ТЕХНОЛОГИИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В СИСТЕМЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

Инновационное развитие профессионального образования. 2024. № 2 (42). С. 41-47. ISSN 2304-2818

Innovative Development of Vocational Education. 2024;(2(42):41-47. ISSN 2304-2818

Научная статья УДК 378.1/004.8

ТЕХНОЛОГИИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В СИСТЕМЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

Любовь Борисовна Осипова 1, [email protected]

1 Тюменский индустриальный университет, Тюмень, Россия

Аннотация. В условиях цифровизации общества приобретают актуальность исследования, посвященные возникновению искусственного интеллекта и его использованию в системе высшего образования. Сегодня проблема искусственного интеллекта по широте и разнообразию привлекаемых для ее решения научных знаний и педагогических приемов становится поистине уникальной. В свою очередь совокупность традиционных средств обучения и современных цифровых технологий способствует становлению новой парадигмы образования. В данном контексте акцентируется внимание на способах применения искусственного интеллекта в процессе обучения студентов. Автором раскрывается содержание понятия «искусственный интеллект», а также научных подходов к его изучению. Цель эмпирического исследования заключалась в рассмотрении возможностей внедрения искусственного интеллекта в процесс обучения студентов. Опрос проводился среди студентов Института сервиса и отраслевого управления Тюменского индустриального университета. В ходе исследования использован комплекс научных методов — анализ информационных ресурсов, обобщение и систематизация педагогического опыта, соцопрос обучающихся. В ходе исследования автор приходит к выводу, что искусственный интеллект не является конкурентом в процессе обучения студентов, а выступает ценным вспомогательным инструментом в его эффективной организации. Инновационные образовательные технологии оказывают помощь в выборе оптимальной траектории обучения с учетом индивидуальных возможностей студента. Кроме того, информационные технологии применяются для автоматизации учебной деятельности, что порождает переосмысление традиционных методик преподавания. В ходе исследования отмечены положительные моменты использования искусственного интеллекта: например, при увеличении объема информации, подлежащей обработке, в анализе динамики развития цифровых компетенций у обучающихся, в разнообразии педагогического инструментария преподавателя и наполнении арсенала учебных материалов. Доказано, что интеллектуальные образовательные системы обеспечивают индивидуальный трек обучения студентов с учетом уровня знаний и умений, а также способствуют установлению оперативной обратной связи «преподаватель — студент». Следовательно, внедрение искусственного интеллекта приводит к повышению качества образования, росту учебной мотивации студентов и активизации их познавательной деятельности.

Ключевые слова: система высшего образования, образовательный процесс, образовательные платформы, информационные технологии, искусственный интеллект

Для цитирования: Осипова Л. Б. Технологии искусственного интеллекта в системе высшего образования // Инновационное развитие профессионального образования. 2024. № 2 (42). С. 41-47.

© Осипова Л. Б., 2024

Original article

ARTIFICIAL INTELLIGENCE TECHNOLOGY IN THE HIGHER EDUCATION SYSTEM

Lyubov B. Osipova 1, [email protected]

1 Tyumen Industrial University, Tyumen, Russia

Abstract. In the context of digitalization of society, research devoted to the emergence of artificial intelligence and its use in the higher education system becomes relevant. Today, the problem of artificial intelligence is becoming truly unique in terms of the breadth and diversity of scientific knowledge and pedagogical techniques used to solve it. In turn, the combination of traditional teaching tools and modern digital technologies contributes to the formation of a new education paradigm. In this context, attention is focused on the ways of using artificial intelligence in the learning process of students. The author reveals the content of the concept of "artificial intelligence", as well as scientific approaches to its study. The purpose of the empirical study was to examine the possibilities of introducing artificial intelligence into the student learning process. The survey was conducted among students of the Institute of Service and Industry Management of Tyumen Industrial University. During the study, a complex of scientific methods was used — analysis of information resources, generalization and systematization of teaching experience, and a survey of students. In the course of the study, the author comes to the conclusion that artificial intelligence is not a competitor in the student learning process, but acts as a valuable auxiliary tool in its effective organization. Innovative educational technologies provide assistance in choosing the optimal learning path, taking into account the individual capabilities of the student. In addition, information technologies are used to automate educational activities, which gives rise to a rethinking of traditional teaching methods. The study noted positive aspects of the use of artificial intelligence: for example, in increasing the volume of information to be processed, in analyzing the dynamics of the development of digital competencies among students, in the diversity of the teacher's pedagogical tools and filling the arsenal of educational materials. It has been proven that intelligent educational systems provide an individual learning track for students, taking into account the level of knowledge and skills, and also contribute to the establishment of prompt teacher-student feedback. Consequently, the introduction of artificial intelligence leads to an increase in the quality of education, an increase in the educational motivation of students and the activation of their cognitive activity.

