Научная статья на тему 'Теория и опыт внедрения элементов искусственного интеллекта в методические системы дистанционного обучения'

Теория и опыт внедрения элементов искусственного интеллекта в методические системы дистанционного обучения Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
286
51
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ / МЕТОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА / ДИСТАНЦИОННОЕ ОБУЧЕНИЕ / ARTIFICIAL INTELLIGENCE / METHODICAL SYSTEM / REMOTE TRAINING

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Литвиненко М. В., Расторгуев С. П.

Цель данной работы – теоретически и методически обосновать возможности внедрения элементов ИИ в методические системы обучения, применить полученные обоснования для построения человекоподобного интеллекта в форме диалоговой системы (автономной программно-технической системы), опираясь на распределенные механизмы самообучения, и внедрить результаты в реально функционирующие системы дистанционного обучения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THEORY AND EXPERIENCE OF THE INTRODUCTION ELEMENTS OF ARTIFICIAL INTELLECT IN THE METHODICAL SYSTEM OF REMOTE TRAINING

The purpose of this work is theoretically and methodically to substantiate the possibility of the introduction of the elements of AI in the methodological training system, apply the rationale for building the human intelligence in the form of interactive systems (standalone program-technical systems) based on the distributed self-learning mechanisms, and introduce the results into the functioning of the system of distance learning.

Текст научной работы на тему «Теория и опыт внедрения элементов искусственного интеллекта в методические системы дистанционного обучения»

знаниями в работе над понятиями по русскому языку являются знания: о понятии как обобщенном названии однородных языковых явлений; о ядре лингвистического понятия; о способах раскрытия понятия.

Профессионально-значимыми умениями являются следующие умения: определять существенные признаки,

составляющие ядро понятия; правильно выбирать способ раскрытия понятия.

Знания о способах деятельности в виде правил составляют второй вид знаний, особенности содержания и структуры которого учитель должен очень хорошо осознать. К сожалению, приходится признать, что существующая практика работы с таким материалом ориентирует ученика лишь на запоминание и воспроизведение правила. При этом запоминание и воспроизведение объявляются критериями понимания. На деле оказывается, что дети запоминают правила, а применять их не умеют. И вина здесь не ученика, а учителя, который объяснение правила сводит к пересказу формулировки с иллюстрацией элементарных примеров. Избранный нами подход к подготовке учителя позволяет в корне изменить ситуацию. Прежде всего, необходимо рассматривать правило как текст, имеющий структуру и содержание.

Структура пунктуационного правила совпадает со структурой орфографического правила: оно содержит норму и условия её действия. Норма -это то, что утверждается или запрещается. Например, в учебнике русского языка для 8 класса(§ 26) приведено правило: «Между однородными членами при отсутствии союза ставится запятая». Здесь содержится утверждение о постановке запятой. В §27 приводится формулировка правила, в котором запрещается ставить запятую в предложениях с однородными членами: «Запятая между однородными членами, соединенными одиночным, неповторяющимся разделительным союзом, не ставится» [6].

Кроме нормы в правиле содержатся условия, при наличии которых она действует. Проанализируем условия приведенных пунктуационных правил. Правило, регулирующее постановку запятой между однородными членами(§ 26), содержит одно условие - отсутствие союза. Это условие по содержанию синтаксическое. Именно с характеристики синтаксического условия постановки знаков препинания необходимо начинать рассуждение при обосновании знака препинания: простое это или сложное предложение, чем оно осложнено, какую позицию в предложении занимает осложняющий элемент - все это составляет комплекс синтаксических особенностей предложения.

