معرفي چارچوبي براي شناسايي و تحليل خطاي دانشجويان مهندسي در حل معادلات ديفرانسيل: مدل تحليل خطاي بافت

A framework for fault detection and error analysis of engineering students in solving differential equations: Baft modeling

رياضي در آموزش مهندسي جايگاه ويژه اي دارد. در اين تحقيق ضمن بيان اهميت توجه به آموزش مهندسي از بعد آموزش مدلسازي رياضي، بر شناسايي و دسته بندي خطاهاي دانشجويان در حل معادلات ديفرانسيل تاكيد شده است. بدين منظور، برگه‌هاي امتحاني 43 دانشجوي سال اول و دوم مهندسي كه درس معادلات ديفرانسيل را در نيمسال دوم سال تحصيلي 91-1390 با محقق گرفته بودند، بررسي و خطاهاي اين دانشجويان در حل معادلات ديفرانسيل به عنوان يكي از عوامل افت تحصيلي رياضي در اين درس در نظر گرفته شده است. همچنين، مدل چهار مرحله اي شامل تشخيص (معادله ديفرانسيل)، فراخواني (مناسب‌ترين راهبرد براي حل معادله ديفرانسيل)، اجرا (راهبرد فراخواني شده) و بازنگري (راهبرد اجر اشده) با عنوان بافت براي تحليل خطا در حل معادلات ديفرانيسل معرفي شده است و به عنوان يك طرح شبه آزمايشي، پس از اينكه دانشجويان در معرض مدل تحليل خطاي بافت قرار گرفتند، عملكرد آنها در پس آزمون در مقايسه با پيش آزمون تحليل شده است. درصد بروز خطا در تشخيص از 44% به 21% كاهش يافته در حاليكه درصد بروز خطا در فراخواني از 15% به 25% افزايش يافته است. درصد بروز خطا در اجرا و بازنگري تغيير قابل توجهي نداشته‌اند.

Mathematics has a special place in the quality of engineering education. Engineering depends significantly on the mastery of mathematics and mathematics is the foundation of engineering. This study is focused on the quality of mathematics education of engineering students by identification and classification of engineering students’ errors in solving differential equations. 43 engineering student test sheets were studied in the second semester of the 2012 academic year. Studentsʹ errors in solving differential equations are considered as one of the causes of mathematics academic failure. The four-stage model, called Baft, is presented as 1-Diagnoses (a differential equation), 2- Call (a good strategy to solve the differential equation), 3- Run (the called strategy) and 4-Review (the implementation of the strategy). As a quasi-experimental design, students’ performance in pretest (the midterm exam) and post test (the final exam) are compared. The Diagnoses-errors rate is reduced from 44% to 21%, whereas the percentage of Call-errors increased from 15% to 25%. Percentage of Run-errors and Review-errors have not changed significantly.