KI-Didaktik und Lehrgestaltung
Kompetenzorientierte Lehrkonzepte, KI-gestützte Planung, Lernaufgaben und formative Prüfungsformate.
Ein didaktisches KI-Ökosystem für Menschen, Wissen und Innovation.
Ein interdisziplinäres Forschungs- und Entwicklungsprojekt zur Konzeption, Gestaltung und Erprobung modularer KI-Systeme für Studium, Lehre, Forschung und organisationale Arbeitsprozesse.
Im Mittelpunkt stehen wissenschaftlich begründete Lehr-Lernkonzepte, die Gestaltung intelligenter Mensch-KI-Interaktionen und neue Formen wissensbasierten, kollaborativen Arbeitens. Das KI-Agenten-Studio dient als experimentelle Forschungs-, Entwicklungs- und Trainingsplattform.
Die Forschung untersucht, wie modulare KI-Systeme didaktisch begründet gestaltet und für Lehr-, Lern- und Wissensprozesse eingesetzt werden können. Die wissenschaftlichen Erkenntnisse und daraus abgeleiteten Anforderungen bilden die Grundlage für die Weiterentwicklung der Plattform.
Im Fokus stehen die Gestaltung, Erprobung und Untersuchung KI-gestützter Lehr-Lernarrangements sowie ihre Möglichkeiten, Grenzen und Qualitätsbedingungen.
Kompetenzorientierte Lehrkonzepte, KI-gestützte Planung, Lernaufgaben und formative Prüfungsformate.
Selbstregulation, dialogisches und forschendes Lernen, Metakognition und wissenschaftliche Wissensarbeit.
KI-Tutoring, Scaffolding, Coaching, kontextbezogene Hilfen und lernförderliches Feedback.
Co-Creation, rollenbasierte Zusammenarbeit, gemeinsame Problemlösung und reflektierte Entscheidungen.
KI-Kompetenzentwicklung, kritische Urteilsfähigkeit, Kompetenzdiagnostik und Selbstüberprüfung.
Immersive und hybride Lernarrangements, interaktive 3D-Lernräume und exploratives Lernen.
Sechs ausgewählte didaktische Einsatzweisen zeigen, wie KI Lernhandlungen unterstützen kann. Öffnen Sie eine Methode für die Kurzbeschreibung.
Prompts gezielt entwickeln, vergleichen und überarbeiten, um Fragen zu untersuchen, Ergebnisse kritisch zu prüfen und Reflexion anzuregen.
Sokratische Dialoge, gestufte Hilfen und adaptive Erklärungen zur Unterstützung eigenständiger Lernprozesse.
KI als Werkzeug für Fragestellungen, Recherche, Hypothesenprüfung, Analyse und kritische Reflexion nutzen.
Lernende konzipieren, gestalten und evaluieren gemeinsam mit Menschen und KI Lernprodukte und Lösungen.
Kriteriengeleitete Rückmeldungen, Selbstüberprüfung und Reflexion nächster Lernschritte; Entscheidungen bleiben überprüfbar.
Perspektivwechsel, Fallanalysen und simulierte Dialoge mit spezialisierten KI-Akteuren und KI-Teams.
Didaktische und lernpsychologische Bezugsrahmen begründen die Gestaltung. Ansätze der KI-Systementwicklung und wissenschaftliche Evaluationsverfahren unterstützen die prototypische Umsetzung und Überprüfung.
Constructive Alignment, Instructional Design, Kompetenzorientierung, forschendes Lernen und Learner as Designer.
Cognitive Load Theory, Multimedia Learning, Selbstregulation, Motivation, Selbstwirksamkeit und Metakognition.
Agentische Architekturen, wissensbasierte KI-Systeme, Kontextsteuerung, modulare Funktionen und Human-in-the-Loop.
Systematische Konzeption, Prototyping, experimentelle Erprobung, kriteriengeleitete Evaluation und iterative Weiterentwicklung.