Ряд пунктуационных правил среди условий называет интонационные особенности синтаксических конструкций. В качестве примера можно назвать бессоюзные сложные предложения с запятой и точкой с запятой, в которых перечисленные смысловые отношения предполагают наличие перечислительной интонации. Однако следует заметить, что формулировки ряда правил не включают этот признак, хотя именно он имеется в виду при обосновании знака. Так дело обстоит с обращениями и вводными словами. В пунктуационных правилах, связанных с оформлением подобных конструкций на письме, речь идет о позиции обращения или вводного слова и о характере смысловых отношений. Такие термины, как звательная интонация, интонация вводности, в формулировках правил отсутствует.

В орфографических правилах, имеющих одинаковую с пунктуационными правилами структуру, содержание условий отражает закономерности русской орфографии. Группировку условий орфографического правила по содержанию можно представить следующим образом: фонетические (учитывается звонкость-глухость согласных, ударение, наличие шипящих и т.п.); семантические (условием выбора написания является значение, например, правописание приставок при-, пре-); словообразовательные (выбор написания связан с наличием орфограммы в определенной морфеме); морфологические (для обоснования написания нужно учесть принадлежность слова к определенной части речи); синтаксические (написание зависит от особенностей построения предложения, например: не с именами прилагательными пишется раздельно при наличии противопоставления с союзом а).

Понимание такого построения правила способствует лингвистически грамотному обоснованию постановки знака препинания или выбору написания. Обосновывая, например, написание гласного о в суффиксе слова сверчок, учащимся необходимо привести целый комплекс доказательств, где на первом месте будет указание на часть речи - имя существительное (морфологическое условие), затем показывается морфема, в которой находится орфограмма (словообразовательное условие), и только потом отмечается, что гласная о находится под ударением и стоит после шипящей (ч) (фонетические условия). Итак, лингвистически грамотное обоснование орфограммы в слове сверчок потребовало включения четырех условий, которые и составляют мотивировку орфограммы.

Рассмотренные в статье особенности работы над двумя видами знаний, составляющими содержание методической компетенции, довольно убедительно показывают перспективность данного подхода к подготовке будущих учителей, так как он позволяет не только вооружить теоретическими знаниями, но и, что весьма важно, обеспечить личностную освоенность профессионального образования, а значит, повысить качество подготовки специалистов.

Литература

1. Дейкина А. Д. Методическая компетентность как ценностная составляющая профессиональной деятельности учителя // Аксиологические аспекты методики преподавания русского языка (профессиональный и общеобразовательный уровни): материалы Всерос. науч. - практич. конф. 19-20 марта 2009 г. / сост. и науч. ред. д.п.н., проф. А. Д. Дейкина, д.п.н., проф. Л. А. Ходякова, д.п.н., проф.А. П. Еремеева, к.п.н., доц. В. Д. Янченко.Москва: МПГУ; Ярославль: РЕМДЕР, 2009.С. 3-7.

2. Сокольницкая Т.Н. К вопросу о методической компетентности учителя русского языка. // Человек и образование. Академический вестник Института педагогического образования и образования взрослых РАО. 2012. №2 (31). С. 162-165.

3. Игна О. Н. Структура и содержание методической компетентности учителя иностранного языка // Ярославский педагогический вестник. 2010. №1. С. 90-94.

4. Канакина Г.И. Компетентностная модель подготовки учителя русского языка// Известия Пензенского государственного педагогического университета им. В.Г. Белинского. 2009. № 11(15). С. 35-37.

5. Хуторской А. В. Ключевые компетенции: технология конструирования // Народное образование. 2003. № 5. С. 55-61.

6. Русский язык. Учебник для 8 класса общеобразовательных учебных заведений. / Научный редактор Н.М. Шанский. Москва, 2011.

Литвиненко М.В.1, Расторгуев С.П.2

1 Доктор педагогических наук, доцент, 2 Доктор технических наук, профессор ТЕОРИЯ И ОПЫТ ВНЕДРЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В МЕТОДИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

28

Аннотация

Цель данной работы - теоретически и методически обосновать возможности внедрения элементов ИИ в методические системы обучения, применить полученные обоснования для построения человекоподобного интеллекта в форме диалоговой системы (автономной программно-технической системы), опираясь на распределенные механизмы самообучения, и внедрить результаты в реально функционирующие системы дистанционного обучения.