Keywords: higher education system, educational process, educational platforms, information technology, artificial intelligence

For citation: Osipova LB. Artificial intelligence technology in the higher education system. Innovative development of vocational education. 2024;(2(42):41-47. (In Russ.).

Введение

Будущее системы высшего образования связано с развитием новых информационных технологий. В образовательном сегменте внедрение и применение искусственного интеллекта открывает широкие возможности и формирует новые вызовы для преподавания учебных дисциплин и обучения студентов. Значимость использования искусственного интеллекта в системе образования подчеркивается на государственном уровне. Так, в ходе выступления на международной конференции в 2022 г. Президент РФ В. В. Путин акцентировал внимание на важности изучения вопросов, касающихся внедрения искусственного интеллекта в образовательные программы по матема-

тике и информатике1, что вносит существенные изменения в содержание системы образования, делая ее достаточно открытой и одновременно мобильной. В условиях цифровизации общества, использования электронных образовательных ресурсов происходит становление новой парадигмы образования [1]. Следует отметить, что цифровая трансформация системы образования направлена на достижение студентом образовательных результатов за счет персонализации процесса обучения на основе применения цифровых технологий, включая методы искусственного интеллек-

1 Конференция по искусственному интеллекту // Президент России : офиц. сайт. URL: http://www.kremlin.ru/ events/president/news/69927 (дата обращения: 12.03.2024).

та, средства виртуальной реальности и широкого доступа к интернету [2, с. 36]. В данном случае внедрение искусственного интеллекта направлено не на замену человеческого ресурса, а на возможность стать ему помощником. Однако в системе высшего образования его применение несколько ограничено, что делает обозначенную проблему весьма актуальной.

Материалы и методы исследования

Образовательная среда относится к разряду консервативных областей жизнедеятельности социума, однако с применением информационно-коммуникативных технологий система образования претерпевает достаточно серьезные содержательные изменения.

Важно напомнить, что родоначальником искусственного интеллекта (далее — ИИ) считается испанский философ Р. Луллий, еще в ХШ в. создавший механическое устройство для решения интеллектуальных задач. Его идея была реализована исследователями Г.-В. Лейбницем и Р. Декартом, которые предложили универсальные языки классификации для многих научных областей [3]. Публикации указанных авторов стали первыми научными достижениями в области искусственного интеллекта, направленного на интеллектуальное моделирование познавательных процессов. Существенным дополнением может стать научная концепция Л. Соулума, главная идея которой заключается в том, что искусственный интеллект не обладает важными компонентами человеческой индивидуальности (душа, сознание, чувства, интересы) [4]. Ключевым показателем успеха в области развития искусственного интеллекта, порой превосходящего самого человека в отдельных видах деятельности, становится моделирование типичных человеческих функций, свойств и качеств.

В условиях формирования цифровой экономики невозможно избежать использования технологий искусственного интеллекта. Неслучайно в Национальной стратегии развития искусственного интеллекта на период до 2030 г., утвержденной Указом Президента Российской Федерации, искусственный интеллект определяется как «комплекс технологических решений, позволяющий имитировать когнитивные функции человека и получать при выполнении конкретных задач результаты, сопоставимые с результатами интеллектуальной деятельности человека»1.

1 Указ Президента Российской Федерации от 10 октября 2019 года № 490 «О развитии искусственного интеллекта в Российской Федерации» // Собрание Законодательства Российской Федерации. 2019. № 41. Ст. 5700.

Так, в современной научной среде используется множество определений данной научной категории, например:

- это наука и технология создания интеллектуальных машин и интеллектуальных компьютерных программ [5, с. 66];

- это программные продукты и лежащие в их основе алгоритмы, действия которых приближены к функции человеческого интеллекта [6, с. 46];

- способность интеллектуальных систем выполнять творческие функции, ранее выполнявшиеся человеком [7, с. 81];

- моделирование процессов человеческого интеллекта компьютерными системами, включая обучение, рассуждение, распознавание вербальных и невербальных знаков [8, с. 117-118];

- инструмент совершенствования методов и способов обучения [9, с. 88].

