הכנס השנתי החמישי של מיטל – "תקשוב בהוראה אקדמית"

הכנס השנתי החמישי של מיטל – ""תקשוב בהוראה אקדמית

המכון הטכנולוגי חולון,

. י"א בתמוז תשס"ז

הוראה מתוקשבת-שימוש בטכנולוגיות מודרניות

בהוראת קורסים מתמטיים

פרופ' אלכסנדר דומושניצקי ד"ר ניצה דוידוביץ

מהנדס רומן יביץ

רקע

נותנת שירות• נותנת שירותמחלקה - קורסי המתמטיקה במוסדות אקדמיים מחלקה - קורסי המתמטיקה במוסדות אקדמיים

משמשים כקורסי חובה בפקולטות ובמחלקות שונות. משמשים כקורסי חובה בפקולטות ובמחלקות שונות.

ובדרגות קושי שונותשונות• נלמדים בהיקפים שונים נושאים שונים - ובדרגות קושי נלמדים בהיקפים שונים נושאים שונים -

שונות. שונות.

עצמית/תרגול• עצמית/תרגולעבודה היא עבודה המתמטיקה בלימוד רבה חשיבות - היא המתמטיקה בלימוד רבה חשיבות -

ניכר חלק מהסטודנטים. אחד כל של העצמית ניכר לעבודה חלק מהסטודנטים. אחד כל של העצמית לעבודה

הסמסטר, בסיום רק עצמית בעבודה מתחילים הסמסטר, מהסטודנטים בסיום רק עצמית בעבודה מתחילים מהסטודנטים

לקראת הבחינות. לקראת הבחינות.

- לסטודנטים, במיוחד בשנה הראשונה, יש בעיה - לסטודנטים, במיוחד בשנה הראשונה, יש בעיה העדר מיומנותהעדר מיומנות•

בארגון העבודה העצמית, בזיקה לחומר הלימוד הפרונטאלי. בארגון העבודה העצמית, בזיקה לחומר הלימוד הפרונטאלי.

האם אפשר לעזור לסטודנטים

?בארגון עבודה עצמית

האם אפשר לעזור לסטודנטים

?בארגון עבודה עצמית

פיתחנו כלים, המאפשרים לסטודנטים לעבוד באופן פיתחנו כלים, המאפשרים לסטודנטים לעבוד באופן אינדיבידואלי בלימודי המתמטיקה, בנוסף למסגרת אינדיבידואלי בלימודי המתמטיקה, בנוסף למסגרת

הקורסים הפרונטאליים.הקורסים הפרונטאליים.

הוראה מתוקשבת-שימוש בטכנולוגיות מודרניות בהוראת קורסים מתמטיים

הוראה מתוקשבת-שימוש בטכנולוגיות מודרניות בהוראת קורסים מתמטיים

בפרויקט:בפרויקט:

הרכיבים שנכללו בפרויקט

. אתרי קורסים באינטרנט1 . אתרי קורסים באינטרנט1

. מערכת לניהול למידה 2. מערכת לניהול למידה 2

. מבחנים ממוחשבים3. מבחנים ממוחשבים3

Maplesoft. כלי תשתית להוראה של 4 Maplesoft. כלי תשתית להוראה של 4

. תוכנות לעריכת שיעורים מוקלטים5. תוכנות לעריכת שיעורים מוקלטים5

. אולימפיאדה במתמטיקה6. אולימפיאדה במתמטיקה6

מאפשרת ליצור תנאים ללימוד מאפשרת ליצור תנאים ללימוד ההוראה המתוקשבתההוראה המתוקשבת

עצמי של הסטודנט. עצמי של הסטודנט.

באמצעות שילוב האינטרנט בהוראה ניתן להשביח את באמצעות שילוב האינטרנט בהוראה ניתן להשביח את

סביבת הלמידה\ההוראה ולהשיג מטרות, כגון: שיפור סביבת הלמידה\ההוראה ולהשיג מטרות, כגון: שיפור

הישגים, הבנה, הקניית כישורי למידה ושימוש הישגים, הבנה, הקניית כישורי למידה ושימוש

בטכנולוגיה, פיתוח מיומנויות קוגניטיביות והקניית בטכנולוגיה, פיתוח מיומנויות קוגניטיביות והקניית

למידה לאורך החיים. למידה לאורך החיים.

