CC BY
982Педагогика
УДК 377, 378
доктор педагогических наук, доцент Шобонов Николай Александрович
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н.И. Лобачевского» (г. Павлово);
кандидат педагогических наук, доцент Булаева Марина Николаевна
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы Минина» (г. Нижний Новгород);
кандидат педагогических наук, доцент Зиновьева Светлана Анатольевна
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы Минина» (г. Нижний Новгород)
ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ В ОБРАЗОВАНИИ
Аннотация. В статье рассматривается применение искусственного интеллекта в образовании, а также решении задач персонализации обучения и профориентации. Выявлена и проанализирована необходимость внедрения искусственного интеллекта в процесс обучения, а также технологии, которые уже используются. Представлены возможности использования искусственного интеллекта в персонализации обучения. Проанализировав возможности применения искусственного интеллекта, пришли к выводу, что о необходимости использования и совершенствования технологий нейронных сетей и искусственного интеллекта в образовании.
Ключевые слова: инновации в образовании, искусственный интеллект, обучение, сквозные технологии, профессиональное образование.
Annotation. The article discusses the use of artificial intelligence in education, as well as solving the problems of personalization of education and career guidance. Identified and analyzed the need for the introduction of artificial intelligence in the learning process, as well as technologies that are already in use. The possibilities of using artificial intelligence in the personalization of learning are presented. After analyzing the possibilities of using artificial intelligence, we came to the conclusion that it is necessary to use and improve the technologies of neural networks and artificial intelligence in education.
Key words: innovations in education, artificial intelligence, training, end-to-end technologies, vocational education.
Введение. В эпоху цифровизации и глобализации сфера образования претерпевает изменения, приобретает новые высокоинтеллектуальные оттенки, а именно внедрение разных цифровых принципиальных инструментов таких, как нейросети, искусственный интеллект и другое.
Образовательная система в России важная составляющая развития нашего государства, требующего к себе особого внимания для подготовки высоко квалифицированных специалистов, обладающих необходимыми конкурентными преимуществами на рынке труда и готовыми реализовывать свой потенциал в условиях цифровой экономики Г9, 12, 151.
Изложение основного материала статьи. Рассмотрение значимости использования искусственного интеллекта в образовании обусловлено необходимостью разработки программ и средств персонализации образовательного процесса для повышения качества и эффективности обучения.
В последнее время часто можно слышать о проникновении искусственного интеллекта во все сферы человеческой деятельности в том числе и образование. В данном исследовании попробуем разобраться, что это из себя представляет и как это повлияет на развитие общества и образования. В общих чертах, нейронные сети - это математическая модель, массивный вычислительный код, способный выдавать предсказание путем решения поставленной интеллектуальной задачи на основе оценки критериев заданного вопроса, анализируя огромное количество информации, баз данных, искусственный интеллект составляет наиболее реально действительный и верный ответ. Преимущество нейросетей заключается в их обучаемости, они могут обучаться самостоятельно, без непосредственного участия IT-специалиста Machine learning [7, 8, 14].
Искусственный интеллект или машинное обучение на данный момент активно применяется в образовании, начиная от ведения и проверки экзаменов, заканчивая автоматическим подбором материала для обучающихся в тех сферах, где они испытывают трудности в обучении, предлагая обучающемуся более сознательно вникнуть в тему, повысить уровень знаний и способностей, анализируя успеваемость и производительность обучающегося, корректировать его план обучения при постоянном и лояльном контроле «бесчувственной» машины [3, 5].
Искусственный интеллект активно внедряться в процесс обучения и становится, очевидно, что масштабы использования данных сквозных технологий ежегодно будут только увеличивать. Рассмотрим основные направления использования искусственного интеллекта в образовании на данный момент:
Автоматизация рутинных задач. На плечах преподавателей всегда лежал большой пласт ответственности и объем работы с обучающимися - контроль успеваемости, проверки типовых заданий, уровень знаний и подготовки к занятиям. Подобные рутинные задачи отнимают много времени у ценного процесса обучения на занятиях. Для повышения эффективности и качества образования теперь представляется возможность делегировать подобную рутинную работу искусственному интеллекту. Согласимся, что человеку никогда не обработать такое количество текста и другой информации которая возможно обработана искусственным интеллектом. Так же исключаются человеческие ошибки, которые не сделает искусственный интеллект.
Много говорится сейчас о персонализации обучения. Внедряя технологии искусственного интеллекта в образовательную среду, можно реализовать создание персональных планов изучения каждой дисциплины при подготовке специалистов, а затем и реализовать контроль за деятельностью обучающихся. Данное применение искусственного интеллекта в образовании становится возможным благодаря разработке педагогами и психологами методик определения способностей, мотивации, силы воли и других показателей обучающихся, на основе которых и выстраивается индивидуальная программа обучения.