На основании вышеприведенных определений содержание искусственного интеллекта можно представить в трех аспектах, в частности:

1) как научное направление, основанное на моделировании процессов познания и мышления с использованием разнообразных методов решения проблем для повышения результативности вычислений;

2) устройства, программы с определенным набором интеллектуальных критериев;

3) набор понятий о знаниях, разуме и самом человеке, что позволяет смоделировать интеллект.

Все это подтверждает, что искусственный интеллект представляет собой область создания интеллектуальных компьютерных систем, традиционно связанных с человеческим разумом и обладающих возможностями понимания языка, обучения, способностью рассуждать и решать проблемы.

Результаты исследования и их обсуждение

В реалиях XXI в. во всех сферах жизни человечество пользуется технологиями искусственного интеллекта, не исключением является и образование. С целью изучения мнений респондентов в отношении применения технологии искусственного интеллекта в процессе обучения в вузе было проведено авторское исследование — опрошено 155 студентов Института сервиса и отраслевого управления Тюменского индустриального университета, в качестве инструмента использована анкета. Качественный анализ результатов опроса позволил выявить особенности внедрения цифровых технологий в нашем вузе, изучить

мнение студентов относительно использования искусственного интеллекта в процессе обучения.

Затруднился с ответом Ничего не известно

Обладаю сведениями

Да, известно

Рис

Представляют интерес ответы респондентов на вопрос «Из каких источников Вы получаете информацию об искусственном интеллекте?»: СМИ — 37,4 %; просмотр фильмов — 24,6 %; научные источники — 13,3 %; изучение информатики — 21,7 %; ответ «нет, не известно, но интересно было бы узнать» дали 3,0 %. Отметим, что половина респондентов (58,5 %) относится с интересом к использованию ИИ, 32,0 % — без особых эмоций, 6,3 % — с восхищением и 3,2% — недоверием. При этом, по мнению опрошенных, искусственный интеллект, несмотря на имеющиеся преимущества, не сможет заменить труд человека, поскольку не обладает особыми качествами и чувствами (интуиция, критическое суждение, креативное мышление, сочувствие), свойственными человеку. Практика подтверждает, что применение искусственного интеллекта позволяет повысить результативность учебного процесса благодаря различным методам и техникам, таким как:

- адаптивное обучение — возможность адаптации к индивидуальным потребностям студента и созданию персонализированных учебных материалов и заданий;

- автоматическая обратная связь — предоставление автоматической обратной связи о производительности студента и рекомендации по улучшению результатов;

- интерактивность — создание и использование интерактивных учебных материалов, повышающих заинтересованность студентов в восприятии материала;

- анализ данных — нейросети могут использовать анализ данных для определения областей, в которых студентам требуется дополнительная помощь;

- автоматизация — автоматизация рутинных задач (проверка заданий и тестирование),

На вопрос «Известно ли Вам о наличии искусственного интеллекта?» получены следующие ответы (рис. 1):

позволяющая сконцентрироваться на наиболее важных задачах (например, создание учебных материалов).

Следует отметить, что эффективным инструментом персонализированного обучения, способствующим повышению результатов учебной деятельности, становится активное вовлечение студентов в коммуникационный процесс. Часто оно представлено в форме интерактивных уроков, ролевых игр или других форматах, что делает занятия для студентов более привлекательными. Следует отметить, что цифровые технологии позволяют изучать учебный материал в интерактивной форме, выступая в качестве стимулятора в его освоении и формировании практических навыков.

В настоящее время вуз не только является носителем академической традиции, но и обладает инновационным потенциалом и арсеналом нестандартных инициатив. Так, вузовская система ИИ включает:

- поисковую информационную систему с обширной базой источников;

- фонд электронных учебников, учебных пособий, методических указаний;

- электронную систему контроля знаний студентов (Educon, Tandem);

- автоматизированную систему составления расписания (платформа Modeus);

- систему управления цифровым обучением (Google Classroom, платформа Moodle, Blackboard);

- массовые открытые онлайн-курсы (МООК);

- образовательные платформы для коллективной работы в онлайн-режиме (Skype, Zoom).

В последнее время актуальным трендом в образовательном процессе стало создание чат-ботов — компьютерной программы, способной

10

1

IJ 34

0 10 20 30 40

. 1. Мнения респондентов о наличии ИИ, %

«общаться» с человеком на обычном языке при помощи текста или голоса. Чат-боты имеют ряд преимуществ перед другими ресурсами, в том числе и программными приложениями. Следует напомнить, что жизнь современного молодого человека достаточно активна и часто протекает в мессенджерах, соответственно чат-продукты установлены в смартфонах практически у каждого из них. В связи с этим преподаватели вуза имеют возможность быстро передать информацию в сжатом виде, что упрощает процесс получения знаний. Практика внедрения чат-ботов в учебном заведении показала, что студенты часто к ним обращаются.

