KI-Forschungsprojekt

Die Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe (TH OWL) hat sich zum Ziel gesetzt, eine Vorreiterrolle für das technologiegestützte Lernen an der Hochschule einzunehmen. Sie beforscht zu diesem Zweck unter der Leitung von Prof. Dr. Tobias Schmohl (Institut für Wissenschaftsdialog und Fachbereich Medienproduktion) insbesondere den Einsatz intelligenter digitaler Assistenzsysteme in der Hochschullehre. Durch die Nutzung von Künstlicher Intelligenz und Maschinellem Lernen lässt sich die Individualisierung von Lehr- und Lernprozessen im Sinne einer Losgröße 1 für das Lernen gestalten.

Die TH OWL bildet für dieses Forschungsfeld einen Standort mit deutschlandweit einmaligem Potenzial: Neben Fachbereichen für Medienproduktion, Elektrotechnik und Technische Informatik sind hier aktuell führende Forschungseinrichtungen für industrielle Informationstechnik und Automation sowie für intelligente technische Systeme angegliedert. Daneben besteht eine Kooperation mit der Forschungsgruppe Artificial Intelligence in Automation. Mit der SmartFactoryOWL und LemGO DIGITAL bestehen herausragende Reallabore für die Unterstützung bei der digitalen Transformation. Mit dem Centrum Industrial IT (CIIT) und speziell dem Institut für Wissenschaftsdialog (IWD) wird eine Übertragung wissenschaftlicher Erkenntnisse in die Wirtschaft fokussiert (Science to Business). In diesem Rahmen sind auch entsprechende Vernetzungs- und Austauschformate etabliert.

Ziel des Forschungsprojektes ist es, anhand einer Vorstudie konkrete Potenziale und Implementationsoptionen für digitale Assistenzsysteme in der Hochschullehre systematisch zu erheben. Anhand eines ersten Prototypen wird aufgezeigt, wie ein digitales Assistenzsystem im Vorlesungsbetrieb eingesetzt werden kann. Daneben soll ein Wissenschaftsdialog mit den relevanten Akteuren aus Wissenschaft, Industrie und Gesellschaft angestoßen werden. Hierzu wird eine bundesweit einmalige Bildungskonferenz durchgeführt, an die weitere Vernetzungs- und Transferaktivitäten anschließen. Es ist geplant, Konsortien für die Einwerbung kompetitiver Drittmittel zusammenzustellen, sodass die hier beantragte Anschubfinanzierung durch ein umfangreiches Forschungsunterfangen ergänzt wird.

Das Vorhaben integriert bestehende verteilte technologische Lösungen zu einem zentral durch die TH OWL administrierten System und greift auf die Expertise eines interdisziplinären wissenschaftlichen Teams mit hoher Kompetenz in den relevanten bildungswissenschaftlichen, informationstechnischen und medienkommunikativen Bezugsfeldern zurück. Durch die Beteiligung führender Forschungspartner auf dem Gebiet der intelligenten Vernetzung und der industriellen Informationstechnik wird eine Nachnutzung und der Transfer in andere Handlungsfelder, wie Unternehmen oder andere Bildungseinrichtungen, angestrebt.

Projektbeginn: 01.04.2020

Projektteam:

• Prof. Dr. Tobias Schmohl (Projektleitung)
• Alice Watanabe, M.A. (stv. Projektleitung)
• Prof. Dr. Guido Falkemeier
• Prof. Dr. Josef Löffl

Publikationen (peer-reviewed)

• Pieniak, J., Falkemeier, G. & Schmohl, T. (2021, im Druck). Virtuelle Berufserfahrung – Virtual Reality als Werkzeug um Diskrepanzen zwischen Berufsanfängern und Experten zu verkleinern, sowie künstlerische individuelle Entwicklung zu fördern. In T. Schmohl (Hrsg.), Lehrexperimente der Hochschulbildung. Didaktische Innovationen aus den Fächern (TeachingXchange, Bd. 5). Bielefeld: wbv media.
• Rodemeier, Mathias (2020). Untersuchung eines möglichen Einsatzes von Künstlicher Intelligenz in der Hochschullehre. Bachelorthesis im Studiengang Angewandte Informatik der TH OWL, betreut von Tobias Schmohl und Klaus Maas. Eingereicht am 05.03.2020. Lemgo: S(kim).
• Schmohl, Tobias, Löffl, Josef & Falkemeier, Guido (2019). Künstliche Intelligenz in der Hochschullehre. In Tobias Schmohl & Dennis Schäffer (Hrsg.), Lehrexperimente der Hochschulbildung. Didaktische Innovationen aus den Fächern (TeachingXchange, Bd. 2). Bielefeld: wbv media.
• Schmohl, T. & Schwickert, S. (2020). Conceptual Design of an AI-Based Learning Assistant. The Future of Education, 10, 309-313.
• Schmohl, T., Watanabe, A., Fröhlich, N. & Herzberg, D. (2020). How can Artificial Intelligence Improve the Academic Writing of Students? The Future of Education, 10, 168-171.
• Schmohl, T., Jenert, T., Thies, K., Schäffer, D. & Meyer, K. (2020). Digital Scaffolding for Non-Traditional Students. Framing Social Interactions in Educational Online-Settings at Universities of Applied Sciences. The Future of Education, 10, 392-396.
• Schmohl, T. & Hoffmann, L. (2020). Promoting Diversity. Heterogeneity-Sensitive Teaching of Scientific Writing. The Future of Education, 10, 458-462.
• Schmohl, T. & Iseke, A. (2020). Research-Based Learning in Digital Teams. The Future of Education, 10, 68-72.
• Watanabe, A., Fröhlich, N. (2020). A Virtual Reality Journey to the University of the Future: What Kind of Impact Could Artificial Intelligence and Learning Analytics Have on Universities? The Future of Education, 10, 153-156.

