Использование искусственного интеллекта в сфере образования

Новоселов Демид Олегович - аспирант Санкт-Петербургского государственного экономического университета

Кукин Александр Михайлович - аспирант Санкт-Петербургского государственного экономического университета

• D. Novoselov - Postgraduate student of Saint Petersburg State University of Economics

• А. Kukin - Postgraduate student of Saint Petersburg State University of Economics

  © Новоселов Д. О., Кукин А. М., 2024

В настоящее время существует общемировой тренд на внедрение различных цифровых технологий во все сферы жизни общества, где образование не исключение. В то же время применение таких технологий по запросам современного общества нашло свое применение даже в текущих государственных программах по части образовательного процесса, например «Научно-технологическое развитие Российской Федерации», «Информационное общество»). [1]

При этом, цифровизация в педагогике это процесс не новый, например онлайн обучение имело популярность в конце ХХ, когда появился интернет. Однако исходя из направлений развития цифровых технологий, технологий ИИ начали появляться и изучаться новые термины в педагогике, такие как кибергогика, гибридная педагогика, критическая цифровая педагогика, все эти понятия расширяют аспекты цифровой педагогики либо являются его синонимами. [2]

При этом термин «цифровая педагогика» является в некотором смысле новым в педагогической реальности явлением, и несмотря на то, что этот термин вошел в нормативную терминологию образования, его окончательное понятийное формирование в педагогике не закончено.

Например, авторы Илалтдинова Е. Ю., Беляева Т. К., Лебедева И. В. в своем исследовании понятия цифровая педагогика, дают ей определение как отрасль педагогической науки, которая раскрывает закономерность цифрового образования в контексте «диджитализированных» образовательных процессов, когда используются практические пути повышения их результативности с помощью технологий.[5] Вместе с этим, существует понятие теории цифрового воспитания, где раскрывается сущность воспитания в контексте его развития в цифровом пространстве. Развитие такой теории необходимо для разработки содержания, методов воспитания в условиях цифровизации. Тогда интеграция ИИ в образовательный процесс будет плавным и нацелена на эффективную работу.

Также деятельность в электронном образовательном пространстве, где развивается личность, создаются нужные условия для самореализации называют воспитанием в цифровом образовании. Считается, что цифровое образование, которое реализуется через цифровые инструменты, в том числе через ИИ, является общественно значимым благом, ведь оно осуществляется в интересах общества, личности, а получаемые таким образом знания удовлетворяют образовательным потребностям и текущим интересам, способствуя творческому и физическому развитию. Этот процесс тесно связан с реализацией процесса самоопределения молодежи, одного из ключевых аспектов социологии управления, и выступающего неотъемлемой частью успешного развития общества.

В контексте социологии управления, самоопределение молодежи – это динамичный процесс формирования индивидуальной идентичности, осознания собственных возможностей и выбора жизненного пути. Успешное самоопределение является залогом эффективной социализации, обеспечивая адаптацию к изменяющимся условиям и способствуя социальной мобильности, что стало более сложным в условиях развитии и, в частности, цифровизации общества, как из-за информационной перегрузки, идеализированного образа жизни, потери связи с реальностью так и, что не менее важно, отсутствия ментальных моделей для направления в цифровой среде.

Для нового витка образовательного процесса в контексте цифрового образования необходимо отслеживать широкие возможности цифровых технологий, в том числе ИИ, которые меняются и развиваются ежегодно, создавая новые методики взаимодействия и новых технологических решений. То есть цифровая педагогика и цифровое образование подразумевает генерацию нестандартных алгоритмов привычных в образовательном процессе задач, в том числе с помощью «больших данных» и искусственного интеллекта. В тоже время, позволяя молодёжи изменить способ взаимодействия с цифровой средой, которая уже в значительной степени «перетянула» в себя образовательный процесс. Тем самым ментальная модель для направления и навигации в цифровой среде, под которой мы понимаем внутреннее представление, которое человек формирует о структуре, функционировании и возможностях цифрового пространства, за счёт внедрения искусственного интеллекта в образовательный процесс может получить дополнительный «толчок», стимулирующий развитие понимания молодёжью того, как организована информация в цифровом пространстве, упрощения взаимодействия и, соответственно, поиска информации, дав не только интуитивно понятный набор инструментов, но и предлагая новые стратегии взаимодействия, в том числе поиск а и обработки информации. Такая технология может стать важным инструментом для развития общества через педагогический процесс.

