ИИ, войдите в класс: как новые технологии применяются в российской системе образования

ПРОФИЛЬ 19 часов назад 13
Preview

Всего за несколько лет искусственный интеллект (ИИ) из экзотики превратился в реальный структурный элемент современного образования, как среднего, так и высшего. Его возможностями пользуются учителя и ученики начальных классов. Без него не представляют себе подготовку к ЕГЭ выпускники. ИИ – помощник современного студенчества и профессорско-преподавательского состава. «Профиль» попробовал определить роль и место нового феномена в отечественном образовании.

Школьные учителя пока не выработали единого мнения о пользе и необходимости использования ИИ в практической работе. Однако уже есть понимание того, что нейросети освобождают педагога от большого количества рутинного, отнимающего время труда. Прежде всего виртуальный помощник помогает в составлении и проверке заданий, подборе иллюстративного материала, тестировании учеников. «Искусственный интеллект хорош в подготовке типовых заданий, нацеленных на автоматизацию определенных знаний и умений, разработке дополнительных материалов для повторения, текстов разного уровня сложности, картинок к заданиям, упражнений для тренировки навыков», – делится опытом руководитель курсов иностранных языков Links Ирина Швидко.

[embed]https://profile.ru/scitech/izmenitsya-vsjo-vo-chto-prevratya...[/embed]

Учитель младших классов Курчатовской школы Нина Светухина согласна, что ИИ расширяет потенциал обучения. Например, для младших школьников очень важен игровой момент в познании нового материала, объясняет она. Нейросети дают возможность создавать игровые механики, генерировать изображения для наглядной презентации, проводить опыты. А технологии дополненной реальности, позволяющие «оживить» плоские картинки из учебников, превратив их в трехмерные модели, помогают в изучении таких предметов, как биология, геометрия, черчение.

ИИ также перспективен для максимальной персонализации обучения. На его базе можно создавать адаптивные методические модели, позволяющие анализировать и корректировать результаты освоения образовательной программы для каждого ученика, учитывать навыки, интересы и другие индивидуальные особенности детей.

Например, в школах столицы сегодня используют сервис «Цифровой учитель». Этот инструмент способствует выявлению трудных для восприятия учениками тем и предлагает специальные упражнения для устранения пробелов в знаниях. Пока школьники используют ИИ-сервис для изучения математики, в перспективе планируется увеличить число доступных дисциплин. «Сервис помогает создавать персонализированные учебные программы для школьников, позволяя изучать темы как самостоятельно, так и совместно с педагогом. Судя по спросу среди ребят, мы видим, что запуск такого помощника оказался востребованным», – отмечала в октябре прошлого года заместитель мэра Москвы Анастасия Ракова.

Сервис предлагает два режима использования. Первый – самостоятельные занятия: при первом обращении к «Цифровому учителю» через электронный дневник ученики проходят диагностический тест. После этого система формирует индивидуальную образовательную программу, а алгоритмы в реальном времени отслеживают прогресс ребенка и корректируют процесс обучения. Второй режим предусматривает, что педагог назначает материалы «Цифрового учителя» в качестве домашнего задания. Если ученик делает ошибки, сервис рекомендует дополнительные упражнения для их отработки, а учитель может сразу ознакомиться с результатами.

[embed]https://profile.ru/scitech/zapros-na-intellekt-kak-izmenitsy...[/embed]

В системе современного образования важное место занимают информатика, робототехника или креативное ИТ-моделирование. В стенах школы ребята могут разработать собственное мобильное приложение; понять, как устроены роботы и что они умеют; наконец, собрать квадрокоптер и беспилотный автомобиль. И все это также заслуга ИИ. Для осуществления инновационных программ в школах (хотя пока далеко не везде) оборудуют лаборатории, ИТ-полигоны, площадки, где можно заниматься прототипированием, моделированием, сетевым администрированием. Таким образом учащийся получает предпрофессиональные навыки и умения в сфере инженерной деятельности и в области информационных технологий, у него появляется интерес к научно-исследовательской работе и проектной деятельности.

