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Learning how to prove
(2018)
We have developed an alternative approach to teaching computer science students how to prove. First, students are taught how to prove theorems with the Coq proof assistant. In a second, more difficult, step students will transfer their acquired skills to the area of textbook proofs. In this article we present a realisation of the second step. Proofs in Coq have a high degree of formality while textbook proofs have only a medium one. Therefore our key idea is to reduce the degree of formality from the level of Coq to textbook proofs in several small steps. For that purpose we introduce three proof styles between Coq and textbook proofs, called line by line comments, weakened line by line comments, and structure faithful proofs. While this article is mostly conceptional we also report on experiences with putting our approach into practise.
We present a prototype of an integrated reasoning environment for educational purposes. The presented tool is a fragment of a proof assistant and automated theorem prover. We describe the existing and planned functionality of the theorem prover and especially the functionality of the educational fragment. This currently supports working with terms of the untyped lambda calculus and addresses both undergraduate students and researchers. We show how the tool can be used to support the students' understanding of functional programming and discuss general problems related to the process of building theorem proving software that aims at supporting both research and education.
Alles auf Anfang!
(2019)
Im Zuge der Bologna-Reform ist an Hochschulen vieles in Bewegung gekommen. Studium und Lehre sind stärker ins Blickfeld gerückt. Dabei kommt der Studieneingangsphase besondere Bedeutung zu, werden doch hier die Weichen für ein erfolgreiches Studium gestellt. Deshalb ist es verständlich, dass die Hauptanstrengungen der Hochschulen auf den Studieneingang gerichtet sind – ganz nach dem Motto: „Auf den Anfang kommt es an!“. Konsens herrscht dahingehend, dass der Studieneingang neu zu gestalten ist, doch beim „Wie?“ gibt es unterschiedliche Antworten. Zugleich wird immer deutlicher, dass eine wirksame Neugestaltung der Eingangsphase nur mit einer umfassenden Reform des Studiums gelingen kann.
Ziel des vierten Bandes der Potsdamer Beiträge zur Hochschulforschung ist es, eine Zwischenbilanz der Debatte zum Studieneingang zu ziehen. Auf der Basis empirischer Studien werden unterschiedliche Perspektiven auf den Studieneingang eingenommen und Empfehlungen zur Optimierung des Studieneingangs abgeleitet. Die zahlreichen Untersuchungsergebnisse Potsdamer Forschergruppen werden durch weitere nationale sowie internationale Perspektiven ergänzt. Der Band richtet sich an alle, die sich für die Entwicklung an Hochschulen interessieren.
Ein konstruktivistischer Lehransatz für die Einführungsveranstaltung der Theoretische Informatik
(2013)
Informatik-Studierende haben in der Mehrzahl Schwierigkeiten, einen Einstieg in die Theoretische
Informatik zu finden und die Leistungsanforderungen in den
Endklausuren der zugehörigen Lehrveranstaltungen zu erfüllen. Wir argumentieren, dass dieser Symptomatik mangelnde Kompetenzen im Umgang mit abstrakten und stark formalisierten Themeninhalten zugrunde liegen und schlagen vor, einen Beweisassistenten als interaktives Lernwerkzeug in der Eingangslehre der Theoretischen Informatik zu nutzen, um entsprechende Kompetenzen zu stärken.
Die 7. Fachtagung für Hochschuldidaktik, die 2016 erneut mit der DeLFI E-Learning Fachtagung Informatik stattfand, setzte das erfolgreiche Modell einer Tagung fort, die sich mit hochschuldidaktischen Fragen und der Gestaltung von Studiengängen der Informatik beschäftigt.
Thema der Tagung waren alle Fragen, die sich der Vermittlung von Informatikgegenständen im Hochschulbereich widmen. Dazu gehörten u.a.:
• fachdidaktische Konzepte der Vermittlung einzelner Informatikgegenstände
• methodische Lösungen, wie spezielle Lehr- und Lernformen, Durchführungskonzepte
• empirische Ergebnisse und Vergleichsstudien
• E-Learning-Ansätze, wenn sie ein erkennbares didaktisches Konzept verfolgen
• Studienkonzepte und Curricula, organisatorische Fragen, wie Gewinnung von Studierenden, Studieneingangsphase, Abbrecher.
Die Fachtagung widmete sich ausgewählten Fragestellungen dieses Themenkomplexes, die durch Vorträge ausgewiesener Experten, durch eingereichte Beiträge und durch Präsentationen und Poster intensiv behandelt wurden.
Unser besonderer Dank gilt dem Programmkomitee und den hier nicht genannten Helfern für ihren Einsatz bei der Vorbereitung und Durchführung der Tagung.
Ein konstruktivistischer Lehransatz für die Einführungsveranstaltung der Theoretischen Informatik
(2013)
Ausgehend von einem sozial-konstruktivistischen Verständnis von Lernprozessen und unter der besonderen Berücksichtigung der durch die Bologna-Studienreform angeregten Kompetenzorientierung, haben wir in den letzten Jahren einen hochschuldidaktischen Ansatz für die Einführungsveranstaltung im Bereich der Theoretischen Informatik an der Universität Potsdam entwickelt und praktisch erprobt. Nach zahlreichen Experimenten und mit einer Durchfallquote von zuletzt 6% im Wintersemester 2011/2012 haben wir den Eindruck, dass der Ansatz den Studierenden jene Lernumgebung und -anregung bietet, die ihnen hilft, die entsprechenden Fachkompetenzen in der Veranstaltung zu entwickeln. In diesem Artikel stellen wir unseren Ansatz vor und skizzieren abschlieÿend, wie wir diesen im nächsten Wintersemester empirisch evaluieren werden.
Die Tagungsreihe zur Hochschuldidaktik der Informatik HDI wird vom Fachbereich Informatik und Ausbildung / Didaktik der Informatik (IAD) in der Gesellschaft für Informatik e. V. (GI) organisiert. Sie dient den Lehrenden der Informatik in Studiengängen an Hochschulen als Forum der Information und des Austauschs über neue didaktische Ansätze und bildungspolitische Themen im Bereich der Hochschulausbildung aus der fachlichen Perspektive der Informatik. Diese fünfte HDI 2012 wurde an der Universität Hamburg organisiert. Für sie wurde das spezielle Motto „Informatik für eine nachhaltige Zukunft“ gewählt, um insbesondere Fragen der Bildungsrelevanz informatischer Inhalte, der Kompetenzen für Studierende informatisch geprägter Studiengänge und der Rolle der Informatik in der Hochschulentwicklung zu diskutieren.