Нейросети в профессиональном образовании: возможности, риски и стратегия внедрения

Введение Имеющийся как за рубежом, так и в нашей стране опыт прикладного использования новейших технологий искусственного интеллекта (ИИ) в образовании позволяет не только теоретически осмысливать их возможности, но и более реалистично оценивать перспективы и прогнозировать проблемы их широкого внедрения в массовое общее и профессиональное образование. Искусственный интеллект является определенным и вполне закономерным этапом в развитии компьютерных технологий, результатом их постепенного усовершенствования. В истории развития человечества принято выделять шесть

информационных революций, связанных с новыми способами работы с информацией: 1) речь человека (примерно 250–500 тыс. лет назад); 2) письменность (4–6 тыс. лет назад); 3) печатный станок (XV в.); 4) аналоговые средства коммуникации (конец XIX в.); 5) компьютеры, интернет (70-е гг. XX в.); 6) технологии ИИ. Отметим, что для свершения очередной информационной революции человечеству требуется все меньше и меньше времени, при этом шестая значительно отличается от предыдущих: – впервые в истории решения, влияющие на жизнедеятельность человека, стал принимать не сам человек;

– возможности использования ИИ, робототехники в самых различных сферах деятельности имеют огромный потенциал, это позволит освободить человечество от рутинной работы;

– изменения, кардинально влияющие на образ жизни людей, меняющие структуры социума, рынок труда, происходят за несколько месяцев [1].

Актуальна, на наш взгляд, позиция Д. О. Ларина: «Поговорка „век живи — век учись“ сегодня приобретает статус взгляда, убеждения, философии, критически необходимой любому человеку для успешной адаптации к многочисленным изменениям, с которыми он столкнется на протяжении всей своей жизни» [Там же, с. 46].

Адаптация к происходящим в настоящий момент изменениям невозможна без понимания сути функционирования новейших технологий, без понятийного аппарата.

На сегодняшний день отсутствует единое, универсальное определение ИИ, что обусловлено его многогранностью: ИИ — это и алгоритм, и система, и метод, и философская концепция. Определение ИИ зависит от того, с какой точки зрения его рассматривают: технической, когнитивной, функциональной или философской. В статье П. М. Морхата [2] представлен обзор понятий искусственного интеллекта как области научного знания и совокупности свойств системы. Приводятся подходы к трактованию искусственного интеллекта, в том числе как направления компьютерной науки, посвященного созданию вычислительных машин и систем, производящих действия, аналогичные человеческому обучению и принятию решений.

В национальном стандарте ГОСТ Р 598952021 «Технологии искусственного интеллекта в образовании. Общие положения и терминология» искусственный интеллект определяется как 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.

Искусственный интеллект включает в себя множество подходов и методов, например, экспертные системы, логическое программирование, генетические алгоритмы, методы машинного обучения, включая нейросети.

Наиболее употребляемым сегодня понятием стала «нейросеть» — тип машинного обучения, при котором компьютерная программа имити- рует работу человеческого мозга. Она состоит из слоев искусственных «нейронов», обрабатывающих входные данные и учащихся выявлять в них сложные закономерности. Почему сейчас часто отождествляют ИИ и нейросети? Начиная со второго десятилетия XXI в. с помощью нейросетей стали получать прорывные результаты: компьютерное зрение, обработка естественного языка, генеративные модели (например, ChatGPT, GIGAChat и др.). Из-за этого в массовой культуре и даже бизнесе часто говорят «искусственный интеллект», имея в виду именно нейросетевые модели. Но с технической точки зрения это упрощение.

Технологии ИИ в отечественном образовании находят применение:

– как интеллектуальные обучающие системы, расширяющие функции учебника, в том числе за счет реализации персонализированного подхода в обучении;

• – онлайн-системы обучения, имитирующие диалог с преподавателем;

  – автоматическая проверка знаний, которая с применением технологий ИИ позволяет анализировать и оценивать выполнение не только алгоритмизированных заданий, но и созданные обучающимися устные и письменные учебные тексты (открытые ответы в тестах, эссе, квалификационные работы и др.).

