IFeL-Projekte

Das Institut für Fernstudien und E-Learningforschung (IFeL) ist in vier Forschungsbereichen tätig: personalisiertes und adaptives Lernen, Emotionen beim Lesen und Lernen,  Virtual Reality und Fernstudium  und Learning Analytics. Methodisch setzen wir uns auf den Einsatz von designbasierter Forschung, künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen. Wir wenden klassische statistische Ansätze und verschiedene Messinstrumente wie Logfile-Analyse, Eye Tracking, Face Reading usw. an.

SAFI – Softwarebasierte Analyse und Förderung sozialer Integration

Kinder lernen besser, wenn sie sich in der Schule wohlfühlen und sich zugehörig und akzeptiert fühlen. Soziale Beziehungen, das Wohlbefinden und das Klassenklima spielen dabei eine zentrale Rolle. SAFI ist ein gemeinsames Projekt der PH-Bern, Uni Bern und Berner Fachhochschule gefordert durch den BeLEARN Booster Fonds.

Das Ziel des Projekts ist es, Lehrpersonen bei der Förderung dieser Aspekte zu unterstützen und ein soziales Klimamonitoring zu entwickeln. Dies soll den Lehrpersonen ermöglichen, Aspekte wie Schüler:innenbeziehungen, -wohlbefinden und das Klassenklima systematisch zu erfassen, zu visualisieren und Entwicklungen im Zeitverlauf sichtbar zu machen, damit sie kooperative, wertschätzende und sichere Klassenräume für Kinder schaffen können. 

Die FFHS ist ein Kooperationspartner in diesem Projekt. Die Expertise der FFHS wird insbesondere für Usability-Fragen und die Implementierung technologiebasierter Lösungen genutzt.

Kontakt: Dr. Sergej Wuethrich, Projektleiter (PH Bern), Dr. Christof Imhof, Victoria Mirata (FFHS)

Dauer des Projekts: 2023 - 2024

INTEAM+: Grundstein zur Verbesserung der INterprofessionellen TEAM-Schulungen mit Virtual Reality und adaptivem Lernen

INTEAM+ ist ein gemeinsames Forschungsprojekt der FFHS, dem Inselspital Bern, und der Berner Fachhochschule, gefördert durch den BeLEARN Booster Fonds. Das Ziel des Projekts ist es, ein auf Virtual Reality (VR) basierendes interprofessionelles Teamkommunikationstraining (Ergebnis des von BeLEARN finanzierten Projekts INTEAM) zu erweitern. Es wird untersucht, inwiefern das bestehende Training mit Learning Analytics kombiniert werden kann, um das Leistungsfeedback zu bereichern, was eine entscheidende Komponente jedes Trainings darstellt.

Das Projekt unternimmt die Vorarbeiten für die Integration eines personalisierten und adaptiven Lernsystems, das auf objektiven Leistungsmarkern basiert. Ein differenzierteres Lernfeedback hat das Potenzial, das Lernergebnis zu verbessern, die Nachbesprechung der Trainings zu erleichtern, die Motivation zu steigern und weitere Lernaktivitäten zu steuern.

Kontakte:Dr. Ioan-Sorin Comsa, Dr. Ivan Moser

Dauer des Projektes: 2023 - 2024

SAMBA: Fähigkeiten und Einstellungen durch maschinenbasierte adaptive Aufmerksamkeitsführung

SAMBA (Skills and Attitudes through Machine-Based Adaptive Attention Guidance) ist ein vom SNF finanziertes Projekt (Link: https://data.snf.ch/grants/grant/215141 ), das von einer schweizerisch-südafrikanischen Forschungsgruppe durchgeführt wird. Es verfolgt das ambitionierte Ziel, die individuellen Fähigkeiten und Einstellungen von Studierenden auf effiziente Weise mittels einer KI-Lernumgebung mit Maschine Learning basierten Algorithmen weiterzuentwickeln.

Der Schwerpunkt liegt dabei auf der gezielten Lenkung und Steigerung der Aufmerksamkeit sowie der automatischen Anpassung der Lernumgebung an die persönlichen Bedürfnisse der Studierenden,  um die Selbststeuerung der Lernprozesse zu optimieren. Das innovative Konzept wird in zwei spezifischen Kursen an drei verschiedenen Universitäten getestet.

Kontakte: Prof. Per Bergamin, Dr. Ioan-Sorin Comsa

Dauer des Projektes: 01.06.2023 - 31.05.2026

Adaptives Lernen mit Moodle – Künstlich intelligent!

Auf der Basis der Erfahrungen mit der Entwicklung und Gestaltung von regelbasierten adaptiven Instruktionsdesigns (siehe Projekt adaptives Lernen mit Moodle), möchten wir neu adaptives Feedback basierend auf künstlicher Intelligenz ermöglichen.