Ключевые слова: искусственный интеллект, методическая система, дистанционное обучение.

Keywords: artificial intelligence, methodical system, remote training.

Одной из основных функций методических систем обучения (МСО) является передача знаний, связанная, в частности, с представлением знаний, объем которых стремительно увеличивается. Для того чтобы достичь образовательных целей, преподавателю необходимо найти, переработать, представить и передать, используя различные методы обучения, такие объемы информации и знания, которые человеческие возможности интеллекта зачастую не позволяют найти и обработать, т.е. создать знание из знания. Это затрагивает и содержательную, и организационно-педагогическую компоненты МСО. Возникает вопрос: а возможно ли создание такого подобия преподавателя (например, воплощенного в образе виртуального преподавателя), который мог бы осмысленно обрабатывать знания и достигнуть подобия человеческого интеллекта? Этот вопрос связан со многими проблемами, начиная от технических (проблема программной реализации), до методических (методики, технологии обучения), психолого-педагогических (возможность формировать представление о знаниях или пользоваться человеческой речью, возможность пройти тест Тьюринга и др.) и философских (философия искусственного интеллекта). Существующие исследования в области искусственного интеллекта (ИИ) образую определенный фундамент и предпосылки внедрения элементов ИИ в сфере образования в целом и в методических системах обучения в частности. При этом мы имеем ввиду обобщенную модель МСО, включающую и элемент управления обучением, учебным процессом. Однако на сегодняшний день не существует стройной теории в области разработки элементов ИИ для целей образования и конкретных сценариев их применения в педагогической практике [1, 2].

Исследования внедрения элементов искусственного интеллекта в виде самообучающихся диалоговых систем в сфере российского образования только начинают проводиться, но лишены научного обоснования и сводятся в лучшем случае к иллюстративным задачам.

За рубежом в работе, ведущейся в рамках проекта LifeLike, финансируемого Национальным Научным фондом США, принимали участие сотрудники двух ведущих американских университетов. Речь идет о разработке уникальной технологии, связанной с реализацией теста Тьюринга.

В целом исследование проблем искусственного интеллекта в образовании направлено на:

1) создание, развитие и эксплуатацию интеллектуальных информационных систем;

2) разработку методики обучения и преподавания с использованием новых разработанных технологий.

Таким образом, данное исследование находится на стыке технических и педагогических наук.

Для достижения заявленной цели поставлены следующие задачи:

Теоретически и методически обосновать возможности внедрения элементов ИИ в методические системы обучения. Применить полученные обоснования для построения человекоподобного интеллекта в форме диалоговой системы (автономной программно-технической системы), опираясь на распределенные механизмы самообучения.

Разработать программные средства и методику создания информационного двойника (виртуального) преподавателя. Внедрить результаты в реально функционирующие системы дистанционного обучения. Для этого, в свою очередь, решить следующие подзадачи:

Изучить и проанализировать сложившуюся практику и результаты исследований с целью определения степени разработанности вопросов использования механизмов самообучения в формировании виртуальной профессионально насыщенной образовательной среды.

Разработать и дидактически обосновать изменения в совокупности организационно-педагогических форм, связанные с внедрением в программно-техническую среду механизмов самообучения.

Разработать методики обучения и преподавания с использованием новой разработанной технологии (технологии информационных клонов, наделенных способностью к самообучению и саморазвитию).

Основными условиями решения научно-методических проблем информатизации образования являются следующие: существенные изменения образовательных потребностей у профессионально занятых студентов в связи с изменениями природы и характера деятельности предприятий, организаций и их персонала;

изменение взгляда на профессиональное образование как на разовые акты повышения квалификации к образованию на протяжении всей жизни;

требование участия в непрерывном наращивании «образовательного капитала», в том числе знаний и компетенций, как для отдельно взятой личности, так и в целом для социума.

