Künstliche Intelligenz für kompetenzbasiertes Lernen im Cluster Energietechnik
Das Projekt KI4CoLearnET richtete sich an Bildungspersonal und Beschäftigte in kleinen und mittleren Betrieben des Clusters Energietechnik (ET). Ziel des Projekts war es, KI-basierte Lehr-Lernkonzepte und -anwendungen zu entwickeln, die kompetenzorientiertes adaptives Lernen im beruflichen Kontext ermöglichen.
Grundlage war ein entwickeltes Kompetenzmodell, das zentrale, auf die Erweiterung beruflicher Handlungs- und Gestaltungsfähigkeiten bezogene Kompetenzdimensionen aus bestehenden Kompetenzmodellen zu Digitalisierung und Nachhaltigkeit generierte. Auf der Grundlage dieses Modells wurden Weiterbildungsthemen zur nachhaltigen Entwicklung und digitalen Transformation miteinander verknüpft. Die Erprobungspartner:innen reicherten Lernangebote mit KI-basierten Lernszenarien an und hinterlegen Lehr-Lernkonzepte für Bildungspersonal und Beschäftigte, die auf die KI-Einbindung ausgerichtet sind. Für den KI-Service wurde ein innovatives Framework und ein Baukasten entwickelt. Die IT-Lösungen bieten als adaptive Open-Source-Software beruflichem Bildungspersonal Möglichkeiten zur Integration eigener Lerninhalte.
Das Projekt wurde 2021-2024 von einem Konsortium aus fünf Partner:innen umgesetzt, die vielseitige Erfahrungen in der medial unterstützten beruflichen Weiterbildung und in damit verbundenen Forschungsthemen in das Projekt einbrachten.
Projektergebnisse
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- Strukturmodell für nachhaltige Entwicklung unter den Bedingungen der digitalen Transformation
- Neues Kompetenzmodell für nachhaltige Entwicklung und digitale Transformation
- Die 15 Zukunftskompetenzen als Voraussetzung beruflicher Handlungsfähigkeit
- Die 15 Kompetenzfelder für Fachkompetenzen
- NEDT-Lab Pro: Das KI-gestützte Lernangebot für betriebliches Bildungspersonal
Produkte
Ausblick
Auch nach Projektende stehen wir Ihnen mit unseren Leistungen weiterhin zur Verfügung, insbesondere in unserem Projekt Betriebliches Lernen und Weiterbilden – Koordinierungsstelle Qualität.
Strukturmodell für nachhaltige Entwicklung unter den Bedingungen der digitalen Transformation
Vor dem Hintergrund ökologischer, ökonomischer und sozialer Transformationen und damit veränderten Anforderungen an die berufliche Bildung, haben die Projektpartnerinnen ibbf e. V. und k.o.s GmbH im Rahmen des Projektverbundes KI4CoLearnET ein Strukturmodell für die nachhaltige Entwicklung unter den Bedingungen der digitalen Transformation entwickelt. Das Modell zeigt die planetaren Grenzen als äußeren Rahmen, innerhalb dessen Kompetenzen für die berufliche Bildung für nachhaltige Entwicklung und digitale Transformation aufgebaut und entwickelt werden müssen.
Das Strukturmodell bietet eine grundlegende Orientierung für die Zielsetzung und Richtung von Kompetenzentwicklungen in der beruflichen Bildung. Es zeigt den wechselseitigen Bezug von nachhaltiger Entwicklung und digitaler Transformation auf und schafft somit eine wichtige Grundlage für eine zukunftssichere und nachhaltige Entwicklung.
Neues Kompetenzmodell für nachhaltige Entwicklung und digitale Transformation
Ausgehend von den Erarbeitungen zum rahmengebenden Strukturmodell wurde durch das ibbf e. V. und die k.o.s GmbH ein Kompetenzmodell für die berufliche Bildung entwickelt, das die einzelnen Kompetenzfelder der nachhaltigen Entwicklung und digitalen Transformation erstmalig verbindet.
Für den Bereich Digitalisierung wurden drei Kompetenzfelder (Digitale Technologien, Daten und Prozesse) und für den Bereich nachhaltige Entwicklung 12 Kompetenzfelder definiert. (vgl. Schaubild: orangefarbene Felder) Die Kompetenzfelder wurden jeweils mit einer Kompetenzmatrix hinterlegt, angelehnt an die DQR-Systematik: Pro Kompetenzfeld wurden die Inhalte nach erforderlichen Fachkompetenzen (Wissen, Verstehen und Anwenden) sowie auf den jeweiligen Themenkomplex bezogene personale Kompetenzen (Zukunftskompetenzen) differenziert.