Преподаватель Сианьского интернационального университета Хэ Синьсин, рассматривая персонализацию образовательного процесса с помощью чат-бота, выделяет способность ИИ адаптироваться к учебным потребностям каждого студента. При этом подчеркивается важность баланса между использованием технологий ИИ и традиционными методами обучения [3].

С помощью технологий ИИ можно совершенствовать свои занятия. Если сделать аудиозапись урока, сервис «Ассистент преподавателя»1 автоматически переведет ее в текст, проанализирует и предоставит детальные отчеты урока в виде его различных характеристик (например, распределение разговора: динамика занятия, использованные методические приемы, эмоциональная модальность). На основе этих данных преподаватель может провести само-рефлексию и сделать будущие занятия эффективнее.

Важной сферой применения нейросетей является решение задач в профессиональной деятельности преподавателя:

• –    подготовка к занятиям — поиск идей и тем, методических решений, конструирование индивидуальных заданий, планов занятий, вовлечения и мотивации школьников, объяснения нового материала, создания мультимодального контента;

• –    профессиональное развитие: расширение кругозора, самоанализ;

• –    оценивание и обратная связь в учебном процессе: проверка работ, анализ учебных данных;

  – получение отчетности по заданиям и оценкам.

При использовании технологий ИИ необходимо очень хорошо представлять риски. К проблемным аспектам использования нейросетей в учебном процессе относят: ненадежность генерируемых данных, смысловые и логические ошибки, ложный контент, ссылки на несуществующие факты и др. Эти недостатки существенно снижают полезность инструментов ИИ, поскольку преподаватель должен тратить время на проверку и доработку созданных искусственным интеллектом материалов [4].

Работа с генеративным ИИ часто приводит к галлюцинациям. Галлюцинации ИИ — это ситуации, когда искусственный интеллект (чаще всего генеративная модель, например, ChatGPT и др.) выдает уверенно сформулированную, но фактически ложную или вымышленную информацию, при этом не предупреждая пользователя о ее недостоверности. Модель не обманывает умышленно — она просто «додумывает» то, чего не знает, основываясь на шаблонах из обучающих данных.

Нейросеть может выдать ответ, включающий вымышленные факты, например: «Альберт Эйнштейн получил Нобелевскую премию по физике в 1922 г. за теорию относительности». На самом деле премию ученый получил в 1921 г., но не за теорию относительности, а за объяснение фотоэффекта.

В ответе на запрос пользователя могут быть указаны несуществующие источники: «Согласно исследованию из журнала Nature (2023), 78 % школьников…». Такого исследования нет, журнал не публиковал подобного.

Бывают случаи и с выдуманными цитатами, подобно такой: «Как говорил Лев Толстой: „Искусственный интеллект — зеркало человеческой лени“».

Один из рисков применения технологий ИИ в области безопасности касается в том числе утечки данных. Например, достаточно вероятна следующая ситуация. Студент вставил фрагмент презентации своего доклада в запрос нейро- сети, чтобы переписать слайд. Другой студент сгенерировал похожую презентацию. Инцидент всплыл, когда на конференции участники увидели две одинаково оформленные презентации с нигде ранее не опубликованными деталями. Учитывая растущую популярность нейросетей среди преподавателей и обучающихся, можно вполне представить и такую ситуацию: преподаватель генерирует задание с помощью нейросети, учащийся выполняет задание с помощью нейросети; преподаватель проверяет ответ с помощью нейросети.

При использовании генеративного ИИ возможно нарушение авторских прав, например: использование чужого промпта и результатов генерации без изменений; генерация изображения реального человека без его согласия; фейковые изображения событий (особенно чувствительных, политических или вводящих в заблуждение); коммерческое использование материалов с ограниченной лицензией.

Таким образом, при использовании ИИ большое значение имеют вопросы этики, критического отношения к сгенерированному контенту; способность принимать этические решения; способность определять технологические риски и принимать ответственные решения.

Анализ научных публикаций показывает достаточно большой интерес ученых к проблеме использования ИИ педагогами и обучающимися в общем и профессиональном образовании.

• З . С. Курбанова и Н. П. Исмаилова утверждают, что при всех технологических инновациях важно удержать фокус на качестве образования, формировать у обучающихся умения самостоятельно решать задачи, необходимые для их профессиональной работы [5].

