Entwicklung und Erprobung von Open Educational Resources für eine praxisnahe universitäre Machine-Learning-Ausbildung in Sachsen

Entwicklung und Erprobung von Open Educational Resources für eine praxisnahe universitäre Machine-Learning-Ausbildung in Sachsen

In dem Kooperationsprojekt der Fakultät für Mathematik und Informatik und der Erziehungswissenschaftlichen Fakultät werden Open Educational Ressources (OER) für den Themenbereich Maschinelles Lernen/ Künstliche Intelligenz sowie die Allgemeine Pädagogik entwickelt, in der Lehre erprobt und mittels Learning Analytics evaluiert. Für die Informatik entsteht ein interaktives, digitales KI-Praktikum sowie ein von Studierenden zu erstellendes KI-Portfolio in Format eines online nutzbaren Wikis. Den Studierenden im Lehramt wird im Rahmen der Vorlesung ein Wiki zur Vertiefung grundlegender Begriffe der historischen, systematischen und international vergleichenden Bildungswissenschaften bereitgestellt, welches sie kooperativ befüllen und kommentieren können. Das Projekt gliedert sich jeweils in eine sechsmonatige Entwicklungs- und Erprobungsphase. In der Entwicklungsphase werden die Praktikumsumgebung und das Learning-Analytics-Framework implementiert. In der Erprobungsphase erarbeiten Studierende als Teil der Lehrveranstaltung Inhalte für das Wiki und erarbeiten sich durch Teilnahme an dem interaktiven digitalen Praktikum selbstständig Strategien zur intelligenten und effizienten Datenanalyse. Die Nutzung der OER durch die Studierenden wird umfassend mittels eines Learning Analytics verfolgt, um sowohl eine qualitative Evaluation durch die Lehrenden zu gewährleisten als auch eine detaillierte Reflexion der Studierenden über ihren Fortschritt zu erhalten.

Details

Projektträger

Sächsisches Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst (SMWK)

Lessons Learned

Was entwickelte sich positiv im Projektverlauf?

Aus der Kooperation von Erziehungswissenschaft und Informatik ergaben sich positive Synergien. Das Lernen mittels Wiki wurde von den Studierenden gut angenommen. Die Anfangsidee eines digitalisierten Praktikums wurde im Projektverlauf zu einer eigenständigen Erweiterung für die Programmierumgebung "Jupyter Notebook" weiterentwickelt. Das Konzept ermöglichte eine effektive Durchführung der zugehörigen Lehrveranstaltungen trotz Online-Semester.

Welche Herausforderungen ergaben sich bei der Projektdurchführung?

Die Administration der Wiki-Plattform (Erstellen von Issues, Beantwortung von Studierenden-Fragen etc) war aufwendiger als erwartet. Aus der geplanten Entwicklung eines Online-Praktikums als Kurs in einem bestehenden Framework wurde die Neuentwicklung eines eigenen Software-Tools mit entsprechendem zeitlichen und personellen Mehraufwand.

Traten unerwartete Schwierigkeiten auf? Wenn ja, welche?

Infolge der COVID-19-Pandemie wurden die als Blended Learning konzipierten Lehrveranstaltungen zu reinen Online-Veranstaltungen. Eine der beiden Lehrveranstaltungen, deren Wiki-Nutzung miteinander verglichen werden sollte, konnte nicht wie geplant durchgeführt werden.

Was würden Sie aus Ihren Erfahrungen heraus für ähnlich angelegte Projekte empfehlen?

Für den Einsatz von Wiki-Plattformen hat sich die integrierte Wiki-Funktion des Softwareversionierungswerkzeugs "Git" bzw. "Gitlab" als sehr effektiv erwiesen. Die Einbindung von Wikis in die wissenschaftliche Lehre bietet sich vor allem in Seminaren an. Die Nutzung eines interaktiven Praktikumstools kann den Einsatz von betreuendem Personal (Hilfskräften) ergänzen, aber nicht ersetzen.

Weitere „Lessons-Learned“:

Die Umsetzung eines aus Erstellung, Begutachtung und Revision bestehenden Peer-Review-Prozesses für Wiki-Beiträge lässt sich mittels "Git" bzw. "Git-Lab" besonders effektiv umsetzen, da in diesem Fall Arbeitsaufträge mittels so genannter "Issues" schnell und umkompliziert einzelnen Studierenden zugewiesen werden können.

Nachnutzungsmöglichkeiten

Das im Rahmen des Modulseminars angelegte Wiki kann in einer Folgeveranstaltung weiterentwickelt werden und soll mittelfristig öffentlich zugänglich sein. Die als Jupyter-Notebook-Erweiterung entwickelte Praktikumssoftware wird als OER öffentlich zugänglich gemacht und kommt in einem weiteren Fellowship "DiLa - Das digitale Laborbuch für angehende Physikerinnen und Physiker" (Digital Fellowship des SMWKT) zum Einsatz.

Weitere Informationen

Projektzeitraum: 01.10.2019 bis 31.10.2020

Weiteres

Die Durchführung dieses Projekt hat sowohl inhaltliche als auch organisatorische Impulse für die zugehörigen Machine-Learning-Lehrveranstaltung gegeben, die erfolgreiche Entwicklung von OERs ermöglicht und war Ausgangspunkt für ein weiteres Projekt zur Digitalisierung von Laborpraktika. Die verwaltungstechnische Begleitung des Vorhabens verlief aufgrund verschiedener Faktoren nicht optimal und erzeugte so unerwarteten zusätzlichen Arbeitsaufwand bei der Projektleitung.

Kontakt

Dr. rer. nat. Thomas Schmid

Universität Leipzig

schmid@informatik.uni-leipzig.de

0341/97 32136

https://ti.informatik.uni-leipzig.de/ml-group

M.A. Caroline Mehner

Universität Leipzig

caroline.mehner@uni-leipzig.de

0341/97 31391