Die identifizierten personalen Kompetenzen, sind gleichermaßen für die Digitalisierung und nachhaltige Entwicklung als zentral anzusehen. Diese 15 personalen Kompetenzen werden mit dem Begriff „Zukunftskompetenzen“ zusammengefasst (vgl. Schaubild: blaue Felder), da sie als entscheidende Voraussetzung für die berufliche Handlungsfähigkeit anzusehen sind, die unter den Bedingungen einer digitalen Transformation und nachhaltigen Entwicklung entwickelt werden sollten.
Für die Erarbeitung wurde eine systematische Literaturanalyse bestehender Kompetenzmodelle durchgeführt sowie die fachlichen Vorarbeiten der Verbundpartnerinnen ibbf e. V. und k.o.s GmbH genutzt.
Die 15 Zukunftskompetenzen als Voraussetzung beruflicher Handlungsfähigkeit
Die digitale Transformation wie auch die Energie-, Ressourcen- und Umweltprobleme sind dynamischen Veränderungen unterworfen; die Entwicklung und Nutzung digitaler Technologien weisen ein exponentielles Wachstum auf; die ökologischen und sozialen Folgen dieses Wachstums müssen viel stärker bei der Auseinandersetzung mit diesen technologischen Entwicklungen in einen Zusammenhang gestellt werden. Um diese Zusammenhänge herstellen zu können ist eine Wissensbasis erforderlich. Aber, um selbst aktiv an Veränderungsprozessen mitwirken zu können rückt die Kompetenzentwicklung in den Fokus.
Unter dem Begriff „Zukunftskompetenzen“ verbirgt sich ein Bündel personaler Kompetenzen, die für die Bewältigung der Herausforderungen einer nachhaltigen Entwicklung unter den Bedingungen der digitalen Transformation notwendig sind. Diese „Zukunftskompetenzen“ sind: Kommunikationsfähigkeit, Kollaborationsfähigkeit, Interaktionsfähigkeit, fachübergreifende praktische Handlungskompetenz, Experimentierfreude, Verantwortungsbewusstsein, Reflexionskompetenz, Abstraktionskompetenz, Flexibilität, Kreativität, Beurteilungsfähigkeit, Problemlösefähigkeit, Ambiguitätstoleranz, Offenheit für Veränderungen und Kritisches Denken.
Die Entwicklung der Zukunftskompetenzen muss wissensbasiert entlang der beschriebenen Fachkompetenzen erfolgen.
Eine Ausführliche Darstellung und Beschreibung der 15 Zukunftskompetenzen finden sich hier zum Download.
Die 15 Kompetenzfelder für Fachkompetenzen
Die als erforderlich identifizierten Kompetenzfelder für Fachkompetenzen sind (vgl. Abbildung 2): Digitale Technologie, Prozesse, Daten, BBNE-Basis, Zirkularität, Zirkuläres Wirtschaften, BBNE Kommunikation, Lieferketten, Logistik, Ökobilanz, Ökomanagement, Regeln für NE, Sharingmodelle, Wertschöpfung, Zertifikate/Siegel.
Für die 15 Kompetenzfelder wurden Kompetenzanforderungen ausgearbeitet und mit Lernzielen operationalisiert. Die Lernzielbeschreibungen umfassen die ersten drei Taxonomiestufen der Bloom‘schen Taxononmie (nach Anderson, L./Krathwohl, D. 2001): Wissen, Verstehen, Anwenden. Entsprechend der Leitidee, dass die nachhaltige Entwicklung als Ziel und Richtung von Digitalisierungsprozessen berücksichtigt werden soll, wurden die Lernziele im Bereich Digitalisierung mit Nachhaltigkeitsbezügen kombiniert und verbunden.
Die erarbeiteten Kompetenzfelder, -anforderungen und Lernziele bilden in ihrer Gesamtheit das Kompetenzmodell, das als Grundlage, für die im Projekt zu entwickelnden Lehr-Lernangebote und KI-basierten Lernaufgaben dient. Insbesondere vor dem Hintergrund der modernisierten Standardberufsbildpositionen in allen Ausbildungsberufen wächst die Bedeutung der verschränkten Betrachtung der Bereiche „Digitalisierte Arbeitswelt“ und „Umweltschutz und Nachhaltigkeit“. Mit der nun vorliegenden Modellentwicklung hat das Projekt einen wichtigen Beitrag für eine zukunftsfähige Gestaltung der beruflichen Bildung geleistet. Eine ausführliche Beschreibung findet sich in der Projektbroschüre „digital und nachhaltig“.