Нейросети являются лишь цифровым помощником повышения качества и эффективности образовательного процесса. Исследователями подчеркивается большая роль преподавателя при использовании нейросетей в области профессионального образования: она должна оставаться доминирующей, значимой и незаменимой [6]. Это возможно, если сами преподаватели будут знать возможности современных нейросетей и уметь наряду со студентами применять современных цифровых помощников.

Проблема выбора педагогом нейросетевых инструментов на примере создания визуализации учебного материала в процессе проектирования занятия поднимается М. Г. Савельевой и С. Б. Шмаковой [7]. Отмечается, что сложность вызывают разнообразие существующих нейронных сетей, недостаточный уровень знаний педагога о возможностях их применения, а также дефицит свободного времени для самостоятельного изучения данного вопроса.

В статье А. Пахоруковой [8] на основе анализа ряда опубликованных результатов исследований, посвященных использованию ИИ в деятельности студентов и преподавателей, выделены важные аспекты этого процесса. Отмечается, что процент преподавателей, регулярно прибегающих к помощи ИИ, достаточно быстро растет, в том числе благодаря разнообразным курсам повышения квалификации. Нейросети могут стать хорошими помощниками для мотивированных студентов. Но при этом отношение преподавателей к использованию нейросетей студентами далеко не однозначно: одни считают, что такая практика — это нарушение академических стандартов, другие, напротив, называют ИИ полезным инструментом для повышения эффективности обучения [Там же].

Мы в полной мере разделяем мнение А. Па-хоруковой, что «запрещая студентам использовать нейросети, мы невольно создаем у них иллюзию, что технологии способны решать любые задачи нажатием на условную кнопку „сделать хорошо“. Наоборот, поощряя изучение возможностей ИИ, мы способствуем формированию ответственных пользователей, которые понимают границы применимости технологий и осознают их реальные возможности» [Там же]. В связи с этим важными становятся вопросы регулирования использования нейросетей в вузах и колледжах.

Актуальны сегодня и вопросы применения технологий ИИ в научных исследованиях, в том числе научно-исследовательской деятельности преподавателей и студентов. Этому посвящен ряд работ [9; 10], в которых утверждается, что педагогам необходимо быть готовыми к использованию инновационных технологий в педагогических исследованиях, и определяются факторы, влияющие на оптимальное внедрение генеративного ИИ в научно-исследовательский процесс. Среди них выделен компетентностный фактор, предполагающий создание системы формирования цифровых компетенций в области ИИ: 1) для студентов в рамках отдельных дисциплин, курсов по выбору, мастер-классов, научных семинаров; 2) преподавателей в рамках курсов повышения квалификации по использованию ИИ в профессиональной деятельности [10].

Материалы и методы исследования

Цель статьи предполагает поиск ответов на следующие исследовательские вопросы: как в сов- ременной практике профессионального образования решается вопрос о применении технологий ИИ; каково отношение современных преподавателей и студентов к применению ИИ в учебной и профессиональной деятельности; что необходимо сделать уже сегодня, чтобы искусственный интеллект стал эффективным цифровым помощником для преподавателей и студентов?

Новизна предлагаемого исследования определяется расширением представления о корреляционной зависимости современных практик применения нейросетей двумя сторонами образовательного процесса: преподавателями и студентами.

Анкетирование преподавателей и студентов педагогического вуза позволило: 1) получить представление об их готовности применять современные средства ИИ-технологий, степени понимания принципов работы, рисков и ограничений технологий искусственного интеллекта; 2) выявить отношение к необходимости использования нейросетей в образовательном процессе. Базой исследования является ФГБОУ ВО «Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет». Участниками анкетирования стали 17 преподавателей разных факультетов вуза и 64 студента различных курсов и уровней образования. Выборка была сформирована методом случайного отбора, обеспечивающим репрезентативность результатов. Полученные результаты обрабатывались с использованием методов описательной статистики.

В исследовании использовался генеративный ИИ-инструмент Qwen1, с помощью которого выполнен анализ результатов анкетирования преподавателей и студентов, в частности, выявлены корреляции в ответах преподавателей и студентов относительно практик применения технологий ИИ. Надежность результатов анализа, представленных Qwen, обеспечивалась выборочной ручной проверкой на реальных данных.

