16 år med Maple i undervisningen ved Høgskolen i Telemark Kai Kristensen
Maple Er et kommersielt såkalt computeralgebra-system med et bredt nedslagsfelt. Håndterer symbolske og numeriske beregninger så vel som visualiseringer. Har pedagogisk rettede pakker. Har mulighet for programmering (minner om Pascal). Først utviklet i 1980 av en gruppe ved Waterloouniversitetet i Canada. Har mange fellestrekk med Mathematica.
Maple-bruk ved Høgskolen i Telemark
Det praktiske Hva med lisenser, betaling, nedlasting og installasjon? Hver student td tbtl betaler 300k kroner (inkludert (ikld ti semesteravgiften) i starten av studiet. IT-seksjonen sørger for tilgjengelighet av nedlastingslenke. Innlogging er nødvendig. Erfaringen er at vi har få spørsmål om det praktiske og ingen protester med tanke på pris. Dette opplegget impliserer en fakultetslisens for samtlige ansatte og studenter ved fakultet for teknologiske fag. Forutsetter (fra 2002) at studentene har egen pc/mac.
Det praktiske Hva med lisenser, betaling, nedlasting og installasjon? Hver student td tbtl betaler 300k kroner (inkludert (ikld ti semesteravgiften) i starten av studiet. IT-seksjonen sørger for tilgjengelighet av nedlastingslenke. Innlogging er nødvendig. Erfaringen er at vi har få spørsmål om det praktiske og ingen protester med tanke på pris. Dette opplegget impliserer en fakultetslisens for samtlige ansatte og studenter ved fakultet for teknologiske fag. Forutsetter (fra 2002) at studentene har egen pc/mac.
Matematikk I (Kalkulus) 10 studiepoeng Undervisningsopplegg og undervisningsressurser: 4 ukentlige relativt tradisjonelle forelesningstimer ispedd eksempler på bruk av Maple. 1 ukentlig forelesningstime i Maple. 2 tradisjonelle ukentlige øvingstimer (papir og blyant). 2 ukentlige øvingstimer med Maple. Forelesningsnotat for hele emnet, ispedd Maple-instruksjoner, er tilgjengelig i starten av semesteret. Maple-forelesningene gjøres tilgjengelig. g g Maplesupplement (H. Pleym) som følger læreboka (S. Log) er gjort tilgjengelig av Tapir Akademisk forlag. Løsningsforslag på øvingsoppgaver og eksamensoppgaver gjøres tilgjengelig (også en del i form av videoer).
Matematikk I (Kalkulus) 10 studiepoeng Vurderingsordning: Individuell skriftlig underveisprøve (30%) uten hjelp av datakraft. Individuell skriftlig sluttprøve pø (70%) Del 1 - uten hjelp av datakraft. Del 2 - med hjelp av datakraft. Sluttprøven må være bestått for å få gyldig karakter i emnet. I sju av ukene gjøres papir og blyant-øvelsene obligatoriske (matematikk-lab). Levering av rapport etter økta. Minst fem av sju må være godkjente. Studentassistenter godkjenner og konsulterer faglærer hvis det er tvil. Godkjenning av lab-ene er mer innsatsbasert enn prestasjonsbasert. To Maple-prosjekter, i gruppe, må være godkjente. Meningen er å gi oppgaver som vanskelig lar seg løse utelukkende med manuelle metoder.
Øvrige matematikkfag og statistikk Ikke egen undervisning i Maple. Tradisjonelle forelesninger der Maple brukes for åill illustrere og eksemplifisere. Utarbeidede forelesningsnotater for hele emnet, med relevante Maple-instruksjoner, gjøres tilgjengelig i starten av semesteret. Maple-løsninger løsninger gis til noen av de ordinære øvingsoppgavene. Maple-prosjekter i gruppe. Lovlig med datakraft på tellende prøver. Sluttprøven må være bestått.
Hensikt Utnytte tilgangen på økende datakraft på en god måte og dermed også gi utdanningen et preg av modernitet. Frigjøre tid til modellformulering og resultattolkning ved å bruke noe mindre tid på analytisk beregning. Medvirke til at en større andel av studentene opplever mestring og forståelse i matematikkfaget. Legge noe mere vekt på numerisk tilnærming og dermed øke antall problemer og situasjoner som lar seg håndtere (numerisk løsning av likninger og differensiallikninger samt numerisk integrasjon).
Erfaringer Få eller ingen protester på opplegget. Enkelte studenter t blir operative på problemer der de tidligere stoppet opp. Både lærer og student tenker mindre på at «alt må være pent». Er usikker på om manuell regneferdighet går ned på grunn av Maple-bruk siden Maple i noen tilfeller også ser ut til å virke som en inspirator med tilbakekobling til manuell innsats. Det virker som om studentene finner nærheten til matematisk formalisme tiltalende. Vi har nå kjørt tilnærmet samme opplegg siden 2003, noe som forteller at man ikke trenger å være «ildsjel» for å drifte det. Maple er ikke primært laget for programmering og studenter vil i tillegg møte Matlab/Python (e.l.) senere hvis de skal ta master. Studentene fristes i noen grad til å gå minste motstands vei og kan stå åi fare for åbli «tastetrykkere» uten reell forståelse (copy and paste).
Veien videre Vi vil bevege oss i små skritt siden vi i hovedsak synes at opplegget fungerer og at vi allerede er rimelig beregningsorienterte. Sannsynligvis vil vi gå noe mer i retning av programmering, der det passer inn, men vi ser totalt sett for oss nokså moderate innslag. Bruk av datakraft vil sannsynligvis forekomme innenfor de rammer som Maple gir, men med smakebiter fra Python/Matlab for interesserte studenter (gjøres også i dag). Muligens gis det plass til et valgfag i matematisk orientert programmering. Vi bør bli mer bevisste på at det ikke alltid er hensiktsmessig at studenter velger de mest lettvinte løsningene. Vi vil fortsette med et signifikant innslag av «papir og blyant».