Kategorie: Künstliche Intelligenz – Schwerpunkt: Datengestützte Assistenz

Innovative Technologien in der beruflichen Bildung
Wie VerDatAs den Weg für personalisierte Lernwelten in der beruflichen Bildung ebnet

Im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung wird die berufliche Weiterbildung zunehmend durch technologische Innovationen geprägt. Insbesondere in der beruflichen Bildung stehen Organisationen oft vor der Herausforderung, komplexe Lernumgebungen effizient zu gestalten und gleichzeitig individuelle Lernbedarfe zu berücksichtigen. Genau hier setzte das VerDatAs-Projekt an, das einen klaren Ansatz verfolgte: die Erweiterung des Digitalen Weiterbildungscampus durch innovative Werkzeuge, die sowohl Lehrende als auch Lernende gezielt im Lernprozess unterstützen sollen. Dabei lag der Fokus auf der Schaffung adaptiver und datengestützter Lernprozesse um auf individuelle Bedürfnisse der Nutzer einzugehen. Mithilfe modernster Technologien, wie künstliche Intelligenz (KI) und einer skalierbaren Infrastruktur, sollten flexible und praxisorientierte Lösungen entwickelt werden, die die digitale Weiterbildung nachhaltig fördern. Das Projekt bildete zudem die Grundlage für die nachfolgende Verlängerungsphase „Datengestützte Assistenz“, in dem die im Rahmen von VerDatAs entwickelten Werkzeuge in die produktive Umgebung integriert, erprobt und weiter optimiert wurden, um ihre Anwendung in der Praxis zu gewährleisten.

Die vimotion GmbH hat sich seit ihrer Gründung auf die Entwicklung innovativer, technologiebasierter Bildungsplattformen spezialisiert. Eines ihrer bedeutendsten Produkte ist der Digitale Weiterbildungscampus (DWC), eine zentrale Plattform für technikunterstütztes Lehren und Lernen, die auf dem Lernmanagementsystem (LMS) ILIAS basiert. Seit 2015 wird diese Plattform in Zusammenarbeit mit dem Ministerium für Kultur, Jugend und Sport des Landes Baden-Württemberg kontinuierlich weiterentwickelt und von über 250 Unternehmen sowie Bildungseinrichtungen genutzt.

Vor diesem Hintergrund arbeitete vimotion gemeinsam mit der Technischen Akademie Esslingen e. V., der Tu Dresden, der internetlehrer GmbH und dem ILIAS open source e-Learning e. V. im Verbundprojekt „VerDatAs“ daran, den digitalen Wandel in der beruflichen Bildung aktiv mitzugestalten. Dieses von 2021 bis 2024 im Rahmen des BMBF-Innovationswettbewerbs „INVITE – Digitale Plattform berufliche Bildung“ geförderte Projekt legte die Grundlage für die Verlängerungsphase in dem die entwickelten Werkzeuge in die Plattform des Digitalen Weitebildungscampus integriert wurden, um adaptives und KI-gestütztes Lernen praxisnah umzusetzen und zu erproben.

Lernbedarfe
Das VerDatAs-Projekt zielte darauf ab, den digitalen Wandel in der beruflichen Bildung aktiv zu unterstützen, indem es Weiterbildungseinrichtungen und Fachkräften innovative, digitale Werkzeuge bereitstellte. Ein zentrales Ziel war es, die Lehrenden und Lernenden in ihrem Weiterbildungsprozess durch nutzerorientierte, datensichere Lösungen zu unterstützen. Diese sollten nicht nur die technischen Anforderungen der digitalen Transformation erfüllen, sondern auch eine Anpassung der Lernformate und -inhalte an individuelle Lernbedarfe ermöglichen.

Ein wichtiger Aspekt des Projekts war die Weiterentwicklung eines innovativen Weiterbildungsraums für Fachkräfte in technischen Berufen, darunter Informatiker, Ingenieure und Quereinsteiger. Dazu wurde ein Selbstlernkurs zur Qualifikation „Elektrofachkraft für festgelegte Tätigkeiten“ entwickelt, der Mitarbeitende mit technischer Grundausbildung, aber ohne Elektrotechnikkenntnisse, den Zugang zu praxisnahen Lerninhalten erleichtern sollte.

Ein weiteres Ziel des Projekts war die Schaffung eines datengestützten Lernsystems, das sowohl Lehrende als auch Lernende unterstützt. Das System sollte Lernprozesse effizienter gestalten und kontinuierlich verbessern, indem es Schnittstellentechnologien und ein flexibles Framework nutzte. Durch diese offene Architektur konnte das System an unterschiedliche Bedürfnisse angepasst und stetig optimiert werden. Besonders wichtig waren die personalisierten Lernpfadempfehlungen, sowie die Integration eines KI-basierten Chatbots, die es ermöglichten, die Bildungsangebote gezielt auf den individuellen Lernstand der Teilnehmer abzustimmen. Die Echtzeitanalyse der Lernfortschritte gab Lehrende die Möglichkeit, die Bildungsangebote gezielt auf die individuellen Bedürfnisse der Lernenden anzupassen. So wurde eine dynamische und auf die Nutzer zugeschnittene Lernumgebung geschaffen.