כדי לממש את פוטנציאל, יש להכין לסטודנטים בסיס כדי לממש את פוטנציאל, יש להכין לסטודנטים בסיס

מתאים.מתאים.

. אתרי הקורסים באינטרנט:. אתרי הקורסים באינטרנט:11לכל המחולק הקורסים, חומר את בונים אנו לכל באתר המחולק הקורסים, חומר את בונים אנו באתר

שבוע.שבוע.

חומר הלימוד בקורס כולל: חומר הלימוד בקורס כולל: אוסף נוסחאות, אוסף נוסחאות,• סיכום תיאורטי של ההרצאה, סיכום תיאורטי של ההרצאה, •כולל • בנושא, ותרגילים פתרונות עם דוגמא תרגילי כולל בנושא, ותרגילים פתרונות עם דוגמא תרגילי

תשובות, תרגילי בית. תשובות, תרגילי בית.

חומר הלימוד נבנה ע"י הצוות המקצועי של המחלקה חומר הלימוד נבנה ע"י הצוות המקצועי של המחלקה והערכה לפיתוח המחלקה מנהלת של פדגוגי והערכה וביעוץ לפיתוח המחלקה מנהלת של פדגוגי וביעוץ

אקדמית.אקדמית.רומן המהנדס ע"י בוצעו האתרים ופיתוח רומן הבנייה המהנדס ע"י בוצעו האתרים ופיתוח הבנייה

יביץ.יביץ.

המודולים שנכללו בפרויקט

את תוצאות העבודה ניתן לראות באתראת תוצאות העבודה ניתן לראות באתר המחלקה למדעי המחשב והמתמטיקה: המחלקה למדעי המחשב והמתמטיקה:

www.yosh.ac.il/cs

מזה מספר סמסטרים, מרצים משלבים את אתרי מזה מספר סמסטרים, מרצים משלבים את אתרי הקורסים בתהליך ההוראה והסטודנטים משתמשים הקורסים בתהליך ההוראה והסטודנטים משתמשים

בהם ללימודיהם.בהם ללימודיהם.

המודולים שנכללו בפרויקט

מלאכת שיפור האתרים נמשכת בכל עתמלאכת שיפור האתרים נמשכת בכל עת

המודולים שנכללו בפרויקט- דוגמא לאתר קורס

בפרויקט- המודולים שנכללו דוגמא לאתר קורס

המודולים שנכללו בפרויקט- דוגמא לאתר קורס

המודולים שנכללו בפרויקט- דוגמא לאתר

קורס

המודולים שנכללו בפרויקט- דוגמא לאתר קורס

המודולים שנכללו בפרויקט- דוגמא לאתר קורס

המודולים שנכללו בפרויקט- דוגמא לאתר קורס

המודולים שנכללו בפרויקט- דוגמא לאתר קורס

המודולים שנכללו בפרויקט- דוגמא לאתר קורס

המודולים שנכללו בפרויקט- דוגמא לאתר קורס

המודולים שנכללו בפרויקט- דוגמא לאתר קורס

המודולים שנכללו בפרויקט- דוגמא לאתר קורס

המודולים שנכללו בפרויקט- דוגמא לאתר קורס

המודולים שנכללו בפרויקט

(Learning Management System)מערכת לניהול למידה

HighLearn

במכללה באריאל

(Learning Management System)מערכת לניהול למידה

HighLearn

במכללה באריאל

דוגמה לקורס במתמטיקהדוגמה לקורס במתמטיקה

2קורס חדו"א כולל את הנושאים הבאים:

דוגמה לקורס במתמטיקה- החומר בתוך הנושא: "אינטגרל לא אמיתי "

החומר בתוך הנושא: "אינטגרל לא אמיתי "

דוגמה לקורס במתמטיקה – 2מטלות בקורס: חדו"א

מבחנים ממוחשבים לכל סמסטר: 2הסטודנטים נבחנים במבחני רב-ברירה )השיטה •

האמריקאית(. תוכנת מחשב בודקת את המבחנים והמרצה מקבל נתונים סטטיסטיים על הנבחנים,

במטרה לשפר.למרצה יכולת לתת בונוס, שישוקלל בציון סופי של •

הקורס. מטרת המבחנים הממוחשבים היא להפעיל את •

הסטודנטים בלימוד פעיל במשך כל הסמסטר, והמבחן הינו גורם מדרבן בתהליך הלמידה של

הסטודנטים.

