Komplementäre Rolle von großen Sprachmodellen in der Ausbildung zum Design von Destillationskolonnen: Entwicklung einer Methodologie

Dieses Papier untersucht die Integration von großen Sprachmodellen (LLMs), wie Chat-GPT, in die chemische Ingenieurausbildung und weicht von konventionellen Praktiken ab, die möglicherweise nicht universell akzeptiert sind. Während es eine laufende Debatte über die Akzeptanz von LLMs gibt, die durch Bedenken hinsichtlich rechnerischer Instabilität und potenzieller Inkonsistenzen vorangetrieben wird, kann ihre Unvermeidlichkeit bei der Gestaltung unserer Kommunikation und Interaktion mit Technologie nicht ignoriert werden. Als Pädagogen sind wir in der Lage, eine wichtige Rolle dabei zu spielen, die Studierenden zu einer verantwortungsvollen, effektiven und synergistischen Nutzung von LLMs zu führen. Fokussierend auf das Design von Destillationskolonnen in grundständigen Massentransfer-Kursen zeigt diese Studie, wie Chat-GPT als Hilfsmittel genutzt werden kann, um interaktive Lernumgebungen zu schaffen und reale Ingenieurdenkpunkte zu simulieren. Sie betont die Notwendigkeit, dass Studierende kritische Denkfähigkeiten entwickeln und ein gründliches Verständnis der LLM-Prinzipien gewinnen, um Verantwortung für deren Nutzung und Kreationen zu übernehmen. Während Chat-GPT nicht allein vertrauenswürdig sein sollte, ist seine Integration mit grundlegenden Prinzipien des chemischen Ingenieurwesens entscheidend. Die Effektivität und die Grenzen von Chat-GPT werden durch zwei Fallstudien veranschaulicht, die die Bedeutung manueller Berechnungen und etablierter Simulationssoftware als primäre Werkzeuge zur Anleitung und Validierung von Ingenieur Ergebnissen und Analysen hervorheben. Dieses Papier behandelt auch die pädagogischen Implikationen der Integration von LLMs in Massentransferkurse, einschließlich Curriculumintegration, Facilitation, Anleitung und ethischen Überlegungen. Empfehlungen werden gegeben, wie LLMs effektiv in das Curriculum integriert werden können. Insgesamt trägt diese Studie zur Weiterentwicklung der chemischen Ingenieurausbildung bei, indem sie die Vorzüge und Einschränkungen von LLMs als Bildungswerkzeuge im Designprozess untersucht.