Zielsetzung des Projekts und Forschungsfragen

Ziel des Projekts ist es, die immensen Möglichkeiten und potenziellen Einsatzszenarien von Professional Teaching Digital Twins insbesondere für die Hochschulbildung, aber auch für die Gesellschaft auszuloten, jedoch gleichzeitig zusätzlich die Herausforderungen und Gefahren einer derartigen Entwicklung zu identifizieren und zu bewerten.

Relevant hierbei sind drei grundlegende Erkenntnisstränge:

1. Wahrnehmung und Akzeptanz von Professional Teaching Digital Twins im Hochschul-Kontext:
   Wie werden digitale Kopien einer Lehrperson von Studierenden wahrgenommen und akzeptiert?
   Gibt es einen (deutlichen) Unterschied in der Wahrnehmung von „echter“ Persönlichkeit der Hochschullehrkraft und dem digitalen Abbild?
   
   
2. Potenziale und Gefahren
   Welche Potenziale und Gefahren bieten sich durch den Einsatz ein Digital Twins in der Hochschullehre und bei Prüfungen?
    
3. Anwendungsfälle und Unterstützung beim Lehren und Lernen: 
   In welchen unterrichtlichen Szenarien sehen Dozierende und Studierende eine sinnvolle Lernunterstützung durch Digital Twins und warum?

Die Ausarbeitung und die Umsetzung der Konzeption sowie die praktischen Einsatzszenarien erfolgen dabei in enger Abstimmung mit vorhandenen internen Abteilungen (z.B. ProLehre InnoLab), die in relevanten Themengebieten arbeiten, um die vorhandene Expertise zu bündeln. Die Erkenntnisse werden entsprechend publiziert, um die TUM in diesem bisher vollständig unbeforschten Terrain möglichst zeitnah als initialen und internationalen Impulsgeber zu positionieren. Eine Skalierung und ein möglicher Einbezug in den Hochschulbetrieb könnte dann ein zukünftiger und konsequenter Schritt sein.

Szenarien für den praktischen Einsatz

Als Testszenarien für den Einsatz der Digital Twins wurden verschiedene Szenarien konkretisiert:

1. Großkohorte Hörsaal: (Kleine) Teile einer Vorlesung werden im Hörsaal (z.B. mit Hilfe einer Holo-Box) durch den Digital Twin erklärt oder es werden Folien erläutert.
2. Großkohorte Online: (Kleine) Teile einer Vorlesung werden online (z.B. in Zoom) durch den Digital Twin abgewickelt.
3. Lerngruppe Seminarraum: Der Digital-Twin unterstützt eine Lerngruppe in einem Seminarraum beim Lernen.
4. Lerngruppe online: Der Digital-Twin unterstützt eine Lerngruppe online beim Lernen.
5. Student online: In mehreren Einzel-Gesprächen unterhält sich der Digital Twin mit Studierenden und beantwortet Fragen zum Lernstoff (online).
6. Studenten parallel online: Mehrere Instanzen des Digital Twin des Professors führen eine kurze mündliche Prüfung mit mehreren Studierenden parallel durch und bewerten diese idealerweise danach.

Projektablauf

Für die Umsetzung des Projektes im gesamten Jahr 2026 wurde ein Ablaufplan entwickelt, der Schritt für Schritt umgesetzt wird.

1. State of the Art zu Digital Twins und Personal Digital Twins:

• Literatur-Übersicht und -Auswertung zu den relevanten Grundlagen und Rahmenthemen
• Zusammenfassung und Systematisierung der wichtigsten Hintergrund-Informationen zu Digital Twins, Personal Digital Twins und vorhandenen Konzepten
• Sammlung von bereits existierenden praktischen Einsatzszenarien im nationalen und internationalen Bildungskontext

2. Konzeptentwicklung

• Konzeption der im Rahmen des Projektes angestrebten Einsatzszenarien für „Professional Teaching Digital Twins“.
• Akquise von Lehrenden für den praktischen Einsatz in den geplanten Lehr-/Lernszenarien und möglichen Prüfungsvarianten.
• Konzeptentwicklung für die Evaluation des praktischen Einsatzes.
• Ausschreiben von studentischen Arbeiten für das Projekt.

3. Vorbereitung und inhaltliches Training der Digital Twins

• Der erste Digital Twin (Baume) wird mit dem Projektkonzept und möglichst vielen Hintergrund-Informationen trainiert, um z.B. die wichtigsten Inhalte des Projekts zu erklären.
• Mind. eine ausgewählte Professorin bzw. ein ausgewählter Professor (bis zu drei möglich) trainiert den Digital Twin mit ausgewählten Vorlesungsinhalten (umso intensiver, umso besser) 

4. Umsetzung und Evaluation der Test-Szenarien

• Die geplanten Lehr-/Lernszenarien werden mit Unterstützung der erstellten und trainierten Digital Twins sowie passender Studierendenkohorten umgesetzt und evaluiert.

5. Auswertung, Zusammenfassung und Veröffentlichung der Ergebnisse

• Die Ergebnisse der unterschiedlichen Szenarien werden entsprechend ausgewertet und zusammengefasst.

6. Projektabschluss und Training der Digital Twins mit den Projekt-Ergebnissen

• Der Digital Twin (Baume) sowie der Digital Twin der Professorin bzw. des Professors werden mit allen Erkenntnissen trainiert, die sich aus dem laufenden Projekt ergeben.
• Die Digital Twins sollten in der Lage sein, die wichtigsten Projektergebnisse zu erläutern.

Literatur für Interessierte

M. Baume: “Professor Digital Twin” – A (R)Evolution in Teaching!? Proceedings of INTED2026 Conference, Valencia, Spanien 2026, im Druck.

IBM. "Was ist ein digitaler Zwilling? | IBM." Zugriff am: 31. Mai 2025. [Online.] Verfügbar: https://​www.ibm.com​/​de-​de/​think/​topics/​what-​is-​a-​digital-​twin

R. K. Ağca, "Using digital twins in education from an innovative perspective: Potential and application areas," Pedapub, 2023, Art. Nr. 2, doi: 10.58583/Pedapub.EM2306.

R. Saracco, "Digital Twins: Bridging Physical Space and Cyberspace" in Computer, vol. 52, no. 12, pp. 58-64, Dec. 2019, doi: 10.1109/MC.2019.2942803.

mindbank.ai. "MindBank Ai - Go beyond with your personal digital twin." Zugriff am: 26. Mai 2025. [Online.] Verfügbar:

Personal.ai. “AI Digital Twins | The Future of Personal Knowledge Management.” Zugriff am: 31. Mai 2025. [Online.] Verfügbar: ​www.personal.ai​/​insights/​ai-​digital-​twins-​the-​future-​of-​personal-​knowledge-​management