KIbox – Kickbox-unterstütze Lösung von Nachhaltigkeits-Challenges durch den Einsatz künstlicher Intelligenz

Was zeichnet das Lehrmuster aus?

Das Lehrformat KIbox zeichnet sich durch seine Ausrichtung auf Nachhaltigkeitsherausforderungen aus, die mit Ansätzen Künstlicher Intelligenz (KI) gelöst werden sollen. Die Nachhaltigkeitsherausforderungen orientieren sich an den Sustainable Development Goals (SDGs) der Vereinten Nationen. Die KIbox als physische Box sowie deren Inhalte sind angelehnt an der von Adobe entwickelten Kickbox. Ein weiteres besonderes Merkmal der KIbox als Lehrformat ist die Förderung von Interdisziplinarität, weshalb die Lehrveranstaltung über den Optionalbereich geöffnet wurde. Die Studierenden haben eigene Ideen eingebracht oder zu Beginn der Lehrveranstaltung entwickelt, die sie dann in Teams gemeinsam vorangetrieben haben. Für die Arbeit in den Teams wurden verschiedene qualitative und quantitative Forschungsmethoden vermittelt. Durch die Anbindung an die Ruhr School of Design Thinking wurden hochschulübergreifende Zwischen- und Abschlusspräsentationen durchgeführt sowie ein Mentoring-Angebot integriert.

Fakten im Überblick:

Welche Zielsetzung hat das Lehrmuster?

Im Rahmen des Lehrformates sollen die Studierenden die Kickbox-Innovationsmethode im Allgemeinen sowie die spezifische KIbox-Version für unser Lehrformat kennenlernen und die Chance erhalten, eigenständig ihre Ideen zur Lösung von Nachhaltigkeits-Challenges durch den Einsatz von KI prototypisch umzusetzen. Die Studierenden identifizieren selbstständig Herausforderungen im Kontext der SDGs und evaluieren diese durch Experteninterviews und Recherchen. Die Studierenden erwerben durch das Absolvieren der Lehrveranstaltung folgende Kompetenzen:

• Die Kickbox-Innovationsmethode erläutern und anwenden,
• Beispielhafte Nachhaltigkeits-Challenges identifizieren und analysieren,
• Potenziale von KI zur Lösung von Nachhaltigkeits-Challenges identifizieren,
• Kreativitätstechniken, Ideation- und Prototyping-Methoden (z. B. aus dem Design Thinking) sowie Lean-Start-Up-Methoden für den eigenen Innovationsprozess auswählen und anwenden,
• Eigene kreative Ideen präsentieren sowie Feedback zu eigenen Ideen einholen und verarbeiten,
• Ziele definieren, Projekte managen und Meilensteine eigenständig erreichen,
• Teamarbeit unter Einsatz von begrenzten Ressourcen koordinieren,
• KI-Lösungen prototypisch implementieren.

Durch die gemeinsamen Zwischen- und Abschlusspräsentationen mit anderen Kursen konnten die Studierenden in einen interdisziplinären Austausch gehen und selbst erarbeitete Ergebnisse diskutieren, kritisch reflektieren und iterativ weiterentwickeln.

Was sind wesentliche Inhalte des Lehrmusters?

Die wesentlichen Inhalte des Lehrformats KIbox orientieren sich am Kickbox-Innovationsprozess von Adobe und rready, der die Studierenden durch das Semester leitet. Gegliedert wurde der Prozess in die Phasen Start, Problem, Lösung, Prototyping, Konzept und Überzeugen. In der Startphase geht es zunächst darum, das Lehrkonzept zu kommunizieren, die Studierenden für die SDGs zu sensibilisieren und insgesamt eine Motivation sowie Grundlage zu schaffen, um Gruppen mit gemeinsamen Ideen zusammenzubringen. Darauffolgend identifizieren, beschreiben und definieren die Studierende ein Problem. Dazu führen sie problemzentrierte Interviews. In der Phase der Lösung werden verschiedene Lösungsideen ausgearbeitet und prototypisch umgesetzt. Das Problemverständnis wird in einer Zwischenpräsentation vorgestellt und in der Abschlusspräsentation werden die Ideen gepitcht.

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Wie ist das Lehrmuster strukturiert?

Das Projekt wurde als eine wöchentliche Präsenzveranstaltung organisiert. Um den Studierenden zu ermöglichen, aus dem Uni-Alltag herauszukommen und für eine kreative Arbeitsumgebung zu sorgen, haben wir die KIbox im ersten Semester (5 Teilnehmende) wöchentlich im Makerspace der RUB durchgeführt.

