Smart Learning – Neuer Ansatz für individuelles Lernen

Mit Trends wie Adaptiven Lernsystemen oder dem Personal Learning Environment (PLE) soll der Lernprozess individualisiert und damit für die Lerner passgenau gestaltet werden. Dadurch soll der Lerner die Möglichkeit bekommen, nur die Themen und Inhalte zu nutzen, in denen er auch wirklich Lernbedarfe hat. Allerdings scheitern solche Systeme oftmals in der praktischen Umsetzung. Auf der LEARNTEC 2017 berichtet Christopher Krauß vom Fraunhofer Institut für Offene Kommunikationssysteme davon, wie mit einem neuen Ansatz individuelles Lernen umgesetzt werden kann.

eLearning Journal: Guten Tag Herr Krauß. Können Sie zunächst sich und Ihren Tätigkeitsbereich in Ihrer Organisation kurz vorstellen?

Christopher Krauß: Das Fraunhofer Institut für Offene Kommunikationssysteme FOKUS befasst sich mit Lösungen für die Digitale Vernetzung. FOKUS fungiert dabei als unabhängiger Mittler zwischen Wirtschaft, Wissenschaft und öffentlicher Hand. Der Geschäftsbereich, in dem ich als Projektleiter für personalisierte eLearning-Systeme arbeite, Future Applications and Media (FAME), ist insbesondere auf die komplette Wertschöpfungskette innovativer Applikationen und digitaler Medien fokussiert. Das umfasst alle Schritte von der Erstellung von Inhalten über deren Ausspielung bis hin zum individuellen Konsum auf den unterschiedlichen Endgeräten.

Da sich Benutzer bei der Aufnahme von Informationen und bei ihrer Interaktion mit den unterschiedlichen Medien stark voneinander unterscheiden, sollte sich auch die genutzten Anwendungen an deren Bedürfnisse anpassen. Ich beschäftige mich vor allem mit Lern-Management-Systemen, die diesen Personalisierungsaspekt in den Vordergrund stellen.

eLearning Journal: Ihr Vortrag auf der LEARNTEC 2017 thematisiert das Projekt „Smart Learning“. Was verbirgt sich hinter diesem Begriff und was sind die wichtigsten Eckpunkte dieses Projekts?

Christopher Krauß: Das Hauptziel des Smart Learning Projekts ist die bedarfsangepasste Aufbereitung von Lerninhalten als digitale Medien – beispielsweise mit textuellen Beschreibungen, Videos, Übungsaufgaben und Mini-Anwendungen, wie beispielsweise 360° Videos, im Wechsel. Wir haben festgestellt, dass Lernplattformen leider noch viel zu oft als simple Dateiablage für PDF-Dateien verwendet werden. Für den Zugang zu den neuen digitalen Medien haben wir eine eigene Plattform entwickelt. In Anlehnung an die Begriffe Smart Phone oder Smart TV, weist unsere Smart Learning-Plattform mehr Funktionen als ein herkömmliches Lern-Management-System auf. So versuchen wir beispielweise den individuellen Lernstand zu den angebotenen Einzelthemen zu ermitteln und diesen dem Kursteilnehmer zu präsentieren. So kann der Nutzer auf einen Blick sehen, was er oder sie noch bearbeiten muss oder gezielt nach Inhalten mit Lernschwächen suchen.

Im Mittelpunkt des BMBF-finanzierten Projekts steht insbesondere ein privat-finanzierter Weiterbildungskurs an der Handwerkskammer Berlin. In diesem Blended Learning-Kurs lassen sich ausgebildete Meister berufsbegleitend zum Gebäudeenergieberater weiterbilden. Allerdings setzen wir die Plattform auch für Online-Kurse, Workshops sowie die universitäre Lehre, beispielsweise in der Informatik, ein.

eLearning Journal: Was sind aus Ihrer Sicht die bedeutendsten Innovationen des Projekts?

Christopher Krauß: Jede Benutzeraktion in der App wird als xAPI Statement gespeichert und enthält Informationen über den Benutzer, den Lerninhalt und die Art der Interaktion – zum Beispiel, wenn der Benutzer die App geöffnet hat, eine Übungsfrage beantwortet wurde oder der Teilnehmer ein Video angesehen hat. So können wir für jeden einzelnen Inhalt, aber auch für ganze Themengruppen den Lernstand visualisieren, damit sich der Teilnehmer besser im Kurs orientieren und selbst einschätzen kann.

Die gleichen Daten verwenden wir aber auch für zwei weitere wesentliche Bestandteile der Plattform. Zum einen für die Auswertung durch die Dozenten mittels Learning Analytics. So kann das Lehrpersonal Feedback über den Gesamtfortschritt im Kurs bzw. Verständnisschwächen bei einzelnen Themen identifizieren. Zum anderen werden die Daten auch für die Berechnung von Lernempfehlungen verwendet, die den Teilnehmer in verschiedenen Kategorien aktiv auf Lernschwächen oder aktuelle Themen hinweisen.

eLearning Journal: Sie sprechen ein Lernempfehlungssystem an, welches Lerner mit Vorschlägen und Tipps aktiv in ihrem Lernprozess unterstützen kann.

