CC BY
3
УДК 377
ПРИМЕНЕНИЕ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, ОСНОВАННЫХ НА ИСПОЛЬЗОВАНИИ СРЕДСТВ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ БУДУЩИХ ФАРМАЦЕВТОВ
© 2024 С. А. Чубов
преподаватель медико-фармацевтического колледжа Курского государственного медицинского университета, аспирант кафедры педагогики
и профессионального образования e-mail: chubovsa@mail.ru
Курский государственный университет
Данная статья посвящена детальному представлению технологии, базирующейся на реализации средств искусственного интеллекта в профессиональной подготовке обучающихся по специальности 33.02.01 Фармация. Автор статьи представляет многоаспектную характеристику и проводит анализ инновационных технологий в данной области. Особое место в статье отводится особенностям реализации технологий в соответствии с образовательными потребностями будущих фармацевтов.
Ключевые слова: технологии искусственного интеллекта, фармация, иммерсивный подход, профессиональная подготовка.
APPLICATION OF INNOVATIVE TECHNOLOGIES BASED ON THE USE OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE IN THE PROFESSIONAL TRAINING
OF FUTURE PHARMACISTS
© 2024 S. A. Chubov
Lecturer of the Kursk State Medical University (KSMU), Postgraduate student of the Department of Pedagogy and Professional Education e-mail: chubovsa @ mail. ru
Kursk State University
This article is devoted to a detailed presentation of the technology based on the implementation of artificial intelligence tools in the professional training of students in the specialty 33.02.01 Pharmacy. The author of the article presents a multidimensional characteristic and analyzes innovative technologies in this field. A special place in the article is given to the peculiarities of the implementation of technologies in accordance with the educational needs of future pharmacists.
Keywords: artificial intelligence technologies, pharmacy, immersive approach, professional training.
Современный мир очень быстро меняется. Эти изменения заметны не только в социально-экономическом и политическом плане, но и в технологическом. С внедрением новых технологий заметно возрастает потребность в высококвалифицированных специалистах, способных работать в новом технологичном мире.
Поэтому с появлением новых технологий и потребностей в специалистах «нового уровня» образование находится в постоянном поиске новых подходов и методик обучения, а появившиеся новые научные достижения внедряют в современное образование, что становится его неотъемлемой частью.
Одним из перспективных инновационных видов технологий сегодня являются технологии, основанные на применении средств искусственного интеллекта.
Термин «искусственный интеллект» впервые был использован Джоном Маккарти в 1956 г. на конференции в Университете Дартмута. Данный термин претерпевает постоянную модификацию в зависимости от возрастающих потребностей современного общества и условий, складывающихся в нем.
В Российской Федерации определение искусственного интеллекта представлено в Указе Президента РФ от 10.10.2019 N 490 «О развитии искусственного интеллекта в Российской Федерации». В нем дано следующее определение искусственного интеллекта: «комплекс технологических решений, позволяющий имитировать когнитивные функции человека (включая самообучение и поиск решений без заранее заданного алгоритма) и получать при выполнении конкретных задач результаты, сопоставимые, как минимум, с результатами интеллектуальной деятельности человека. Комплекс технологических решений включает в себя информационно-коммуникационную инфраструктуру, программное обеспечение (в том числе, в котором используются методы машинного обучения), процессы и сервисы по обработке данных и поиску решений» [5].
Средства искусственного интеллекта приводят к изменению традиционного образовательного процесса, который благодаря данным возможностям переходит на новый уровень профессиональной подготовки. Образовательный процесс, основанный на использовании искусственного интеллекта, позволяет эффективно реализовывать учебную, познавательную, развивающую и воспитательную функции современного образования. Они помогают осуществлять ведущие тенденции современного образования - индивидуализацию, дифференциацию, информатизацию [10].
Необходимо подчеркнуть, что средства искусственного интеллекта характеризуются высокой динамикой в их реализации и захватывают новые сферы профессиональной деятельности будущих специалистов в постоянно меняющихся социально-экономических условиях.
Также искусственный интеллект может предоставлять возможность получения образования, в том числе совместного, тем, кто не может посещать различные учебные заведения (например, инвалиды, беженцы или проживающие в отдаленной местности), а также позволяет осуществлять процесс обучения в условиях чрезвычайных ситуаций и кризисов.