המודולים שנכללו בפרויקט

המודולים שנכללו בפרויקט

כלי פיתוח:כלי פיתוח:•בדיקת ההיצע - חברות מסחריות רבות מציעות מגוון •

של מערכות קורסים לאינטרנט, שעומדות בסטנדרטים שגובשו והוגדרו ספציפית עבור מערכות

לימוד מבוססות אינטרנט. הדילמה - הבעיה הייתה לקבוע מהי מערכת הפיתוח •

האינטרנטית, המתאימה לנו ביותר.החלטה - לאחר התייעצויות עם כל הצוותים •

שמשתתפים בפרויקט גיבשנו דעה לגבי המודולים שצריכים להיכלל במערכת הממוחשבת על מנת

שנוכל להשתמש בה

שנפתחת במועד מוגדר, ONLINEמערכת בחינות •'ONLINEבוחנת את הסטודנטים, מבצעת בדיקה

מחזירה ציון לסטודנטים, כולל סטטיסטיקה, לטובת •המרצה.

זוהי מערכת שנגשים אליה במועד המבחן דרך •האינטרנט. כל סטודנט שמזוהה ע"י ת.ז ויש ברשותו

אישור מבחן בקורס, עולה לקבוצת שיעורים, כשהמערכת תבצע ערבול של שאלות המבחן ותהיה

מסוגלת להחזיר לסטודנט ציון, כולל עיבוד נתונים על המבחן שביצע.

המודולים שנכללו בפרויקט

מהם הכלים הייחודיים העומדים

לשרותינו במחלקה למדעי המחשב והמתמטיקה?

מהם הכלים הייחודיים העומדים

לשרותינו במחלקה למדעי המחשב והמתמטיקה?

רשימת תוכנות שרכשנו לטובת הפרויקט

CamtasiaStudio

ללכידת מסך

ויצירת מדריכי

וידאו – לומדות

אינטראקטיביות

TrainMate

מחולל לומדות,

מצגות

אינטראקטיביות

ומבחנים

סנכרון מצגות

PowerPoint עם

HTMLאודיו, וידאו,

כדי ליצור מיצג

עשיר במדיה

Producer for

PowerPoint Paint.net

עריכה גראפית – עריכת תמונות

דוגמת שאלון ממוחשב, אמצע סמסטר

TrainMate נבנה בעזרת תוכנת

דוגמת שאלון ממוחשב, אמצע סמסטר

TrainMate נבנה בעזרת תוכנת

דוגמת שאלון ממוחשב, שנבנה TrainMate באמצעות תוכנת

ומשפחה שם

מספר ת.ז

Login

בקורס שאלון ממוחשב אמצע סמסטר '' 1חשבון דיפרנציאלי ואינטגראלי ''

הנושא: גבולות של פונקציות , רציפות.

בקורס שאלון ממוחשב אמצע סמסטר '' 1חשבון דיפרנציאלי ואינטגראלי ''

הנושא: גבולות של פונקציות , רציפות.

נתון כי ציין את הטענה הנכונה

Responses

בדוקפתרון

דוגמת שאלון ממוחשב, שנבנה TrainMate באמצעות תוכנת

לשאלההבאה ◄

שאלה ►קודמת

חשב את הגבול, אם הוא קיים:

ציין את התשובה הנכונה

4-

2

0

הגבול לא קיים

Responses

בדוקפתרון

דוגמת שאלון ממוחשב, שנבנה TrainMate באמצעות תוכנת

לשאלההבאה ◄

שאלה ►קודמת

ציונך ציונך הוא:הוא:

