HAnS - Entwicklung und Implementierung eines intelligenten Assistenzsystems für die Hochschulbildung

Im Zuge des Ausbaus der digitalen Hochschulbildung werden Lernmaterialien zunehmend in Form von Audio- und Videoaufzeichnungen zur Verfügung gestellt. Bislang können diese Aufzeichnungen mit Hilfe von Metadaten gefunden und anschließend rezipiert werden.

Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) ermöglicht es in diesem Zusammenhang, nicht nur die Suchprozesse zu optimieren, sondern die Studierenden auch beim Kompetenzerwerb und der Einübung von Fähigkeiten individualisiert und adaptiv durch individuelles Feedback zu unterstützen. Zielsetzung des Projektes ist ein intelligentes Hochschul-Assistenz-System, das Audio- und Videomaterial unterschiedlicher Fächer in einer Learning-Experience-Plattform sammelt und es mit Hilfe von Spracherkennung für weitere KI-Anwendungen aufbereitet. Das Lehrmaterial wird durchsuchbar gemacht und automatisiert nach vorgegebenen Kriterien (Fach, Problemstellung, Sprache, Medium, Erfahrung etc.) zusammengestellt.

Darauf aufbauend wird ein KI-Tutor entwickelt, der automatisiert Übungsaufgaben und Lernzielkontrollen nach vorgegebenen Mustern und Lehrmaterialien generiert. Der Prozess der technischen Entwicklung wird didaktisch begleitet, in mehreren Evaluationszyklen überprüft und adaptiert. Die Datengrundlage wird durch die beteiligten Hochschulen im Zuge des Projektverlaufs erheblich ausgebaut, wobei sukzessive weitere Fächergruppen berücksichtigt werden. Es fungiert als interdisziplinärer Innovationstreiber für KI in der Hochschulbildung.

Die Breitenwirkung der Ergebnisse wird durch die Größe des Verbundes und die hochschulübergreifenden Einrichtungen Zentrum für Hochschuldidaktik (DiZ), die Virtuelle Hochschule Bayern (vhb) und die Digitale Hochschule Nordrhein (ORCA-NRW) angestrebt. Das Projekt wird als Open-Source-Projekt durchgeführt und für den Einsatz an weiteren Hochschulen vorbereitet.

Wie kann videogestütztes Lernen die Erwartungen Studierender und Dozierender erfüllen?

Freier, Carolin ; Bocklet, Tobias ; Helten, Anne-Kathrin; Hoffmann, Franziska...

Soziale Passagen 15, 631-635.
DOI: 10.1007/s12592-023-00478-0

Open Access Peer Reviewed

ABSTRACT

In the Project HAnS nine universities and three cross-institutional initiatives have teamed up on behalf of the German Federal Ministry of Education and Research (BMBF) to design and implement an intelligent university assistance system as open source. The goal is to develop an artificial intelligence (AI) tutor for higher education that transcribes video-based teaching material and enables keyword searches via indexing, but furthermore automatically generates exercises. As a result, students will be digitally assisted in their self-study. According to the design-based research idea, technological development is accompanied by an interdisciplinary approach and is checked and continuously altered throughout the developmental process in terms of user knowledge and values, pedagogical knowledge, ethics, acceptability and data protection.

Im BMBF-Verbundprojekt HAnS entwickeln und implementieren neun Hochschulen sowie drei hochschulübergreifende Einrichtungen ein intelligentes Hochschul-Assistenz-System als Open-Source-Lösung. Videobasierte Lehrmaterialien werden verschriftlicht und durch eine Indexierung Stichwortsuchen ermöglicht; geplant ist, über einen KI-Tutor automatisiert Übungsaufgaben zu generieren. Studierende sollen so in ihrem Selbststudium digital unterstützt werden. Die technische Entwicklung wird interdisziplinär – auch sozialwissenschaftlich und pädagogisch – begleitet und in einem iterativen Vorgehen evidenzbasiert entsprechend Design-Based-Research angepasst. Wissen und Wertesystem der Anwender*innen, Didaktik, Ethik, Akzeptanz und Datenschutz werden dabei im Entwicklungsprozess einbezogen.

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Combining NLP, speech recognition, and indexing: an AI-based learning assistant for higher education

Schmohl, Tobias ; Schelling, Kathrin; Go, Stefanie; Freier, Carolin ; Hunger, Marianne...

Conference proceedings. 13th international conference "The future of education" 2023 (4).
DOI: 10.25656/01:27908

Open Access Peer Reviewed

ABSTRACT

This paper presents the ongoing development of HAnS (Hochschul-Assistenz-System), an Intelligent Tutoring System (ITS) designed to support self-directed digital learning in higher education. Initiated by twelve collaborating German universities and research institutes, HAnS is developed 2021–2025 with the goal of utilizing artificial intelligence (AI) and Big Data in academic settings to enhance technology-based learning. The system employs AI for speech recognition and the indexing of existing learning resources, enabling users to search and compile these materials based on various parameters. Here, we provide an overview of the project, showcasing how iterative design and development processes contribute to innovative educational research in the evolving field of AI-based ITS in higher education. Notwithstanding the potential of HAnS, we also deliberate upon the challenges associated with ensuring a suitable dataset for training the AI, refining complex algorithms for personalization, and maintaining data privacy.

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