Künstliche Intelligenz (KI) kann uns buchstäblich eine Lektion erteilen. Während Datenanalysten maschinelle Lernmodelle trainieren, können diese gut trainierten Modelle eine wichtige Rolle bei der weiteren Wissensvermittlung an Schüler/innen weltweit spielen. Nach Jahren des traditionellen Lernens ist die Bildungsindustrie endlich dabei, die Monotonie des theoretischen Lernens zu durchbrechen.
Mit den Fortschritten in den Bereichen KI und maschinelles Lernen wenden sich Pädagogen auf der ganzen Welt neuen adaptiven Formen der Wissensvermittlung zu. Einrichtungen von der Grundschule bis zur Universität nutzen KI, um komplexe Themen wie Naturwissenschaften, Biologie und Technologie zu vermitteln. Insbesondere in diesen schwierigen Zeiten, in denen es zu beispiellosen Engpässen kommt, verzeichnen KI-Dienstleister eine starke Nachfrage nach virtuellen Assistenten, virtuellem Nachhilfeunterricht und automatisierten Verwaltungslösungen, um den Lernerfolg der Schüler/innen zu verbessern.
Sehen wir uns einige der effektivsten und effizientesten Möglichkeiten an, künstliche Intelligenz in Bildungssysteme und -prozesse zu integrieren.
4 wichtige Anwendungen Künstlicher Intelligenz im Bildungsbereich
Automatisierung von administrativen Aufgaben
Wenn künstliche Intelligenz etwas besonders gut kann, dann ist es die Automatisierung von sich wiederholenden Aufgaben, die viel Zeit und Mühe erfordern. Im Bildungswesen gibt es eine Reihe von Aufgaben, die nicht im Klassenzimmer anfallen, aber letztlich zur Qualität der Bildung beitragen.
Bevor wir uns ansehen, wie KI den Verwaltungsbereich des Bildungswesens verändern kann, werfen wir einen Blick auf einige der lästigsten Verwaltungsaufgaben im Bildungssystem.
- Verwaltung von Schülerakten und Papierkram
- Verwaltung von Finanzbudgets und Mittelzuweisungen
- Personalverwaltung und -management
- Lehrmaterialien organisieren
Verwaltung der Schulinfrastruktur und der Stromversorgung usw.
Bildungsadministratoren auf der ganzen Welt beginnen, Robotic Process Automation (RPA) in ihren Organisationen einzusetzen, um Prozesse zu beschleunigen und zu optimieren. RPA kann die Bewerbungsformulare der Schüler/innen prüfen und auswerten, die Eignungskriterien bewerten und sie in qualifizierte und nicht qualifizierte Bewerber/innen einteilen.
Neben den administrativen Aufgaben kann RPA im Bildungsbereich auch den Schulalltag automatisieren, z.B.
- Anwesenheitserfassung und Pflege von Jahresberichten
- Führen von täglichen Beurteilungen und Fortschrittsberichten
- Planung von Schulausschusssitzungen
- Bearbeitung finanzieller Transaktionen wie Schulgebühren und Rechnungen
- Planung von Bildungsveranstaltungen
Die unmittelbaren Vorteile der Integration von RPA in Bildungssysteme sind niedrigere Betriebskosten, höhere Effizienz und gesteigerte Produktivität. Globale Analysten berichten, dass die ersten Anwender von RPA im Bildungsbereich ihre Prozesse um fast 20 % verbessern konnten.
Bereitstellung intelligenter Inhalte
In diesen unsicheren Zeiten, in denen alles, von der Industrie bis zum Bildungswesen, durch einen unaufhaltsamen Virus zum Stillstand gebracht wird, sind adaptive Dienste das Gebot der Stunde. Adaptive Bildungsinitiativen wie Fernunterricht und Smart Classes entwickeln sich zu starken Pfeilern, um das Lernen im Klassenzimmer zu personalisieren.
Die starke Nachfrage nach virtuellen Kursen und die Digitalisierung von Schulbüchern haben jedoch die Arbeitsbelastung von Lehrkräften und Verwaltungspersonal bei der Bereitstellung digitaler Inhalte enorm erhöht.
KI kann Lehrkräfte bei der Digitalisierung von Schulbuchinhalten in strukturierte Online-Inhalte mit optischer Zeichenerkennung (OCR) unterstützen. Die herkömmliche Technologie kann nun durch Algorithmen des maschinellen Lernens unterstützt werden, um Informationen aus strukturierten und unstrukturierten physischen Dokumenten, Büchern usw. zu extrahieren. Darüber hinaus können OCR-Systeme mit Hilfe von maschinellem Lernen editierbare und durchsuchbare digitale Kopien von Lernmaterialien erstellen, um das Online-Lernen zu erleichtern.
Mit KI-gestützter OCR und Technologien zur Verarbeitung natürlicher Sprache können Bildungsanbieter verschiedene Arten intuitiver intelligenter Inhalte erstellen, z. B.
- Digitalisierte Studienführer mit Kapitelzusammenfassungen
- themenzentrierte Multiple-Choice-Fragen und Übungstests
- Cloud-basierte interaktive Lernanwendungen und -plattformen
- KI-basierte Content-Engines für die Unterrichtsplanung und mehr
- Vereinfachtes und spielerisches Lernen, um komplexe Themen mit 3D-Visualisierungen zu erklären, und vieles mehr.
