Een nieuwe manier om cursusmateriaal in de computationele wetenschappen te leveren, heeft tot doel de studie-ervaring te verheffen van het consumeren van statische tekst en media tot een gesprek tussen de leerling en het materiaal.

genaamd Mynerva, het cloudgebaseerde interactieve leerboekplatform dat is ontwikkeld aan de Universiteit van Michigan stelt instructeurs in staat om hun materiaal in te bouwen in videogame-achtige reizen die zich ontvouwen naarmate de leerling vordert.

"Onze visie is een interactief computationeel leerboekplatform dat is ontworpen om diepere gesprekken tussen studenten en het materiaal dat ze proberen onder de knie te krijgen, te stimuleren, " zei Raj Nadakuditi, hoogleraar elektrotechniek en computertechniek aan de Universiteit van Michigan, die dit ziet als de toekomst van het schrijven van computationele leerboeken. “We willen ook een dynamische, ervaringsgesprek met de leerling, waar het materiaal wordt onthuld naarmate de student vordert en er klaar voor is."

Met conventionele leerboeken, een student kan materiaal lezen en bekijken zonder het volledig te begrijpen, de pagina's omslaan zonder de expertise op te bouwen die de schrijver verwachtte dat ze in het volgende hoofdstuk zouden hebben. In tegenstelling tot, de "codex"-organisatie van Mynerva presenteert de leerstof in een opeenvolging van stappen die worden onderbroken door beoordelingen die de leerling moet voltooien.

"In plaats van massa's informatie in één keer te dumpen, een codex duwt de student naar voren, beetje bij beetje, net op het moment dat ze hebben laten zien dat ze klaar zijn om verder te gaan. Door dit formaat, de auteur is in staat om virtueel aan de zijde van hun studenten te staan ​​tijdens het leerproces, " zei Travis DePrato, die Mynerva hielp ontwikkelen als een niet-gegradueerde student in het computerwetenschappelijke programma. Hij studeerde af in december 2019, maar blijft aan het project werken.

De ingebouwde beoordelingen kunnen onmiddellijke feedback geven, zoals een meerkeuzequiz, of een automatische programmeeroefening. Of ze kunnen de vorm aannemen van gratis antwoorden op open vragen - te beoordelen door de docent - die subjectieve zaken kunnen omvatten, zoals gegevensverkenning. Er zijn veel manieren waarop docenten hun eigen creativiteit kunnen gebruiken om het materiaal te ordenen. Auteurs kunnen geavanceerde secties verbergen om te voorkomen dat ze degenen ontmoedigen die er niet klaar voor zijn - de draken die ze nog niet kunnen hopen te overwinnen.

"Ik denk dat het aspect van het krijgen van de volgende vraag een deel van de gamer in mij dreef, die drive om naar het volgende niveau te komen, " zei een student die een online cursus volgde die Mynerva gebruikte.

Nadakuditi en DePrato zijn van mening dat dit formaat de instructie op gebieden als datamining, machinaal leren, autonome systemen, voorspellingen en modellen.

"Met Mynerva, je mag dit verhaal maken waar leerlingen doorheen kunnen gaan en de gegevens kunnen verkennen op echt krachtige manieren die je niet krijgt door ze gewoon te geven, bijvoorbeeld, een pdf of een link naar een statische webpagina, "Zei DePrato. "We willen instructeurs in staat stellen om echt krachtige interactieve inhoud voor hun studenten te maken."

Mynerva is oorspronkelijk ontwikkeld als een uitbreiding op de Jupyter Notebook - een formaat dat veel wordt gebruikt door datawetenschappers voor het delen van code, resultaten, plots en het communiceren van resultaten aan anderen. Maar na een paar jaar op dat systeem te hebben gebouwd, het werd te omslachtig. Ze moesten een nieuw systeem bouwen dat specifiek was voor hun behoeften op het gebied van interactieve leerboeken. Nadakuditi gebruikt het nu voor al zijn cursussen.

Nadakuditi en DePrato licentiëren de technologie via hun nieuwe bedrijf, Mynerva Inc.

Volgens het businessmodel faculteitsontwikkeling cursusmateriaal krijgen gratis toegang tot het platform. Ze kunnen beginnen met het uploaden van bestaande Jupyter Notebooks, en voeg vervolgens interactieve quizzen en andere functionaliteit toe die door Mynerva wordt aangeboden. Het bedrijf verzorgt de infrastructuur, distributie aan studenten en platformupdates. De ontwikkelaars verwachten dat de meeste studenten abonnementskosten zullen betalen voor toegang, en de vergoeding zal aanzienlijk lager zijn dan de kosten van een nieuw leerboek.

"Ik hoop dat Mynerva computationele instructeurs de tools geeft om het soort boek te kunnen realiseren dat ze altijd zouden willen hebben, maar wist niet hoe te schrijven, ' zei Nadakuditi.