LOKI – Lernbegleitung an allen Lernorten

Unsere Lernort-KI verbindet Berufsschule, überbetriebliche Ausbildung und Betrieb

LOKI ist eine KI-gestützte Lernbegleitung für Auszubildende zum SHK-Anlagenmechaniker (m/w/d). Mit LOKI können die Azubis ihren Lernstand zu fachlichen Inhalten überprüfen. Das läuft so: Die KI stellt dem Auszubildenden Fragen aus einem qualitätsgesicherten Fragepool. Sie wertet die Antworten des Azubis aus, meldet den Lernstand zurück und regt nächste Lernschritte an, zum Beispiel, dass der Azubi zu einer bestimmten Frage noch einmal mit dem betrieblichen Ausbildungsmeister sprechen soll. Auf diese Weise begleitet LOKI die Azubis individuell in ihrem Lernprozess.

Die Auszubildenden verwenden LOKI an allen Lernorten der dualen Ausbildung – in Berufsschule, überbetrieblicher Ausbildung (ÜBA) und Betrieb. Lehrkräfte und Ausbilder führen LOKI anfänglich ein, regen zum Gebrauch der Lernbegleitung an und unterstützen die Azubis im weiteren Lernprozess durch Reflexionsgespräche. Reflexion bedeutet, sich kurz Zeit zu nehmen und zu überlegen, wie das Lernen aktuell läuft und dann den nächsten Lernschritt zu planen.

Nutzen

Wissenslücken in der Fachtheorie werden aufgezeigt, Wissen wird aktiviert und kann durch nächste Lernschritte geschlossen werden. Klarheit in der Theorie schafft Sicherheit für die Praxis.
Das praktische Lernen wird unterstützt und Routine gefördert durch die Reflexion und Wiederholung von Arbeitsschritten und Bauteilen.
Soziale Kompetenzen für das Berufsleben werden gestärkt durch die Anregung zu effizienten und konstruktiven Gesprächen mit Ausbildern und Lehrkräften.

LOKI liefert keine Ergebnisse, sondern führt zu Verständnis

Der technische Aufbau von LOKI gleicht dem eines Chatbots. Auch LOKI ist mit Inhalten trainiert und simuliert Gespräche auf Textbasis. Während jedoch Chatbots wie ChatGPT allgemeine Texte erzeugen, basieren die Inhalte von LOKI auf einer fachspezifischen Wissensdatenbank. Gewöhnliche Chatbots dienen in der Ausbildung meist als Recherchewerkzeug. Sie generieren viel Output, dessen Qualität nicht gesichert ist. LOKI hingegen begleitet die Lernenden dabei, selbst die richtigen Ergebnisse herzustellen, weil sie Zusammenhänge verstehen lernen.

Übertragung auf andere Gewerke

Die künstliche Intelligenz hinter LOKI arbeitet auf der Grundlage von einer im Projekt learn.SHK erarbeiteten Struktur, didaktischen und sprachlichen Anweisungen sowie geprüften Fachinhalten. Diese Inhalte wurden in fünf Dokumenten aufbereitet.

Während die Dokumente eins bis drei lernfeld- und gewerkeübergreifend sind, spezifizieren die Dokumente vier und fünf LOKI zur Lernbegleitung im SHK-Handwerk. Für eine Nutzung von LOKI in anderen Gewerken können die Dokumente vier und fünf mit den jeweiligen fachspezifischen Inhalten erstellt und ausgetauscht werden:

System-Prompt mit Ergebnisstruktur für das Gespräch im Betrieb und Beispiele für gute Rückmeldungen
Didaktische Hinweise an den Chatbot, wie dieser Rückmeldungen an die Auszubildenden geben soll
Sprachliche Hinweise an den Chatbot, damit dieser eine natürliche Kommunikation in den Stilen umgangssprachlich, fachlich oder einfach führen kann
Fachliche, kompakte Grundlagen zu Wärmepumpe und Wärmewende, aktuell zum Thema „hydraulischer Abgleich“, in Form von freien Bildungsmaterialien (Open Educational Ressources).
Ein auf die Besonderheiten der Lernorte abgestimmter Fragenpool mit Fragen und Schwierigkeitsgraden für Berufsschule, überbetriebliche Ausbildung (ÜBA) und Betrieb

Bau einer eigenen KI-Lernbegleitung

LOKI wurde individuell entwickelt von einer Medienagentur in Zusammenarbeit mit dem Team von learn.SHK. Technisch basiert die Lernbegleitung LOKI auf dem Sprachmodell ChatGPT des Softwareunternehmens OpenAI. Das Sprachmodell ist jedoch frei wählbar, andere Sprachmodelle sind z.B. Gemini von Google oder Claude von Anthropic. Die individuelle Programmierung passiert auf einer digitalen Plattform, dem KI-Studio. Dort haben die Entwickler und das Team von learn.SHK gemeinsam die Inhalte, die Reaktionen und das User Interface der KI getestet, angepasst und als eigenen Chatbot konfiguriert.

Vertiefter Einblick

Die folgenden Punkte geben einen vertieften Einblick, wie LOKI inhaltlich und technisch aufgebaut ist:

Lernortkooperation zur Verbindung von Theorie und Praxis

LOKI ist das Ergebnis des im Projekt learn.SHK entwickelten Formats für Lernortkooperation mit dem Namen Lernortschmiede. In der Lernortschmiede kommen Vertreter/innen der Lernorte Betrieb, Berufsschule und ÜBA aktiv zusammen mit dem Ziel, eine gemeinsame Ausbildung zu gestalten, in der die Auszubildenden theoretisches und praktisches Lernen verbinden können. Auf dieser Grundlage können Auszubildende möglichst vielfältige Kompetenzen erwerben.