Создание образовательных приложений и специализированного контента для обучающихся так же способствует персонализации учебного процесса. Данная функция активно используется многими студентами и преподавателями [1, 4]. Например, в обучении иностранных языков в разных форматах с помощью одного приложения. Технология позволяет распознавать речь обучающегося, анализируя построение предложений, лексики и грамматики, выдавая дополнительные задания схожего содержания для повторного закрепления материала. Данные приложения пользуются большой популярностью из-за того, что становятся рутинным занятием в гаджетах для многих людей. Помимо изучения иностранных языков технология применима ко всем предметам и они уже начинают завоевывать успех как у студентов так и у преподавателей.
Персонализированное обучение представляет собой способ разработки образовательного плана и его реализации, в котором студент является субъектом образовательного процесса с учетом его личностных особенностей. Для того, чтобы повысить эффективность образовательного процесса с позиции персонализации, необходимо прибегать к возможностям искусственного интеллекта как преподавателям так и самим студентам.
Искусственный интеллект способен собирать и анализировать большие массивы разрозненных данных, а в дальнейшем получать из этого общую картину ситуации. Помимо этого, искусственный интеллект способен спрогнозировать ее развитие, исходя из начальной точки и предложить варианты по его корректировки в зависимости от запроса.
Применимо к образовательному процессу, искусственный интеллект способен выявлять те или иные дисциплины, области этих дисциплин, в которых у обучающихся есть проблемы. Это помогает проанализировать ситуацию в данный момент времени и выделить где студенту необходима дополнительная помощь. Более того, в каждый последующий момент времени технология может определить необходимость снижать или увеличивать объем этой помощи. Данная концепция может помочь созданию персонализированной траектории обучения с учетов таких параметров как: заинтересованность в теме, психологическое состояние, возможности восприятия той или иной информации в определённый момент времени и др.
В цифровую эпоху, помимо освоения профессиональных компетенций (hard skills) необходимо развитие мягких навыков (soft skills). Постоянно увеличивающиеся массивы информации и знаний оказывают огромное влияние на мозг человека. Усвоить всю информацию невозможно, но искусственный интеллект может помогать в выполнении различных видов задач, позволяя развивать критическое мышление и креативность обучающихся. Сегодня сквозные технологии могут стать отличными помощниками для сбора и фильтрации информации, которая поможет студентам обучаться эффективнее, а преподавателям повысить качество усвоения учебного материала.
Нейросети стремительно набирают интерес у образовательных учреждений или платформ, анализируя деятельность обучающихся искусственных интеллект способен механическим способом выявлять слабые стороны их успеваемости по тем или иным дисциплинам, что в свою очередь обозначает преподавателям необходимость дополнительного вмешательства, а далее и помощи в решении вопроса результативности студента. Концепция внедрения искусственного интеллекта в процесс образования нацелена на персонализацию системы, адаптацию под способности обучающихся, а также мониторинг социальной составляющей, удобство и практичность использования [2, 6].
Искусственный интеллект способен также анализировать интересы студентов и предлагать им программы и курсы, в соответствие с ними. Индивидуальный подход позволяет заинтересовать студентов в процессе обучения, а также контролировать самостоятельность выполнения заданий в период дистанционного или самостоятельного обучения [10, 13].
Цифровой мир - это огромный поток информации, переработать и проанализировать который человек не сможет, так пусть за него это делают технологии. Нейросети помогут справиться с рутиной преподавателей, проверки контрольных, курсовых, объемных домашних заданий. Умение выявлять разного рода ошибки при написании текса, решении тестов, решение математических уравнений вплоть до сложных - является огромным открытием для сферы образования, а также очень полезным инструментом в руках преподавателя.
Еще одну проблему современного образования можно решать с помощью нейросетей - это профориентация, которая направлена не только на подготовку к выбору профессии, но и на помощь в самоопределении и последующем трудоустройстве выпускников. Анализ ответов на разноплановые вопросы, по выстроенной логической цепочке машиной, результатом является - детальная картина способностей и интересов человека.
Работает это следующим образом - разработанная система тестов российской группой ведущих преподавателей по разным направлениям, вводными данными для нейросети служат результаты тех самых тестов, которые предлагаются студентам для прохождения. Вопросы подобраны и сформулированы относительно четких требований, отражающих уровень профессионализма и осознанности в тех или иных сферах образования. После ввода данных, код при помощи заданной машинным обучением модели выдает результат, чем является численные номера направлений, в которых тестируемому стоит продолжить развитие.