22 KI-bezogene Kompetenzen werden in vier Dimensionen gegliedert: Fach-, Sozial-, Selbst- und Methodenkompetenz. Diese Systematisierung dient als konzeptionelle Orientierung für die Gestaltung und Reflexion kompetenzorientierter Lern- und Qualifizierungsangebote.
Ethische Fragestellungen im Zusammenhang mit KI in der Hochschullehre erkennen, reflektieren und verantwortungsbewusst handeln.
KI-Technologien und ihre Entwicklung wissenschaftlich untersuchen und Forschungserkenntnisse in die Hochschullehre einbringen.
KI-Systeme und Werkzeuge verstehen und gezielt zur Gestaltung von Lehr- und Lernprozessen einsetzen.
Wissenschaftliche Methoden auf KI-bezogene Themen anwenden und Studierende zu wissenschaftlichem Arbeiten mit KI befähigen.
KI-Themen fachbezogen in Curricula integrieren und didaktisch fundierte Lernangebote entwickeln.
Komplexe KI-Themen verständlich vermitteln und mit Studierenden, Kolleginnen und Kollegen sowie interdisziplinären Teams kommunizieren.
In vielfältigen und interdisziplinären Teams KI-gestützte Lehrmethoden und Projekte gemeinsam entwickeln.
Eigene KI-bezogene Lehrmethoden kritisch reflektieren und kontinuierlich weiterentwickeln.
Auswirkungen von KI auf Lernprozesse beurteilen und faire, geeignete Bewertungsverfahren gestalten.
Globale und kulturelle Perspektiven auf KI in die Hochschullehre einbeziehen.
Auf technologische und bildungsbezogene Veränderungen flexibel reagieren und Entwicklungen aktiv in die Lehre integrieren.
KI-Technologien autonom, souverän und verantwortungsvoll nutzen und entsprechende Handlungskompetenz fördern.
Eigene Lehr- und Lernprozesse organisieren und die Integration von KI zielgerichtet steuern.
Vertrauen in die eigenen Fähigkeiten entwickeln, KI-bezogene Herausforderungen zu bewältigen und Studierende darin bestärken.
Veränderungen durch KI verstehen, aktiv mitgestalten und Lehre zukunftsfähig weiterentwickeln.
Lernprozesse und Schwierigkeiten im KI-Kontext diagnostizieren und gezielte Unterstützungsmaßnahmen entwickeln.
KI-Inhalte verständlich vermitteln und didaktisch begründete KI-gestützte Lehr- und Lernarrangements gestalten.
Digitale und KI-gestützte Lernmedien konzipieren und lernförderlich integrieren.
Komplexe Lehr- und Lernprobleme analysieren und kreative, KI-unterstützte Lösungen entwickeln.
KI-bezogene Informationen recherchieren, kritisch bewerten und in Lehr- und Lernkontexte übertragen.
Auswirkungen von KI auf Entscheidungen, Handlungen und gesellschaftliche Prozesse hinterfragen.
Rechtliche Rahmenbedingungen für den Einsatz von KI verstehen und in der Hochschullehre berücksichtigen.
KI-Engineering verbindet die Gestaltung von Modellinteraktionen, das Management relevanter Kontexte und die Entwicklung agentischer Systeme. Prompt, Context und Agentic Engineering sind miteinander verzahnte Schwerpunkte mit unterschiedlichen Gestaltungsaufgaben.
Systematische Konzeption, Strukturierung, Erprobung und Optimierung von Prompts zur zielgerichteten Interaktion mit generativen KI-Modellen.
Systematische Auswahl, Aufbereitung, Bereitstellung und Aktualisierung relevanter Informationen und Zustände, um KI-Modelle bei der kontextbezogenen Aufgabenbearbeitung zu unterstützen.
Konzeption, Implementierung und Evaluation von KI-Agentensystemen, die Aufgaben durch koordinierte Modellaufrufe, Werkzeugnutzung, Zustandsverwaltung und kontrollierte Handlungsschritte bearbeiten.
