Ett nytt sätt att leverera kursmaterial inom beräkningsvetenskapen syftar till att lyfta studieupplevelsen från att konsumera statisk text och media till ett samtal mellan eleven och materialet.

Kallas Mynerva, den molnbaserade interaktiva läroboksplattformen som utvecklats vid University of Michigan gör det möjligt för instruktörer att bygga in sitt material till videospelsliknande resor som utvecklas allt eftersom eleven fortskrider.

"Vår vision är en interaktiv datorbaserad läroboksplattform utformad för att stimulera djupare samtal mellan elever och det material de försöker bemästra, sa Raj Nadakuditi, professor i el- och datateknik vid University of Michigan som ser detta som framtiden för att skriva beräkningsläroböcker. "Vi vill också möjliggöra en dynamik, erfarenhetssamtal med eleven, där materialet avslöjas när eleven går framåt och är redo för det."

Med konventionella läroböcker, en elev kan läsa och se material utan att helt förstå det, vända blad utan att bygga upp den expertis som författaren förväntade sig att de skulle ha till nästa kapitel. I kontrast, Mynervas "codex"-organisation presenterar ämnet i en sekvens av steg som präglas av bedömningar som eleven måste genomföra.

"Istället för att dumpa massor av information på en gång, en kodex knuffar studenten framåt, bit för bit, precis vid den tidpunkt då de har visat att de är redo att gå vidare. Genom detta format, författaren kan vara praktiskt taget vid sina elevers sida genom inlärningsprocessen, " sa Travis DePrato, som hjälpte till att utveckla Mynerva som student på datavetenskapsprogrammet. Han tog examen i december 2019 men fortsätter att arbeta med projektet.

De inbyggda bedömningarna kan ge omedelbar feedback, som ett flervalsquiz, eller en autograderad programmeringsövning. Eller de kan ta formen av fria svar på öppna frågor – som ska bedömas av instruktören – som kan involvera subjektiva frågor som att utforska data. Det finns många sätt för instruktörer att använda sin egen kreativitet för att organisera materialet. Författare kan dölja avancerade avsnitt för att undvika att avskräcka dem som inte är redo för dem – drakarna som de ännu inte kan hoppas på att erövra.

"Jag tror att aspekten av att komma till nästa fråga drev några av spelarna i mig, den drivkraften att ta sig till nästa nivå, " sa en student som gick en onlinekurs som använde Mynerva.

Nadakuditi och DePrato tror att detta format kan förbättra undervisningen inom områden som datautvinning, maskininlärning, autonoma system, förutsägelser och modellering.

"Med Mynerva, du får skapa den här berättelsen så att eleverna kan gå igenom och utforska data på riktigt kraftfulla sätt som du inte får genom att bara ge dem, till exempel, en PDF eller en länk till en statisk webbsida, " DePrato sa. "Vi vill ge instruktörer möjlighet att göra riktigt kraftfullt interaktivt innehåll för sina elever."

Mynerva utvecklades ursprungligen som en förlängning av Jupyter Notebook – ett format som ofta används av dataforskare för att dela kod, resultat, plot och kommunicera resultat till andra. Men efter några år av att bygga vidare på det systemet, det blev för krångligt. De behövde bygga ett nytt system specifikt för deras interaktiva läroboksbehov. Nadakuditi använder den nu för alla sina kurser.

Nadakuditi och DePrato licensierar tekniken genom sitt nya företag, Mynerva Inc.

Under affärsmodellen, fakultetsutvecklande kursmaterial ges fri tillgång till plattformen. De kan börja med att ladda upp befintliga Jupyter Notebooks, och lägg sedan till interaktiva frågesporter och annan funktionalitet som Mynerva erbjuder. Företaget hanterar infrastruktur, distribution till studenter och plattformsuppdateringar. Utvecklarna förväntar sig att de flesta studenter kommer att betala en prenumerationsavgift för åtkomst, och avgiften kommer att vara betydligt lägre än kostnaden för en ny lärobok.

"Jag hoppas att Mynerva ger beräkningsinstruktörer verktygen för att kunna förverkliga den typ av bok de alltid önskar att de hade, men visste inte hur jag skulle skriva, " sa Nadakuditi.