המודולים שנכללו בפרויקט

המבחן הגיע לסיומוהמבחן הגיע לסיומו

דוגמאות מבחנים ממוחשבים

)Learning Management System(

שנבנו בעזרת מערכת לניהול למידה

HighLearn

דוגמאות מבחנים ממוחשבים

)Learning Management System(

שנבנו בעזרת מערכת לניהול למידה

HighLearn

יצירת מבחן High Learnבמערכת

ניתן לקבועמה יהיההציון העובר

אפשר להגביל את המבחן

בזמןהמבחן יכול להיות נסתר מהתלמידים ולגלות אותו רק במועד

המבחן

יצירת מבחן High Learnבמערכת

ניתן לאפשר או למנוע משוב לתלמיד בזמן

הבחינה

ניתן לאפשר לתלמיד "לדפדף" בין השאלות בזמן

הבחינה

ניתן לערבב את סדר התשובות בכל

שאלה

אפשר להכין גרסה שונה של המבחן

עבור כל תלמיד

High Learnיצירת מבחן במערכת

עבור כל פרק במבחן, ניתן ליצור מאגר שאלות

נפרד

ולקבוע כמה שאלות להציג לסטודנט מכל

פרק.

בחירת השאלות יכולה להיות אקראית )על ידי המערכת(

המודולים שנכללו בפרויקט-

דוגמה לקורס במתמטיקה

דוגמה לשאלת רב/חד ברירה

דוגמה לשאלת רב/חד ברירה

המודולים שנכללו בפרויקט-דוגמה לקורס במתמטיקה

דוגמה לשאלת רב/חד ברירה

גרפית

דוגמה לשאלת רב/חד ברירה

גרפית

דוגמה לקורס במתמטיקה

דוגמה לשאלת הקלדת טקסט

דוגמה לשאלת הקלדת טקסט

המודולים שנכללו בפרויקט-דוגמה לקורס במתמטיקה

פיתרון מיידי למבחן

המודולים שנכללו בפרויקט -מבחנים ממוחשבים שנבנו

במחלקה

מערכת לבדיקה מערכת לבדיקה במהלך שנת הלימודים הקודמת פותחהבמהלך שנת הלימודים הקודמת פותחה)ע"י )ע"י אוטומטית של המבחנים אוטומטית של המבחנים

פרופ' אלכסנדר דומושניצקי , מהנדס רומן יביץ(פרופ' אלכסנדר דומושניצקי , מהנדס רומן יביץ(

http://www.yosh.ac.il/dom/alrom/

המודולים שנכללו בפרויקט -מבחנים ממוחשבים

המודולים שנכללו בפרויקט -מבחנים ממוחשבים

המודולים שנכללו בפרויקט -מבחנים ממוחשבים

נבדקה במהלך סמסטר קיץ באחד מהקורסים ועומדת לשרותנונבדקה במהלך סמסטר קיץ באחד מהקורסים ועומדת לשרותנו המערכתהמערכת

המודולים שנכללו בפרויקט -מבחנים ממוחשבים

MapleMapleתוכנת תוכנת

מבין תוכנות העזר ללימוד המתמטיקה, הבולטת מבין תוכנות העזר ללימוד המתמטיקה, הבולטת

. יחודה של . יחודה של MapleMapleוהטובה בתחום הינה תוכנת והטובה בתחום הינה תוכנת

MapleMaple הינו במנוע המתמטי הסימבולי שלה – שהוא הינו במנוע המתמטי הסימבולי שלה – שהוא

הטוב בעולם. התוכנה משמשת למגוון רב של צרכים הטוב בעולם. התוכנה משמשת למגוון רב של צרכים

במחקר ובהוראה כאחד.במחקר ובהוראה כאחד.

המודולים שנכללו בפרויקט -מבחנים ממוחשבים

::MapleMapleדוגמא לסביבת העבודה של דוגמא לסביבת העבודה של •

•

המודולים שנכללו בפרויקט -מבחנים ממוחשבים

המודולים שנכללו בפרויקט -מבחנים ממוחשבים

המודולים שנכללו בפרויקט -מבחנים ממוחשבים

MaplesoftMaplesoftכלי תשתית להוראה של כלי תשתית להוראה של

תוכנת MaplesoftMaplesoftחברת חברת • בסיס על בנתה תוכנת בסיס על בנתה MapleMaple

תכנים של לבניה עוצמה רבי תשתית כלי תכנים שני של לבניה עוצמה רבי תשתית כלי שני

לימודיים והערכתם באופן מהיר ומלא:לימודיים והערכתם באופן מהיר ומלא:

