Как искусственный интеллект меняет обучение в школе и университете

Внедрение адаптивного обучения

Развитие искусственного интеллекта (ИИ) и его внедрение в сферу образования приобретает повсеместный характер. Эксперты сходятся во мнении, что ИИ приведет к существенным трансформациям в индустриях, связанных с интеллектуальной деятельностью, к числу которых относится образование.

Еще одна рутинная операция в образовании — создавать опросники и тесты для контроля знаний. В этой сфере тоже есть AI-помощники. Например, сервис для создания тестов PrepAI. Он позволяет создать тест на основе вашего материала (конспекта, книги, видеолекции) или ввести тему в окно поиска и собрать контрольную работу по материалам из интернета. Сервис работает на базе нейросети, которая распознает контент, сегментирует его, генерирует разные варианты ответов. На PrepAI можно делать тесты как для школьников, так и для студентов университетов. Еще один пример автоматизированной разработки контента — сервис Smartest Learning. Инструмент анализирует ваши текстовые документы и на их основе может создавать презентации с иллюстрациями и графиками, викторины и тесты. Все свои проекты можно сохранять в библиотеку и редактировать здесь же.

Авторы исследования отмечают, что одним из самых востребованных навыков будущего, станет высокий уровень владения ИИ-инструментами, а наука об использовании ИИ его ключевым элементом. Различные страны уже принимают меры для привлечения талантов в области искусственного интеллекта, поскольку находятся в условиях жесткой конкуренции. Так, в России, по словам заместителя директора Департамента государственной политики в сфере высшего образования Минобрнауки России Алексея Левченко, в 16 университетах разработано 90 программ для обучения специалистов в области искусственного интеллекта. В рамках федерального проекта «Искусственный интеллект» должно быть создано около 100 таких образовательных программ.

По мнению генерального директора ЮНЕСКО Одри Азуле, искусственный интеллект серьезно изменит всю сферу образования, а методы преподавания, способы обучения, доступ к знаниям и подготовка учителей претерпят революционные изменения. У сферы образования, в отличие от бизнеса, есть своя специфика интеграции ИИ-технологий. Основной целью внедрения ИИ в образовательные процессы является не получение экономического эффекта, а повышение качества обучения, которое сложно измерить с помощью системы объективных показателей. Область применения ИИ в образовании уже сейчас весьма разнообразна. Его можно использовать для анализа поведения учеников, студентов и преподавателей, персонализации процесса обучения, прокторинга (контроля честного прохождения онлайн-экзаменов и тестирования), проверки уровня знаний и работ учащихся и пр. Важным социальным эффектом внедрения ИИ станет повышение уровня доступности образования, а также инклюзивности образовательной среды.

В первую очередь, это конфиденциальность и защита персональных данных учащихся и преподавателей. Для качественного обучения ИИ-моделей требуется конфиденциальная информация — данные пользователей из социальных сетей, мобильных телефонов, компьютеров и т.д. Даже если формально конфиденциальность пользователей не была при этом нарушена, выявленные ИИ закономерности в данных могут создавать риски раскрытия персональной информации. Помимо этого, существует проблема взаимоотношений между человеком и машиной. Благодаря внедрению ИИ в образование появляются гибридные формы обучения, которые включают в себя виртуальных помощников. Сегодня в экспертном сообществе активно обсуждается вероятность того, что у школьников может измениться восприятие «живого», и это способно привести к замедлению развития эмоционального интеллекта. А студенты столкнутся с рядом проблем, вызванных формированием эмоциональных связей между человеком и машиной. Результаты исследования показывают, что сегодня российская сфера образования находится на раннем этапе внедрения технологий ИИ. С одной стороны, по возможностям инвестиций в технологии ИИ и привлечения профильных специалистов она уступает лидирующим сегментам экономики: банкам, торговле, телекоммуникациям. С другой стороны, у образовательных учреждений существует особая потребность в использовании ИИ, поскольку данная сфера деятельности непосредственно связана с информацией и ее обработкой. При этом тенденции использования ИИ в российском образовании в целом соответствуют мировому опыту современной технологической модернизации и связаны как с повышением качества образовательных услуг, так и с повышением управляемости образовательных процессов.

