UML, UsabilityUsability, XML
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Bücher
Jahr UmschlagTitelAbrufeIBOBKBLB
1945   Schule des Denkens (G. Polya) 1, 3, 3, 1, 1, 2, 2, 1, 2, 3, 2, 417341088
1956  Taxonomy of educational objectives (B. S. Bloom) 2, 4, 2, 3, 4, 3, 2, 3, 1, 5, 6, 128420122511
1960  Teaching Machines and Programmed Learning (A. A. Lumsdaine, Robert Glaser) 4, 3, 1, 9, 2, 4, 7, 3, 6, 3, 6, 146364141449
1980  The Computer in the School (Robert Taylor) 2, 4, 1, 1, 4, 2, 1, 3, 2, 3, 3, 10202510163
1987Designing the user interface (Ben Shneiderman) 2, 1, 2, 1, 2, 3, 2, 1, 2, 3, 3, 635261219
1996     Grundlagen hypermedialer Lernsysteme (Rolf Schulmeister) 15, 19, 16, 20, 15, 19, 16, 12, 13, 16, 17, 501191985014260
2003     Theory of Computation as a Vehicle for Teaching Fundamental Concepts of Computer Science (Raimond Reichert) 5, 2, 2, 7, 4, 3, 3, 1, 3, 2, 5, 14655141370
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Texte
Jahr UmschlagTitelAbrufeIBOBKBLB
1926   A simple apparatus which gives tests and scores and teaches (Sidney L. Pressey) 2, 1, 1, 3, 1, 4, 1, 2, 2, 2, 5, 81368708
1954The science of learning, and the art of teaching (Burrhus F. Skinner) 1, 1, 4, 1, 2, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 42014606
1958   Teaching Machines (Burrhus F. Skinner) 1, 10, 3, 8, 5, 2, 1, 3, 3, 2, 3, 8192081220
1970    Teaching children thinking (Seymour Papert) 1, 2, 1, 2, 1, 2, 3, 2, 3, 1, 2, 614146814
1972   Should the Computer Teach the Student, or Vice-Versa? (A. W. Luehrman) 2, 4, 2, 5, 6, 5, 2, 1, 3, 3, 5, 81058646
1975   Interactive Systems for Education (Jürg Nievergelt) 6, 1, 1, 2, 3, 1, 2, 1, 3, 1, 2, 610196929
2002    Taxonomie der Interaktivität von Multimedia (Rolf Schulmeister) 7, 8, 5, 5, 7, 3, 4, 4, 2, 5, 7, 142211141652

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Vincent, Beat ( 22.11.2004)

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Beat war Co-Leiter des ICT-Kompetenzzentrums TOP während er Diese Doktorarbeit ins Biblionetz aufgenommen hat. Die bisher letzte Bearbeitung erfolgte während seiner Zeit am Institut für Medien und Schule. Beat besitzt ein physisches und ein digitales Exemplar. Eine digitale Version ist auf dem Internet verfügbar (s.o.). Es gibt bisher nur wenige Objekte im Biblionetz, die dieses Werk zitieren.

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