Horizont-Bericht 2020: AI, XR und OER setzen sich langsam in der Hochschulbildung durch

von Birgit Fingerle

Der “2020 Educause Horizon Report – Teaching and Learning Edition” wurde Anfang März 2020 veröffentlicht. Er deckt neu entstehende Technologien, Trends und Zukunftsszenarien ab. Diese Szenarien reichen von Wachstum über Einschränkungen und Zusammenbruch bis hin zur Transformation. Die im Bericht behandelten Trends sind wichtig für die Entwicklung des Lehrens und Lernens. Sie beziehen sich auf soziale, technologische, wirtschaftliche, hochschulische und politische Themen. Dazu gehören aufgrund der steigenden Zahl von Studierenden, die mit psychischen Problemen konfrontiert sind, die Trends für das Wohlbefinden und die psychische Gesundheit, genauso wie demographische Veränderungen, künstliche Intelligenz, digitale Lernumgebungen der nächsten Generation, die Zukunft der Arbeit und erforderliche Qualifikationen, Klimawandel, alternative Bildungswege und Online-Bildung.

Der Abschnitt des Horizont-Berichts, der zuvor “Developments in Educational Technology” hieß, wurde in “Emerging Technologies and Practices” umbenannt, um das zuvor zu eng auf Technologie ausgerichtete Thema auszuweiten. Darüber hinaus sind die bislang angegebenen Zeithorizonte für eine breite Übernahme der Entwicklungen nicht mehr Teil des Berichts. Wir werfen einen Blick auf drei der ausgewählten Technologien und Praktiken, die im Zusammenhang mit Open Science und Bibliotheken besonders wichtig zu sein scheinen.

Künstliche Intelligenz / Maschinelles Lernen

Eine Form, wie Künstliche Intelligenz (KI) oder Maschinelles Lernen (ML) die in Hochschulen Anwendung finden, sind automatisierte Chatbot-Dienste. So haben beispielsweise die Northwestern University und die University of Oklahoma (OU) KI-basierte Chatbots entwickelt, die die Unterstützungsmöglichkeiten und Rekrutierung von Studierenden außerhalb der Öffnungszeiten erweitern. Der Chatbot der Northwestern University kann durch die Integration in sein LMS unter anderem häufig gestellte Fragen beantworten und sogar direkt ein Helpdesk-Ticket erstellen, ähnlich wie der SoonerBot der Universität von Oklahoma, der derzeit hauptsächlich für die Studentenrekrutierung verwendet wird. Die OU-Bibliotheken betreiben auch den Chatbot Bizzy zur Unterstützung der Forschungsdienste. Die OU begann ihre Experimente mit KI mit der Erstellung eines Alexa-Skills, das häufig gestellte Fragen zur Bibliothek beantwortet und in der Lage ist, Primo und LibGuides zu durchsuchen. Die Arizona State University hingegen hat Echo Dots in Teilen von Wohnheimen angebracht, die intelligente Geräte steuern und kursbezogene Informationen mit KI-gestützter Sprachunterstützung erhalten können.

Die Utah State University setzt ebenfalls KI-gestützte Sprachassistenz-Technologie in den Lernräumen ein, um Lehrkräften mit Behinderungen die Kontrolle über die dortige Unterrichtstechnologie zu ermöglichen.

An der Penn State University werden ML-Algorithmen verwendet, um die Noten der Studierenden vor Kursbeginn vorherzusagen. Dies hilft der Universitätsverwaltung, Studierende mit erhöhten akademischen Risiken zu identifizieren, um im Voraus Interventionsstrategien zu entwickeln. Das Online Computer Library Center (OCLC) hat in Zusammenarbeit mit siebzig Bibliothekarinnen und Bibliothekaren und anderen Expertinnen und Experten ein Positionspapier mit dem Titel „Responsible Operations“ erstellt. Es enthält Empfehlungen zum Einsatz von Data Science, ML und KI in Bibliotheken. Die OU hat auch das Register für KI-Projekte (Projects in Artificial Intelligence Registry, PAIR) entwickelt. Die Datenbank unterstützt die institutsübergreifende Zusammenarbeit und listet Zuschüsse im Bereich der künstlichen Intelligenz auf.

Open Educational Resources

Eine Herausforderung, die trotz der wachsenden Zahl an Open Educational Resources (OER) bestehen bleibt, ist die Tatsache, dass selbst unter den Lehrkräften 56 Prozent noch nie etwas von OER gehört haben. Darüber hinaus ist es für viele immer noch schwierig, offene Bildungsressourcen zu finden und herauszufinden, wie sie in ihren Kursen eingesetzt werden können – und dafür brauchen sie auch zusätzliche Zeit.

