Die virtuelle Tutorin: Hochschule Coburg testet KI-Lerncoach
Natalie Schalk)
KI gehört längst zum Alltag – bietet aber noch viele unbekannte
Möglichkeiten. Hochschulen können zum Beispiel nicht jedem Studierenden
eine individuelle 1:1-Betreuung durch echte, menschliche Lernbegleitung
anbieten: In einem Forschungsprojekt an der Hochschule Coburg werden
deshalb KI-gestützte Avatare in einer virtuellen Realität als persönliche
Tutoren getestet.
Alle sehen Tische, Stühle, Rechner im „Labor für virtuelle Umgebungen und
soziale Kognition“. Greta Schlimm sieht mehr. Sie ist in einer anderen
Realität als die anderen im Raum. Die Studentin schlendert durch das Labor
an der Fakultät Elektrotechnik und Informatik der Hochschule Coburg und
erlebt dabei eine virtuelle Realität. Auf dem Kopf trägt sie eine große
VR-Brille, in der Hand hält sie eine Fernbedienung. Sie spricht mit
jemandem.
Schlimm hat sich freiwillig als Versuchsperson gemeldet und begegnet in
der virtuellen Umgebung einer animierten Tutorin, die aussieht wie eine
junge Frau. Dank Künstlicher Intelligenz versteht sie, was Schlimm sagt
und antwortet darauf. Von außen wirkt es, als würde die Studentin mit
einer Unsichtbaren über Lernstoff aus der Biologie plaudern. Die
Forschenden können nur beim Blick auf einen Bildschirm nachvollziehen, was
Schlimm sieht.
Vom klassischen Lehrbuch zum virtuellen Lehrraum
Unter Leitung von Prof. Dr. Stephan Streuber untersucht das Forschungsteam
an der Hochschule Coburg, wie virtuelle Tutoren Studierende beim Lernen
unterstützen können. Dr. Maria Alejandra Quiros Ramirez betreut die
Umsetzung des Projekts federführend. In der aktuellen Studie testen
Studierende verschiedene Lernszenarien – vom klassischen Lehrbuch bis zur
animierten und KI-gestützten Tutorin, die individuell auf die einzelnen
Studierenden reagiert.
Virtuelle Tutoren, sogenannte eVTs (embodied Virtual Tutors),
funktionieren ähnlich wie persönliche Lernbegleiter: Studierende können
Fragen stellen, sich Inhalte erklären lassen oder beim Üben unterstützt
werden. Nur eben nicht von Menschen, sondern von KI-gestützten virtuellen
Avataren, die in ihren Reaktionen sogar den Lernfortschritt
berücksichtigen. Die eVTs können personalisiert und mit Expertenwissen
trainiert werden, was sie für das Lernen besonders interessant macht.
„Frühere Forschungsergebnisse zeigen, dass Studierende ihre Lernergebnisse
erheblich verbessern, wenn sie individuelle Betreuung erhalten“, erklärt
Quiros Ramirez. Eine 1:1-Betreuung für alle kann mit menschlichen
Tutorinnen und Tutoren nicht umgesetzt werden. Deshalb untersucht die
Hochschule Coburg das Potenzial, die Akzeptanz und die Wirksamkeit von
animierten KI-Tutoren in virtueller Realität für das individualisierte
Lernen.
KI-gestütztes Lernen in virtuellen Welten
Für die virtuelle Tutorin werden die jüngsten Fortschritte bei
Technologien der Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) sowie der
Künstlichen Intelligenz genutzt. Eine wichtige Rolle spielen
beispielsweise sogenannte Large Language Models (LLMs) – Programme, die
wie ChatGPT Sprache verstehen und darauf reagieren können. Mithilfe von
Nutzerstudien wird die Benutzerfreundlichkeit des Prototypen untersucht
und verbessert. Gefördert wird das Forschungsprojekt von der Stiftung für
Innovation in der Hochschullehre.
„KI-gestütztes Lernen ist gerade ein heißes Thema“, berichtet Streuber. An
der Hochschule Coburg laufen dazu mehrere Forschungs- und
Studierendenprojekte sowie Abschlussarbeiten, unter anderem in den
Studiengängen Data Science und Visual Computing, die sich intensiv mit
Technologien wie LLMs, KI sowie VR und AR beschäftigen.
Während Streuber und Quiros Ramirez den Forschungsstand erklären,
unterhält sich Greta Schlimm in der Mitte des Raumes über die drei
Mendelschen Regeln. Sie lächelt, nickt und spricht mit der virtuellen
Tutorin, die nur sie durch die VR-Brille sieht. Schlimm weiß einiges über
Genetik – entscheidend fürs Experiment ist, dass das mit ihrem Studium
nichts zu tun hat. Sie studiert BWL. Ihr gefällt aber, wie die virtuelle
Tutorin sie durch den Biologie-Stoff führt. „Es ist verrückt, weil man
weiß, dass es nicht echt ist“, sagt sie, „aber es fühlt sich irgendwie an,
als wäre man in einem Gespräch.“ So lässt sich leicht lernen.
KI in Forschung und Studium an der Hochschule Coburg
Allgemein geht es in der KI-Forschung der Hochschule Coburg darum, die
Chancen und Risiken der Technologien zu verstehen und optimal und
verantwortungsbewusst einzusetzen. Das Coburg University Research Center
for Responsible Artificial Intelligence (CRAI) verpflichtet sich als
Forschungsinstitut der Hochschule Coburg einer interdisziplinären und
angewandten KI-Forschung, die ethische Aspekte berücksichtigt
(„verantwortungsvolle KI").
Im Studium werden die Technologien insbesondere in Studiengängen wie
Informatik, Wirtschaftsinformatik 2.0, Visual Computing und Data Science
vertieft. Einige Studiengänge starten auch im Sommersemester, bei anderen
können im Rahmen eines Orientierungssemesters ebenfalls Module belegt
werden. Wer zum 15. März mit dem Sommersemester ein reguläres Studium oder
ein Orientierungssemester an der Hochschule Coburg beginnen will, kann
sich jetzt anmelden und einschreiben.
Weitere Informationen hier: https://www.hs-coburg.de/anmel