Хотелось бы отметить, что применение средств искусственного интеллекта способно поддерживать инклюзивность и повсеместный доступ к образовательному процессу, максимально привлечь обучающихся и дать возможность современному поколению проявить себя в профессиональной деятельности.
Следовательно, использование искусственного интеллекта и технологии, основанной на его реализации, представляется актуальным сегодня. Однако результаты теоретических исследований в области применения технологий искусственного интеллекта (В .В. Круглов В.В. Борисов Ж. Л. Лорьер) [4] и накопленный эмпирический опыт свидетельствуют о том, что особенности их применения в современном профессиональном образовании разработаны не в должной степени, что снижает потенциал данных технологий.
В настоящий момент существует противоречие между необходимостью разработки технологических аспектов применения средств искусственного интеллекта
Чубов С. А. Применение инновационных технологий, основанных на использовании средств искусственного интеллекта в профессиональной подготовке будущих фармацевтов
в профессиональном образовании и обоснованием внедрения наиболее эффективных путей их реализации в условиях меняющихся образовательных потребностей в сфере подготовки кадров для различных сфер. Одной из таких сфер является сфера подготовки по специальности 33.02.01 Фармация. Указанное противоречие определило выбор проблемы данного исследования: особенности реализации технологий, основанных на использовании средств искусственного интеллекта в профессиональной подготовке будущих фармацевтов.
Целью данной работы является представление возможных видов технологии, основанных на применении средств искусственного интеллекта в процессе подготовки будущих фармацевтов по направлению 33.02.01 Фармация.
Степень разработанности проблемы. Изучение искусственного интеллекта в современном образовании, в том числе профессиональном, отражено в работах отечественных и зарубежных ученых, в различных исследовательских сообществах, изучающих и теоретические, и технологические, и практические аспекты применения искусственного интеллекта, с целью решения приоритетных задач в различных отраслях деятельности (П.В. Сысоев, О. А. Авдеюк, А.В. Курапин, Дж.Ф. Люгер).
Анализируя данные технологии, можно выделить наиболее значимые, с огромным образовательным и педагогическим потенциалом: чат-бот, адаптивное обучение, виртуальная реальность (VR) и геймификация.
Чат-бот (от англ. chat - болтать, bot - робот) - это компьютерная программа, позволяющая «общаться» с человеком на обычном языке посредством текста или голоса, взаимодействие с которой осуществляется через простой, интуитивно понятный интерфейс.
Выделяют два вида чат-ботов:
- основанные на наборе правил и заранее заданных, вписанных в программу алгоритмов реагирования на запросы пользователя. Эти чат-боты являются самыми простыми и имеют существенные ограничения в использовании;
- основанные на принципах машинного обучения (методах искусственного интеллекта, позволяющих компьютерной программе самостоятельно обучаться, решая множество сходных задач в процессе взаимодействия с человеком) [2, с. 147].
Многие российские авторы (П. В. Сысоев, Е. Г. Иванова, Н. Н. Зильберман, А. Д. Иванов, В. В. Кузнецов) отмечают, что использование чат-ботов является одним из многообещающих направлений в сфере информационных технологий.
К основным функциям чат-ботов, применяемых в образовательном процессе, можно отнести следующие:
- поддержка обучающихся в режиме реального времени, то есть мгновенное предоставление информации, в которой они нуждаются (расписание занятий, дополнительные задания для самостоятельной работы, домашние задания и т.д.);
- дополнительная поддержка и разгрузка преподавателя при проведении различных видов контроля знаний у обучающихся (предварительный, текущий, тематический, итоговый контроль);
- проведение индивидуального и группового консультирования, информационное сопровождение;
- обратная связь, с помощью которой можно выявить прогресс и определить потенциальные области саморазвития обучающихся;
- предоставление заданий разной степени сложности; это помогает поддерживать интерес к предмету, способствует активизации мыслительной деятельности, что в совокупности приводит к положительной мотивации в обучении;
- индивидуализация обучения, то есть организация учебного процесса с учётом индивидуальных особенностей учащихся.
Использование чат-ботов помогает увлечь студентов образовательным процессом, заинтересовать обучающихся в усвоении материала за счёт постоянной коммуникации с ним, которая является важным средством получения обратной связи и, как следствие, способствует повышению качества образовательного процесса.