Выводы. В заключении, важно отметить, что использование сквозных технологий, а в частности искусственного интеллекта и нейронных сетей, может привести к значительному улучшению эффективности обучения, формированию цифровой и информационной культуры обучающихся и позволит персонализировать процесс обучения [11]. Кроме того, использование сквозных технологий позволит отслеживать и корректировать образовательный процесс, что в большей мере соответствует требованиям современного цифрового общества. Теперь абитуриентам намного легче будет сделать выбор профессии при поступлении в учебные заведения, ведь машинные устройства анализируют лишь ту входную информацию, которые дают сами обучающиеся, без навязывания мнения общества, родителей и сверстников. Искусственный интеллект способствует оптимизации подходов к обучению в зависимости от потребностей и особенностей каждого обучающегося. В этом и состоит необходимость использования данной технологии в образовании с целью его персонализации.
Так же следует понимать, что искусственный интеллект это не единственная современная технология, она тесно переплетается с другими сквозными технологиями (большими данными, робототехника и сенсорика, интернет вещей, облачные технологии, технологии дополненной и виртуальной реальности, квантовые технологии, новые производственные технологии) применение которых является гарантией успешной профессиональной деятельности всех участников образовательного процесса.
Литература:
1. Булаева, М.Н. Методические рекомендации применения цифровых платформ в профессиональных образовательных организациях обучения / М.Н. Булаева, О.Н. Филатова, П.В. Канатьев // Проблемы современного педагогического образования. - 2022. - №72(4). - С. 34-36
2. Вайндорф-Сысоева, М.Е. «Цифровой форсайт» - образовательная практика с конструктором коллективной работы в условиях гибридного обучения / М.Е. Вайндорф-Сысоева, И.П. Тихоновецкая, Н.Д. Вьюн // Вестник Мининского университета. - 2022. - Т. 10. - №2.
3. Гущин, А.В. Особенности реализации информационной стратегии высшей образовательной организации / А.В. Гущин, О.И. Ваганова, О.Н. Филатова // Известия Балтийской государственной академии рыбопромыслового флота. -2021. - № 3 (57). - С. 47-51
4. Лебедева, Т.Н. Формирование цифровой культуры педагога средствами массовых открытых онлайн-курсов / Т.Н. Лебедева, О.Р. Шефер, С.В. Крайнева, Н.А. Белоусова, Е.Н. Эрентраут, Ю.А. Ахкамова // Вестник Мининского университета. - 2022. - Т. 10. - №3.
5. Сябитова, К.С. Искусственный интеллект в системе профессионального образования / К.С. Сябитова, О.Н. Филатова // Профессиональное самоопределение молодежи инновационного региона: проблемы и перспективы. - Красноярск -Челябинск - Нижний Новгород. - Москва. - 2023. - С. 132-134
6. Петров, Ю.Н. Познавательное направление развития цифровизации профессионального образования / Ю.Н. Петров, М.В. Фирсов, О.Н. Филатова // Известия Балтийской государственной академии рыбопромыслового флота. - 2020. - № 2 (52). - С. 7-11
7. Фирсов, М.В. Опережающие обучение навыкам будущего (Future Skills) посредством разработки компьютерных тренажеров и цифровых ассистентов с искусственным интеллектом / М.В. Фирсов, О.Н. Филатова, А.В. Гущин // Известия Балтийской государственной академии рыбопромыслового флота. - 2020. - №3(53).
8. Филатова, О.Н. Применение нейросетей в профессиональном образовании / О.Н. Филатова, М.Н. Булаева, А.В. Гущин // Проблемы современного педагогического образования. - 2022. - №77-3. - С.243-245
9. Филатова, О.Н. Инновации в профессиональном образовании / О.Н. Филатова, С.А. Зиновьева, М.В. Гринина // Проблемы современного педагогического образования. - 2022. - № 77-2.
10. Филатова, О.Н. Педагогические и информационно-коммуникационные технологии при обучении в автошколе / О.Н. Филатова // Вестник ФГОУ ВПО «Московский государственный агропромышленный университет им. В.П. Горячкина. - 2008. - №6-2(31). - С. 143-145
11. Филатова, О.Н. Педагогический Кванториум как средство повышения цифровых компетенций / О.Н. Филатова, Т.Д. Феофанова, А.Д. Маркова // Известия Балтийской государственной академии рыбопромыслового флота: психолого-педагогические науки. - 2022. - № 1(59). - С. 61-64. - DOI 10.46845/2071-5331-2022-1-59-61-64. - EDN ZAYBQR.