Результаты исследования и их обсуждение

Для определения осведомленности преподавателей и студентов об использовании технологий ИИ и готовности применять технологии в своей учебной и профессиональной деятельности мы провели в нашем вузе анкетирование.

В опросе приняли участие 17 преподавателей факультетов естественного и математического образования; дошкольного, начального и коррекционного образования; психологии и физической культуры, среди них 41 % — доктора наук, 59 % — кандидаты наук.

Результаты анкетирования преподавателей позволили сделать выводы об их готовности к интеграции ИИ в образовательную и научную деятельность. Преподавателям свойственна сильная этическая позиция: приоритет диалога с обучающимися, осознание рисков утечки данных, стремление к академической честности. Преподаватели поддерживают внедрение ИИ-грамотности в педагогические программы, что соответствует современным вызовам цифровой трансформации образования, однако продемонстрировали ограниченность теоретического понимания принципов работы нейросетей (это может вести к упрощенному или ошибочному использованию), недостаточность правовой грамотности (многие не знают о новых нормативных актах, регулирующих использование технологий ИИ в образовании). Среди преподавателей наблюдается поляризация — от активного использования в науке и преподавании до полного отказа или непонимания. Больше половины недостаточно уверены в работе с ИИ, что указывает на необходимость системного повышения квалификации.

Кроме того, в анкетировании участвовали студенты разных факультетов (преимущественно — естественного и математического образования, также иностранных языков, дошкольного, начального и коррекционного образования, колледжа), разных курсов и уровней образования (СПО, бакалавриат, магистратура). Результаты анкетирования показывают, что нейросети (ChatGPT и российские аналоги) активно используются студентами в учебной и личной деятельности. Студенты признают основной риск — снижение самостоятельности мышления; при этом отмечают практическую пользу использования технологий ИИ в обучении, поддерживают необходимость регулирования и включение ИИ в педагогическое образование. Понимание принципов работы ИИ у студентов поверхностное — преобладает метафора «умного поисковика», применение в исследовательской деятельности ограничено в основном поиском и анализом. Кроме этого, результаты анкетирования показали, что студенты нуждаются в обучении критическому и этичному использованию ИИ, а также в ясных правилах академической честности.

На основе анализа двух опросов — 17 преподавателей и 64 студентов педагогического вуза — можно выявить наиболее ярко выраженные корреляции и расхождения в восприятии, использовании и понимании нейросетей в образовательном контексте. Ниже представлены ключевые корреляции, сгруппированные по тематическим блокам.

• 1.    Понимание принципов работы нейросетей . И преподаватели, и студенты в большинстве своем отождествляют нейросеть с «умным поиском»: 65 % преподавателей выбрали «поиск информации из хранилища данных большого объема»; 77 % студентов сделали аналогичный выбор.

• 2.    Практическое использование . Основные задачи, в которых ИИ помогает педагогу, совпадают: подготовка конспектов уроков; проверка те стовых заданий; написание характеристик на учеников. Обе группы видят в ИИ инструмент поддержки рутинных задач, а не замену учителю.

• 3.    Этика и академическая честность . Обе группы продемонстрировали абсолютное единодушие в подходе к подозрению в использовании ИИ учеником/студентом: 100 % преподавателей и 94 % студентов выбирают диалог и выяснение обстоятельств, а не наказание.

• 4.    Отношение к обучению работе с ИИ. Подавляющее большинство обеих групп считает необходимым включать обучение ИИ в педагогические программы: 71 % преподавателей и 84 % студентов.

• 5.    Использование технологий ИИ в исследовательской работе . Обе группы связывают эффективность использования технологий ИИ с такими этапами научно-исследовательской работы, как поиск информации и анализ данных. Также популярны этапы написания текста и подготовки презентаций.

При этом среди студентов значительно выше доля тех, кто считает, что нейросеть «учится как человек» или «обладает разумом»: 34 % частично или полностью согласны с утверждением «нейросеть умеет мыслить и принимать решения»; среди преподавателей таких нет — все либо отвергают это, либо затрудняются ответить.

Вывод: студенты чаще антропоморфизиру-ют ИИ, что может вести к завышенным ожиданиям от его возможностей.