Одна из частых проблем, с которой сталкивается любой преподаватель, - разный уровень первоначальных знаний и способность к восприятию новых у обучающихся. В результате перед преподавателем стоит сложнейшая задача: как повысить уровень знаний у обучающихся с низким показателем и не дать потерять накопленные знания у «сильных».
Для решения данной проблемы разработана технология искусственного интеллекта, базирующаяся на реализации адаптивного обучения.
Технология искусственного интеллекта, основанная на реализации возможностей адаптивного обучения, - это технология, предполагающая построение образовательного процесса с учётом индивидуальных возможностей каждого обучающегося, его знаний, мотивации и способностей.
Обучение с использованием данной технологии предполагает персонализацию учебного материала. Она перестраивается в ответ на действие учащегося, что позволяет выстраивать и корректировать процесс обучения с учетом усвоенных знаний.
Адаптивное обучение помогает достичь следующих образовательных целей:
- уменьшить расходы обучающегося на образование;
- сформировать индивидуальную программу для каждого обучаемого с учетом его умственных и физических способностей;
- повысить степень вовлеченности обучаемых в образовательный процесс и облегчить его;
- персонализировать процесс обучения каждого обучаемого в группе с разным уровнем знаний и возможностей обучающихся;
- автоматизировать контроль усвоения материала и корректировать накопленные знания с учетом полученных данных;
- анализировать больший объем данных для определения дальнейшей стратегии обучения.
Важно понимать, что главным источником знаний является преподаватель, который передает их с применением средств искусственного интеллекта, что позволяет качественно отслеживать прогресс обучения большого количества обучающихся и корректировать процесс учебы, исходя из этих данных. Поэтому в адаптивном обучении используются дополнительные технологии искусственного интеллекта для сбора и обработки больших массивов данных.
Следующим видом технологий, которые целесообразно применять в процессе подготовки будущих фармацевтов, являются технологии виртуальной реальности. В настоящее время виртуальная реальность начинает активно развиваться и применяться в образовании, и сфера фармации не является исключением.
Под виртуальной реальностью принято понимать процессы и результаты коммуникативного взаимодействия в виртуальной образовательной среде.
В основе обучения с применением виртуальной реальности лежит иммерсивное обучение, являющееся методом обучения, при котором обучающийся погружается в виртуальный диалог, при этом ощущение присутствия используется как свидетельство погружения. В обучении с применением иммерсивных технологий роль педагога заключается в создании, проектировании виртуальной среды и различных сценариев. [3]
Указанные технологии виртуальной реальности, основанные на применении иммерсионного подхода, имеют следующие преимущества:
Чубов С. А. Применение инновационных технологий, основанных на использовании средств искусственного интеллекта в профессиональной подготовке будущих фармацевтов
- наглядность (у обучающегося формируется наглядное представление о явлениях, процессах и объектах, изучаемых в различных отраслях деятельности будущего специалиста);
- вовлеченность (степень активности обучающихся в освоении материала, что влияет на настойчивость обучающихся в достижении поставленных преподавателем целей);
- безопасность (является одним из основных условий учебного процесса в любом учебном заведении, использование виртуальной реальности позволяет без каких-либо рисков проводить сложные профессиональные операции и эксперименты);
- интерактивность (представляется возможность взаимодействия учащихся с учебной средой, используемой в виртуальной реальности).
Также отметим, что применение виртуальной реальности в процессе профессиональной подготовки будущих специалистов способствует геймификации процесса обучения, что предполагает организацию профессионально ориентированных игр, погружающих студентов в квазипрофессиональную деятельность. Под геймификацией понимается внедрение игровых форм в неигровые процессы реального мира, в том числе и в обучение.
Использование игры в обучении может выполнять несколько функций:
- обучающая функция позволяет повысить качество усвоения профессиональных компетенций будущих специалистов;
- развлекательная функция - создание условий для образовательного процесса, которые позволяют проводить профессиональную подготовку в интересной и увлекательной форме для повышения заинтересованности обучающихся в своей будущей профессии;
- коммуникативная функция - коллективизация обучающихся;
- релаксационная функция - снятие эмоционального напряжения, вызванного повышенной нагрузкой на нервную систему.
