7. KI in der Ausbildung

Wissen Medienkompetenz
1

:four_o_clock: 10 Minuten

image
image179×264 10.7 KB

Nach der Lerneinheit: :books:

:check_mark: sind Sie für die Umgestaltung, Erneuerung der Ausbildung sensibilisiert.
:check_mark: kennen Sie die Voraussetzungen/Anwendungsgebiete für eine Nutzung von KI im Unternehmen/in der Ausbildung.
:check_mark: wissen Sie, welche „Punkte“ für die richtige und erfolgreiche Anwendung der KI in der Ausbildung wichtig sind.

Was ist KI?

Begriffserklärung: Künstliche Intelligenz (KI), auf Englisch Artificial Intelligence (AI), ist ein Bereich der Informatik. Sie ist eine Technologie, die es Computern und Maschinen ermöglicht, menschliches Lernen, Verständnis, Problemlösungen, Entscheidungsfindung und Kreativität zu simulieren.

Dazu müssen große Datenmengen analysiert werden, um daraus Muster zu erkennen. Diese Technologie „lernt“ durch Wiederholungen.

Bekannte Anwendungen sind z. B.:

  • Navigationssysteme
  • Spamfilter
  • Sprachassistenten
  • Automatisierte Übersetzungsdienste
  • Industrieroboter
  • VR- Simulationen (-Brillen)

Warum KI in der Ausbildung?

  • Die jetzigen Auszubildenden, Generation Z (Jahrgänge 1995 bis 2010) zeichnen sich durch hohe Technikaffinität aus
  • Internet & Co werden von Klein auf genutzt und weitestgehend beherrscht
  • Durch den KI-Einsatz kann eine hohe Lernbereitschaft bei dieser Zielgruppe erreicht werden.
  • Bereits 2023 benutzten ca. 53 % der Schüler und Schülerinnen die KI für z. B. Hausaufgaben, Schreiben von Texten, Recherchen oder Prüfungsvorbereitungen, zum Lösen von Aufgaben und zur Gestaltung von Bildern und Videos (lt. Repräsentativer Umfrage von Bitkom Research)

Ein Verbot zur Anwendung der KI ist realitätsfern und nicht durchhaltbar, besser ist ein Nutzen der vorhandenen Potenziale.

Praktische Anwendungsgebiete in der Ausbildung können sein:

  • Chatbots – beantworten rund um die Uhr Fragen zu Lerninhalten (z. B. Prüfungsvorbereitungen)
  • Simulationen – können realitätsnahe Szenarien nachstellen (z. B. Kundengespräche, Wirkungsweise von Maschinen und Anlagen mit VR-Simulationen)
  • Adaptive Lernplattformen – passen Aufgaben und Lernwege automatisch an das individuelle Lerntempo und dem vorhandenen Wissenstand an
  • Automatisierte Feedbacksysteme – können sofort Rückmeldungen geben (z. B. bei Tests oder Aufgaben)
  • Sprachassistenten – Sprache lernen, gerade für Azubis mit Migrationshintergrund vorteilhaft

Durch die persönlichen Erfolgserlebnisse kann die KI motivationssteigernde Wirkung auf den Azubi haben.

Notwendige gesetzliche Vorgaben

  • Datenschutz-Grundverordnung (Datenschutz-Grundverordnung: Finaler Text der DSGVO)
  • KI-Gesetz EU auch EU AI ACT seit Februar 2024 (weitere Informationen dazu unter Leando | Welche Auswirkungen hat das KI-Gesetz der EU auf die Ausbildungspraxis?)
    • gibt Rahmenbedingungen für den sicheren und transparenten Umgang mit der KI für alle EU-Mitgliedsstaaten vor
    • KI-Kompetenznachweis für Mitarbeiter die KI am Arbeitsplatz einsetzen – Schulungsbedarf
  • Betriebliche individuelle Regeln
    • Regeln zur dienstlichen Nutzung – Einsatzzweck genau definieren
    • Wer darf wann und welche KI nutzen?
    • Bereitstellung von Hard- und Software
    • Diese Regeln müssen allen Beteiligten mitgeteilt werden, entweder als nachweisliche Belehrung oder aber als „Betriebliche Festlegung“ einsehbar sein.

Umgang mit der KI und erste Schritte

KI-Kompetenz ist lt. EU AI Act Pflicht, auch die Azubis müssen darauf geschult werden.

KI-Kompetenzen sind nicht allein das technische Wissen, sondern ein Zusammenspiel von Verstehen, Anwenden, Reflektieren und ethisch verantwortlichem Handeln. KI nicht nur nutzen, sondern auch sinnstiftend in die Ausbildung integrieren.