Für dieses Pilotprojekt – abgekürzt ALMoo KI – haben wir zwei Module an der FFHS ausgewählt:

Einerseits soll in Online-Rechenaufgaben verschiedener Module des Bereichs «Accouting and Finance» bei Fehlern, Feedback zu den entsprechenden Fehlkonzepten gegeben werden.

Andererseits sollen in einem Modul der Gesundheitspsychologie Antworten zu offenen Online-Fragen automatisch korrigiert werden.

Trainiert wird der Algorithmus (das neuronale Netzwerk) jeweils anhand manuell eingegebener Kategorisierungen und Fehlerkorrekturen von Antworten durch die Dozierenden. Dadurch soll der Algorithmus später in der Lage sein, in Echtzeit die Antworten der Studierenden in richtig und falsch einzuordnen und ggf. das zugrundeliegende Fehlkonzept zu erkennen und Lernempfehlungen abzugeben.

Forschungsfragen sind hierbei neben der Machbarkeit dieses automatischen Feedbacks auch die Auswirkungen auf das Lernverhalten und die Akzeptanz durch die Studierenden.

Dieses Projekt führen wir in Zusammenarbeit mit der Zürcher Firma Taskbase und entsprechenden Fachdozierenden durch.

Kontakt: Prof. Dr. Per Bergamin

Dauer des Projektes: 2019 – 2022

MOOC – Technology Based Adaptive Learning

Unser MOOC mit dem Titel «Technology Based Adaptive Learning», übersetzt «technologie basiertes adaptives Lernen», soll einen Überblick über das Thema verschaffen.

Jede Woche wird ein anderer Aspekt dieses Themas bearbeitet. Diese Themen reichen von adaptive Lern-Systemen über “Learning Analytics” zu didaktischen Fragestellungen. Der MOOC ist als Teil des UNESCO Lehrstuhls im personalisierten und adaptiven Fernunterricht und der Öffnung von Bildung für alle.

Dieses Projekt führen wir in Zusammenarbeit mit der Zürcher Firma Taskbase und entsprechenden Fachdozierenden durch.

Kontakt: Prof. Dr. Per Bergamin

Dauer des Projektes: 2019 – 2022

Learning in Adaptive, Self-directed, Scaffolded and Inquiry-based Environments (LASSIE)

Problembasiertes Lernen hat sich als erfolgreiche Unterrichtsstrategie erwiesen, die das fachübergreifende Lernen insbesondere in den naturwissenschaftlichen Curricula fördert. Einer der Gründe für dessen Erfolg ist die Art und Weise, wie elektronische Lernumgebungen das fachübergreifende Lernen unterstützen, indem sie die Lernenden motivieren, ihre eigenen Antworten aus ihrer Forschung zu generieren.

Dieses Projekt hat zum Ziel, ein adaptives Frage- und Scaffolding-System während des problembasierten Lernens zu entwickeln sowie eine bessere personalisierte Erfahrung zu ermöglichen, damit selbstgesteuertes Lernen gefördert werden kann. In eine adaptive Lernumgebung integriertes problembasiertes Lernen kann die Vorteile bringen, die sowohl das adaptive System als auch das selbstgesteuerte Lernen bieten. Diesem Ansatz folgend, zielt adaptives Lernen darauf ab, die Studierenden zu befähigen, ihre eigenen Forschungsfragen zu stellen und die Verantwortung für ihr eigenes Lernen zu übernehmen.

Zusammenarbeit mit Dr. Donnavan Kruger von der North-West University of South Africa.

Kontakt: Dr. Egon Werlen, Donnavan Kruger

Dauer: 2020 – 2022

ProkraSSS (Prokrastination, Selbstgesteuertes Lernen und Selbstwirksamkeit im Sport)

ProkraSSS steht für Prokrastination, Selbstgesteuertes Lernen und Selbstwirksamkeit im Sport. In diesem Projekt geht es um die Frage, wie man Aufschiebeverhalten im Online-Studium vorhersagen kann. Aufschiebeverhalten kann sowohl positiv als auch negativ sein. Die negative Variante ist als Prokrastination bekannt und äussert sich als das irrationale Aufschieben wichtiger Dinge. Positives Aufschiebeverhalten wird bewusst als Planungsstrategie fürs Lernen eingesetzt.

In einer Vorstudie an der FFHS wurde untersucht, ob diese Vorhersage anhand einer Mischung subjektiver und objektiver Faktoren gemacht werden kann. Bei den subjektiven Faktoren handelte es sich um Selbstwirksamkeit, selbstgesteuertes Lernen, Prokrastination und bewusstes Aufschieben. Die objektiven Prädiktoren waren klickbasierte und zeitliche Logdaten aus Moodle, d.h. die Anzahl Klicks pro Einsendeaufgabe bzw. Klicks auf relevante Kursaktivitäten sowie der zeitliche Abstand zwischen dem ersten Klick auf eine Aufgabe und deren Einreichung. Die Resultate zeigen, dass objektive Faktoren das Aufschiebeverhalten, d.h. Einhalten des Abgabetermins, besser voraussagen können als solche mit subjektiven Faktoren. Dies unterstreicht die Wichtigkeit von Logdaten in der Erkennung von Aufschiebetendenzen. Die Genauigkeit der Voraussage beträgt dabei bis zu 75%.

