Der Hörsaal der Zukunft hat schlaue Tafeln

Elektronische Tafeln, so genannte Whiteboards, lösen in Universitäten und Schulen immer mehr die alten Kreidetafeln ab. Wissenschaftler der Universität des Saarlandes und der Freien Universität Berlin haben diese elektronischen Tafeln jetzt mit künstlicher Intelligenz voll gepackt. Sie können dadurch zum Beispiel mathematische Formeln vergleichen, diese in 3-D-Modellen direkt abbilden oder per Knopfdruck Computertomographie-Bilder aus großen medizinischen Datenbanken einspielen. Darüber hinaus lassen sich Vorlesungen genau dokumentieren und später im Internet abbilden. Die Forschungsarbeiten sind Teil des Projekts "E-CEL - eChalk und eLearning in der Mathematik und Medizin", in dem die beiden Universitäten seit zwei Jahren Technologien für den "Hörsaal der Zukunft" entwickeln.

Abb.: Die elektronische Tafel verknüpft mathematische Formeln mit Diagrammen und Videos. (Bild: bellhäuser - das bilderwerk)

Mathematiker der Saarbrücker Universität nutzen die elektronischen Tafeln zum Beispiel, um mathematische Formeln schnell in Schaubilder und Kurven zu verwandeln. Von Hand geschriebene Formeln lassen sich außerdem ganz mühelos mit komplexen Rechenmodellen abgleichen. Ein Computeralgebra-System, das solche aufwändigen Rechenverfahren automatisch berechnet, liefert dafür eine breite Datenbasis und hält graphische Darstellungen für ganz unterschiedliche mathematische Probleme bereit. Jede Handlung des Lehrenden wird außerdem genau dokumentiert, so dass die Studierenden später die Vorlesung über die Online-Plattform Clix Campus nacharbeiten können. Dort haben sie genau wie die Lehrenden Zugriff auf die Lernplattform ActiveMath, die unter anderem an der Saar-Uni und dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) entwickelt wurde. Darin sind eine Fülle von Übungsaufgaben und Erläuterungen zu mathematischen Problemen gespeichert, die Studierende im Selbststudium nacharbeiten können.

Die elektronische Tafel, die in der Mitte einer Hörsaal-Wand angebracht ist, wird seitlich durch zwei Projektionsflächen mit Beamern ergänzt. Alle Anwendungen können zwischen diesen drei Anzeigeflächen verschoben werden, auch jede beliebige Internet-Anwendung kann dort gezeigt werden. So hat zum Beispiel ein Medizin-Professor die Möglichkeit, eine Röntgenaufnahme aus einer großen Datenbank herauszusuchen und diese dann gleich daneben mit einem Computertomographie-Bild zu vergleichen. Die elektronischen Tafeln können außerdem durch 360-Grad-Kameras ergänzt werden, die rundum aufzeichnen, was im Hörsaal passiert. Künftig soll man damit die Möglichkeit erhalten, nach der Vorlesung die Videoaufzeichnung eines Fragestellers im Hörsaal mit den Reaktionen des Lehrenden und den Darstellungen an der Tafel passend in einem Video zu verknüpfen. Wer dann per Fernstudium die Vorlesung nachbereitet, erlebt das Geschehen im Hörsaal hautnah mit.

Jörg Siekmann, Informatik-Professor an der Universität des Saarlandes, und Christoph Igel, Leiter des Competence Centers "Virtuelle Saar Universität" haben das Forschungsprojekt in Saarbrücken geleitet. Beteiligt war außerdem Raul Rojas, Informatik-Professor an der Freien Universität Berlin.

Universität des Saarlandes


Weitere Infos:

• Competence Center "Virtuelle Saar Universität"
  http://www.uni-saarland.de/campus/fakultaeten/zentrale-einrichtungen/competence-center-virtuelle-saar-universitaet.html

AL