•MapleTA MapleTA – – Maple Teacher AssistantMaple Teacher Assistant

•MapleNET MapleNET – – Maple Connectivity to the Maple Connectivity to the

InternetInternet

המודולים שנכללו בפרויקט -מבחנים ממוחשבים

MapleTAMapleTA הינה תוכנת תשתית להפצת תכנים הינה תוכנת תשתית להפצת תכנים MpaleTAMpaleTAתוכנת תוכנת

אינטראקטיביים והערכתם. באמצעותה ניתן ליצור אינטראקטיביים והערכתם. באמצעותה ניתן ליצור

שאלונים אוטומטיים, שאלות משתנות, הערכה שאלונים אוטומטיים, שאלות משתנות, הערכה

מתמטית עמוקה, לפרסמם דרך האינטרנט לאסוף מתמטית עמוקה, לפרסמם דרך האינטרנט לאסוף

ולהעריך תשובות באופן אוטומטי. התשובות אינן ולהעריך תשובות באופן אוטומטי. התשובות אינן

מוגבלות לשאלונים אמריקאים בלבד! ויתר על כן, מוגבלות לשאלונים אמריקאים בלבד! ויתר על כן,

לאסוף ולאבחן גם את דרך לאסוף ולאבחן גם את דרך MapleTAMapleTAניתן באמצעות ניתן באמצעות

הפתרון!הפתרון!

Camtasia StudioCamtasia Studio והדרכת מסך ללכידת והדרכת תוכנה מסך ללכידת תוכנה תוצריה אשר מאוד יעילה תוכנה – תוצריה תוכנה אשר מאוד יעילה תוכנה – תוכנה

על ומבוססים ביותר על איכותיים ומבוססים ביותר )קידוד CodecCodecאיכותיים )קידוד לצורך במיוחד החברה ע"י פותח אשר לצורך סרט( במיוחד החברה ע"י פותח אשר סרט( ומגוונות. מצוינות העריכה יכולות מסכים. ומגוונות. לכידת מצוינות העריכה יכולות מסכים. לכידת אוטומטי הפעלה לדיסק לייצא ניתן התוצרים אוטומטי את הפעלה לדיסק לייצא ניתן התוצרים את

((Auto runAuto run .) .)

המודולים שנכללו בפרויקט -מבחנים ממוחשבים

המודולים שנכללו בפרויקט -מבחנים ממוחשבים

מערכת שעות קבלה מול המחשבמערכת שעות קבלה מול המחשב

מעט מאוד סטודנטים משתמשים בשעות מעט מאוד סטודנטים משתמשים בשעות •

הקבלה של מרצים, למרות שיש להם שאלות הקבלה של מרצים, למרות שיש להם שאלות

רבות בנושאי הקורסים.רבות בנושאי הקורסים.

המודולים שנכללו בפרויקט -קבלת קהל וירטואלית

מערכת שעות קבלה מול המחשבמערכת שעות קבלה מול המחשב

התברר שהסיבה לכך היא טכנית: סטודנטים התברר שהסיבה לכך היא טכנית: סטודנטים •

מתגוררים ועובדים כמעט בכל רחבי הארץ והם מתגוררים ועובדים כמעט בכל רחבי הארץ והם

נמצאים במכללה רק בימים מסוימים ובזמן מסוים נמצאים במכללה רק בימים מסוימים ובזמן מסוים

וקשה למצוא זמן נוח גם למרצה וגם לסטודנטים. וקשה למצוא זמן נוח גם למרצה וגם לסטודנטים.

TIME TIMEזאת הייתה הסיבה להפעלת מערכת פורום ב- זאת הייתה הסיבה להפעלת מערכת פורום ב-

REALREAL על בסיס( על בסיס( NETMEETINGNETMEETING בה המרצה ענה ,) בה המרצה ענה ,)

על שאלות הסטודנטים שיופנו אליו בזמן אמת. על שאלות הסטודנטים שיופנו אליו בזמן אמת.

הסטודנט השואל שאלות יכול להיות בביתו.הסטודנט השואל שאלות יכול להיות בביתו.