Выполнение этого заказа со стороны профессионального образования только через существующие и исторически оправданные формы не представляется реальным. Необходимо развивать другие, новые организационно-педагогические формы и образовательные технологии.

В связи с этим представляется актуальным и обоснованным решить задачу развития организационно-педагогических форм, позволяющих повысить качество профессиональной подготовки (на основе положений тринитарной методологии) за счет разработки и гармоничного включения в уже задействованные компоненты распределенных механизмов самообучения и диалоговых систем как элементов искусственного интеллекта. Поскольку решение этой задачи, исходя из своей сущности, подразумевает использование особым образом организованного образовательного пространства, то решение задачи целесообразно осуществлять в системе открытого дистанционного образования. Система открытого дистанционного образования (ОДО) в настоящее время выступает как действующая экспериментальная площадка научных исследований проблем информатизации профессионального образования и обладает рядом объективных возможностей для их решения, восходящих к принципам ее построения.

Одним из направлений преодоления присущих дистанционному обучению (ДО) ограничений является более широкое внедрение в ДО диалоговых систем, базирующихся на механизмах самообучения. При этом само понятие диалога рассматривается здесь гораздо шире, не только, как привычное между человеком и человеком, но и между техническим средством и человеком, а также между техническим средством и техническим средством. Разработка новых форм диалогового взаимодействия и включение

29

механизмов оценки диалогового взаимодействия преподавателем и учащимся непосредственно в учебный процесс и является конкретной задачей. В результате ее решения становится возможным повышение организованности и упорядочивания образовательной среды, в которой осуществляется взаимодействие субъектов обучения для достижения образовательной цели.

Получен принципиально новый результат: технология информационных клонов, наделенных способностью к самообучению и саморазвитию, отвечающая свойствам искусственного интеллекта и внедрение этой технологии в образовательный процесс.

Новизна связана с научным обоснованием, разработкой и внедрением в программную среду системы дистанционного обучения элементов автоматизированной самообучающейся системы, способной генерировать тексты русского языка в ответ на задаваемые ей вопросы и соответствующим образом осуществлять собственную структурную перестройку ”под образовательные потребности студента”. Таким образом, речь идет о создании ”умной” среды ДО, которая настраивается на задаваемые учителем эталоны и постоянно совершенствуется в ходе учебного процесса.

Еще более конкретно, новизна связана с отсутствием в настоящее время способов адаптации алгоритмов обучения на основе самозарождающихся и самоуничтожающихся элементов для организации диалогового взаимодействия между компонентами информационно-образовательной среды (человек - человек, техническое средство - человек, техническое средство -техническое средство) и методическим обеспечением этого нового решения. Таким образом, данное исследование открывает новое направление развития исследований в педагогической науке: искусственный интеллект в образовании.

Литература

1. Расторгуев С.П., Токарев Р.С. О направлении развития самообучающихся механизмов сети Интернет // Информатика и

образование. - 2009. - №1. - С. 76-86.

2. Расторгуев С.П., Литвиненко М.В. Аватаризация. - СПб.: Реноме, - 2010. - 311 с.

Лыфенко А.В.

Кандидат педагогических наук, КГУ им. К.Э. Циолковского МОДЕЛЬ ДИАЛОГИЗАЦИИ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Аннотация

В статье описана модель диалогизации профессиональной подготовки учителя. Построение образовательного процесса в соответствии с представленной моделью позволит создать условия для формирования и развития социально-коммуникативной, познавательно-исследовательской и информационно-аналитической компетентностей будущих учителей.

