Supporting the Learning of Mathematics by Using MATLAB and Interactive Teaching Programs

摘要

Diplomityössä toteutettiin kehittämistutkimuksena opetusmoduuli, jolla yhdistetään MATLABin opetus matriisilaskennan opetukseen yliopiston matematiikan kurssilla. Moduulin tavoitteena on luoda opiskelijoille mielekäs tapa syventää matriisilaskennan osaamistaan ja samalla opetella käyttämään MATLABia erityisesti matriisilaskennassa. Moduulin sisällöt tukevat Tampereen teknillisen yliopiston matriisilaskennan peruskurssia ja moduuli on osa kurssin suoritusta, mutta se mahdollistaa MATLABin käytön itseopiskelun.Opetusmoduulin suunnittelun lähtökohtina oli psykologian ja kasvatustieteen teorioita sekä erilaisia tutkimuksia MATLABin käytöstä opetuksessa. Minäpystyvyyteen vaikuttamalla pyrittiin lisäämään opiskelijoiden opiskelumotivaatiota ja parantamaan oppimistuloksia. Kognitiivisen psykologian teorioiden avulla pyrittiin luomaan laadukasta oppimateriaalia.Moduuli sisälsi opetusvideoita, ohjetekstejä ja vuorovaikutteisia opetusohjelmia. Ohjelmien avulla opiskelijat harjoittelivat MATLABin käyttöä matematiikkaan liittyvissä tehtävissä. Ohjelma tunnisti syötteet, antoi palautetta syötteestä ja kannusti opiskelijaa.Tutkimuksessa havaittiin, että moduulin avulla harjoittelu motivoi opiskelijoita matematiikan opiskelussa ja syvensi heidän osaamistaan matriisilaskennassa. Opiskelijat uskoivat kurssin jälkeen pystyvänsä soveltamaan MATLABia opinnoissaan myös tulevaisuudessa. Tulosten mukaan opetuskokeilu oli lupaava, joten moduulia tullaan kehittämään ja se otetaan käyttöön laajemmassa mittakaavassa.