Многие современные педагоги, ученые и исследователи говорят, что в настоящий момент формируется новая образовательная среда, из-за чего происходит сдвиг от образовательных подходов, сформированных ранее. При этом, можно сказать, что успешное применение новых технологий, в том числе искусственного интеллекта будет зависеть от формирования верной концепции образовательной парадигмы. Это значит, по мнению авторов, что целью образовательного процесса должно быть не просто усвоение комплекса знаний, а всецелое развитие предметных, практических, личностных образовательных компетенций, чтобы применять полученные знания в учебной и профессиональной деятельности.

В исследовании А. В. Шульженко, Н. Н. Грудницкая, И. В. Кутьин цифровая педагогика разделяется на более узкие направления по принципу распределения сфер цифровизации и включает в себя, мобильную, электронную, виртуальную педагогику, технопедагогику, киберпедагогику. [8]

При этом, необходимо обозначить отличительные черты педагогики, которая внедряет в процесс обучения искусственный интеллект и подобные цифровые технологии:

• -    процесс обучение становится интереснее и проще за счёт интерактивных форматов при обучении, выполнении домашних заданий и взаимодействия между преподавателем и студентом. Искусственный интеллект может создавать интерактивные игры и симуляторы, которые помогут молодым людям освоить новые навыки и знания в игровой форме. Это может быть особенно полезно для развития «soft skills», таких как коммуникация, командная работа и решение проблем;

• -    индивидуальный подход к обучению за счет выбора максимально подходящей программы обучения, основанной на анализе интересов и способностей учеников;

• -    предоставление мгновенной обратной связи на задания и проекты, помогая ученикам улучшить свои навыки и достичь более высоких результатов. Система может также предлагать рекомендации по дополнительным ресурсам и материалам для изучения;

• -    очень быстрое обновление данных, в связи с использованием онлайн-приложений, виртуальных помощников, инструментов ИИ. В том числе быстрое обновление учебных изданий, книг, методических материалов, пособий и т.д. Потому что бумажные издания обновить дольше и дороже для образовательного учреждения, чем электронную версию.

Значительное видоизменение образовательных программ наблюдалось в период пандемии, когда многие иностранные и отечественные университеты создали свои системы дистанционного обучения (СДО). По сути своей - цифровые платформы, которые могут собирать всю необходимую информацию, отслеживать обучающихся на занятиях, оценивать участие на парах, использоваться для закрытие контрольных точек и иных проверочных работах, хранить учебники, лекционные занятия в электронном варианте. В период, когда университетам пришлось использовать, дистанционное обучение были выявлены преимущества, но также и различные недостатки такого обучения, в том числе из-за недостаточного уровня адаптации сотрудников.

Система дистанционного обучения это одна из концепций цифровой педагогики в обучении, однако стоит упомянуть и некоторые другие технологии ИИ. Например, в последнее время упоминают использование чат-ботов. Такие боты имеют возможность адаптироваться и постоянно настраиваются под различные запросы обучающегося. Такой инструмент удобен также тем, что в отличие от систем дистанционного обучения не требует много места для установки на устройствах обучающихся и преподавателей.

Такой чат-бот с искусственным интеллектом может быть настроен отвечать на определенные вопросы исходя из проанализированных им данных. Некоторые чат боты можно настраивать таким образом, что он не будет генерировать ответ из всей имеющейся информации, а будет настроен под конкретный запрос, например, получение точной информации через поиск по учебному пособию, где будут данные цитаты авторов, а не сгенерированные тексты, различные опросы и тестирования с предоставлением математических моделей по интересующим направлениям и многое другое. Более того, ученикам будет доступно получение обратной связи по вопросам обучения, полноценный анализ, сформированный на основе проведённых психологических тестов, анализа успеваемости, в конечном итоге, позволяющем значительно продвинуться ученикам на своём пути самоопределения.