NEDT-Lab Pro: Das KI-gestützte Lernangebot für betriebliches Bildungspersonal
Kompetenzen können nicht „vermittelt“ werden; sie werden individuell in konkreten Handlungs- und Orientierungsprozessen entwickelt, d. h. Kompetenzentwicklung setzt voraus, dass Lernende die Möglichkeit erhalten, anhand komplexer und konkreter Praxisaufgaben eigene Fragestellungen zu bearbeiten. Dementsprechend müssen Lehr-Lernsettings so gestaltet sein, dass sie ein selbstorganisiertes individuelles Lernen ermöglichen.
Im Projekt KI4CoLearnET hat die k.o.s GmbH für betriebliches Bildungspersonal ein Lernangebot entwickelt, dass sie bei der Entwicklung und Umsetzung eigener Lernangebote unterstützt. Grundlage bildete das Kompetenzmodell für nachhaltige Entwicklung und digitale Transformation. Ziel war es, die definierten und beschriebenen Kompetenzfelder und Inhalte in der betrieblichen Ausbildung zu verankern und methodisch-didaktisch die Lernprozesse qualitätsgestützt zu begleiten.
Mittels KI-gestützter Lernanwendung erlangten die Teilnehmenden Grundlagenwissen in den Themenfeldern digitale Transformation und nachhaltige Entwicklung.
Im NEDT-Lab Pro wechselten sich feste Seminarzeiten und flexible Selbstlernphasen ab. Während die live Seminarphasen insbesondere dem Austausch untereinander dienten und in Kleingruppen Inhalte erarbeitet wurden, organisieren die Teilnehmenden ihr online Lernen selbst, begleitet durch die Trainer*innen der k.o.s. Dafür standen u. a. eLearnings, KI-gestützte Lernaufgaben und interaktive online Lerneinheiten zur Verfügung.
Ausführliche Informationen zum Lernangebot sowie der KI-gestützten Lerneinheit erhalten Sie in der Projektbroschüre „digital und nachhaltig“.
Produkte
Broschüre
Die Projektbroschüre „Digital und nachhaltig. KI-gestütztes Lernen in betrieblichen Lernprozessen gestalten“ fasst die zentralen Ergebnisse des Projektes zusammen und erläutert ausführlich die konzeptionellen Erarbeitungen zum Kompetenzmodell, des Lernangebotes für Bildungspersonal sowie die KI-gestützte Lerneinheit. Die Broschüre steht als kostenfreier Download zur Verfügung.
Digitale Selbstlerneinheit
Auf unserer Moodle-Plattform finden Sie eine digitale Selbstlerneinheit „Die doppelte Transformation“ zu Grundlagen der digitalen Transformation und nachhaltigen Entwicklung. Die Selbstlerneinheit wurde mit H5P entwickelt und nutzt exemplarisch ausgewählte digitale Lernaufgaben, die für das KI-gestützte Training entwickelt wurden.
Der Zugang zur Selbstlerneinheit ist kostenfrei. Eine Registrierung ist nicht notwendig. Nutzen Sie in der Anmeldemaske bitte den Button „Anmelden als Gast“. Hier können Sie die Selbstlerneinheit starten.
Veröffentlichungen
Röhrig, A./Schmidt, C. (2023): Wie Kompetenzentwicklungen für nachhaltige Entwicklung mit der digitalen Transformation zusammengebracht werden können. In: bwp@ Berufs- und Wirtschaftspädagogik – online, Ausgabe 45, 1-22. Online: https://www.bwpat.de/ausgabe45/roehrig_schmidt_bwpat45.pdf (18.12.2023).
Verbundpartner:innen
Institut für Betriebliche Bildungsforschung (Verbundkoordinator), Ausbildungsverbund Teltow e.V., CQ Beratung+Bildung GmbH, HTW Berlin und k.o.s GmbH.
Weitere Partner:innen des Projekts sind:
UVB – Vereinigung der Unternehmerverbände in Berlin-Brandenburg e.V., WFBB – Wirtschaftsförderung Brandenburg – Cluster Energietechnik Berlin-Brandenburg, Zukunftszentrum KI Berlin- Forschungsinstitut Betriebliche Bildung, digital – Kompetenzplattform für Nachhaltigkeit und Digitalisierung im Mittelstand, Mittelstand 4.0 – Kompetenzzentrum IT – Wirtschaft in Berlin, vertreten durch den BVMW Bundesverband Mittelständische Wirtschaft Unternehmerverband Deutschlands e.V. und WIR!-Bündnis – MR4B – Mixed Reality for Business.