Ключевые слова: педагогическое образование, диалог, диалогизация

Keywords: Pedagogical education, dialogue, dialogizing

Состояние современного общества характеризуется повышенным вниманием к проблеме общения и коммуникации, которые рассматриваются в качестве средства разрешения множества локальных и глобальных конфликтов и как условие эффективного и стабильного развития. Вместе с тем в системе образования можно наблюдать нетерпимость субъектов образовательного процесса друг к другу, их неумение разрешать возникающие конфликты, неумение продуктивно развиваться в ситуации многообразия мнений и убеждений, что проявляется на разных уровнях педагогической деятельности: как при взаимодействии преподавателей с учащимися, так и в процессе профессионального взаимодействия преподавателей друг с другом. Таким образом, перед системой профессиональной педагогического образования сегодня стоит задача формирования личности свободной от ксенофобии, расистских взглядов, профессионального максимализма, нетерпимости; личности способной развивать культурную толерантность между представителями различных социальных групп, гибко разрешать конфликты, сохраняя при этом свою самостоятельность и самобытность. Одним из возможных средств решения поставленной задачи видится диалогизация педагогического образования.

Понятие диалог в истории философской мысли выступало в различных аспектах: как метод и форма философствования (Сократ, Платон, Г. Галилей, Д. Дидро) и как категория (В.С. Библер, Л. Фейербах, М. Бубер, Ю Хабермас, А.К. Зайцев). В работах философов подчеркивается диалогический характер философских категорий, их двойственность и диалогичность, отдельно указывается на противоречивость истины (Л. Фейербах, Г.С. Сковорода), которая является следствием диалогической природы мышления (Л. Фейербах, Д. Дидро). Диалог, кроме того, рассматривается в качестве средства разрешения социальных конфликтов (Ю. Хабермас, К. Ясперс, О.Ф. Больнов, А.К. Зайцев).

Мы исходим из сформулированного В.С. Библером философского понимания диалога как процесса речевого взаимодействия людей, выражающих свои индивидуальные взгляды, мнения и убеждения, которые могут строиться на различных основаниях и с помощью различных способов и видов мышления. Данное понимание диалога было развито ученым до концепции диалога культур, которая положена в основание разрабатываемой модели диалогизации педагогического образования.

Анализ отечественных и зарубежных исследований в области психологии, затрагивающих проблемы «общение», «мышление и речь», «диалоговое взаимодействие» (В. М. Бехтерев, Л. С. Выготский, С. Л. Рубинштейн, А. Н. Леонтьев, Б.Г. Ананьев, М.М. Бахтин, А.А. Брудный, Б.Ф. Ломов, В.Н. Мясищев, Н.Н. Обозов, В.И. Соковнин, М.С. Каган, Е.И. Машбиц, В.В. Андриевская, Е.Ю. Комиссарова, Г.М. Кучинский, В.А. Кольцова, В.П. Наумов и др.) позволяет констатировать, что данные вопросы достаточно полно и с различных позиций рассмотрены.

В частности в психолого-педагогических исследованиях показана первичность диалогического общения по отношению к монологическому, первостепенная роль диалогического общения в процессе формирования понятий и построения обобщений, доказано, что диалогичность есть одна из черт человеческого мышления (Ж. Пиаже, Л. С. Выготский, Р.А. Будагов, Л.П. Якубинский, Л.А. Радзиховский и др.). Кроме того, в экспериментальных исследованиях доказано, что общение положительно влияет на характер протекания познавательных процессов, однако интенсивность данного влияния зависит от таких факторов как: особенности выполняемой познавательной деятельности, индивидуально-психологические и социально-психологические характеристики, ситуационные факторы (В.М. Бехтерев, Г. Мюнстерберг, В. Моде, Ф. Олпорт, Н.Н. Обозов, А.А. Ломов, В.А. Кольцова).

Системный анализ диалогического общения привел к необходимости рассмотрения последнего в диалектическом единстве с монологическим. Поэтому видится продуктивным рассмотрение процесса диалогизации-монологизации речевого общения, который мы понимаем как процесс перехода речевого общения от диалогических его форм к монологическим формам и обратно.

30

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.