In einer Folgestudie wird die Untersuchung mit Sportstudierenden an der North-West University in Potchefstroom, Südafrika, wiederholt und mit Interviewdaten erweitert.

Kontakt: Christof Imhof

Projektdauer: 2019-2021

Delphi Studies on Technology-Based Learning

Im Rahmen des UNESCO-Lehrstuhls für Personalisiertes und Adaptives Lernen führen wir Delphi-Studien in verschiedenen Organisationen durch und helfen, effektive Strategien im Bereich des technologiebasierten Lernens zu entwickeln.

Die Delphi-Methode ist eine Forschungsmethode, die darauf abzielt, Gutachten und deren Begründungen zu einem bestimmten Thema zu sammeln. Sie ermöglicht es, ein komplexes und undefiniertes Thema systematisch, kollaborativ und iterativ anzugehen. Die Delphi-Methode wird z.B. für Zukunftsprognosen, Entscheidungsfindungen oder zur Bestimmung von Strategien eingesetzt. Derzeit wird an der North West University of South Africa und der Fernfachhochschule Schweiz eine Delphi-Studie durchgeführt, um Forschungsstrategien zu definieren, die die Umsetzung von personalisiertem und adaptivem Lernen in beiden Organisationen fördern und eine Forschungsstrategie des UNESCO-Lehrstuhls für gemeinsame Forschungsaktivitäten weiterentwickeln soll.

Kontakt: Victoria Mirata

Dauer: ab 2017 

Ambiente in Ascolto (AmAs) - die Umwelt im Gehör

Im Projekt Ambiente in Ascolto (AmAs) - die Umwelt im Gehör - entwickelt das Dipartimento formazione e apprendimento der SUPSI zusammen mit dem IFeL / UNESCO Lehrstuhl für personalisiertes und adaptives Fernstudium einen adaptiven Kurs für Lehramtskandidaten und Lehrpersonen in der Schweiz (SUPSI) und Brasilien (Universität von Caxias do Sul).

Der Kurs wird in einem Blended Learning Ansatz Online und in Präsenz angeboten und enthält adaptive Aufgaben. Adaptiv bedeutet in diesem Zusammenhang, dass sich beispielsweise die Aufgabenschwierigkeit an die Kompetenzen der Lernenden anpassen. Der Kurs wird in Italienisch und Portugiesisch erstellt und soll die jeweilige Kultur des Landes mitberücksichtigen. Ziel ist es bei den Teilnehmenden die “Lesefähigkeiten der Umgebung” zu fördern. 

Am IFel wird auf der Basis eines Design-based-Research-Ansatzes, das adaptive Instruktionsdesign erstellt und der Kurs evaluiert. Besondere Aufmerksamkeit erhalten dabei eine  interaktive Landkarte mit Tonaufnahmen und die Emotionen, die die entsprechenden Stimuli im Kontext des Lernens auslösen. Hintergrund des Projektes ist es, die Fachdisziplinen der Naturwissenschaften, Geschichte, Geographie, Musik und bildende Kunst zusammenzubringen. Die interaktive Karte mit Tonaufnahmen dient als Arbeitsmaterial und der Verbreitung des Projektes. Das Projekt wird von Movetia unterstützt.

Kontakt: 
FFHS: Dr. Egon Werlen / SUPSI: Prof. Dr. Lorena Rocca

Dauer des Projektes: 2019-2022 (August) 

SpeeTex

Unsere Studierenden schreiben regelmässig Arbeiten, beantworten Fragen sowie Aufgaben schriftlich. Mit SpeeTex (Speech to Text) wollen wir untersuchen, für welche Aufgaben und für welche Studierenden es von Vorteil ist, Texte zu sprechen statt zu schreiben. Wir arbeiten mit dem Walliser Unternehmen recapp IT AG (https://recapp.ch) zusammen.

Die gesprochenen Texte werden automatisch in Text übersetzt. Die Studierenden können die transkribierten Sprachaufnahmen lesen und bei Bedarf korrigieren. In einer Vorstudie untersuchen wir die technologische Machbarkeit und die Reaktionen der Studierenden auf diese neue Art Aufgaben. Wir messen die Akzeptanz der Speech-to-Text Aufgaben bei Studierenden und Dozierenden sowie die Usability und Vorhersagekraft auf die Leistung. In einer späteren Phase werden wir Kognitionen und Emotionen in den automatisch transkribierten Texten analysieren.

Zusammenarbeit mit recapp IT AG in Visp

Kontakt: Dr. Egon Werlen

Dauer: 2020 – 2022