При этом студенты активнее используют ИИ в учебной деятельности: 89 % применяют нейросети для выполнения учебных заданий; среди преподавателей только 59 % используют ИИ в преподавании или НИР. Средняя оценка уверенности среди студентов — 3.9 (из 5); среди преподавателей — 2.8.

Вывод: студенты более уверены в работе с ИИ и используют его чаще, несмотря на менее глубокое понимание его ограничений.

При этом различается отношение к инциденту с утечкой данных: 88 % преподавателей считают ситуацию реальным риском утечки данных, среди студентов таких только 59 %. Ответ «обычная ситуация, ничего страшного» выбрали 19 %, «вымышленная ситуация» — 22 %.

Вывод: преподаватели демонстрируют более высокую осведомленность о конфиденциальности и рисках, чем студенты.

Однако преподаватели чаще отмечают формулировку гипотез и выбор издания как допустимые этапы.

Вывод: преподаватели видят в ИИ инструмент более высокого уровня, включая когнитивные этапы исследования.

Обобщая результаты анкетирования, отметим, что современные студенты — это уже в целом информированные пользователи сервисов ИИ. Среди опрошенных преподавателей наблюдается поляризация — от активного использования в науке и преподавании до полного отказа или непонимания. По степени уверенности в использовании технологий ИИ также опережают студенты.

Все это говорит о том, что мы вновь можем столкнуться с ситуацией, когда студент владеет современными информационными технологиями на гораздо более высоком уровне, чем преподаватель. Такое уже было в истории компьютеризации. Что надо делать? Как использовать ИИ в образовательной организации? Мы предлагаем практические рекомендации:

• 1.    Разработать политику использования ИИ в вузе (колледже). Это может быть внутренний нормативный акт по использованию ИИ-гене-рируемого контента.

• 2.    Повысить цифровую и ИИ-грамотность педагогов за счет проведения семинаров, мастер-классов, курсов повышения квалификации.

• 3.    Интегрировать формирование ИИ-грамотности у студентов в учебный процесс путем включения в учебные дисциплины изучения отдельных аспектов применения ИИ.

• 4.    Формировать в образовательной организации культуру этического и безопасного использования технологий ИИ.

• 5.    Экспериментировать с использованием технологий ИИ в образовательном процессе и периодически оценивать результаты.

• 6.    Формировать у обучающихся позитивный, но критический взгляд на ИИ.

Заключение

Результаты проведенного исследования свидетельствуют о том, что внедрение ИИ в профессиональное образование уже происходит, но стихийно и без должной методической поддержки. Чтобы избежать снижения качества подготовки и роста цифровых рисков, необходимо перейти от спонтанного использования к осознанному и регулируемому. Выявленные проблемы указывают на необходимость системного подхода к формированию ИИ-грамотности как у студентов, так и преподавателей. Это предполагает техническую подготовку, а также развитие критического мышления и этической рефлексии.

Несмотря на технологический прогресс, педагогическое образование — та сфера, где главным остается человек (его суждение, ответственность и этическая позиция). Результаты анкетирования подтверждают: ни студенты, ни преподаватели не рассматривают ИИ как замену учителю. И в этом мы видим вызов — как сохранить педагогическую суть в условиях все большей автоматизации. Ответ нужно искать не в запретах, а в просвещении: необходимо формировать у будущих педагогов не просто навыки работы с ИИ, а осознанное, критическое и этически ответственное отношение к цифровым технологиям. Только так можно обеспечить, чтобы искусственный интеллект служил развитию живого, человеческого разума, а не подменял его.

Учитывая быстрые темпы внедрения ИИ в образование, стремительную эволюцию ИИ-инструментов, совершенствование правового регулирования в профессиональном образовании, необходимо реагировать на эти изменения с опережением. Предложенные в работе рекомендации могут стать основой для модернизации образовательных программ и разработки регламентов.

Перспективными направлениями дальнейших исследований могут стать, например, такие: разработка и апробация курса «ИИ в педагогической (другой профессиональной) деятельности»; изучение влияния ИИ-грамотности студента на качество выпускных квалификационных работ; сравнительный анализ опыта внедрения ИИ в педагогических вузах разных регионов. Успешное решение этих задач определит готовность системы педагогического образования к вызовам цифровой эпохи.