12. Филатова, О.Н. Профессиональное образование в современном информационном обществе / О.Н. Филатова, А.В. Гущин, Н.А. Шобонов // Проблемы современного педагогического образования. - 2019. - № 64-2. - С. 189-192. - EDN MCENTJ.
13. Филатова, О.Н. Формирование инженерного мышления у обучающихся на занятиях образовательной робототехники / О.Н. Филатова, О.Ю. Рябков, Е.Л. Ермолаева // Проблемы современного педагогического образования. -2020. - № 68-4. - С. 245-247. - EDN QMQLSF.
14. Markova, S.M. University modernization in the conditions of industrialization of production and intelligent machines / S.M. Markova, S.A. Tsyplakova, E.P. Sedykx, O.N. Filatova, A.V. Khizhnaya // Lecture Notes in Networks and Systems. - 2021. -Т. 200. - С. 940-947
15. Markova, S.M. Forecasting the development of professional education / S.M. Markova, S.A. Tsyplakova, E.P. Sedykx, A.V. Khizhnaya, O.N. Filatova // The 21st Century from the Positions of Modern Science: Intellectual, Digital and Innovative Aspects. - Cham, 2020. - С. 452-459
Педагогика
УДК 378
кандидат педагогических наук, доцент,
заведующий кафедрой информатики и ВТ Эсетов Ферхад Эзединович
ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный педагогический университет» (г. Махачкала); кандидат физико-математических наук,
доцент кафедры высшей математики Кулибеков Нурулла Асадуллаевич
ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный педагогический университет» (г. Махачкала); кандидат педагогических наук, доцент кафедры
«Информационные системы и программирование» Кулибекова Римма Джалавхановна
ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный педагогический университет» (г. Махачкала)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ КАК СРЕДСТВО ИНТЕНСИФИКАЦИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В СОВРЕМЕННОМ ВУЗЕ
Аннотация. Предмет исследования - роль информационных и телекоммуникационных технологий (ИКТ) в ходе интенсификации образовательного процесса, осуществляемого в стенах российских вузов. Изучается влияние подобных технологий на улучшение результатов образовательной деятельности. Авторы рассматривают такие аспекты проблемы, как положительное и отрицательное воздействие ИКТ на интенсификацию активности субъектов образовательных отношений. Освещение вопроса об их возможном отрицательном действии на рационализацию учебной деятельности позволяет определить ключевые пути его минимизации. При этом отдельное внимание уделяется изучению взаимодействия инновационных и традиционных форм организации процесса подготовки высококвалифицированных кадров в цифровой образовательной среде вуза.
Ключевые слова: высшее образование, цифровые технологии в высшем образовании, образовательный процесс в вузе, интенсификация образовательного процесса в вузе, модернизация системы высшего образования.
Annotation. The given article's subject is the information and telecommunication technologies (ICT) role in the educational process carried out within the Russian universities walls intensification. Such technologies' influence on improving the educational activities results is being studied. The authors consider such aspects of the problem as the ICT positive and negative impact on the educational relations subjects activity intensification . Highlighting the issue of their possible negative effect on the educational activities rationalization allows us to identify key ways to minimize it. At the same time, special attention is paid to the innovative and traditional education process organisation forms interaction in the digital educational environment.
Key words: higher education, digital technologies in higher education, the educational process at the university, the intensification of the educational process at the university, the modernization of the higher education system.
Введение. Информатизация всех сфер жизни общества является одной из главных примет его развития в современный период [10, с. 120-121]. Не в последнюю очередь это касается сферы высшего образования [12, С. 60].
Здесь расширение использования информационных и телекоммуникационных технологий открывает новые возможности для дальнейшего повышения доступности, непрерывности и качества образования (И.Н. Айнутдинова, И.А. Алешковский, А.Т. Гаспаришвили, О.В. Крухмалева, Н.П. Нарбут, Н.Е. Савина). Интеграция в образовательную среду цифровых технологий, методов и ресурсов способствует развитию новой цифровой дидактики [2, С. 276]. Последняя, в свою очередь, позволяет более эффективно формировать у обучающихся систему профессиональных и личностных компетенций, необходимых для успешного осуществления различных видов деятельности (Т.М. Гулая, О.Ю. Дигтяр, Н.Г. Кондрахина, А. Крамер, С.А. Романова, В.А. Смирнова, Н.Е. Южакова).
При этом, однако, ряд вопросов, связанных с интеграцией ИКТ в учебно-воспитательный процесс, осуществляемый в организациях ВО, остаётся исследованным недостаточно (А.Б. Остапенко, В.А. Смирнова, И.Ф. Уманец, М.Н. Федунова). В