Eine aktive Gestaltung der Lernortkooperation kann durch hohe Ausbildungsqualität zur Fachkräftesicherung beitragen, Auszubildende gezielter fördern und eine engere Verzahnung der Lernorte zu gefordertem Fachwissen und neuen Technologien schaffen.

LOKI verbindet und entlastet die Lernorte

Ein Mittel von Lernortkooperation ist, ein verbindendes Element oder Grenzobjekt zu schaffen. Das Grenzobjekt verbindet die Lernorte wie ein Staffelstab. Das kann zum Beispiel ein Projekt sein, das in der Schule geplant, in der ÜBA durchgeführt und im Betrieb vorgestellt wird.

In unserer Lernortschmiede entstand als verbindendes Element der KI-Chatbot LOKI. LOKI begleitet die Auszubildenden an den verschiedenen Etappen der dualen Ausbildung. Die Grundidee hinter LOKI ist eine Checkliste, welche die Auszubildenden an alle Lernorte mitnehmen. Schnell war klar, dass die Checkliste digital sein und den Auszubildenden Rückmeldung geben sollte. Mit dem nächsten Schritt, der Integration von KI, entstand schließlich die Lernbegleitung LOKI, die mit den Auszubildenden interaktiv kommuniziert, ihnen Feedback zu ihrem Lernstand gibt und sie zu nächsten Lernschritten anregt.

Konzept „Grenzobjekt“ hinter LOKI ist im Handwerk gängige Praxis

In der Wissenschaft werden verbindende Elemente wie LOKI als Grenzobjekt bezeichnet. Der Begriff klingt etwas sperrig, doch was dahinter steckt, ist im Handwerk gang und gäbe. Ein gutes Beispiel dafür ist ein 3D-Modell in einem Bauprojekt. Am 3D-Modell sehen Auftraggeber, Planerin und die verschiedenen Gewerke das gemeinsame Ziel, besprechen die Bauphasen und stimmen ihr Vorgehen miteinander ab. Das Beispiel des 3D-Modells zeigt, wie mithilfe eines Grenzobjekts unterschiedliche Menschen und Gruppen auf einen Nenner kommen können, ohne ständig in Kontakt zu sein und trotz ihrer Einzelinteressen.

Förderung von selbstgesteuertem Lernen

LOKI meldet den Auszubildenden Stärken und Wissenslücken zurück, aktiviert Reflexion und zeigt nächste Lernschritte auf. Dadurch fördert LOKI die Selbständigkeit und Verantwortung der Lernenden für ihren eigenen Lernprozess.

Lernstand der Auszubildenden wird transparent

LOKI ordnet den Lernstand der Auszubildenden ein und erstellt eine Zusammenfassung. Die Zusammenfassung verbleibt bei den Auszubildenden und kann von diesen als gemeinsame Gesprächsgrundlage mit Lehrkräften und Ausbildern in Berufsschule, ÜBA und Betrieb genutzt werden.

Sie umfasst zum Beispiel Zusammenfassungen dazu,

was bereits sicher eingeschätzt wird,
wo noch Unsicherheiten bestehen,
was als nächster Schritt sinnvoll ist,
und was im Gespräch mit Ausbilder oder Lehrkraft geklärt werden sollte.

Wie LOKI in Berufsschule, ÜBA und Betrieb von Auszubildenden genutzt wird

In der Berufsschule: nach einer Unterrichtseinheit zur fachlichen Reflexion und Selbsteinschätzung.
In der überbetrieblichen Ausbildung: zur Wissensaktivierung vor einem Kurs und danach zur fachlichen Reflexion und Selbsteinschätzung.
Im Betrieb: vor und nach einem Praxiseinsatz bzw. Kundentermin; die von LOKI generierte Zusammenfassung der Selbsteinschätzungen dient als Grundlage für effiziente Gespräche und kompetenzorientierte Einsatzplanung.

Anknüpfungspunkt für Lehrkräfte und Ausbilder

Die von LOKI erstellte Zusammenfassung des Lernstands dient als Vorbereitung auf den Austausch zwischen Azubi, Lehrkraft und Ausbilder. Der tatsächliche Lernstand der Auszubildenden kann so für transparenter werden und bietet eine Grundlage für effektive Gespräche zu nächsten Lernschritten.

Abgrenzung zu Prüfungsinstrumenten

LOKI ist kein Prüfungsinstrument und ersetzt weder Lehrkräfte noch Ausbilder. Seine Funktion besteht nicht darin, Kompetenzen abschließend zu messen oder Leistungen zu bewerten, sondern Reflexion anzuregen und Lernprozesse zu strukturieren. Daher vergibt LOKI weder Noten, Punkte noch Prozentwerte. LOKI ist als Reflexionssystem angelegt, nicht als Diagnosesystem.

KI-gestützter Chatbot und Sprache

LOKI nutzt künstliche Intelligenz sowie ein Modell zur Verarbeitung natürlicher Sprache für den Dialog zwischen Mensch und Computer. Die künstliche Intelligenz versteht den Sinn hinter frei formulierten Texten, lernt dazu und kann flexibel auf Fragen reagieren. Die Auszubildenden schreiben im Dialog mit LOKI in umgangssprachlicher, fachlicher oder einfacher Sprache. Der Fokus von LOKI liegt nicht auf der Sprach-, sondern auf der Fachkompetenz der Auszubildenden.

LOKI selbst nutzen – jetzt informieren

Sie möchten mehr über die KI-gestützte Lernbegleitung LOKI erfahren oder LOKI selbst in Ihrem Kontext nutzen? Gerne stellen wir Ihnen den aktuellen Entwicklungsstand vor und besprechen mit Ihnen die Nutzungsmöglichkeiten. Wenden Sie sich gerne an uns.