Künstliche Intelligenz und Hochschullehre

Künstliche Intelligenz findet in immer mehr Bereichen der Gesellschaft Anwendung, so auch in der Hochschullehre. Zumeist erfolgt dieser Einsatz derzeit noch experimentell, jeweils für einen begrenzten Kreis von Studierenden. In der virtuellen Session findet ein Austausch der Erfahrungen mit unterschiedlichen Ansätzen und Systemen sowie eine Vernetzung der Akteure statt.

Die Online-Veranstaltung wird durch den Virtuellen Campus Rheinland-Pfalz (VCRP) organisiert und durchgeführt. Die Veranstaltung findet im Rahmen des bundesweiten Projekts “Konzertierte Weiterbildungen zu künstlicher Intelligenz in der Hochschullehre” des Netzwerks Landeseinrichtungen für digitale Hochschullehre (NeL) statt und wird von der Stiftung Innovation in der Hochschullehre gefördert.

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Herausforderungen: MINT-Lehre  und Künstliche Intelligenz

Für die Hochschullehre in den MINT-Fächern (MINT steht für Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik) bietet der Einsatz generativer Künstlicher Intelligenz aufgrund der spezifischen Anforderungen, wie Exaktheit, logische Konsistenz, Formeln, Berechnungen usw., besondere Herausforderungen.

Andererseits können viele Standardaufgaben der klassischen MINT-Lehre durch fortschrittliche KI-Tools bereits automatisch gelöst werden. Daraus ergeben sich besondere Herausforderungen für die Gestaltung der Lehre in den MINT-Fächern.

So gehen auch die Meinungen über die Bedeutung von KI für die MINT-Lehre in der Presse und den sozialen Medien weit auseinander.

Herausforderungen annehmen

Eine Voraussetzung für den erfolgreichen Einsatz von KI in der Lehre ist es, die Stärken und Schwächen der nutzbaren Systeme zu kennen und die aktuell außerordentlich dynamische Entwicklung zu berücksichtigen. Dazu will dieses Webinar befähigen, indem es gesammelte Erfahrungen vor- und perspektivische Überlegungen zur Diskussion stellt.

Format

Das Webinar besteht aus drei Keynotes, gefolgt von einer Diskussion aller Teilnehmenden.  Die Keynotes werden gehalten von

• PD Dr. Malte Persike (RWTH Aachen)
• Harald Schilly (Wien, SageMath)
• Prof. Dr. Jörn Loviscach (Hochschule Bielefeld)

Den jeweils einstündigen Keynotes mit kurzer Diskussion zu den einzelnen Beiträgen folgt eine ausführliche Diskussion mit allen Teilnehmern zu den angesprochenen Fragen.

Zur Orientierung finden Sie unterhalb einen groben Fahrplan für die Veranstaltung:

• 09.00 Uhr | PD Dr. Malte Persike (RWTH Aachen): „Lehre einfach selber machen lassen – Der Einsatz generativer KI in Lehrveranstaltungen” (ca. 40 min Vortrag + 10 min Fragen/Diskussion)
  

– 5 min Pause –

• 10.00 Uhr | Harald Schilly (Wien, SageMath): „KI Sprachmodelle bei CoCalc” (ca. 40 min Vortrag + 10 min Fragen/Diskussion)

– 5 min Pause –

• 11.00 Uhr | Prof. Dr. Jörn Loviscach (Hochschule Bielefeld): „KI in der Mathematik-Lehre: Was geht, geht nicht, geht noch nicht?” (ca. 40 min Vortrag + 10 min Fragen/Diskussion)

– 5 min Pause –

• 12.00 Uhr | Diskussionsrunde
• 13.00 Uhr | Veranstaltungsende

Keynote PD Dr. Malte Persike (RWTH Aachen) „Lehre einfach selber machen lassen – Der Einsatz generativer KI in Lehrveranstaltungen”

Die Einführung innovativer Werkzeuge aus dem Bereich der Generativen KI sorgt für eine Disruption in der Hochschulbildung. Neben einer Vielzahl offener Fragen schaffen die Systeme vielfältige Möglichkeiten, um KI gewinnbringend für die Unterstützung des Lehrens, Lernens und Prüfens einzusetzen.