Статистика некоторых исследовательских компаний подтверждает нашу точку зрения, что такие цифровые инструменты могут улучшить процесс обучения. Например, американские исследователи для журнала «Science» в 2023 году провели исследование, которое показало, что использование чата GPT, который помогает генерировать текст, помогло улучшить навыки профессиональным писателям, но не сделал писателей с низшей квалификацией такими же эффективными, но при этом использование ИИ помогло сократить разрыв между этими группами. Также, в другом исследовании от этого журнала, было выявлено, что работники службы поддержки клиентов, которые получали справочную информацию с помощью искусственного интеллекта, смогли существенно повысить свою производительность и при этом снизили уровень стресса, по сравнению сотрудниками, которые не имели доступ к такой технологии.

При этом, интересна статистика по принятию искусственного интеллекта. Например, преподаватель Пенсильванского университета из США говорит о том, что уровень принятия ИИ в системе образования выше, чем на рынке труда и что студенты, которые стремятся использовать инструменты, упрощающие им учебную жизни, стремятся научить этому и преподавателей. [6]

В опросе исследовательской компании Impact Research говорится, что количество преподавателей в США в 2023 году, которые узнали о чат-боте GhatGPT увеличилось с 55% до 79%. 46% преподавателей и 48% студентов заявили, что пользуются чат-ботом минимум один раз в неделю, что на 27% больше, чем в опросе прошлого года. 59 опрошенных преподавателей положительно относятся к технологии ИИ, а 20% из них считают, что ИИ негативно влияет на образовательный процесс. 25% опрошенных преподавателей прошли какое-либо обучение по работе с ИИ, а 32% не используют ИИ по причине того, что не умеют и не обучены с ним работать. [9]

Для того, чтобы система образования и образовательная среда совместно со студентами и преподавателями принимали новые технологии безболезненно, и использовали для оптимизации процессов необходимо концепция, которая дополняла бы цифровизацию образования. Тогда искусственный интеллект смог бы дополнять систему образования, а преподаватели и студенты смогли бы использовать новые технологии для улучшения образовательного процесса. Авторами предлагается следующая концепция:

• 1.    Необходимо создать оптимизированную систему дистанционного обучения. В рамках такой системы будут собраны образовательные данные по университету, где студент сможет

• 2.    ежегодное обучение студентов и преподавателей цифровой среде, новым технологиями для полной адаптации в новому;

• 3.    внедрение чат-ботов, специализированных для учебы, которые смогут помогать систематизировать знаний, быстро искать данные по разным источникам, ориентировать студентов и преподавателей в образовательном процессе;

• 4.    контролировать цифровую среду на предмет перегрузок и поломок системы для того, чтобы избежать остановки образовательного процесса.

пользоваться материалами своего курса в одной информационной системе университета, что сократит время на поиске нужной информации и подвигнет студентов учиться усерднее;

При этом внедрение ИИ и оптимизация дистанционного обучения должны способствовать, а не препятствовать, процессу самоопределения. В связи с чем дополнительно необходимо обеспечить интеграцию следующих инструментов:

• 1 . Модуль профессиональной ориентации, использующий искусственный интеллект для анализа интересов, способностей и академической успеваемости студента. Система должна предоставлять персонализированные рекомендации по выбору будущей профессии, с учетом анализа рынка труда и прогнозирования востребованности специальностей;

• 2 . доступ к базам данных о профессиях и карьерных путях;

• 3 . инструменты для оценки «soft skills», важных для успешной карьеры в любой сфере. Это могут быть онлайн-тесты, симуляторы и другие инструменты, помогающие студентам оценить свои сильные и слабые стороны в различных областях;

• 4 . модули самостоятельного отслеживания процесса обучения и развития навыков, включая возможность развития способностей в части стресс-менеджмента через регулируемую нагрузку на студентов, которая позволила бы работать студентам работать не просто в постоянном темпе, а чередуя этапы высокой нагрузки, которые уже присутствуют в современных образовательных программах, с низкой нагрузкой, которая предусматривала бы возможность саморазвития обучающихся, в том числе через упомянутый анализ прохождения этапа высокой нагрузки, возможно, с предоставлением рекомендаций от искусственного интеллекта по улучшению своих показателей.

