... Technikerschule

Wahlpflichtfächer Digitale Transformation und Künstliche Intelligenz

Die Wahlpflichtfächer Digitale Transformation und Künstliche Intelligenz können in allen Fachrichtungen angeboten werden:

Wahlpflichtfach KI  Digitale Transformation    

Für das Wahlpflichtfach Digitale Transformation stehen zudem illustrierende Aufgaben, sowie eine Handreichung zur Verfügung:

Illustrierende Aufgaben    Handreichung Digitale Transformation

Rahmenbedingungen einer Schwerpunktschule KI

Mit der Einführung des Erprobungskonzepts „Schwerpunktschulen Künstliche Intelligenz (KI)” an Fachschulen wurde eine Erweiterung des Wahlpflichtfächerkatalogs ausgewählter Fachschulen beschlossen.
Diese Erweiterung umfasst sieben KI-spezifische Wahlpflichtfächer, die der jeweils gültigen Stundentafel angehängt werden.
Um den Schwerpunkt „Künstliche Intelligenz” anbieten zu können, muss die jeweilige teilnehmende Fachschule aus dem neuen Angebot der sieben „KI-Wahlpflichtfächer” mindestens drei Fächer wählen. 
Die Wahl der KI-Wahlpflichtfächer ist für die Schüler wiederum freiwillig. Den Zeugniseintrag „Schwerpunkt Künstliche Intelligenz” erhalten die Schüler allerdings nur, wenn sie auch mindestens drei Schwerpunktfächer belegt haben. Aus diesen Fächern kann ein Fach als Abschlussprüfungsfach gewählt werden, insofern dieses mit einem Stern in der Stundetafel gekennzeichnet ist.

Sieben Fächer zur Auswahl

1. Anwendungen der KI
2. Betriebliche Datenanalyse mit KI
3. Ethische Aspekte der KI
4. Digitale Transformation mit KI
5. Konzepte der KI
6. Cyber-Physische Systeme mit KI
7. Projektarbeit mit angewandter KI

Zusammenfassungen zu den Fächern

1. Anwendungen der KI: Die Schülerinnen und Schüler analysieren verschiedene KI-Anwendungen, vergleichen deren Einsatzbereiche und unterscheiden zwischen lokalen und cloudbasierten Lösungen unter Berücksichtigung wirtschaftlicher und rechtlicher Rahmenbedingungen. Sie setzen vortrainierte Modelle ein, passen diese mit eigenen Daten an und reflektieren dabei deren Leistungsfähigkeit. Zudem bewerten und optimieren sie die Qualität ihrer Anwendungen anhand definierter Kriterien.

2. Betriebliche Datenanalyse mit KI: Im Fach „Betriebliche Datenanalyse mit KI“ lernen die Schülerinnen und Schüler, betriebliche Daten zu strukturieren, aufzubereiten und zu analysieren, um daraus verwertbare Erkenntnisse und Prognosen abzuleiten. Sie bewerten die Datenqualität, wenden einfache KI-Modelle an und überprüfen deren Ergebnisse mit geeigneten Testverfahren. Zudem entwickeln sie ein Verständnis dafür, wie KI-Entscheidungen zustande kommen und wie diese nachvollzogen werden können.

3. Ethische Aspekte der KI: Die Schülerinnen und Schüler setzen sich mit ethischen und rechtlichen Grundlagen von KI auseinander, indem sie Informationen kritisch bewerten sowie Auswirkungen auf gesellschaftliche Werte und Normen reflektieren. Sie verstehen die Nachvollziehbarkeit von KI-Entscheidungen, klären Verantwortlichkeiten und berücksichtigen rechtliche Rahmenbedingungen wie Datenschutz. Dadurch sind sie in der Lage, den Einsatz von KI im betrieblichen Kontext verantwortungsbewusst und regelkonform zu beurteilen.

4. Digitale Transformation mit KI: Die Schülerinnen und Schüler verstehen die Grundlagen der digitalen Transformation, unterscheiden diese von der reinen Digitalisierung und lernen, wie Unternehmen Veränderungsprozesse sowie agile Arbeitsweisen gestalten. Sie analysieren die Vernetzung von Systemen, nutzen Daten zur Optimierung betrieblicher Prozesse und entwickeln einfache Automatisierungslösungen mit KI. Dabei beurteilen sie Chancen, Risiken und Auswirkungen auf Arbeitsabläufe und zukünftige Berufsbilder.

5. Konzepte der KI: Die Schülerinnen und Schüler erhalten einen Überblick über die Grundlagen der Künstlichen Intelligenz, lernen verschiedene Lernverfahren sowie KI-Modelle kennen und ordnen Problemstellungen passenden Methoden zu. Aufbauend darauf wenden sie KI praktisch an, indem sie Daten aufbereiten, Modelle erstellen, trainieren und bewerten. Dabei reflektieren sie auch die Qualität ihrer Ergebnisse sowie rechtliche und ethische Aspekte im Umgang mit KI.

6. Cyber-Physische Systeme mit KI: Die Schülerinnen und Schüler erwerben grundlegendes Verständnis für cyber-physische Systeme, deren Aufbau, Vernetzung und sicherheitsrelevante Aspekte. Darauf aufbauend planen und realisieren sie einfache Anwendungen und nutzen KI zur Analyse, Optimierung und Automatisierung von Prozessen. Abschließend bewerten sie die Ergebnisse hinsichtlich Effizienz, Zuverlässigkeit sowie ethischer Fragestellungen.

7. Projektarbeit mit angewandter KI: Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten eigenständig ein fachübergreifendes Projekt, in dem sie eine Problemstellung mithilfe von KI analysieren und eine geeignete Lösungsstrategie entwickeln. Sie setzen KI-gestützte Werkzeuge zur Umsetzung ein, dokumentieren ihre Ergebnisse und präsentieren diese, wobei der Einsatz der KI nachvollziehbar dargestellt wird. Abschließend reflektieren sie ihre Vorgehensweise sowie den Nutzen und die Effektivität der eingesetzten KI.

Lehrpläne

 Lehrpläne für die Schwerpunktschulen     

Schulversuch ab dem Schuljahr 25/26, 4 Schulen
Warum KI-Fachschulen: KI-Systementwicklung als neue benötigte Kompetenz in den Industrieunternehmen; KI-Datenanalyse und KI-gesteuerte Prozesse zur Steigerung von Produktqualität oder der Effektivität in den Unternehmen; Notwendigkeit von statistischem Grundwissen zur Evaluation von KI-Systemen
 
Lehrpläne für die Fachschulen KI