KI-Transparenzanforderungen sind klar geregelt (EU AI Act)

  • Hinweis bei direkter Interaktion mit KI, Kennzeichnung von KI-generierten Texten, Bildern, Videos (Quellenangaben: „… mit KI erstellt…“)
  • Aufklärung über Funktionsweisen und Grenzen der Systeme wie:
    • Faktenfehler
    • Halluzinationen
    • Bias
    • Urheberrechtliche Fragen

Erläuterungen:

Faktenfehler – kann die Antwort der KI richtig sein? Dies sollte unbedingt überprüft werden, da die KI-Ergebnisse maßgeblich von den trainierten Daten abhängen, die lücken- oder fehlerhaft sein können. Die verwendete/trainierte Datenbasis ist aber für die Nutzenden in der Regel nicht transparent, einsehbar.

Halluzinationen – sind erfundene aber überzeugend klingende Fakten oder Informationen. Falsche, aber glaubwürdige Aussagen erscheinen logisch. Sie basieren aber nicht auf realen Daten. Auch sie entstehen oft aus einem Mangel an unvollständigen oder fehlerhaften Trainingsdaten.

Bias – sind systemische Neigungen oder Vorurteile, das Ergebnis ist unfair gegenüber bestimmten Personen. Es kann zu Diskriminierungen führen. Sie entstehen durch Trainingsdaten, die dieses Ergebnis widerspiegeln. Zum Teil sind es veraltete Daten, nicht präzise Daten oder mit menschlich unbewussten Vorurteilen behaftete Daten.

Urheberrechtliche Fragen – Eigentümer an urheberrechtlich geschützten Werken kann nur ein Mensch sein! Urheberrechte können aber beim Erstellen des „Outputs“ entstehen, wenn diese KI mit Werken trainierte, welche unter das Urheberrecht fallen und der Gebrauch des „Outputs“ über den privaten Gebrauch hinaus geht. (z. B. Bilder, Fachtexte, Musik, Videos, Filme, Software)

:orange_book: UrhG - nichtamtliches Inhaltsverzeichnis

Prompting als Werkzeug für die KI-Nutzung

Begriffserklärung: Als Prompt bezeichnet man die Frage, Anweisung, Eingabe an die KI, um die gewünschte Antwort, Aktion zu erhalten. Die Qualität des Prompts widerspiegelt auch die Qualität des Outputs, Ergebnisses der KI.

Es gibt sieben Techniken einen Prompt zu erstellen:

  1. Zero-Shot Prompting = ein direktes Prompting = es wird eine direkte Frage an die KI gestellt ohne Beispiele
  2. Few-Shot Prompting = ein beispielbasiertes Prompting = zu der Frage werden auch einige Beispiele mit angegeben
  3. Role-Based Prompting = ein rollenbasiertes Prompting = die KI wird in eine Rolle versetzt
  4. Contextual Prompting = ein kontextbasiertes Prompting = zur eigentlichen Frage werden auch Hintergrundinformationen mitgeliefert
  5. Chain-of-Thought Prompting = ein Schritt- für-Schritt-Prompting = die KI soll seine Ergebnisse schrittweise erklären
  6. Task Decomposition Prompting = ein Aufgabenzerlegendes Prompting = eine komplette Aufgabe wird in kleine Schritte zerlegt
  7. Tree-of-Thought Prompting = Entscheidungsbaum-Prompting = verschiedene mögliche Lösungswege und Konsequenzen werden erkundet

Je genauer und präziser das Prompting (Eingabe von Anfragen) bei der KI erfolgt, um so präziser und umfangreicher fällt der Output/die Antwort aus.
Probieren Sie es aus.

KI-Anwendungen in der Ausbildung

Benennen Sie entsprechend dem betrieblichen Ausbildungsplan (AO) mögliche und geeignete Inhalte/Themen für eine KI-Nutzung. Dies können Themen/Inhalte zu folgenden Handlungen sein:

  • zur Informationsabfrage/-beschaffung
  • zur Planung von mehreren oder verschiedenen Arbeitsschritten
  • zur Entscheidungsfindung für Tätigkeiten, Materialnutzung u. ä.
  • zur Ausführung von einzelnen Arbeitsschritten
  • zur Kontrolle bzw. Identifizierung von Fehlern
  • zur Bewertung der durchgeführten Arbeiten/Aufgaben

Teilschritte der KI-Nutzung (Interaktion)

  1. Prompten/Input/Fragestellungen an die KI formulieren
    Der Azubi muss wissen, welche Frage/Fragen er/sie der KI stellen kann und muss, um
    • nicht gegen Firmenregeln zu verstoßen (Betriebsgeheimnisse)
    • nicht gegen den Datenschutz verstößt
    • aus ethischen Gründen nicht angebracht sind
    • dass die Antwort als „KI generiert“ gekennzeichnet werden muss („Quellenangaben“)
    • und das gewünschte Ergebnis erzielt.