Искусственный интеллект и цифровые технологии может преобразовать работу преподавателя и в целом видоизменить образовательный процесс за счет следующих обновлений:

• -    Освобождение от рутинных задач, когда ИИ берет на себя обязанности преподавателя вне передачи знаний, включая автоматическую проверку заданий, оценку тестов, составление расписаний и тд. Это позволит преподавателю сосредоточиться на более важных аспектах своей работы: индивидуальной работе с учениками, разработке новых методик, создании творческих заданий, способствую более эффективному обучению и полному вовлечению студентов в образовательный процесс.

• -    Персонализация обучения предполагающая, что ИИ будет анализировать данные об успеваемости студентов, выявляя их сильные и слабые стороны. Эта информация позволит преподавателю адаптировать свой подход к обучению, предоставляя каждому студенту необходимую поддержку и помощь, в том числе на пути самоопределения обучающихся. Преподаватель может использовать эти данные для более эффективного планирования обучения и выбора методик преподавания, при этом такие данные будут более эффективными, поскольку исключают человеческие факторы.

• -    Доступ к новым инструментам и ресурсам, которые могут значительно разнообразить учебный процесс и сделать его более доступным и интересным для студентов. Например, интерактивные симуляции, виртуальные лаборатории и персонализированные обучающие платформы, что увеличит практическую значимость обучения.

• -    Снижение уровня стресса и тревожности. Поскольку персонализированная поддержка и доступ к информации помогут студентам чувствовать себя более уверенно и снизить уровень стресса, связанного с выбором направления развития.

• -    Повышение мотивации к обучению за счёт понимания связи между обучением и будущей карьерой.

• -    Обеспечить более успешную интеграцию в общество через развитие необходимых навыков и компетенций, а также поддержки в процессе самоопределения.

Еще одной возможностью по использованию ИИ в педагогике и образовании является то, что такая технология позволит расширить доступ к образованию. Например, ИИ может быть использован для перевода учебных материалов на разные языки, делая образование более доступным для учащихся из разных культурных и языковых сред, особенно это актуально для иностранных студентов, которые хотели бы в полной мере получить знания без ограничения в языке. [7]

Кроме этого, для преподавателей могут возникать определенные угрозы в процессе внедрения ИИ, такие как:

• -    Изменение роли преподавателя, из-за того, что внедрение ИИ требует от преподавателя новых навыков и компетенций, таких как умение работать с технологиями, анализировать данные и использовать ИИ-инструменты. Преподаватели должны адаптироваться к новым условиям работы и постоянно повышать свою квалификацию. Это проблема может особенно остро встать перед преподавателями более старшего возраста. [4]

• - Зависимость от технологий, где чрезмерная зависимость от ИИ-инструментов может привести к снижению профессиональных навыков преподавателя и ослаблению его роли в образовательном процессе.

• - Неравенство доступа, где неравномерный доступ к технологиям и ИИ-инструментам может создать неравенство среди преподавателей, особенно в местах с недостаточным финансированием.

• - Этические вопросы: Использование ИИ в образовании поднимает этические вопросы, связанные с защитой данных учащихся и обеспечением справедливости в оценке знаний. Преподаватель должен быть осведомлен об этих вопросах и уметь их решать.

Важно отметить, что внедрение ИИ не приводит к замене преподавателя, а выступает в качестве инструмента, который расширяет возможности педагогов и делает образовательный процесс более эффективным и персонализированным. Однако, максимальная эффективность ИИ достигается лишь при условии его интеграции в целостную систему, учитывающую не только когнитивные аспекты обучения, но и социально-эмоциональное развитие студентов, позволяющую помочь системе образования самоопределению обучающихся, в том числе молодёжи. ИИ может стать мощным инструментом для персонализированной профессиональной ориентации, помогая студентам осознать свои способности и интересы, исследовать различные профессиональные траектории и сделать более осознанный выбор своего будущего.

Успешная интеграция ИИ в образование требует тщательного планирования, профессиональной подготовки преподавателей и учета этических аспектов использования искусственного интеллекта. При этом важно помнить, что ИИ является лишь инструментом, а ключевую роль в процессе самоопределения, помимо самого обучающегося, играют преподаватели и окружение.