Prompt Engineering wird sowohl als Methode der KI-Systemgestaltung als auch hinsichtlich seines didaktischen Potenzials für Lehr- und Lernprozesse untersucht. Context und Agentic Engineering bilden weitere technologische Gestaltungsbereiche, deren Einsatzmöglichkeiten für wissensbasierte, interaktive und agentenunterstützte Lernumgebungen erforscht werden.
Das KI-Agenten-Studio dient der Konzeption und Erprobung modularer KI-Systeme. Unterschiedliche Konfigurationen lassen sich entlang wissenschaftlicher Fragestellungen untersuchen – von der Modellinteraktion und Wissensintegration bis zu agentischen Abläufen, Qualität und menschlicher Kontrolle.
Konfiguration spezialisierter KI-Akteure und koordinierter KI-Teams. Im Mittelpunkt stehen Rollenverteilung, Aufgabenkoordination, Orchestrierung und Grenzen agentischer Autonomie.
Unter welchen Bedingungen sind Einzel- oder Mehrakteurssysteme für eine Aufgabe geeignet?
Aufgabenerfüllung · Koordinationsaufwand · Zuverlässigkeit · Kontrollierbarkeit
Das Modell veranschaulicht Forschungs- und Gestaltungsbereiche. Es belegt weder einen einheitlichen Implementierungsstand noch empirisch nachgewiesene Wirkungen.
KI-Agenten-Studio erkunden ↗Vier Forschungsbereiche zeigen, wie didaktische KI-Anwendungen, wissenschaftliche Assistenz, agentische Systementwicklung und Sicherheit zusammenwirken. Wählen Sie einen Bereich und erkunden Sie die einzelnen Vorhaben.
Lehr-Lernprozesse gestalten, begleiten und reflektieren.
Konzeption agentenbasierter Lernbegleitung mit Lernpfaden, aufgabenbezogenem Feedback, abgestuften Hilfen und Reflexionsimpulsen zur Unterstützung selbstregulierten Lernens.
Untersuchung rollenbasierter Lernbegleitung durch kontextbezogene Erklärungen, didaktisches Scaffolding und lernzielbezogene Rückmeldungen. Adaptive Unterstützung erfordert geeignete Informationen über Lernstand und Lernkontext.
Entwicklung kompetenzorientierter Aufgaben und formativer Rückmeldungsverfahren. KI-generierte Bewertungen werden hinsichtlich Validität, Fairness, Nachvollziehbarkeit und erforderlicher menschlicher Prüfung betrachtet.
Gestaltung interaktiver Rollen-, Fall- und Gesprächssimulationen zur Erprobung von Entscheidungen, Perspektivwechsel und Reflexion in Lehr- und Trainingsszenarien.
Wissen erschließen, Quellen prüfen und wissenschaftliche Arbeit unterstützen.
KI-gestützte Textrevision, Prüfung von Argumentationsstrukturen und sprachliche Überarbeitung unter Wahrung der Autorenschaft. Fachliche Aussagen und Quellenangaben bedürfen eigenständiger Prüfung.
Unterstützung bei Literaturerschließung, Rechercheplanung, Informationsstrukturierung und Forschungsorganisation. Quellenherkunft, Vollständigkeit und Belegbarkeit werden als Qualitätsanforderungen berücksichtigt.
Konzeption dialogischer Zugänge zu kuratierten Wissensbeständen. Retrieval-Augmented Generation (RAG) kann relevante Quellen bereitstellen, garantiert jedoch weder deren Richtigkeit noch eine fehlerfreie Antwort.
Modulare Funktionen und koordinierte Abläufe entwickeln.
Strukturierte Entwicklung und Prüfung wiederverwendbarer Aufgabenanleitungen und Funktionspakete mit definierten Eingaben, Ausgaben, Werkzeuggrenzen und Qualitätskriterien.