המודולים שנכללו בפרויקט -קבלת קהל וירטואלית

אולימפיאדה ממוחשבת במתמטיקהאולימפיאדה ממוחשבת במתמטיקה

של מתמטיקה בלימוד מוטיבציה חיזוק של למען מתמטיקה בלימוד מוטיבציה חיזוק למען אולימפיאדה אורגנה חזקים אולימפיאדה סטודנטים אורגנה חזקים סטודנטים במתמטיקה אישית תחרות זוהי במתמטיקה במתמטיקה. אישית תחרות זוהי במתמטיקה. – הראשון השלב שלבים: מכמה – הבנויה הראשון השלב שלבים: מכמה הבנויה

אולימפיאדה ממוחשבת.אולימפיאדה ממוחשבת.

המודולים שנכללו בפרויקט -אולימפיאדה ממוחשבת

במתמטיקה

המודולים שנכללו בפרויקט -אולימפיאדה ממוחשבת

במתמטיקה

בשלב הראשון כל אחד יכול להשתתף אפילו בשלב הראשון כל אחד יכול להשתתף אפילו

3-43-4מהבית. פתחנו אתר האולימפיאדה עם בעיות ל- מהבית. פתחנו אתר האולימפיאדה עם בעיות ל-

שעות והסטודנטים יכלו להגיש פתרונות רק במשך שעות והסטודנטים יכלו להגיש פתרונות רק במשך

השעות האלה. מגדירים את המנצחים לפי מספר השעות האלה. מגדירים את המנצחים לפי מספר

בעיות שסטודנט פתר ולפי זמן ההגשת הפתרונות. בעיות שסטודנט פתר ולפי זמן ההגשת הפתרונות.

המודולים שנכללו בפרויקט -אולימפיאדה ממוחשבת

במתמטיקה

בדצמבר הראשונה בדצמבר האולימפיאדה הראשונה הייתה 20062006האולימפיאדה הייתה

יותר מ- יותר מ-מוצלחת מאוד: כניסות לאתר עם תנאי 750750מוצלחת מאוד: כניסות לאתר עם תנאי

מ- יותר האולימפיאדה, בזמן מ-הבעיות יותר האולימפיאדה, בזמן סטודנטים 5050הבעיות סטודנטים

החזקים הסטודנטים כל כמעט פתרונות. החזקים הגישו הסטודנטים כל כמעט פתרונות. הגישו

השתתפו בתחרות. השתתפו בתחרות.

המודולים שנכללו בפרויקט -אולימפיאדה ממוחשבת

במתמטיקה

המודולים שנכללו בפרויקט -אולימפיאדה ממוחשבת

במתמטיקה

לנבחרת סטודנטים בכמה בחרנו התוצאות לנבחרת לפי סטודנטים בכמה בחרנו התוצאות לפי לא בעיות בפתרון איתם שיעורים לא וארגנו בעיות בפתרון איתם שיעורים וארגנו

סטנדרטיות. סטנדרטיות. – –התוצאה במדליית התוצאה זכה ברקוביץ קלמן במדליית הסטודנט זכה ברקוביץ קלמן הסטודנט

מזרח דרום של בינלאומית באולימפיאדה מזרח כסף דרום של בינלאומית באולימפיאדה כסף )בה השתתפו קבוצות של אוני' )בה השתתפו קבוצות של אוני' אירופה בקפריסיןאירופה בקפריסין

מדינות: רוסיה, רומניה,בולגריה, יוון, מדינות: רוסיה, רומניה,בולגריה, יוון, 77ונבחרות מ-ונבחרות מ-קפריסין, אלבניה וישראל( .קפריסין, אלבניה וישראל( .

www.seemous.com האתר רשמי של האולימפיאדההאתר רשמי של האולימפיאדהאו מידע בנושא אולימפיאדות באתר של המחלקה או מידע בנושא אולימפיאדות באתר של המחלקה

www.yosh.ac.il/cs למדעי המחשב ומתמטיקהלמדעי המחשב ומתמטיקה

המודולים שנכללו בפרויקט -אולימפיאדה ממוחשבת

במתמטיקה

המודולים שנכללו בפרויקט -אולימפיאדה ממוחשבת

במתמטיקה

תודה רבה !!!