Таким образом, в процессе профессиональной подготовки будущих фармацевтов по специальности 33.02.01 Фармация могут быть эффективно реализованы вышеуказанные виды технологий, базирующиеся на применении средств искусственного интеллекта.
Следует отметить, что данные технологии тесно взаимосвязаны, и их реализация требует применения инновационных технологий, обеспечивающих достижение теоретических и практических результатов в процессе формирования профессиональной компетентности будущих фармацевтов.
Необходимо отметить, что технологии, базирующиеся на применении средств искусственного интеллекта, предполагают их интеграцию с традиционными образовательными технологиями, в обеспечении которых активная роль отводится студентам и преподавателям, взаимодействие которых определяет необходимый уровень сформированности профессиональной компетентности.
Ни одна страна в мире не готова в полном объеме к повсеместному внедрению средств искусственного интеллекта, но многие страны уже проводят работу в системе образования по формированию компетенций, необходимых обществу для осуществления профессиональной деятельности с учетом применения искусственного интеллекта. Представляются перспективными следующие направления научно-исследовательской деятельности в данной области:
- особенности применения технологии искусственного интеллекта с учетом личностных и профессиональных потребностей обучающихся в различных сферах деятельности;
- возможности интеграции технологии искусственного интеллекта с традиционными технологиями с целью достижения наилучших результатов;
- детальное представление особенности взаимодействия субъектов образовательного процесса в ходе реализации технологий на основе искусственного интеллекта.
Библиографический список
1. Богданова, А. Н. Чат-боты как компонент содержания обучения основам искусственного интеллекта в школе / А. Н. Богданова, Г. А. Федорова. -DOI 10.32517/2221-1993-2022-21-2-39-45 // Информатика в школе. - 2022. - № 2. -С. 39-35.
2. Катькало, В. С. Корпоративное обучение для цифрового мира: учебное пособие / В. С. Катькало, Д. Л. Волкова. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва: Эксмо, 2018. - 248 с.
3. Корнилов, Ю. В. Иммерсивный подход в образовании азимут научных исследований / Ю. В. Корнилов // Педагогика и психология. - 2019. - Том 8. - № 1 (26). - С. 174-178.
4. Круглов, В. В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика / В. В. Круглов, В. В. Борисов. - Москва: Горячая линия - Телеком, 2001. - 382 с.
5. Люгер, Дж. Ф. Искусственный интеллект: стратегии и методы решения сложных проблем / Дж. Ф. Люгер // Artificial Intelligence: Structures and Strategies for Complex Problem Solving / под редакцией Н. Н. Куссуль. - 4-е изд. - Москва: Вильямс, 2005. - 864 с.
6. О развитии искусственного интеллекта в Российской Федерации: указ Президента РФ от 10 октября 2019 г. №490 // Собрание законодательства Российской Федерации. - 2019.-№41, ст.5700.
7. Основы искусственного интеллекта: учебное пособие / Е. В. Боровская, Н. А. Давыдова. - 4-е изд., электрон. - Москва: Лаборатория знаний, 2020. - 130 с.
8. Сластенин, В. А. Педагогика: учебное пособие для студентов высш. пед. учеб. заведений / В. А. Сластенин, И. Ф. Исаев, Е. Н. Шиянов; под редакцией
B. А. Сластенина. - Москва: Издательский центр «Академия», 2002. - 576 с.
9. Сысоев, П. В. Искусственный интеллект в обучении иностранному языку: чат боты в развитии умений иноязычного речевого взаимодействия обучающихся / П. В. Сысоев, Е. М. Филатов, Д. О. Сорокин // Иностранные языки в школе. - 2023. -№ 3. - С. 45-54 : 3 табл., 2 рис. - Библиогр.: с. 53-54 (8 назв.).
10. Фирсова, Е. А. Перспективы использования чат-ботов в высшем образовании / Е. А. Фирсова // Информатизация науки и образования. -2018. - №3(35). - С. 157-166.
11. Чубов, С. А. Возможности применения искусственного интеллекта в процессе формирования профессиональной компетенции будущих фармацевтов /
C. А. Чубов, Н. А. Тарасюк // Ученые записки. Электронный научный журнал Курского государственного университета. - 2021. - № 3 (59). - URL: https://api-mag.kursksu.ru/api/v1/get pdf/4064 (дата обращения: 13.11.23).
