The role of Mathematical Modeling in instructional design of units in Tertiary Education

This item is provided by the institution :

Repository :
Institutional Repository of the Hellenic Open University
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*

Thesis (EN)

2017 (EN)
Ο ρόλος της Μαθηματικής Προτυποποίησης στο διδακτικό σχεδιασμό ενοτήτων της Τριτοβάθμιας Εκπαίδευσης
The role of Mathematical Modeling in instructional design of units in Tertiary Education

Μανώλης, Σωτήριος

Κορδούλης, Γιώργος
Βλάμος, Παναγιώτης

This work is an attempt to approach mathematical modeling in tertiary education. The first part contains a description of the conditions that contributed and led to the development of mathematical modeling and its evolution in the various stages of education, at secondary, tertiary and teacher education. The function of modeling and the various ways of presenting its cycle are analyzed followingly. Then there is a description of Problem Solving and its features, as opposed to Mathematical modeling, and a reference to model-eliciting activities, Problem Solving Strategies and Heuristics Methods. The second part begins with the role of Mathematical modeling in University Education as a function for all-around cognitive development, for elevating mathematical skills and student innovations. Providing motivation and interest through Learning in context and modeling applications, leads to the development of mathematical thinking, creativity and intuition, while instructional design, in conjunction with new learning experiences through the use of technology, contributes to the review of traditional lesson evaluation with the help of new and well-designed evaluation tools. What follows is the presentation of the advantages and challenges of introduction of Mathematical Modeling at the University, that were observed during research, the arguments about integration of mathematical modeling into the mathematics education, the obstacles to improvement of educational process of modeling, and the level of use of its beneficial characteristics. The 15-year introduction of the Modeling Track program in the Eindhoven University curriculum and its implementation methodology are presented followingly. The purpose, the goal and the steps of completing the modeling cycle, as well as the implementation of the educational philosophy for the university education of engineers through Design Based Learning (DBL) are also analyzed. The evaluation of the program that is carried out by both students and professors who participated, and finally the conclusions on how to implement Mathematical Modeling in higher education curriculum in the future are presented in the last part of this paper.
Αυτή η εργασία αποτελεί μια προσπάθεια προσέγγισης της μαθηματικής προτυποποίησης στην τριτοβάθμια εκπαίδευση. Στο πρώτο μέρος γίνεται μια περιγραφή των συνθηκών που συνετέλεσαν και οδήγησαν στην ανάπτυξη της μαθηματικής προτυποποίησης και της εξέλιξής της στα διάφορα στάδια της εκπαίδευσης στην δευτεροβάθμια, στην τριτοβάθμια και την εκπαίδευση των εκπαιδευτικών. Ακολουθεί μια παρουσίαση της λειτουργίας της προτυποποίησης και των διαφόρων τρόπων απεικόνισης του κύκλου της. Κατόπιν γίνεται μια περιγραφή της Επίλυσης Προβλημάτων (Problem Solving) και των χαρακτηριστικών της, σε αντιδιαστολή με την Μαθηματική Προτυποποίηση, και αναφορά σε πρότυπα που εκμαιεύονται μέσω δραστηριοτήτων (model-eliciting activities), σε Στρατηγικές Επίλυσης Προβλημάτων και στην Ευρετική Μέθοδο. Το δεύτερο μέρος ξεκινάει με τον ρόλο της Μαθηματικής Προτυποποίησης στην Πανεπιστημιακή εκπαίδευση ως συνάρτηση για την πολύπλευρη γνωστική ανάπτυξη, την ανάδειξη των μαθηματικών δεξιοτήτων και της ικανότητας καινοτομίας των φοιτητών. Η παροχή κινήτρων και ενδιαφέροντος μέσω της μάθησης εντός πλαισίου και των εφαρμογών της προτυποποίησης οδηγεί στην ανάπτυξη της μαθηματικής σκέψης, καλλιεργώντας τη δημιουργικότητα και τη διαίσθηση, ενώ ο διδακτικός σχεδιασμός σε συνάρτηση με τις νέες εμπειρίες στη μάθηση μέσω της χρήσης της τεχνολογίας, συντελούν στην αναθεώρηση της παραδοσιακής αξιολόγησης των μαθημάτων με τη βοήθεια νέων και καλά σχεδιασμένων εργαλείων αξιολόγησης. Κατόπιν παρουσιάζονται τα πλεονεκτήματα και οι προκλήσεις της εισαγωγής της Μαθηματικής Προτυποποίησης στο πανεπιστήμιο, που παρατηρήθηκαν κατά την διάρκεια έρευνας, τα επιχειρήματα για την ενσωμάτωση της μαθηματικής προτυποποίησης στην εκπαίδευση των μαθηματικών, τα εμπόδια βελτίωσης της εκπαιδευτικής διαδικασίας της προτυποποίησης και το βαθμό αξιοποίησης των ωφέλιμων χαρακτηριστικών της. Ακολούθως παρουσιάζεται η 15ετής εισαγωγή του προγράμματος Κατεύθυνση της Προτυποποίησης (Modelling Track) στο πρόγραμμα σπουδών του Πανεπιστημίου του Αϊντχόβεν και η μεθοδολογία υλοποίησης του. Επίσης αναλύονται ο σκοπός, ο στόχος και τα βήματα ολοκλήρωσης του κύκλου της προτυποποίησης, καθώς και η υλοποίηση της εκπαιδευτικής φιλοσοφίας για την πανεπιστημιακή εκπαίδευση των μηχανικών μέσω της Μάθησης Βασισμένης σε Σχεδιασμό-ΜΒΣ (Design Based Learning-DBL). Ακολουθεί η αξιολόγηση του προγράμματος τόσο από φοιτητές όσο και από καθηγητές που συμμετείχαν, και στο τέλος τα συμπεράσματα για τον τρόπο υλοποίησης της Μαθηματικής Προτυποποίησης σε αντίστοιχα μελλοντικά προγράμματα σπουδών της τριτοβάθμιας εκπαίδευσης.

Διπλωματική Εργασία / Thesis

Μάθηση Βασισμένη σε Σχεδιασμό-ΜΒΣ
Modeling Track
Τριτοβάθμια Εκπαίδευση
Learning in context
Κατεύθυνση της Προτυποποίησης
Mathematical Modeling
Επίλυση Προβλημάτων
Problem Solving
Μαθηματική Προτυποποίηση
Tertiary Education
Μάθηση εντός πλαισίου
Modeling TrackDesign Based Learning (DBL)

Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο (EL)
Hellenic Open University (EN)



Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο / Hellenic Open University


*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)