Neben OCR und NLP treiben auch andere KI-Technologien wie maschinelles Lernen und Deep Learning Videoanalyselösungen voran, um Schüler/innen von entfernten Standorten aus zu überwachen. Bei Videokonferenzen und Videovorlesungen kann KI die Lehrkräfte dabei unterstützen, ununterbrochen Videos an Schüler/innen an entfernten Standorten zu übertragen, um die Erreichbarkeit zu verbessern.
Personalisierung von Lernerfahrungen
Personalisierung ist zu einem Schlagwort für die meisten globalen Industrien geworden, einschließlich E-Commerce, Videostreaming, Wohnkultur, Immobilien und mehr. Im Bildungsbereich spielt die Personalisierung eine wichtige Rolle bei der Verbesserung des Lernprozesses für Schüler und Lehrer.
Dank ihrer Fähigkeit, Muster zu analysieren, kann die künstliche Intelligenz dynamische Lernstile von Schülern ableiten und maßgeschneiderte Lernmaterialien entwickeln. Modelle des maschinellen Lernens können individuelle Lernprofile für jeden Schüler erstellen, um virtuelle Lernmodule mit automatisierten Bewertungs- und Benotungsfunktionen zu entwickeln.
Für die praktische Umsetzung kann personalisiertes Lernen in die folgenden vier Arten von Techniken unterteilt werden
- Adaptives Lernen: Hier analysieren KI und maschinelle Lernmodelle die individuellen Bedürfnisse der einzelnen Lernenden und weisen ihnen spezifische Tutoren oder digitale Ressourcen zu.
- Individualisiertes Lernen: Die KI kann das Lerntempo automatisch an die Bedürfnisse der einzelnen Schüler/innen anpassen, vom umfassenden Lernen bis hin zum schnellen Auffrischen.
- Differenziertes Lernen: Beim differenzierten Lernen kann die KI den Lernansatz anpassen, d.h. Laptops, Tabs, Videos und Übungsmöglichkeiten vorschlagen, die auf die Umgebung der Schüler/innen abgestimmt sind.
- Kompetenzbasiertes Lernen: Bei dieser letzten Art des Lernens werden die Schüler/innen dazu angeregt, ihre Kompetenzen unter Beweis zu stellen, indem sie kollaborative Lernplattformen aufbauen, auf denen ihre Mitschüler/innen an ähnlichen Aufgaben und Aktivitäten teilnehmen können.
Unterstützung der Schüler mit virtuellem Tutor
Während die Welt gegen den Ausbruch von COVID-19 kämpft, haben Lehrkräfte und Schüler/innen Mühe, sich an die neue Normalität des virtuellen Unterrichts anzupassen. Während die Wissensvermittlung durch Roboter noch eine ferne Vision ist, entwickeln sich virtuelle Tutorien und Anleitungen zu beeindruckenden Alternativen.
Mit den bedeutenden Entwicklungen in der 3D-Visualisierung und im kreativen Bereich gewinnt der neue Trend, 3D-Avatare von Lehrkräften zu erstellen, an Dynamik.
Virtual Reality und Augmented Reality, kombiniert mit intelligenter Software, schaffen menschenähnliche Lehrerfiguren, die in der Lage sind:
- mit dem Schüler wie echte Lehrer agieren und interagieren können
- auf Schüler in einer natürlichen, menschenähnlichen Weise zu reagieren
- die Aufmerksamkeit der Schüler mit kritischem Denken und anspruchsvollen Fragen zu fesseln
Diese virtuellen Tutoren sind in der Lage, schnelle Bewertungen und Rückmeldungen in einer schülerfreundlichen Sprache zu geben, um die Leistungen zu verbessern. Darüber hinaus können virtuelle Tutoren Quizfragen im Gesprächsstil einsetzen, um die Schüler/innen zu motivieren und zum Lernen zu bewegen. Personalisierte Ratschläge, Tipps und Lernanleitungen sowie die Verfügbarkeit rund um die Uhr machen virtuelles Tutorsystem zu einer sehr effektiven KI-Lösung für den Bildungssektor.
Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Integration künstlicher Intelligenz in den Bildungssektor die Art und Weise, wie Wissen vermittelt und konsumiert wird, revolutioniert.
Durch die Automatisierung administrativer Aufgaben schafft KI wertvolle Zeit, in der sich Lehrkräfte auf den Unterricht konzentrieren können. Sie bietet intelligente Content-Lösungen, die herkömmliche Bücher in interaktive digitale Formate umwandeln und Bildung leichter zugänglich machen als je zuvor.
Personalisierte Lernerfahrungen sind nicht länger ein Luxus, sondern eine sich schnell entwickelnde Norm, die den Schüler maßgeschneiderte Bildungswege bietet, die auf ihre individuellen Bedürfnisse zugeschnitten sind.
Und vielleicht am wichtigsten: Wenn die physische Anwesenheit im Klassenzimmer nicht mehr möglich ist, springt KI ein und füllt die Lücke mit virtuellen Tutoren, die einen Hauch von menschlicher Interaktion und personalisiertem Unterricht bieten.
Der Wandel, den die KI in der Bildung herbeiführt, ist nicht nur ein vorübergehender Trend, sondern eine tiefgreifende Entwicklung, die verspricht, die Lernerfahrungen und -ergebnisse weltweit zu verbessern und hochwertige Bildung für alle zugänglich zu machen. Während wir uns weiterhin durch Herausforderungen und Übergänge navigieren, erweist sich KI als unverzichtbarer Verbündeter der Bildung, der Türen zu innovativen Möglichkeiten öffnet und die Zukunft des Lernens gestaltet.