Разгрузить преподавателя ИИ может не только в сфере непосредственно учебного процесса, но и в большом количестве сопутствующих административных функций, которые приходится выполнять: автоматизация формирования расписания, настройка учебных уведомлений, упрощение коммуникации между учителями, учениками и их родителями. «Мы видим огромный потенциал для дальнейшего развития этой технологии и уверены, что она сделает образование более доступным, эффективным и современным», – говорит глава комитета по информатизации образования АРПП «Отечественный софт», руководитель программ обучения «Хаб Знаний МойОфис» Анастасия Горелова.

Но, безусловно, в бочке меда новых технологий пока присутствует не одна ложка дегтя. Многие учителя сдержанно относятся к внедрению искусственного интеллекта в образовательный процесс. Причин тому несколько. Первая – страх перед сложностью использования. «Необходимо научиться давать четкие задания для того, чтобы не разочаровываться в полученных результатах. Понять для себя лично сферы применения», – рекомендует Ирина Швидко.

Вторая и, скорее всего, главная – опасения, что искусственный интеллект упрощает работу самих учеников. «Ребенок перестает самостоятельно анализировать материал и полагается на ИИ. Вместо того чтобы самому подумать, понаблюдать, потрогать, он может получить ответ на задание мгновенно, спросив голосового помощника», – отмечает Нина Светухина.

И все же, несмотря на вполне оправданный скепсис, 75,5% педагогов в РФ уже имеют опыт использования ИИ для решения профессиональных задач. Таковы данные опроса Лаборатории инноваций в образовании Института образования НИУ ВШЭ. Впрочем, 24,4% из них применяли ИИ-инструменты лишь несколько раз, и эта практика не стала для них постоянной. Часто и регулярно пользуются ИИ пока лишь 18%. Новый инструмент преподаватели применяют для генерации идей и тем для занятий (37,1%), разработки планов уроков (26,9%), создания индивидуальных заданий (26,7%) и мультимедийного учебного контента (26,4%), поиска дидактических и методических решений (26%) и просто для расширения кругозора (25,3%).

Пожалуй, первыми преимущества ИИ оценили студенты. Генеративный искусственный интеллект помогает им искать информацию для подготовки к экзаменам, делать презентации и даже писать рефераты и курсовые работы. Стихию необходимо было ввести в строгие рамки учебного процесса и приспособить во благо – для получения глубоких знаний. Этим занялись руководители и преподаватели высшей школы.

[embed]https://profile.ru/scitech/vkalyvajut-roboty-gde-smogut-zame...[/embed]

Если навыки работы с нейросетями нужны, чтобы стать эффективным и конкурентоспособным специалистом, значит, нужно перестраивать учебный процесс в соответствии с этим запросом. По большей части привлечение ИИ в качестве помощника при создании текста, программного кода, изображения и прочего вузы сегодня не запрещают, но обязывают студентов указывать «шпаргалку» с описанием целей и полученных результатов. Ректор Московского городского педагогического университета (МГПУ) Игорь Реморенко рассказывал, что использование ИИ даже приветствуется при проверке различных гипотез: нейросети помогают найти дополнительные идеи, информацию, которую не учли, чтобы на основе этого сделать выбор.

Педагоги вузов применяют возможности ИИ при анализе успеваемости, создании учебных материалов, автоматизации рутинных задач. Невозможно в наше время представить себе и освоение практического материала без участия новейших технологий. В виртуальных лабораториях, например, осуществляется симуляция практических работ, закрепляющих навыки в области инженерных дисциплин, химии, биологии.

