Einsatz von Sprachmodellen in der Lehre

Mit Künstlicher Intelligenz zu mehr Interaktivität – Lehre neu gedacht mit Sprachmodellen

Hintergrund und Zielsetzung
Moderne Hochschullehre steht vor der Herausforderung, Lerninhalte praxisnah, flexibel und interaktiv zu vermitteln. Besonders bei komplexen technischen Themen stoßen traditionelle Lehrmethoden an ihre Grenzen. Large Language Models (LLMs) bieten hier neue Möglichkeiten: Sie ermöglichen Studierenden, individuelle Fragen zu stellen, Aufgaben zu lösen und sich eigenständig mit Lerninhalten auseinanderzusetzen. Ziel ist es, durch den gezielten Einsatz von LLMs eine dynamische Lernumgebung zu schaffen, die den Lernerfolg steigert und praxisorientiertes Lernen fördert.

Projektinhalt
Am Lehrstuhl werden Open-Source-Sprachmodelle eingesetzt, die durch sogenanntes Finetuning um spezifische Inhalte der Lehrveranstaltungen erweitert werden. Diese maßgeschneiderten Modelle können in natürlicher Sprache interagieren und auf konkrete Fragestellungen eingehen. Ein Beispiel ist ein virtueller Rundgang über eine Kläranlage: Studierende erkunden die Anlage anhand von Fotos und erhalten durch das LLM individuelle Rückmeldungen. Ergänzt wird dies durch Aufgaben und Materialien, die eine aktive Auseinandersetzung mit den Inhalten fördern.

Vorgehensweise
Die Entwicklung beginnt mit der Auswahl geeigneter Lehrinhalte, die in verständlicher Sprache für das LLM aufbereitet werden. Diese Inhalte werden in das Modell integriert und in eine benutzerfreundliche Plattform eingebunden, die auf verschiedenen Endgeräten genutzt werden kann. Neben der Beantwortung von Fragen ermöglicht das System auch die Erstellung von Aufgaben in Echtzeit, die an das Vorwissen der Lernenden angepasst sind. Perspektivisch ist der Einsatz von Gamification-Elementen geplant, um die Interaktion weiter zu fördern. Ein weiterer Vorteil: Da LLMs viele Sprachen verstehen und verwenden können, ist eine mehrsprachige Nutzung der Lernumgebung ohne zusätzlichen Aufwand möglich – alle Inhalte stehen damit auch internationalen Studierenden direkt zur Verfügung, ohne dass separate Übersetzungen nötig sind.

Erwarteter Nutzen
Durch den gezielten Einsatz von LLMs entsteht eine innovative Lehrform, die Studierende individuell unterstützt, das Verständnis komplexer Themen vertieft und selbstständiges Lernen fördert. Die flexible Anpassung an verschiedene Niveaustufen, die orts- und zeitunabhängige Nutzung sowie die praxisnahe Einbindung in Lehrveranstaltungen machen LLMs zu einem zukunftsweisenden Instrument für die akademische Ausbildung. Gleichzeitig wird die Motivation der Studierenden gesteigert, und es eröffnen sich neue Wege der Wissensvermittlung.

Ansprechpartner: Thorsten Mietzel, Marcel Simon