Neural Networks as Cybernetic Systems

This book on biological cybernetics combines system theory and artificial neural networks. Following a 'holistic' approach, the book examines the role of simulation in biology. Mainly addressed to students of Biology, the book tries to avoid the use of mathematical formula as far as possible. Exercises can be performed with a related software tool (tkCybernetics) for part 1 as well as with educational simulation on neural networks for part two (in prepration.)

Effectiveness of an Online Social Constructivist Mathematical Problem Solving Course for Malaysian Pre-Service Teachers

This study assessed the effectiveness of an online mathematical problem solving course designed using a social constructivist approach for pre-service teachers. Thirty-seven pre-service teachers at the Batu Lintang Teacher Institute, Sarawak, Malaysia were randomly selected to participate in the study. The participants were required to complete the course online without the typical face-to-face classes and they were also required to solve authentic mathematical problems in small groups of 4-5 participants based on the Polya’s Problem Solving Model via asynchronous online discussions. Quantitative and qualitative methods such as questionnaires and interviews were used to evaluate the effects of the online learning course. Findings showed that a majority of the participants were satisfied with their learning experiences in the course. There were no significant changes in the participants’ attitudes toward mathematics, while the participants’ skills in problem solving for “understand the problem” and “devise a plan” steps based on the Polya’s Model were significantly enhanced, though no improvement was apparent for “carry out the plan” and “review”. The results also showed that there were significant improvements in the participants’ critical thinking skills. Furthermore, participants with higher initial computer skills were also found to show higher performance in mathematical problem solving as compared to those with lower computer skills. However, there were no significant differences in the participants’ achievements in the course based on gender. Generally, the online social constructivist mathematical problem solving course is beneficial to the participants and ought to be given the attention it deserves as an alternative to traditional classes. Nonetheless, careful considerations need to be made in the designing and implementing of online courses to minimize problems that participants might encounter while participating in such courses.

MultiStaR

Multivariate Methoden stellen ein wesentliches Instrumentarium zur Datenanalyse in der Ökologie dar. Sie werden in der Ökologie häufig eingesetzt und sind seit langem Gegenstand der Lehre in der Abteilung Geobotanik der Universität Freiburg. In den letzten Jahren wurde als Werkzeug das Programm R eingeführt. R ist ein frei verfügbares, kommandozeilenorientiertes Statistikprogramm, das für eine Reihe von Betriebssystemen angeboten wird (R-Development Core-Team 2007). Das Programm befindet sich in rascher Entwicklung (derzeit Version 2.10) und wird zunehmend auch von Ökologen eingesetzt. Bislang existiert kein deutschsprachiges Lehrbuch zur Anwendung multivariater Methoden mit R. Mit MultiStaR wird versucht, diese Lücke zu schließen und den Studierenden Lernmaterialien an die Hand zu geben, die Übungen mit dem eigentlichen Analysewerkzeug mit einschließen.

Mathe-Üben in Studium und Abitur

Fehlende Grundkenntnisse in der Mathematik zählen zu den größten Hindernissen für einen erfolgreichen Start in ein Hochschulstudium. Studienanfänger in einem MINT-Studium bringen inzwischen deutlich unterschiedliche Vorrausetzungen mit: „Mathe-Angst“ gilt als typisches Phänomen und der Übergang in ein selbstbestimmtes Lernverhalten stellt eine große Herausforderung dar. Diese Fall-Studie beschreibt, wie mit Hilfe einer Mathe-App bereits zu Beginn des Studiums aktives Lernen unterstützt und selbstbestimmtes Lernen eingeübt werden kann. Das neue Kurskonzept mit App-Unterstützung stößt an der Hochschule Offenburg auf breite Akzeptanz. Der mobile BYOD-Ansatz ermöglicht Lern-Szenarien, die über PC- bzw.- Laptop-gebundene eLearning-Lösungen nicht realisierbar sind. Der Inhalt des MassMatics-Vorbereitungskurs orientiert sich am Mindestanforderungskatalog des cosh-Arbeitskreises für den Übergang Schule-Hochschule. In der Zwischenzeit wurde der App-gestützte Kurs mit seinen über 500 Aufgaben von mehr als 1000 Studierenden besucht.

Development of a Mathematical Model for the Calculation of the Tool Appropriation Delay depending on the Tool Inventory

Compliance with punctual delivery under the high pressure of costs can be implemented through the optimization of the in-house tool supply. Within the Transfer Project 13 of the Collaborative Research Centre 489 using the example of the forging industry, a mathematical model was developed which determines the minimum inventory of forging tools required for production, considering the tool appropriation delay.