В частности, студенты Томского политехнического университета с помощью интерактивных цифровых технологий изучают особенности нефтяных резервуаров, знакомятся с учебным ядерным реактором, с аппаратами компьютерной томографии, безопасно «работают» в цехе рудоподготовки с радиоактивными веществами. Учащиеся технических вузов осваивают на VR-тренажерах (симуляторах реального объекта в виртуальной среде) работу на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) и 3D-принтерах. Будущие строители могут виртуально пройтись по спроектированному зданию.

Центр НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ им. Н.Э. Баумана пару лет назад запустил первую в России VR-лабораторию для изучения наноматериалов с помощью виртуального микроскопа. Технология позволяет получить базовые навыки работы с высокотехнологичным оборудованием.

[embed]https://profile.ru/scitech/sprosi-po-chelovecheski-kak-nejro...[/embed]

Наверное, ни одна профессия не требует таких всеобъемлющих практических знаний, как медицина. Однако именно практический аспект обучения чрезвычайно сложно реализовать из-за риска ошибок. Инновационные решения позволяют отрабатывать навыки в различных областях в безопасной иммерсивной среде. Примером такой системы является обучающая модель для диагностики боли в животе. Программа включает 208 сценариев с пятью возможными диагнозами. Получая данные об условном пациенте, студент выдвигает гипотезу о причине боли и назначает дополнительные исследования. Далее программа помогает исключить или подтвердить предположение в зависимости от сценария.

Уже несколько лет применяется для обучения разработанный специалистами Института инновационного развития Самарского государственного медицинского университета (СамГМУ) виртуальный симулятор «Трахеостомия» (трахеостомия – восстановление проходимости верхних дыхательных путей, часто проводится в экстренном порядке), на котором студенты до автоматизма отрабатывают алгоритм действий. Подобные технологии затрагивают область «неотложной медицины», где врач должен уметь быстро и верно принимать решение.

Недавно в СамГМУ разработали четыре новых симулятора на основе виртуальной реальности для эффективной подготовки медицинских специалистов. Все тренажеры включают в себя обучающий режим с подсказками и контрольный с возможностью объективной оценки знаний.

Кроме того, сегодня студенты-медики могут наблюдать за ходом операции от лица хирурга или его ассистента через VR-очки либо онлайн. По словам экспертов, такой формат очень полезен, ведь операционная вмещает ограниченное количество людей. Врач во время процедуры объясняет каждое свое действие, а после отвечает на вопросы.

Заведующий лабораторией цифровой трансформации образования Института образования НИУ ВШЭ Иван Карлов рассказал «Профилю» о границах доверия искусственному интеллекту. «В практике вуза нет автоматической генерации контента для студентов с помощью ИИ. Отдельные преподаватели используют ИИ при подготовке к занятиям, разработке учебных материалов, презентаций и контрольно-измерительных материалов.

[embed]https://profile.ru/scitech/ya-tolko-sprosit-mozhno-li-dovery...[/embed]

Но ответственность за качество контента в любом случае лежит на преподавателе, – подчеркнул Карлов. – Он осуществляет верификацию и отбирает для использования подходящий материал. ИИ выступает помощником преподавателя, позволяя ему более эффективно организовать рабочий процесс».

Такой же точки зрения придерживается директор по стратегическим проектам компании-разработчика «Базис» Владимир Татаринцев. Он считает, что возможности искусственного интеллекта сегодня незаменимы как инструмент для самостоятельного обучения и практических занятий студентов. Доверие же преподавателей к анализу, предоставляемому ИИ, пока остается ограниченным: они рассматривают ИИ как вспомогательный инструмент, но не как источник истины.

Сможет ли ИИ в ближайшем будущем заменить реального преподавателя? Прогнозы весьма осторожны. Но и школьные учителя, и вузовские педагоги уверены: преподаватель был, есть и будет важным звеном в процессе образования, формирования критического мышления, творческого подхода и социальных навыков учащихся.

 

Читать в ПРОФИЛЬ
Failed to connect to MySQL: Unknown database 'unlimitsecen'