Projektverlauf
Die Umsetzung des Projekts erfolgte in mehreren Phasen unter Einsatz agilen Projektmanagements. Die Meilensteine wurden gemeinsam mit allen Partnern festgelegt und mithilfe eines von der vimotion GmbH entwickelten Tools auf Basis des Digitalen Weiterbildungscampus kontinuierlich überwacht. Dieses Tool ermöglichte die Echtzeit-Verfolgung der Fortschritte und eine flexible Anpassung an unvorhergesehene Herausforderungen. Die ortsunabhängige Zusammenarbeit wurde durch Kommunikationswerkzeuge unterstützt, die eine effiziente Koordination über verschiedene Standorte hinweg ermöglichten.

In der Verlängerungsphase des VerDatAs-Projekts konzentrierte sich die Zusammenarbeit auf drei Kernpartner: die vimotion GmbH, die internetlehrer GmbH und die Technische Akademie Esslingen e. V. sowie auf den zusätzlichen Partner hiwentis. Der Fokus dieser Phase lag auf der praktischen Umsetzung der entwickelten Prototypen in produktive Umgebungen der beruflichen Bildung. Ziel war es, die „datengestützte Assistenz“ praxisnah zu erproben und weiterzuentwickeln. Besonders im Kurs „Elektrofachkraft für festgelegte Tätigkeiten“ wurden die neuen Technologien angewandt, um reale Szenarien abzubilden und die Einbindung der Ergebnisse in Bildungsprozesse sicherzustellen. Diese Phase ermöglichte eine direkte Übertragung der Forschungsergebnisse in die Praxis und steigerte die Relevanz und Anwendbarkeit der entwickelten Technologien.

Im Verlauf des Projekts sahen sich die Projektpartner mit mehreren technischen Herausforderungen konfrontiert. Die Problematik der Skalierbarkeit der Datenverarbeitung wurden durch den Einsatz eines Kubernetes-Clusters adressiert. Diese Maßnahme war notwendig, um die Stabilität und Leistungsfähigkeit des Digitalen Weiterbildungscampus bei der Erhebung und Verarbeitung von Lerndaten zu gewährleisten und eine zuverlässige Handhabung großer Datenmengen sicherzustellen. Eine weitere technische Herausforderung stellte die Erfassung der Lernstände bei den interaktiven H5P-Lernmodulen dar. Die hierfür erforderlichen komplexen Datenerfassungsprozesse ließen sich nicht problemlos in das bestehende System integrieren. Neue Algorithmen mussten entwickelt und bestehende angepasst werden, um die Datenerfassung zu optimieren. Einige dieser Algorithmen erwiesen sich als unpraktisch und mussten während der Projektumsetzung ersetzt werden.

Der Rollout des Projekts wurde zunächst durch eine gezielte Kommunikationsstrategie unterstützt, die sich vorwiegend an bestehende Mitglieder des Digitalen Weiterbildungscampus richtete. Durch verschiedene Kommunikationskanäle wurden die Nutzer kontinuierlich über den Fortschritt informiert und zur Nutzung der neuen Technologien motiviert. Die enge Einbindung der Technischen Akademie Esslingen e.V., die die entwickelten Komponenten bereits in der Praxis anwandte, trug maßgeblich zum erfolgreichen Rollout bei.

Projektergebnis
Das VerDatAs-Projekt konnte wesentliche Erfolge verzeichnen, die die berufliche Bildung nachhaltig beeinflussen. Durch die Weiterentwicklung des Digitalen Weiterbildungscampus wurden neue und innovative Werkzeuge integriert, die es ermöglichen, datengestützte Lernprozesse durchzuführen und die digitale Weiterbildung praxisorientiert zu unterstützen. Ein zentrales Ergebnis war die erfolgreiche Implementierung eines adaptiven, KI-gestützten Lernsystems, das auf die individuellen Bedürfnisse der Lernenden eingeht. Dieses System nutzt personalisierte Lernpfade, die durch kontinuierliche Datenanalyse optimiert werden, und unterstützt sowohl Lehrende als auch Lernende durch ein hohes Maß an Flexibilität. Besonders hervorzuheben ist außerdem die Skalierbarkeit der Plattform, die dank der Einführung eines Kubernetes-Clusters bis zu 500.000 Nutzer gleichzeitig bedienen kann. Diese Skalierbarkeit ist ein entscheidender Faktor, um die Plattform auch bei hoher Auslastung leistungsfähig zu halten.