С помощью чат-ботов «Курсовая работа» и «Производственная практика» до студентов оперативно доводится информация методического характера. Например, когда возникают вопросы при написании курсовой работы, то ответы можно найти в материалах чат-бота. Алгоритм взаимодействия студента и преподавателя в нем позволяет свободно ориентироваться на этапах выполнения работы. Причем наличие обратной связи дает возможность выявить вопросы, оставшиеся нераскрытыми. Как видно, чат-бот полезный, интересный и удобный в использовании при организации образовательного процесса инструмент. Все указанные образовательные программы нацелены на проектирование индивидуальных траекторий обучения студентов. Причем данные технологии стали не только объектом изучения, но и мощным инструментом обновления содержания педагогической деятельности. Установлено, что использование технологий ИИ значительно сокращает

время на подготовку к учебным занятиям, повышает степень усвоения знаний и способствует проектированию образовательной траектории каждым студентом. Новые технологии позволяют преподавателям сделать образовательный процесс творческим и персонализированным с учетом анализа качественных и количественных данных, а также увлекательным за счет погружения в виртуальную среду. В свою очередь расширение зоны использования методов ИИ, инструментов виртуальной реальности и доступа к средствам обработки данных содействует максимальному раскрытию способности студентов.

Создание образовательной цифровой среды способствует повышению уровня цифровой компетентности всех участников учебного процесса. Ответы на вопрос «Согласны ли Вы принять участие в разработке искусственного интеллекта?» распределились следующим образом: 51,4 % респондентов дали положительный ответ; 38,3 % — отрицательный; 10,3 % затруднились с ответом. Как видим, студенты не возражают против внедрения искусственного интеллекта. Однако, несмотря на положительное отношение к ИИ, пройти обучение по данной технологии согласились всего лишь 17,5 % респондентов; 38,7 % отказались от прохождения обучения; 33,8 % считают, что достаточно полученных знаний на занятиях по информатике; 10,0 % выразили нейтральное отношение (рис. 2). Как правило, данные показатели можно объяснить тем, что основная часть студентов надеется в будущем на выполнение профессиональных обязанностей в традиционном режиме.

0 5 10 15 20 25 30 35 40 Рис. 2. Отношение респондентов к ИИ, в %

На вопрос «Как Вы считаете, готова ли сис- 42,1 % положительно оценили готовность си-тема высшего образования к внедрению техно- стемы высшего образования и указали на свое-логии ИИ?» мы получили следующие ответы: временность использования инновационных

технологий; треть опрошенных (29,3 %) придерживается нейтральной позиции, выразив согласие и ожидание позитивного результата от внедрения ИИ; каждый пятый респондент (18,6 %) выразил опасение относительно модернизации образовательной среды с учетом ИИ, считая, что необходимо время и ресурсы; 10,0 % указали на имеющиеся риски при внедрении ИИ. Следует отметить, что к основным рискам использования ИИ студенты отнесли невозможность человеческого восприятия информации, формализацию знаний, отсутствие прямых контактов «студент — преподаватель», принятие ошибочных решений на основе обработки массива информации, угрозу бесполезности существования людей в дальнейшем.

Заключение

Таким образом, инновационные технологии придают новый импульс развитию системы высшего образования. С одной стороны, использование ИИ в учебном заведении продиктовано сложившимися условиями, с другой — опыт его внедрения позволяет расширить зону познания в области новых технологий, повышая рейтинг учебного заведения. Цифровые технологии дают возможность интенсифицировать процесс обуче-

ния и раскрыть его качественно новые стороны и преимущества, включая повышение точности оценки, экономию времени и ресурсов, доступность независимо от объективных ограничений, организовать эффективное коммуникационное взаимодействие в процессе обучения, что позволяет каждому студенту развиваться в собственном темпе и наиболее эффективно осваивать учебный материал. Кроме того, искусственный интеллект оказывает помощь в разработке визуально привлекательных и интерактивных презентаций, учебных видеороликов и приложений, которые делают процесс обучения не только содержательным, но и увлекательным, открывая новые горизонты для обучения и помогая тем самым студентам максимально развивать свой познавательный потенциал. Однако важно понимать, что для широкого использования технологий искусственного интеллекта необходима структурная подготовленность системы образования, включая компетентность и нацеленность на решение поставленных руководящим составом вуза задач, готовность субъектов и объектов образовательного процесса к данным инновациям и, конечно, техническое сопровождение указанных технологий.