Im zweiten Durchlauf (16 Teilnehmende) haben wir das Innovationslabor des Zentrums für das Engineering Smarter Produkt-Service Systeme (ZESS) genutzt. Wie im Absatz zuvor beschrieben, wurde das Semester durch einen Prozess mit sechs Phase strukturiert. Während der einzelnen Veranstaltungen gab es stets einen Mix aus vorbereiteten Input, in denen die Dozierenden ausgewählte Inhalte und Methoden vorgestellt haben und Arbeitsphasen. In den Arbeitsphasen haben die Studierenden diese Methoden für ihre Projekte angewandt und dabei Einzel-, Partner- oder Gruppenarbeiten kombiniert. Während sich bspw. ein Gruppenmitglied mit den Prototypen beschäftigt hat, haben andere Gruppenmitglieder währenddessen die Evaluierung geplant.

Am Ende jeder Veranstaltung gab es noch eine Abschlussrunde, in welcher die Studierenden ihren aktuellen Stand kurz gepitcht haben. Dieser Pitch wurde dann in der gemeinsamen Runde zwischen Dozierenden und Studierenden aller Gruppen diskutiert. Während jeder Lehrveranstaltung stand das Team der Dozierenden für Rückfragen und Hilfestellungen bereit. Nach der Zwischenpräsentation hatten die Studierenden außerdem die Chance, verschiedene Mentor:innen aus der Ruhr-School of Design Thinking in ihre Projekte einzubinden.

Welches Prüfungsform ist in dem Lehrmuster vorgesehen?

Als Prüfungsleistung wurde der Pitch in der Abschlusspräsentation festgelegt. So haben die Studierenden die Zwischenpräsentation als Übung für den abschließenden Pitch nutzen können. In Leistungsbeurteilung ist auch der Fortschritt und der Lösungsweg der Gruppen über das Semester hinweg eingeflossen. Durch die wöchentlichen Abschlussrunden waren die Dozierenden stets auf dem aktuellen Stand hinsichtlich der Fortschritte und so ließ sich ebenfalls die Leistung der Gruppen kontrollieren und vergleichen. Am Ende des Semesters wurde von den Studierenden außerdem ein Reflexionsbericht erwartet. So können wir als Dozierende die nächsten Durchgänge der KIbox weiter optimieren, indem wir überlegen, welche Inhalte zu welchem Zeitpunkt den größten Effekt erzielen oder welche Probleme in den unterschiedlichen Gruppen aufgekommen sind und wie sie zukünftig verhindert werden können.

Welche E-Learning-Elemente werden eingesetzt?

Für die Präsentation und Distribution wurde eine Vielzahl von elektronischen und digitalen Medien verwendet. So wurden Dateien wie Präsentationen auf „Sciebo“ bereitgestellt. Als zentralen Kommunikationskanal haben sich die Dozierenden gemeinsam mit den Studierenden auf die Software „Slack“ geeinigt. So konnten Dateien und Informationen schnell und unkompliziert geteilt werden und die Studierenden hatten die Möglichkeit untereinander zu kommunizieren. Für ein hybrides Format wurde in Einzelfällen auf die Software „Zoom“ zurückgegriffen. Darüber hinaus wurden noch vielseitige weitere digitale Tools verwendet, wie die Cloud-basierte Entwicklungsumgebung Google Colab oder das digitale und interaktive Whiteboard MIRO.

Veröffentlichungen zum Lehrmuster:

Im ersten Durchlauf (Sommersemester 2022) ist ein Video für die Bewerbung der KIbox entstanden.

Im zweiten Durchlauf (Wintersemester 2022/2023) ist ein After-Video zur Zwischenpräsentation entstanden.

Weiterhin wurden während der Zwischen- und Abschlusspräsentation im zweiten Durchlauf zahlreiche Fotos angefertigt.

News wurden bspw. über die RUB News-Seite veröffentlicht (z. B. https://news.rub.de/studium/2023-01-26-praxisprojekt-ideen-fuer-eine-bessere-welt). Auch Kanäle wie LinkedIn wurden genutzt (z. B. https://www.linkedin.com/posts/issebochum_kibox-l%C3%B6sung-von-nachhaltigkeits-challenges-activity-6983457890913165312-6Hhi?utm_source=share&utm_medium=member_desktop).