Future KIds @ HoMe

Projektinformationen

Abstract

Die künstliche Intelligenz (KI) in Form von KI-Chatbots, die menschenähnliche Konversationen simulieren kann, hat sich längst einen Platz in unserer alltäglichen medialen Lebenswirklichkeit erobert. Die Nutzung bei technischen Fragestellungen aus den Bereichen der experimentellen Physik oder der konstruktiven Ingenieurwissenschaften bleibt bisher großen Unternehmen oder wissenschaftlichen Forschungsinstituten vorbehalten. Die Gründe dafür sind die Notwendigkeit der Verwendung von expliziten Machine-Learning-Modellen, die mit vermeintlich hohen fachlichen und finanziellen Einstiegshürden verbunden sind und daher von Schulen (allgemeinbildend oder berufsbildend), Schülerinnen und KMUs gescheut werden. Auch wenn kommerzielle KI-Anbieter mit ihren Rechenzentren, wie z. B. Amazon, schon lange am Markt etabliert sind, sind deren Preise für Schülerinnen, um „sich einmal auszuprobieren“, viel zu hoch. Auf der anderen Seite scheuen die Schulen selbst die vermeintlich immensen Folgekosten für die Anschaffung eigener Systeme in Form von Wartung sowie Infrastrukturkosten. Diese Faktoren haben fundamentalen Einfluss auf den Ausbildungsstand von Schüler*innen sowie der gesamten Bevölkerung des Landes Sachsen-Anhalt und den sich aus „guter Bildung“ ableitenden Konsequenzen wie Akzeptanz, sachgerechter Nutzung und letztlich Wohlstand.
 

Ziele und Vorgehen

An der Hochschule Merseburg soll ein virtuelles Schülerlabor zur Anwendung von KI im physikalisch-technischen Kontext aufgebaut werden. Dafür wird eine bereits erfolgreich genutzte Virtual-Desktop-Infrastruktur weiterentwickelt und durch die Integration eines leistungsfähigen KI-Servers ergänzt. Die Einbindung der neuen Hardware in die bestehende Infrastruktur erfolgt durch Stammpersonal der Hochschule im Rahmen des Eigenanteils.

Durch die Kombination von Virtual-Desktop-Umgebung und Open-Source-KI-Modellen entsteht ein virtueller Co-Working-Space, der Schülerinnen und Schülern orts- und geräteunabhängig die Arbeit an individuellen Projekten ermöglicht. Das Angebot ist sicher, flexibel, rund um die Uhr verfügbar und eignet sich insbesondere zur Ansprache von Lernenden aus dem ländlichen Raum, ohne dass schulische Aufsicht erforderlich ist.

Inhaltlich liegt der Schwerpunkt auf der Anwendung von KI in der Physik und der Konstruktionstechnik. Geplant sind Kursangebote, die nicht die Informatik selbst, sondern deren Einsatz in praxisnahen Fragestellungen adressieren. Im Bereich der Konstruktionstechnik ist ein Projekt zum Reverse Engineering der eigenen Zahnbürste vorgesehen. In der experimentellen Physik wird auf bestehende Infrastruktur zur hochauflösenden 3D-Messtechnik im MetrologyLab zurückgegriffen, deren Daten KI-basiert ausgewertet werden sollen.

Das virtuelle Schülerlabor soll individuelle Lernräume schaffen und feste Klassenstrukturen auflösen, um insbesondere Mädchen und junge Frauen gezielt anzusprechen und Hemmschwellen für ein MINT-Studium, vor allem in den Ingenieurwissenschaften, abzubauen. Ziel ist es, die Gleichstellung aller Geschlechter zu stärken und Barrieren durch den digitalen Raum abzubauen.

Die Öffentlichkeitsarbeit erfolgt über etablierte Kanäle der Hochschule Merseburg. Als Blaupause dient das erfolgreiche Schülerlabor „Chemie zum Anfassen“, das die Wirksamkeit der MINT-Nachwuchsförderung in Kooperation von Schule und Hochschule zeigt.