Die Berufliche Bildung steht vor der Herausforderung, moderne Technologien sinnvoll in den Unterricht zu integrieren, besonders dort, wo Schüler*innen individuelle Unterstützung benötigen, die über die reine Präsenzzeit im Klassenzimmer hinausgeht. Vor diesem Hintergrund entstand an der BBS Burgdorf die Idee, mithilfe künstlicher Intelligenz digitale Lernbegleitung mit dem Expertenwissen der Lehrkräfte zu kombinieren.
Wie kann KI den Unterricht unterstützen?
Ziel der BBS Burgdorf war es, einen KI-basierten Chatbot zu entwickeln, der Schüler*innen als ergänzende Anlaufstelle außerhalb des Unterrichts zur Verfügung steht. Statt sich bei offenen Fragen auf Internetquellen oder soziale Medien zu verlassen, sollten die Lernenden Zugang zu einem verlässlichen Tool erhalten, das fundierte Antworten auf Basis der Lehrmaterialien der Schule bietet. Der Chatbot sollte insbesondere im einjährigen Bildungsgang „BFS dual“ zum Einsatz kommen, in dem nach einer Orientierungsphase entschieden wird, ob Schüler*innen auf ein berufliches Fachschulniveau oder eine Fachhochschulreife vorbereitet werden. Gerade in dieser Phase ist der individuelle Unterstützungsbedarf besonders hoch.
Ein KI-gestütztes Assistenzsystem für Lernende
Zur technischen Umsetzung wurde das Projekt in enger Zusammenarbeit mit dem DAISEC gestartet. In einem ersten Schritt wurde ein KI-Chatbot konzipiert, der Anfragen von Schüler*innen basierend auf den pädagogisch geprüften Inhalten der Lehrkräfte beantworten kann. Die Besonderheit: Alle verwendeten Sprachmodelle wurden lokal und datenschutzkonform über Infrastrukturen in Niedersachsen betrieben, um insbesondere den Schutz minderjähriger Nutzer*innen zu gewährleisten.
Zunächst lief der Prototyp über die DAISEC-Serverstruktur am Forschungszentrum L3S, später wurde er auf die skalierbare KISSKI-Infrastruktur verlagert. Diese Lösung ermöglicht nicht nur eine datenschutzkonforme Nutzung, sondern ist auch für eine steigende Anzahl an Nutzer*innen ausgelegt – im Pilotprojekt bis zu 120.
Technisch besteht das System aus drei Komponenten:
- Sprachmodell: Das zentrale Modell interagiert mit den Schüler*innen in natürlicher Sprache.
- Sicherheitsfilter: Ein vorgeschaltetes Modell prüft alle Anfragen auf sicherheitskritische Inhalte, um etwa Missbrauch zu verhindern.
- RAG-Pipeline (Retrieval-Augmented Generation): Das System greift auf eine Datenbank mit eingebetteten Lehrmaterialien zurück, die von den Lehrkräften zur Verfügung gestellt wurden. So kann der Chatbot kontextrelevante Antworten geben, ohne sich Inhalte „auszudenken“.
Dieses System kombiniert moderne Sprachverarbeitung mit kontrolliertem Zugriff auf pädagogisches Fachwissen und bildet damit einen hochgradig praxisorientierten Prototyp für KI-gestützte Lernassistenz im berufsbildenden Schulbereich.
Ein Modell für weitere Schulen
Die Zusammenarbeit zwischen der BBS Burgdorf und dem DAISEC zeigt, wie innovative KI-Technologien verantwortungsvoll in der Bildung eingesetzt werden können. Der entwickelte Chatbot bietet Schüler*innen eine niedrigschwellige, qualitätsgesicherte Unterstützung im Lernprozess und entlastet gleichzeitig die Lehrkräfte.
Die Erfahrungen aus dem Projekt dienen nun als Basis für die Weiterentwicklung. Erste Gespräche mit weiteren berufsbildenden Schulen, etwa aus dem Bereich Fahrzeuglackierung, sind bereits im Gange. Ziel ist es, das bestehende System durch Anpassung der zugrundeliegenden Wissensdatenbanken modular auf andere Fachrichtungen und Bildungsgänge zu übertragen.
Langfristig könnte das Konzept in einem mehrjährigen Forschungsprojekt vertieft und ausgebaut werden. Der DAISEC unterstützt diesen Prozess aktiv und sieht in dem Ansatz großes Potenzial, um KI nachhaltig, datenschutzkonform und praxisnah in das Bildungssystem zu integrieren.
Ihr DAISEC Kontakt
Falls Sie Fragen haben oder mehr darüber erfahren möchten, wie der Chatbot für den Unterricht eingesetzt werden kann, dann kontaktieren Sie uns gern.
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