Список источников

1. Амиров Р. А. Стратегия развития высшего образования в России // Вестник НГИЭИ. 2019. № 8 (99). С. 105-117.

2. Проблемы и перспективы цифровой трансформации образования в России и Китае. II Российско-китайская конференция исследователей образования «Цифровая трансформация образования и искусственный интеллект». Москва, Россия, 26-27 сентября 2019 г. / А. Ю. Уваров, С. Ван, Ц. Кан и др.; отв. ред. И. В. Дворецкая; пер. с кит. Н. С. Кучмы; Нац. исслед. ун-т «Высшая школа экономики». Москва : Изд. дом Высшей школы экономики, 2019. 155 с.

3. Anglin W. S. and Lambek J. The Heritage of Thales. Springer. 1995. Р. 12-15.

4. Solum L.-B. Legal Personhood for Artificial Intelligences. North Carolina Law Review. 1992. 70 (4). P. 1231-1287.

5. Павлюк Е. С. Анализ зарубежного опыта влияния искусственного интеллекта на образовательный процесс в высшем учебном заведении // Современное педагогическое образование. 2020. № 1. С. 65-72.

6. Ракитов А. И. Высшее образование и искусственный интеллект: эйфория и алармизм // Высшее образование в России. 2018. № 6. С. 41-49.

7. Амиров Р. А., Билалова У. М. Перспективы внедрения технологий искусственного интеллекта в сфере высшего образования // Управленческое консультирование. 2020. № 3. С. 80-88.

8. Паскова А. А. Технологии искусственного интеллекта в персонализации электронного обучения // Вестник Майкопского государственного технологического университета. 2019. № 3/42. С. 113-122.

9. Лучшева Л. В. Социальные проблемы использования искусственного интеллекта в высшем образовании: задачи и перспективы // Научный Татарстан. 2020. № 4. С. 84-89.

References

1. Amirov RA. Strategy for the development of higher education In Russia. Vestnik NGIEI = Bulletin of NGIEI. 2019;(8(99):105-117. (In Russ.).

2. Problems and prospects for the digital transformation of education In Russia and China. In: II Rossiysko-kitayskaya konferentsiya issledovateley obrazovaniya «Tsifrovaya transformatsiya ob-

razovaniya i iskusstvennyy intellekt» = II Russian-Chinese Conference of Educational Researchers "Digital Transformation of Education and Artificial Intelligence". Moscow: Publishing house. House of the Higher School of Economics; 2019. 155 p. (In Russ.).

3. Anglin W. S. and Lambek J. The Heritage of Thales. Springer. 1995. Pp. 12-15. (In Engl.).

4. Solum L.-B. Legal Personhood for Artificial Intelligences. North Carolina Law Review. 1992;70(4):1231-1287. (In Engl.).

5. Pavlyuk ES. Analysis of foreign experience of the influence of artificial intelligence on the educational process in a higher educational institution. Sovremennoe pedagogicheskoe obrazovanie = Modern pedagogical education. 2020;(1):65-72. (In Russ.).

6. Rakitov AI. Higher education and artificial intelligence: euphoria and alarmism. Vysshee obrazovanie v Rossii = Higher education In Russia. 2018;(6):41-49. (In Russ.).

7. Amirov RA, Bilalova UM. Prospects for the introduction of artificial intelligence technologies in the field of higher education. Upravlencheskoe konsul'tirovanie = Management consulting. 2020;(3):80-88. (In Russ.).

8. Paskova AA. Artificial intelligence technologies in the personalization of e-learning. Vestnik Maykopskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta = Bulletin of the Maikop State Technological University. 2019;(3/42):113-122. (In Russ.).

9. Luchsheva LV. Social problems of using artificial intelligence in higher education: tasks and prospects. Nauchnyy Tatarstan = Scientific Tatarstan. 2020;(4):84-89. (In Russ.).

Информация об авторе

Л. Б. Осипова — доцент кафедры маркетинга и муниципального управления, кандидат социологических наук, доцент.

Information about the author

L. B. Osipova — Associate Professor of the Department of Marketing and Municipal Management, Candidate of Sociological Sciences, Associate Professor.

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов. The author declares no conflicts of interests.

Статья поступила в редакцию / The article was submitted: 18.03.2024 Одобрена после рецензирования / Approved after reviewing: 28.03.2024 Принята к публикации / Accepted for publication: 03.06.2024