Используя алгоритмы искусственного интеллекта, можно создавать персонализированные игры, которые помогают ускорить процесс обучения. Это делает обучение более увлекательным и способствует лучшему усвоению материала. В первую очередь геймификация в образовании используется для повышения мотивации учащихся. Она также помогает добиться более высокой концентрации, интереса к изучаемому материалу и удержанию внимание на протяжении всего занятия.

Обучение работе с ИИ

Роботов в процессе обучения можно использовать для решения самых разных задач — от программирования до конструирования и проведения экспериментов. Это помогает учащимся развивать навыки проблемного мышления, креативности и работы в команде. Учащиеся получают возможность применять полученные знания и навыки на практике, а также развивать творческую и инженерную мысль. Роботы также могут выступать в роли ассистентов преподавателей — читать лекции, контролировать знания, следить за успеваемостью или за временем выполнения задания.

Чтобы получить помощь в образовании, не обязательно идти за специализированными сервисами — полезным может оказаться даже ChatGPT. Например, студентам курса фронтенд-разработки Skillfactory нейросеть помогла в работе на «Мегахакатоне» — большом практическом мероприятии с участием реальных заказчиков. Задачу команде поставила компания «ХотКей», которая разработала для своих клиентов нейросеть для генерации картинок. Студентам-фронтендерам предложили создать веб-интерфейс для управления этой нейросетью. Некоторые участники команды учились фронтенду всего две недели, но при поддержке нейросети отлично справились с задачей.

Во фронтенд-команде собрались очень активные ребята, которые задавали интересные вопросы и по-настоящему удивили своей финальной работой. Они не только выполнили техническое задание, но и добавили собственные доработки: например, возможность выбрать различные стили изображения и настроить их соотношение в конечной картинке. В работе они использовали HTML, CSS, Javascript. ChatGPT помогла им там, где не хватало собственных компетенций. Например, некоторые еще не очень хорошо знали JavaScript и задавали нейросети конкретные запросы: «напиши код для слайдера». ChatGPT также оснащена датасетами верстки, поэтому хорошо справлялась с этими задачами. По сути, нейросеть выступила помощником, который наталкивает на мысль или дополняет компетенции разработчиков-новичков.

Искусственный интеллект и технологии уже нашли свое применение в медицине, благотворительности, экологии и других социально значимых сферах. Среди них и образование. Здесь нейросети помогают снизить рутинную нагрузку учителей и преподавателей, сделать учебу более персонализированной и веселой для студентов, облегчить вход в новые профессии и поддержать учащихся морально. Делимся обзором применения технологий в образовании с примерами работающих сервисов и практик.

Массовые открытые онлайн курсы (Massive Open Online Courses, MOOC) — формат онлайн обучения, при котором доступ к образовательному контенту открыт для широкой аудитории через интернет. Хотя технологии дистанционного онлайн-обучения получили развитие еще в конце XX века, начало популярности модели MOOC относится к началу 2010-х годов. Сегодня MOOC-платформы не только предоставляют разнообразный образовательный контент по вопросам, связанным с технологиями искусственного интеллекта, но и используют алгоритмы ИИ для решения комплекса аналитических и управленческих задач, направленных на поддержку образовательного процесса.

Микро- и нанообучение — новый образовательный подход, который активно используется сейчас, прежде всего, в корпоративном образовании. Он подразумевает процесс предоставления информации в виде 10-15-минутных занятий, видеороликов и упражнений. Также могут быть использоваться и более короткие форматы занятий — от 2 до 5 минут. ИИ используют для того, чтобы разбить сложную тему на короткие, легко воспринимаемые фрагменты текста. Последний позволяет создавать обучающие модули для реализации программ нанообучения и автоматически делить информацию на понятные доступные блоки, при этом выдавая их ученикам в привлекательной запоминающейся форме. Вышеописанный формат подачи учебных материалов по оценкам экспертов должен показать в скором будущем неплохие результаты в повышении внимания школьников. В первую очередь, это связано с большой популярностью среди молодежной аудитории коротких видеоформатов.