Konzeption agentenunterstützter Arbeitsabläufe mit Aufgabenzerlegung, Werkzeugaufrufen, Zustandsverwaltung, Fehlerbehandlung und menschlichen Freigabepunkten.
Erprobung arbeitsteiliger KI-Systeme mit spezialisierten Rollen, Aufgabenübergaben und Orchestrierung. Mehrere Agenten verbessern Ergebnisse nicht automatisch; Koordinationsaufwand und Fehlerfortpflanzung sind zu prüfen.
Systematische Gestaltung von KI-Akteuren und KI-Teams einschließlich Rollen, Kontext, Memory, Werkzeugzugriff und Kontrollmechanismen. Dies ist ein architektonischer Entwicklungsbereich, keine zusätzliche Endnutzeranwendung.
Risiken erkennen, Befugnisse begrenzen und agentische KI-Systeme überprüfbar gestalten.
Untersucht werden übermäßige Handlungsbefugnisse (Excessive Agency), Identitäts- und Privilegienmissbrauch, unzulässige Raumüberschreitungen sowie zu weitreichende RAG-Zugriffe. Zugriffsbeschränkungen müssen technisch durchgesetzt werden.
Manipulierte Anweisungen in Dokumenten, Webseiten oder anderen Fremdinhalten können Systemziele beeinflussen. Auch vergiftete Wissensbestände und persistente Kontexte können spätere Verarbeitungsschritte verändern. Vertrauensgrenzen und Herkunft der Informationen sind daher zu prüfen.
Risiken entstehen durch zu weitreichende Werkzeugrechte, missbräuchliche Aufrufe, unsichere Skills oder MCP-Integrationen und gegebenenfalls unerwartete Codeausführung. Erforderlich sind begrenzte Berechtigungen, Prüfung externer Komponenten und kontrollierte Ausführung.
Zu untersuchen sind unbestätigte folgenreiche Aktionen, nicht vorgesehene Agentenhandlungen und Fehlerübertragung zwischen KI-Akteuren. Risikoreiche Änderungen, Veröffentlichungen oder externe Aktionen benötigen geeignete technische Grenzen und gegebenenfalls menschliche Freigaben.
Schutzbedarf besteht bei personenbezogenen oder vertraulichen Informationen, Zugangsdaten sowie externen Verbindungen. Datenflüsse, Speicherorte und Zugriffsrechte sind entsprechend der jeweiligen Verarbeitung und geltenden Anforderungen zu begrenzen und zu prüfen.
Konfigurationsänderungen, unkontrollierte Aufrufschleifen und unzureichende Protokollierung erschweren den sicheren Betrieb. Das Monitoring unterscheidet zwischen zulässigen und unzulässigen Handlungsversuchen sowie ausgeführten, blockierten und freigabepflichtigen Aktionen. Eine blockierte unzulässige Handlung bleibt als Sicherheitsereignis sichtbar.
Gemeinsam mit FiroTech entwickelt Dr. Heike Seehagen-Marx das KI-Agenten-Studio als experimentelle Forschungs-, Entwicklungs- und Trainingsplattform. Dabei verbinden sich wissenschaftliche Forschung, didaktische Konzeption und technologische Entwicklung zu einem KI-Ökosystem, das auf Grundlage der Forschungsergebnisse und neuer technologischer Anforderungen kontinuierlich weiterentwickelt wird.
Eigenständige wissenschaftliche Forschung, didaktische Konzeption, Forschungsfragen, Kompetenzmodelle und konzeptionelle Systemarchitektur.
Persönliche Website ↗Technische Co-Entwicklung und Umsetzung der experimentellen Plattform in enger Verbindung mit den wissenschaftlichen und funktionalen Anforderungen.
FiroTech kennenlernen ↗Für wissenschaftlichen Austausch, Fragen zum Forschungsprojekt und Informationen zur Plattform.