Ist die ausgewählte Technologie die richtige, um die Frage beantworten zu können?

  1. Die KI verarbeitet diese Frage/den Prompt entsprechend den hinterlegten Daten und Algorithmen und gibt eine Antwort aus.

  2. Antworten der KI/Output muss vom Azubi interpretiert, verstanden und/oder kontrolliert werden.

    • kontrollieren in Bezug auf Halluzinationen, Bias und urheberrechtlichen Aspekten
    • Kann die Antwort richtig sein? Verständnis und Hintergrund-/Fachwissen ist wichtig
    • eventuell gemeinsame Auswertung des Outputs
    • ist die Antwort vielleicht nicht ausreichend oder aber falsch, dann erneutes prompten (dies nennt man Promt Engineering – die KI wird trainiert)
      • erweitern der Techniken, eventuell kombinieren verschiedener Techniken
      • vorhandenes Fachwissen nutzen für die Frage oder aber bei komplexen technischen Arbeitsaufgaben, welche die nächsten technologisch technischen Arbeitsschritte mit einbeziehen
      • bei Fehlern diese auch den Chatbot mitteilen = Lernphase für die KI

:light_bulb: Die richtigen Fragen stellen ist nicht nur bei der KI wichtig. Auch im realen Berufsleben sollte man dies beherrschen.

  1. In der Ausbildung ist die Evaluation/Diskussion der Aufgabe ganz wichtig, um Fehler aufzudecken bzw. diese Lernmethode weiterzuentwickeln.

Regeln im Unternehmen

  • Klare Regeln für den KI-Einsatz im Unternehmen aufstellen
  • Regeln für die Nutzung der Hart- und Software

Checkliste für den Einsatz der KI in der Ausbildung

:stop_button: Vorbereitung für den Einsatz treffen

  • passende Themen finden
  • technische Voraussetzungen im Unternehmen klären
  • Schulung zum Einsatz der KI bei der Arbeit
  • Schulung Datenschutz für alle beteiligten Mitarbeiter.

:stop_button: Lernauftrag/Lernziele formulieren/definieren

  • Einzelne Lernschritte definieren und deren Kontrollkriterien festlegen.

:stop_button: Lernergebnis präsentieren durch Azubi, bewerten durch Ausbilder.
:stop_button: Gemeinsame Reflektion/Evaluation des Vorgangs und des Ergebnisses.
:stop_button:Wenn notwendig Anpassungen an den Lernauftrag vornehmen.

Zusammenfassung:

:check_mark: KI kann Ausbilder und Azubis in verschiedenen Ausbildungsthemen unterstützen.
:check_mark: Es müssen bei der Nutzung der KI verschiedene Kriterien (z. B. Datenschutz, Fragestellung, Qualität des möglichen Outputs) bedacht werden.
:check_mark: Berufliches Hintergrund-/Fachwissen ist notwendig, um die KI richtig und gewinnbringend nutzen zu können.
:check_mark: Die betrieblichen Voraussetzungen für die Nutzung der KI müssen vorhanden sein.
:check_mark: Gemeinsame Evaluation der Vorgehensweise und der Ergebnisse ist wichtig.

Quellen

:orange_book: Internetseite von Bitkom Servicegesellschaft mbH - Bitkom Research

:orange_book: Internetartikel des IHK Bildungshauses der IHK Region Stuttgart - Artikel: KI in der Ausbildung - IHK-Bildungshaus der IHK Region Stuttgart

:orange_book: BIBB – Leando - Leando | Welche Auswirkungen hat das KI-Gesetz der EU auf die Ausbildungspraxis?

:orange_book: Institut der deutschen Wirtschaft – Internetplattform Netzwerk Q4.0 - Rechtliche und ethische Rahmenbedingungen | Netzwerk Q 4.0 und KI-Transparenzanforderungen in der Ausbildung erfüllen | Netzwerk Q 4.0

:orange_book: Gesetze im Internet - UrhG - nichtamtliches Inhaltsverzeichnis

:orange_book: Projekt „Mittelstand Digital Zentrum Handwerk“ – Präsentation „Prompting als Werkzeug im Kammeralltag“ von Angela Müller und Steffen Grießmann