EckenerBot – KI-gestütztes Lernen für den Schulalltag

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Veröffentlicht am 08.02.25

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Lesezeit: 4 Min

Die Eckener Schule suchte nach einer innovativen digitalen Lösung, um Schülern und Lehrkräften einen interaktiven Zugang zu Unterrichtsinhalten zu ermöglichen. Unser Ziel war es, eine maßgeschneiderte KI-Lösung auf Basis von ChatGPT zu entwickeln, die über die Moodle-Plattform eine effiziente und intuitive Lernunterstützung bietet. Der „EckenerBot“ wurde als Minimum Viable Product (MVP) konzipiert, um erste Erfahrungen mit einer KI-gestützten Q&A-Plattform im schulischen Kontext zu sammeln und den Unterricht nachhaltiger zu gestalten.

Von der Idee zur interaktiven Lernplattform

Vor Projektbeginn fehlte der Schule eine digitale Lösung, die es Schülern und Lehrkräften ermöglichte, mit KI-Technologie auf eine datengestützte Weise zu interagieren. Mit dem EckenerBot entstand eine Plattform, die Unterrichtsinhalte speichert, anonymisierte Schülerfragen analysiert und präzise Antworten auf Basis einer Vektordatenbank bereitstellt. Dadurch wurde eine effiziente Verwaltung und Nutzung von Lernmaterialien gewährleistet.

 

Die Anforderungen an das System waren hoch: Neben der Implementierung einer wissensbasierten Q&A-Plattform galt es, eine benutzerfreundliche Oberfläche zu schaffen, die sowohl für Schüler als auch für Lehrkräfte leicht verständlich ist. Zudem war es entscheidend, Datenschutzmaßnahmen wie die Anonymisierung von Chatverläufen zu implementieren.

Agile Umsetzung mit skalierbarer Technologie

Das Projekt wurde in mehreren Phasen umgesetzt – von der Konzeption über die technische Entwicklung bis hin zur schrittweisen Integration in die bestehende Moodle-Umgebung der Schule.

 

Die technische Umsetzung erfolgte auf Basis einer REST-API, die mit Flask entwickelt wurde. Das Frontend wurde als Moodle-Plugin unter Verwendung von PHP und JavaScript realisiert, um eine nahtlose Integration in die bestehende Schulplattform zu ermöglichen.

 

Ein zentraler Bestandteil war die Speicherung von Unterrichtsdaten in einer Vektordatenbank (Weaviate), die eine gezielte und präzise Antwortsuche auf Schüleranfragen ermöglicht. Zur sicheren und einfachen Bereitstellung wurde die Anwendung mittels Docker deployt, um eine flexible und skalierbare Infrastruktur zu gewährleisten.

 

Schritte der Umsetzung im Überblick:

  • Entwicklung einer REST-API zur Kommunikation zwischen Backend und Frontend.
  • Umsetzung eines leicht verständlichen UI/UX für Schüler und Lehrkräfte.
  • Einführung einer anonymisierten Speicherung von Chatverläufen zur Qualitätssicherung und Weiterentwicklung des Systems.
  • Testing und kontinuierliche Optimierung der Plattform auf Basis von Nutzerfeedback.

Herausforderungen und Lösungen

Während der Entwicklung zeigte sich, dass der ursprünglich geplante Fine-Tuning-Ansatz nicht optimal für den schulischen Kontext geeignet war. Stattdessen wechselten wir auf den Retrieval-Augmented Generation (RAG)-Ansatz, der es ermöglicht, Inhalte gezielt abzurufen und relevante Informationen aus vorhandenen Daten zu generieren.

 

Eine weitere Herausforderung bestand in der Vereinfachung des Lehrer-Frontends, da die ursprüngliche Version zu komplex für den praktischen Schulalltag war. Hier wurde in enger Zusammenarbeit mit den Lehrkräften ein reduziertes, intuitives Design entwickelt, das sich leicht in den Unterricht integrieren lässt.

Ergebnisse, die den Schulalltag bereichern

Mit der erfolgreichen Umsetzung des EckenerBots konnte eine funktionale und einfach bedienbare Lösung geschaffen werden, die Lehrkräften und Schülern einen echten Mehrwert bietet.

 

  • Effizientere Unterrichtsverwaltung: Dank der strukturierten Speicherung von Unterrichtsdaten können Lehrkräfte schneller auf Schülerfragen reagieren und gezielte Inhalte bereitstellen.
  • Erhöhte Interaktivität: Schüler erhalten durch die intelligente Chatbot-Technologie personalisierte Antworten, die ihnen helfen, Lerninhalte besser zu verstehen.
  • Datenschutzkonforme Nutzung: Anonymisierte Datenverarbeitung stellt sicher, dass alle Anforderungen an den Datenschutz erfüllt werden.

 

Die Plattform wurde von Schülern und Lehrkräften positiv aufgenommen, und die intuitive Navigation führte zu einer verbesserten User Experience.

Einzigartige Features des EckenerBots

Der EckenerBot hebt sich durch mehrere innovative Funktionen ab:

 

  • Benutzerdefinierte Prompts, die speziell auf schulische Inhalte abgestimmt sind, sorgen für präzise Antworten.
  • Integration in die Moodle-Plattform, wodurch ein nahtloses Nutzungserlebnis gewährleistet wird.
  • Vektordatenbank-Unterstützung, die eine intelligente Verarbeitung und Speicherung von Lerninhalten ermöglicht.

Ein durchdachtes Design für den Schulalltag

Das Design des EckenerBots wurde mit einem klaren Fokus auf Benutzerfreundlichkeit entwickelt. Ein sympathischer Avatar begrüßt die Schüler und leitet sie durch den Lernprozess, während das schlichte UX-Design sowohl Schüler als auch Lehrkräfte mit unterschiedlichem technischen Verständnis anspricht.

Besonders wichtig war die visuelle Balance zwischen modernem Look und Funktionalität – das Interface wurde so gestaltet, dass es mit den bestehenden Moodle-Strukturen harmoniert und dennoch eigenständig überzeugt.

Ein Blick in die Zukunft des digitalen Lernens

Der EckenerBot hat gezeigt, wie künstliche Intelligenz sinnvoll in den schulischen Alltag integriert werden kann. Die maßgeschneiderte Lösung bietet nicht nur eine verbesserte Interaktion mit Lerninhalten, sondern eröffnet auch neue Möglichkeiten für die effiziente Verwaltung von Unterrichtsmaterialien.

 

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