Wie kann man sich das Lernempfehlungssystem genau vorstellen? Wie kann das System Wissenslücken ermitteln und Vorschläge machen?

Christopher Krauß: Das Lernempfehlungssystem stellt die Ermittlung des sogenannten Lernbedarfs in den Vordergrund. Das sind numerische Werte jedes Kursteilnehmers, die die Relevanz der entsprechenden Inhalte repräsentieren. Je höher der Lernbedarf eines Themas, desto eher sollte der Lernende dieses Thema bearbeiten. Die Smart Learning-Plattform präsentiert dann inhaltliche Empfehlungen für relevante Themen, um den Lernprozess effizienter zu gestalten.

Dabei werden auf der einen Seite Informationen berücksichtigt, die nur den Lerninhalt selbst betreffen. Dazu gehören beispielsweise Daten darüber, ob ein Inhalt prüfungsrelevant ist oder eine Lehrveranstaltung in nächster Zeit ansteht. Auf der anderen Seite fließen hier auch Informationen ein, die durch direkte Benutzerinteraktion gesammelt wurden. Beispielsweise, ob der Teilnehmer alle zu Grunde liegenden Inhalte bereits bearbeitet hat, wie er sich selbst in dem Themengebiet einschätzt, wie er in Übungen abgeschnitten hat oder wie viel des Inhalts bereits mit der App angesehen wurden und wie lange. Ein Alleinstellungsmerkmal ist der Vergessenseffekt, der auf Basis des Medientyps, dessen Umfang und Komplexität sowie der verstrichenen Zeit seit dem letzten Lernen Aufschluss darüber gibt, ob der Inhalt vermeintlich nicht schon wieder vergessen wurde.

Die Nutzer der App sehen dann allgemeine, aber auch thematische Empfehlungen in Kategorien wie: „Mit diesen Themen kannst du dich auf die nächste Lehrveranstaltung vorbereiten!“, „Hier hast du in Übungen noch nicht so gut abgeschnitten!“ oder „Das könntest du bereits vergessen haben!“.

Aktuell arbeiten wir noch an zwei weiteren Themen: Der Visualisierung der Empfehlungen als Lernpfade, welche sich automatisch an das individuelle Vorgehen beim Lernen anpassen und somit einen personalisierten roten Faden durch den Kurs darstellen. Außerdem wollen wir auf Basis der gesammelten Daten auch unterschiedliche Lerntypen klassifizieren, um bei Bedarf beispielsweise geeignete Lerngruppen zu empfehlen.

eLearning Journal: Welche Vorteile kann ein solches System Lernern bieten?

Christopher Krauß: Die Smart Learning-Plattform soll dem Nutzer ermöglichen, sich auf das Wesentliche zu konzentrieren – das Lernen – statt die Zeit bei der Suche nach dem nächsten Inhalt zu vertrödeln. Gerade wenn die Lehrmedien unterwegs, auf dem Smart Phone oder Tablet und in begrenzten Zeitfenstern abgerufen werden, hilft so ein adaptives System, welches aktiv mit Lernvorschlägen unterstützt. Alle Inhalte, ob in der Empfehlungsansicht, Suche oder der Kursstruktur, zeigen eine Kurzform des Lernfortschritts direkt unter dem Titel. So kann der Teilnehmer auch mehrere Inhalte miteinander vergleichen und sich schnell für das gerade passende Thema entscheiden. Eine abwechslungsreiche Präsentation unterschiedlicher Medientypen unterstützt zusätzlich die Konzentration und Wissensaufnahme.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich für unsere Informatik-Vorlesung „Advanced Web Technologies“ an der TU Berlin. Das Fraunhofer Team unterrichtet dort verschiedene Aspekte der Entwicklung personalisierter Web-Apps – beispielsweise HTML5, Medien-Präsentation auf verschiedenen Endgeräten und Personalisierung durch Empfehlungssysteme. Durch die Nutzung der Smart Learning-Plattform können die Studenten nun direkt Anwendungsbeispiele für diese Technologien – quasi am lebenden Objekt – ansehen, ausprobieren und damit lernen.

eLearning Journal: Zum Abschluss: Warum sollte man Ihren Vortrag auf der LEARNTEC 2017 auf keinen Fall verpassen?

Christopher Krauß: Ich werde vor allem Details der Empfehlungsberechnung, die unterschiedlichen digitalen Medien sowie die Ergebnisse aus den verschiedenen Kursen präsentieren. Wer diese Themen außerdem weiter vertiefen möchte, findet uns auch auf dem Fraunhofer Stand (Stand E68) in Halle 1.

LEARNTEC-Kongress

Vortrag:
Smart Learning: ein Lernempfehlungssystem für digitale Medien
Referentin: HChristopher Krauß, Fraunhofer FOKUS
Ort: Messe Konferenz Center | Konferenzraum 8/9
Zeit: Donnerstag | 26.01.2016 | 12:00 - 12:30 Uhr

KONTAKT

Fraunhofer FOKUS

Ansprechpartner:
Christopher Krauß
Senior Project Manager
Future Applications and Media

christopher.krauss(at)fokus.fraunhofer.de


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