Ein weiteres bedeutendes Ergebnis des Projekts war die Akzeptanz der entwickelten Tools bei den Zielgruppen. Sowohl Lehrende als auch Lernende bestätigten die Praxistauglichkeit der Lösungen, insbesondere im selbstgesteuerten Lernen. Die entwickelten Dashboards, Lernpfadempfehlungen und der KI-Chatbot zeigten sich in der Anwendung als wertvolle Hilfsmittel, die den Lernprozess aktiv unterstützen. Dies trug maßgeblich zum Lernerfolg bei und förderte die Nutzung der Plattform in verschiedenen Bildungseinrichtungen.

Die Nachhaltigkeit der Projektergebnisse wird durch die flexible Architektur der entwickelten Tools sichergestellt. Durch die offene Software-Architektur und das flexible Framework können die Lösungen kontinuierlich an neue Bedürfnisse angepasst werden. So kann das System auch zukünftig erweitert und für andere Anwendungsbereiche eingesetzt werden. Zudem erlaubt die Echtzeitanalyse der Lernfortschritte eine ständige Optimierung der Bildungsangebote, wodurch das Projekt langfristig zur Weiterentwicklung der beruflichen Bildung beiträgt.

Fazit
Im Verlauf des VerDatAs-Projekts stand die Entwicklung einer flexiblen und anpassungsfähigen Lernumgebung im Mittelpunkt, die den vielfältigen Anforderungen der beruflichen Bildung gerecht wird. Die Projektpartner verfolgten das Ziel, eine zentrale Lösung zu schaffen, die nicht nur den Lernenden individuelle Unterstützung bietet, sondern auch eine datengestützte Weiterentwicklung von Lerninhalten ermöglicht. Im Gegensatz zu fragmentierten Weiterbildungsansätzen konnte VerDatAs durch eine integrative Plattformstruktur alle wesentlichen Komponenten der beruflichen Bildung vereinen. In der Verlängerungsphase „Datengestützte Assistenz“ wurde zudem die praktische Integration und Evaluation der entwickelten Tools vorangetrieben, wodurch die langfristige Weiterentwicklung der Lernumgebung und ihre Anwendung in der Praxis sichergestellt wurden.

Für die beteiligten Bildungseinrichtungen bietet das Projekt eine solide Grundlage, die sowohl praxisnah als auch zukunftsorientiert ist. Die Möglichkeit, die Plattform flexibel an neue Anforderungen anzupassen und weiter auszubauen, garantiert eine nachhaltige Nutzung der entwickelten Lösungen. Die Projektergebnisse zeigen deutlich, dass gezielte technologische Innovationen eine zentrale Rolle bei der Weiterentwicklung der beruflichen Bildung spielen können. Vor diesem Hintergrund verleiht die Jury des eLearning Journals den Projektpartnern des VerDatAs-Projekts den eLearning AWARD 2025 in der Kategorie „Künstliche Intelligenz“ mit dem Schwerpunkt „Datengestützte Assistenz“. Herzlichen Glückwunsch!

Keytakeaways

Ausgangssituation:

• Zersplitterte Lernsysteme und fehlende Flexibilität in der beruflichen Bildung.
• Steigender Bedarf an maßgeschneiderten und praxisnahen Weiterbildungsangeboten.

Projektziel:

• Entwicklung einer skalierbaren, datengestützten Lernplattform mit KI-Unterstützung.
• Unterstützung von Bildungseinrichtungen und Lehrenden durch personalisierte Lernpfade.

Umsetzung:

• Zusammenarbeit verschiedener Partner zur Entwicklung und Integration von KI-gestützten Tools.
• Einsatz eines Kubernetes-Clusters zur Skalierung und flexiblen Anpassung der Plattform.

Messung:

• Auswertung von Nutzerinteraktionen und Feedback zur kontinuierlichen Optimierung.
• Hohe Akzeptanz und positive Rückmeldungen der Lernenden und Lehrenden als Erfolgsindikator.

Projektverantwortliche

Technische Akademie Esslingen e.V.
Michael Opitz
Geschäftsfeldleitung
michael.opitz@tae.de
73760 Ostfildern
An der Akademie 5
www.tae.de

vimotion GmbH
Dipl.-Math. Harald Grübele
CEO
info@vi-motion.de
74564 Crailsheim
Am Wiesenbach 24
www.vimotion.de

internetlehrer GmbH
Uwe Kohnle
CEO
info@internetlehrer-gmbh.de
76646 Bruchsal
Erfurter Str. 14
www.internetlehrer-gmbh.de

hiwentis
Gabriele Hildwein
Geschäftsführung
info@hiwentis.de
75447 Sternenfels
Maulbronner Str. 26
www.hiwentis.de