Der Vortrag gibt einen praxisnahen und anwendungsorientierten Einblick, wie Systeme wie ChatGPT effektiv in Studium, Lehre und Prüfung integriert werden können. Es werden praktische Szenarien durchgespielt, wie generative KI effektiv in Lehr- und insbesondere auch in Prüfungskontexte integriert werden können. Der Blick wird über die textgenerativen KI-Systeme wie ChatGPT hinaus erweitert, um eine große Bandbreite von Einsatzoptionen zu diskutieren. Der Workshop beleuchtet dabei nicht nur die Möglichkeiten, sondern auch die Herausforderungen und derzeitigen Grenzen KI-basierter Technologien.

Keynote Harald Schilly (SageMath, Wien) „KI Sprachmodelle bei CoCalc”

Harald Schilly schildert in seinem Vortrag wie die Integration von Sprachmodellen wie ChatGPT und Gemini bei der online Plattform CoCalc funktioniert. Auf dieser Plattform kann unter anderem mit Jupyter Notebooks gerechnet werden, bei denen Sprachmodellunterstützung eingebaut ist. Diese Plattform eignet sich auch zum Unterrichten.

Der Vortrag schildert, wie Sprachmodelle von Benutzern und Benutzerinnen in CoCalc verwendet werden können. Im zweiten Teil wird untersucht, wie gut diese Unterstützung durch Sprachmodelle angenommen wird, bzw. welche Varianten besonders hilfreich sind. Im dritten Teil werden di Hürden bei der Implementierung von Sprachmodellen in CoCalc besprochen. Der Vortrag schließt mit einem Ausblick auf zukünftige Entwicklungen.

Referent: Mag. Harald Schilly hat Mathematik an der Universität Wien studiert. Danach machte er sich selbständig und bietet Dienstleistungen im Bereich der Softwareentwicklung an. Besonders tief ist er in die Entwicklung von CoCalc involviert.

Keynote Prof. Dr. Jörn Loviscach (Hochschule Bielefeld): „KI in der Mathematik-Lehre: Was geht, geht nicht, geht noch nicht?”

Die jüngsten Entwicklungsschübe der Künstlichen Intelligenz haben lange erträumte Anwendungen vom automatischen Satz von geskribbelten Formeln über das Korrigieren von Klausuren bis hin zum interaktiven Generieren von Erklärungen und Übungsaufgaben realistisch werden lassen. In der täglichen Praxis mit der KI entdeckt man weitere Möglichkeiten, zum Beispiel Live-Übersetzungen für nichtmuttersprachliche Studierende und die KI als Taschenrechner mit komplexem handschriftlichen Input. Dieser Vortrag beleuchtet die Möglichkeiten und Grenzen einer Vielzahl von Anwendungen, oft aus Erfahrungen in der Lehre mit eigener experimenteller Software. Der Vortrag widmet sich abschließend der Frage, was man als Lernende*r und als Lehrende*r jetzt und bald noch „können“ muss.

Referent: Prof. Dr. Jörn Loviscach ist Professor für Ingenieurmathematik und technische Informatik an der Hochschule Bielefeld. Von Hause aus Physiker, war er zuvor Professor für Computergrafik an der Hochschule Bremen und davor Journalist, zuletzt als stellvertretender Chefredakteur bei der Computer-Fachzeitschrift c’t. Seine Forschungsinteressen liegen in der Mensch-Computer-Interaktion, in Techniken der Medienproduktion und in der computerunterstützten Lehre. Er ist Autor von mehreren Tausend Erklärvideos und von fünf massiven offenen Online-Kursen. Unter www.j3L7h.de finden sich seine offenen Materialien und sein Blog.

NetMath – Das Online-Mathematik Netzwerk in Rheinland-Pfalz

Das Netzwerk Online-Mathematik (NetMath) ist eine vom Virtuellen Campus Rheinland-Pfalz (VCRP) koordinierte, gemeinsame Initiative und Kooperation der rheinland-pfälzischen Hochschulen zur nachhaltigen Unterstützung, dem Ausbau und der Förderung der Online-Mathematik in Rheinland-Pfalz.

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Hinweis: Die zuvor in einzelnen Fällen erlebten Verzögerungen beim Anmeldevorgang sind nun behoben. Sollten dennoch unerwartete Schwierigkeiten bei der Anmeldung auftreten, wenden Sie sich gerne an Katharina Schell unter schell@vcrp.de.