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Moderne KI-basierte Tools zur Unterstützung der Lehre an Hochschulen

In MoKITUL werden Anforderungen und Mehrwerte der Nutzung von künstlicher Intelligenz für die Lehre untersucht. Der Fokus liegt auf der Anpassung, der Einbettung und dem Einsatz verfügbarer KI-gestützter Tools zur Steigerung der Lehr- und Lernqualität und -effizienz von Lehrenden bzw. Studierenden. Die Vermittlung der internen Funktionsweise von KI- Werkzeugen wird nur soweit betrieben, wie sie für die sachgemäße und sichere Nutzung erforderlich ist. Die Projektdurchführung erfolgt interdisziplinär in Kooperation mit anderen Fachgebieten. In einer Analysephase werden Arbeitsweisen, Vorstellungen und (potenzielle) Bedürfnisse von ausgewählten Lehrenden und Ihren Studierenden erfasst. Parallel werden KI- basierte Software-Tools und -Services recherchiert, auf Funktionalität, Nutz- und Verfügbarkeit und Kosten analysiert. Daraus werden kurzfristig realisierbare Einsatzszenarien für die Vorbereitung und Durchführung von Lehrveranstaltungen entwickelt (Konzeptionsphase), die in zwei Semestern praktisch erprobt und evaluiert werden (Erprobungsphasen). Vorab werden Regelungen zum Datenschutz entwickelt und umgesetzt. Während der Erprobungsphase werden die Nutzenden technisch-operativ unterstützt, mit geeigneten Instrumenten befragt sowie der Aufwand für den Betrieb erhoben. Die Erkenntnisse werden zu Empfehlungen verarbeitet und veröffentlicht, um Lehrenden und Verwaltung eine Orientierung bei der Auswahl und Implementierung von KI-basierten Werkzeugen zu geben.

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Datenwissenschaftliche Problembehandlung

Anlagen vernetzen, Daten auswerten & Bier brauen! „DaBe“ bereichert die Lehre der TU Dortmund um einen problembasierten Kurs zum sog. Industrial Internet of Things (IIoT). Die Wirtschaft nutzt IIoT, um Maschinen und Anlagen mit intelligenter Sensorik auszustatten und Daten in Echtzeit auszuwerten. Studierende techn. Fächer müssen das Zusammenspiel von Hard- & Software mit praktischen erleben, jedoch bleiben Anwendung in der alltäglichen „Frontal-Lehre“ auf der Strecke. DaBe baut dabei auf einer cyber-physischen Versuchsbrauerei auf, die ihre Ursprünge im BMWK-Projekt DaPro (01MT19004D) hat. Anhand dieser Anlage lernen Studierende, wie Hands-On Retrofitting und Vernetzen von technischen Anlagen funktioniert. Die Brauerei fungiert als „lebender Demonstrator“ und wird von Studierenden inkrementell nach ihren Vorstellungen weiterentwickelt. Wir starten nicht jedes Semester von Neuem, sondern realisieren ein langfristiges Ergebnis und verknüpfen theoretisches Wissen mit eigenen Ideen der Studierenden. Die Situation ist typisch für die Industrie: Oft werden Altanlagen nachträglich mit intelligenter Technik ausgestattet und vernetzt. Der Kurs bereitet Studierende also auch auf nachhaltige Maßnahmen zum Nachrüsten von Anlagen vor. Während sie zum einen auf die Dokumentation vorheriger Gruppen angewiesen sind, müssen sie gleichzeitig ihre eigenen Arbeiten festhalten und lernen so hautnah die Notwendigkeit von Wissensmanagement und technischer Dokumentationen.

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