Künstliche Intelligenz soll Soldatinnen und Soldaten beim Lernen künftig optimal unterstützen und die Qualität der Lehre steigern. In einer Studie haben Fraunhofer-Forschende ermittelt, welche KI-Funktionalitäten nützlich sind und wie sie sich technisch in das bestehende System integrieren lassen.
Künftig möchte die Bundeswehr eine virtuelle Lernumgebung für alle Beschäftigten schaffen. Um sich in diversen Fachbereichen wie Mathematik, Englisch oder sozialen Kompetenzen weiterzubilden und effizient auf Prüfungen vorzubereiten, nutzen Soldatinnen und Soldaten bisher herkömmliche Lernmanagementsysteme wie Moodle. Wie sich KI künftig in dieses System integrieren lässt und welche Anwendungen hilfreich sind, haben Fraunhofer-Forschende in einem Verbundprojekt getestet.
Um herauszufinden, ob und welcher Mehrwert sich mittels KI schaffen lässt, hat
Daniela Altun, Projektleiterin und wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE, mit ihrem Team exemplarisch einen Lehrgang begleitet. An dem Verbundprojekt waren auch Forschende der Fraunhofer-Institute für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB sowie für Offene Kommunikationssysteme FOKUS beteiligt.
Das Team führte zunächst eine Anforderungsanalyse durch und befragte verschiedene Stakeholder wie Lernende, Lehrende, Vorgesetzte und Lehrgangsplanende nach gewünschten KI-Tools. Das Feedback wurde in Form von User-Storys anschließend aufbereitet. Im letzten Schritt untersuchten die Forschenden, welche der genannten Features sich umsetzen lassen und wie Nutzerinnen und Nutzer davon profitieren.
Getestet wurde ein Mix aus KI-Funktionalitäten: Ein eigens entwickelter Chatbot etwa, der wie ChatGPT funktioniert, dank des geschlossenen Netzes allerdings auch für sensible Daten geeignet ist. Der Chatbot liefert zudem – sofern vom Lehrgangsleitenden hinterlegt – auch qualitätsgeprüfte Antworten und kann bei Bedarf Quellen anzeigen.
Auch eine App zur Kompetenzbewertung (KoApp) integrierten die Forschenden testweise, die sich mit dem Lernmanagementsystem synchronisiert. In dem im Rahmen der Studie begleiteten Lehrgang werden keine Noten vergeben, die Ausbildung ist kompetenzorientiert. Bisher fehlte dafür oft ein geeigneter Bewertungsrahmen. Die KoApp soll hier helfen und hält die Kompetenzen der Soldatinnen und Soldaten in Diagrammform fest. Die Lehrgangsleitenden können den individuellen Lernfortschritt einsehen und die Teilnehmenden so gezielt fördern.
Dank eines Dashboards erhielten die Unterrichtenden außerdem eine Übersichtsstatistik über den Wissensstand des jeweiligen Kurses. Ein persönlicher KI-Lernpfad bot den Teilnehmenden der Studie zudem die Möglichkeit, Lerninhalte in einer anderen Reihenfolge abzuarbeiten als vom Lehrgangsleitenden festgelegt. Auch ein Lernempfehlungssystem mit integrierter Lernfortschrittsanzeige wurde erprobt.
»Da sich die KI dem individuellen Lernfortschritt anpasst, sind die Nutzerinnen und Nutzer des Tools weder über- noch unterfordert«, so Projektleiterin Altun. »Das soll nicht nur die Qualität der Lehre steigern, sondern auch den Spaß am Lernen.«
Die Testergebnisse zeigen, dass vor allem der Chatbot bei den Usern sehr gut ankam, wobei er vor allem zum Nachschlagen und Filtern langer Vorschriften genutzt wurde. Lob gab es von vielen Teilnehmenden etwa auch für die intuitive Nutzbarkeit.
Neben den diversen KI-Features kam im Projekt eine »common learning middleware« zum Einsatz, die Fraunhofer-Forschende bereits zuvor entwickelt hatten: Diese spezielle Software ermöglicht die Kommunikation zwischen KI-Funktionalitäten, die auf unterschiedlichen Datenstandards basieren, sowie ihre Integration in das Lernmanagementsystem.
In einer möglichen Folgestudie möchten die Fraunhofer-Forschenden weitere Nutzende und Ausbildungseinrichtungen berücksichtigen. Projektleiterin Daniela Altun freut sich auf die Fortsetzung des Projekts: »Langfristig möchten wir mithilfe des Tools lebenslanges Lernen fördern. Die Künstliche Intelligenz bleibt dabei immer ein optionales Angebot und soll die Lehrenden nicht ersetzen, sondern optimal unterstützen.«
Fraunhofer-Gesellschaft