Die Rolle des Virtuellen Tutors bei der Individualisierung des Lernprozesses
Generative KI-Anwendungen haben enormes Potenzial für die Weiterentwicklung von Forschung und Lehre, so ein Fazit unserer Diskussion „ KI im Forschungsalltag “. Stephan Krusche, ausgezeichneter Jungwissenschaftler der Stiftung, hat gemeinsam mit dem Artemis-Team an der TU München einen virtuellen Tutor entwickelt, der mithilfe künstlicher Intelligenz Studierenden passgenaue Unterstützung bietet und so den Einsatz des Lehrpersonals ergänzt. In diesem Beitrag stellt er die entstandene Lernplattform vor.
Der virtuelle Tutor IRIS und die Lernplattform Artemis
Die Lernplattform Artemis markiert einen bedeutenden Meilenstein in der Entwicklung der Bildungstechnologie. Der integrierte virtuelle Tutor, IRIS , bietet zielgerichtete Unterstützung bei komplexen (Programmier-)Herausforderungen unter Einsatz generativer KI-Technologien und umfassender Sprachmodelle (auch Large Language Models oder LLMs genannt). Die Vision: Die Personalisierung der Lernumgebung für Studierende.
Das Artemis-Projekt nimmt in der fortschreitenden Entwicklung der Bildungstechnologie eine Schlüsselrolle ein. Innerhalb dieses Rahmens entsteht ein fortschrittlicher, virtueller Tutor namens IRIS, der auf generativen KI-Technologien und umfassenden Sprachmodellen basiert. Diese Technologie ermöglicht es IRIS, sich nahtlos in existierende Lernsysteme zu integrieren und Studierenden präzise Unterstützung bei vielschichtigen (Programmier-)Aufgabenstellungen zu bieten.
Die Lernplattform Artemis verfolgt das ambitionierte Ziel, eine kontinuierliche und hochwirksame Einzelbetreuung zu ermöglichen, wodurch sich der Bedarf an menschlicher Tutor-Unterstützung reduziert. Durch die zielgerichtete Identifizierung individueller Lernbedürfnisse und die Gewährleistung einer Rund-um-die-Uhr-Betreuung wird nicht nur ein tiefergehendes Verständnis, sondern auch eine erhöhte Autonomie im Lernprozess angestrebt.
Besonders wichtig ist jedoch, dass die Integration von KI im Bildungssektor nicht den menschlichen Tutor ersetzt, sondern vielmehr ergänzt. IRIS fokussiert sich insbesondere darauf, die analytischen und problemlösenden Fähigkeiten der Studierenden zu fördern. Das System ist darauf ausgerichtet, zwischen relevanten und nicht zielgerichteten Anfragen zu unterscheiden und Studierende proaktiv durch den Lösungsweg zu leiten, ohne ihnen vorgefertigte Antworten zu liefern oder die richtige Lösung vorwegzunehmen. Studierende sollen lernen, die Antworten des virtuellen Tutors zu reflektieren. Auf diese Weise wird eine individualisierte, optimierte Lernumgebung gewährleistet, die bei Bedarf durch den menschlichen Tutor unterstützt wird.
Mehrere Lehrveranstaltungen mit bis zu 2.000 Teilnehmern an der TU München sowie an weiteren Universitäten planen, den virtuellen Tutor im Wintersemester 2023/24 einzusetzen und dessen Effektivität in unterschiedlichen Fachdisziplinen zu evaluieren. In zusätzlichen Workshops entwickeln alle Mitglieder der Universität (Professor:innen, wiss. Mitarbeiter:innen, Verwaltungsmitarbeiter:innen und Studierende) gemeinsam Richtlinien für den sinnvollen Einsatz von künstlicher Intelligenz in der Lehre. Dies wird auch durch die neu eingerichtete Generative AI Task Force im TUM Think Tank unterstützt. Die Forschungsgruppe von Stephan Krusche arbeitet ebenfalls an der Unterstützung von Dozent:innen durch generative künstliche Intelligenz im Bereich der Erstellung von Lehr- und Lerninhalten sowie bei der sofortigen Bereitstellung von individuellem Feedback.
Über Stephan Krusche
In seiner Dissertation an der TU München entwickelte Stephan Krusche das Prozessmodell Rugby, das die Qualität in der Software Entwicklung und Lehre verbessert. Seit 2015 ist er Jungwissenschaftler der Stiftung Werner-von-Siemens-Ring für seine herausragenden Beiträge zur kontinuierliche Software Entwicklung. Er begeistert Studierende in der Lehre in interaktiven Lehrformaten und etablierte die Lehrmethodik Interaktives Lernen. Seit 2021 ist er Professor an der TUM und engagiert sich im EdTech Center. Er forscht an der Schnittstelle von Bildungstechnologien, Softwaretechnik und Human Computer Interaction.
Stephan Krusche entwickelte die quelloffene Lern- und Forschungsplattform Artemis, die an der TUM und weiteren Universitäten eingesetzt wird, um die individuelle Lernerfahrung durch Feedback zu verbessern. Mit Hilfe von Automatisierung und künstlicher Intelligenz reduziert er die Arbeitsaufwände für Dozierende und schafft Freiraum für persönliche Interaktionen. Er organisiert internationale Sommerschulen, interaktive Vorlesungen mit 2.000 Studierenden und Projektkurse mit Industriepartnern.
