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KI-Experimentierumgebung für innovatives Lehren und Lernen

[18.03.2024]

Direkt aus Moodle heraus auf viele unterschiedliche KI-Tools zugreifen: Das will die FernUni mit einer neuen Experimentierumgebung möglich machen. KI-Chat zu Studien-Inhalten, Integration von KI-generierten Bildern, personalisierte Lernunterstützung: Das sind nur drei Beispiele für neue Lehr-Lern-Szenarien, die dadurch ermöglicht werden. Mit dabei: Mehrere Forschende von CATALPA.


Chatbot Foto: David Espejo/GettyImages
In der neuen KI-Experimentierumgebung wird beispielsweise der Chat mit dem Studienbrief möglich sein.

Schwerpunkt der Experimentierumgebung ist es, dass Lehrende der FernUni verschiedene didaktische Szenarien mit generativer KI erproben können. Ein wesentlicher Aspekt dabei ist die Diversifizierung der eingesetzten KI-Modelle: Neben der Integration von bekannten Systemen wie ChatGPT beabsichtigt die FernUniversität auch, Open-Source-Modelle zu nutzen. Diese ermöglichen ebenfalls einen interaktiven Chat-Dialog, vergleichbar mit den Angeboten führender US-Technologieunternehmen wie OpenAI und Google. Dadurch soll eine breite Palette an Anwendungsmöglichkeiten für die Lehre erschlossen werden. Unter dem Arbeitstitel „FernUniGPT“ werden diese Ambitionen verfolgt, die nicht nur ein einzelnes Ziel darstellen, sondern eine Vielzahl von Zielen umfassen, um die Lehrqualität und -effizienz zu steigern.

Chat mit dem Studienbrief

„Die Open-Source-Modelle haben gleich mehrere Vorteile“, erläutert Computerlinguist Prof. Dr. Torsten Zesch von CATALPA. Zum einen laufen sie auf Servern direkt in der FernUniversität. Das macht sie datenschutzrechtlich unbedenklich. Und: Sie lassen sich problemlos mit Inhalten aus einzelnen Kursen „füttern“, zum Beispiel mit Studienbriefen. „Wir haben das exemplarisch mit Inhalten aus einer Vorlesung unserer CATALPA-Kollegin Claudia de Witt erprobt. Da kann man jetzt schon mit seinem Studienbrief chatten und sich einzelne Inhalte erklären lassen“, berichtet Zesch.

„Wir freuen uns sehr, dass wir unseren Studierenden und Lehrenden in Zukunft so passgenaue Angebote machen können“, sagt Ferdal Özcelik vom Zentrum für Lernen und Innovation (ZLI) der FernUniversität. Um die KI-Experimentierumgebung weiterzuentwickeln und den relevanten Zielgruppen zugänglich zu machen, hat das ZLI die Initiative ergriffen, die auf die hochschulweite Zusammenarbeit setzt. Diese Bestrebung wird durch eine Arbeitsgruppe unterstützt, in der neben dem ZLI und dem Forschungszentrum CATALPA auch das Zentrum für Digitalisierung und IT (ZDI), der Behördliche Dateschutzbeauftragte sowie weitere Expert*innen mitwirken. Ein zentrales Anliegen ist es, neben dem Aufbau der technischen Infrastruktur auch die rechtlichen Rahmenbedingungen wie z.B. Nutzungsordnung und Datenschutzerklärung zu klären, damit ein sicherer Einsatz in der Lehre möglich sein kann. Wie Anna Hinzmann (ZLI) erläutert, sind hierbei viele verschiedene Aspekte zu berücksichtigen, die eine sorgfältige Planung und Umsetzung erfordern.

Verschiedene KI-Modelle in Moodle integrierbar

Eine Möglichkeit, KI in die Lehre zu integrieren, wurde durch die Zusammenarbeit mit CATALPA-Forscher Dr. Niels Seidel geschaffen. Er hat ein Plugin programmiert, das die Integration verschiedener Open-Source KI-Modelle gleichermaßen in Moodle ermöglichen soll. „Das schafft ein breites Nutzungsspektrum“, erklärt Seidel. „Wir können somit die Stärken unterschiedlicher Sprachmodelle und Bildgeneratoren in einer Schnittstelle bündeln. Damit wird es zum Beispiel möglich, Texte von Studierenden mit Musterlösungen automatisiert zu vergleichen und je nach Anforderung die verschiedenen Sprachmodelle je nach ihrer Stärke gezielt einzusetzen.“ Die Studierenden erhalten dann passgenau ein personalisiertes KI-Feedback.

Eine andere Möglichkeit, die ZLI und ZDI verfolgen, ist die Integration des KI-Tools ChatGPT von OpenAI in Moodle. Dabei wird die Anbindung an ChatGPT durch ein speziell entwickeltes Moodle-Plugin realisiert, über das sämtliche Anfragen via Cloud-Lösung an OpenAI weitergeleitet werden. Dadurch ist sichergestellt, dass keine personenbezogenen Daten die Server der FernUni verlassen.

Spannendes Forschungsfeld für Computerlinguistik

Sobald die wesentlichen Herausforderungen bewältigt sind, wird das ZLI die Lehrenden einladen, die neue KI-Experimentierumgebung zu testen. „Für mich als Computerlinguist ist das auch aus Forschungsgesichtspunkten sehr spannend“, so Zesch. „Wir werden dadurch sehr viel über die Grenzen und Möglichkeiten von KI-Modellen in der Lehre lernen können.“ Er setzt dafür auf die Open-Source-Modelle, weil sie gezielt und kontrolliert eingesetzt werden können. „Außerdem sind sie langfristig deutlich kostengünstiger.“

 

KI-Richtlinien und Handlungsempfehlungen

Bereits jetzt ist es an der FernUniversität möglich, KI-Tools in Lehre und Studium zu integrieren. Der vom Rektorat verabschiedete KI-Leitfaden sorgt hier für Orientierung. Den Leitfaden hat die Arbeitsgruppe „Generative Intelligence Network“ nach einer hochschulweiten Befragung der Lehrenden aufgesetzt. Konkrete Tipps für den Einsatz geben die KI-Handlungsempfehlungen des ZLI.

Einen Überblick mit Informationen zu KI-Tools, Weiterbildungsangeboten, Ansprechpersonen sowie weiterführenden Links hat das ZLI auf der Webseite „KI in der Lehre“ zusammengestellt. Sie wird fortlaufend aktualisiert.