Bei der Entwicklung von OER-Materialien und -Ressourcen sind Kanada, Westeuropa und Gebiete in Südamerika und dem Nahen Osten führend. In den Vereinigten Staaten schließen sich Hochschuleinrichtungen fast jeder Art und Größe der OER-Dynamik an, und Konsortien treiben die Einführung von OER voran. So hat die George Mason University beispielsweise einen OER-Meta-Crawler mit dem Namen “MOM” (Mason OER Metafinder) entwickelt. Die Universität von Minnesota bietet eine Bibliothek mit offenen Lehrbüchern (Open Library Textbooks) an. Diese umfasst fast 700 von Fachleuten begutachtete Titel. Z-Degree ist eine Initiative der Minnesota State University mit dem Ziel, die Kosten für Kursmaterial auf null zu senken.

Eine Plattform, die eine einfache Bearbeitung ermöglicht und damit die Übernahme und Überarbeitung von OER vereinfacht, ist EdTech Books, ein Katalog offener Lehrbücher. Bildungsmöglichkeiten und Zertifizierungen im Zusammenhang mit OER werden zum Beispiel durch das “Open Textbook Network” gefördert.

Neben der Einsparung von Geld für die Studierenden können OER auch die Inklusion verbessern, wie verschiedene Beispiele im Bericht zeigen. Und OER können auch weit über traditionelle Lehrbücher hinausgehen. Das Center for Health Education der Stanford University hat beispielsweise eine App entwickelt, um das globale Gesundheitsbewusstsein zu fördern und die Kindersterblichkeit zu reduzieren. Die App mit dem Namen Digital MEdIC enthält kostenlose Kurse zum Thema öffentliche Gesundheit.

Ein weiteres Beispiel sind die University of Victoria Libraries in British Columbia, die eine Reihe von Workshop-Lehrplänen als OER zur Verfügung gestellt hat. Dazu gehören 3D-Druck und Datenvisualisierung. Und das SUNY Empire State College bietet einen kostenlosen Thesis Generator an, der den Studierenden hilft, eine eidesstattliche Erklärung für ihre wissenschaftliche Arbeit zu schreiben. Darüber hinaus bietet Alquimétricos, ein internationales, in Südamerika ansässiges Konsortium, didaktische auf Open Source basierende Spielzeuge und Bausteine an, die die Grundlagen von Mathematik, Architektur, Ingenieurwesen, Physik und weiteren Disziplinen vermitteln.

Extended-Reality-Technologien

Extended Reality (XR) ist ein umfassender Begriff für Technologien wie Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR) und Mixed Reality (MR). Die Mehrheit der Hochschuleinrichtungen, die sich mit diesen Technologien beschäftigt, hat ein XR-Labor oder -Zentrum eingerichtet, das die Zusammenarbeit und die gemeinsame Nutzung von Ressourcen und Fachwissen ermöglicht. Projekte wie der Katalog für immersive Erfahrungen der Penn State University und die VRPlants der North Carolina State University zielen darauf ab, offene XR-Ressourcen zu identifizieren und verfügbar zu machen.

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XR kann auch Lernenden mit Behinderungen neue Arten des Zugangs bieten, wie die Universität Waterloo zeigte, als sie eine 360-VR-Exkursion für Studierende schuf, die nicht an einer realen Wanderung in unebenem Gelände teilnehmen konnten.

XR kann darüber hinaus eine effektive Möglichkeit sein, die traditionelle Lehre zu ergänzen, wie zwei Projekte der Universität Leiden, AugMedicine und Emergency Care Curriculum, beweisen, die die “Theorie-Praxis-Lücke” füllen, indem sie mit Simulationen den Umgang mit kritisch kranken Patienten trainieren.

Die North Carolina State University verbessert die Lernerfahrungen, indem sie eine App anbietet, die ein Lehrbuch für Grafikdesign um Augmented-Reality-Erfahrungen erweitert. Zu diesen AR-Erfahrungen gehören, einem virtuellen Dozenten zuzuhören und der Blick durch die Korridore einer italienischen Renaissance-Straße.

Überraschenderweise scheint der Einsatz von XR tatsächlich zur Senkung der Gesamtkosten einer Einrichtung beizutragen, da die vorherige analoge Lernerfahrung in mehrfacher Hinsicht teuer war. Und neben der Reduzierung der Kosten machen XR Lernerfahrungen einem breiteren Publikum von Lernenden zugänglich. Dennoch gehört zu den Herausforderungen von XR nach wie vor, dass sie Zeit und Fähigkeiten erfordern und in die bestehende Lehrpraxis eingepasst werden müssen.