Publikationen i. Vorb. (peer-reviewed)

• Schmohl, T. & Watanabe, A. (Hrsg.). (2021). Künstliche Intelligenz in der Hochschulbildung. Über Trends, Chancen, Gefahren und Grenzen des KI-gestützten Lernens und Lehrens (Hochschulbildung. Lehre und Forschung, Bd. 4). Bielefeld: transcript.
• Lange-Hegermann M., Schmohl T., Watanabe A., Heiss S., Rubart J. (2021). AI-Based STEM Education: Generation of Individualised Mathematics Tasks, New Perspectives in Science Education, 10.
• Schmohl, T., Watanabe, A. (2021). Hannah Arendt's philosophical thoughts on plurality as theoretical foundation for SoTL projects, New Perspectives in Science Education, 10, Florenz.
• Watanabe, A., Schmohl T. (20021). How students can explore the activity of critical thinking? New Perspectives in Science Education, 10, Florenz.
• Schmohl, T., Watanabe, A, (2021). Akzeptanzforschung über den Einsatz von Künstlicher Intelligenz in der Hochschullehre. In: C. de Witt, C.  Gloerfeld, S.  E. Wrede (Hrsg.): Sammelband Künstliche Intelligenz in der Bildung, Hagen.

Vorträge (peer-reviewed)

• Schmohl, T. & Iseke, A. (2020, Juni). Research-Based Learning in Digital Teams. The Future of Education, Florence, IT.
• Schmohl, T., Watanabe, A. & Fröhlich, N. (2020, Juni). How Artificial Intelligence Can Improve the Academic Writing of Students. The Future of Education, Florence, IT.
• Watanabe, A., Fröhlich, N. (2020, Juni). A Virtual Reality Journey to the University of the Future: What Kind of Impact could Artificial Intelligence and Learning Analytics have on Universities? The Future of Education, Florence, IT.
• Schmohl, T. & Hoffmann, L. (2020, Juni). Promoting Diversity. Heterogeneity-Sensitive Teaching of Scientific Writing. The Future of Education, Florence, IT.
• Schmohl, T., Schwickert, S. & Glahn, O. (2020, Juni). Conceptual Design of an AI-Based Learning Assistant. The Future of Education, Florence, IT.
• Schmohl, T., Jenert, T., Thies, K., Schäffer, D. & Meyer, K. (2020, Juni). Digital Scaffolding for Non-Traditional Students. Framing Social Interactions in Educational Online-Settings at Universities of Applied Sciences. The Future of Education, Florence, IT.

Vorträge i. Vorb. (peer-reviewed)

• 03/2021: AI-Based STEM Education: Generation of Individualised Mathematics Tasks, Pixel - »The Future of Education« 2021, Florenz.
• 03/2021: Hannah Arendt's philosophical thoughts on plurality as theoretical foundation for SoTL projects, Pixel - »The Future of Education« 2021, Florenz.
• 03/2021: How students can explore the activity of critical thinking?, Pixel - »The Future of Education« 2021, Florenz.
• Fröhlich, N., Watanabe, A. & Schmohl, T. (2021). Forschungsprojekt Künstliche Intelligenz in der Hochschullehre.  Vortrag auf dem 'Innovationstag Digitalisierung NRW 2020' des GI NRW.
• Schmohl, T., Fröhlich, N. & Watanabe, A. (2021). Eine didaktisch-technische Lernumgebung zur Förderung des Schreibens in der Wissenschaft. Vortrag auf der 'Learntec 2021'.