CC BY
708. Николаева И.В. Технологии и инструменты разработки и реализации профессионального развития, карьерного ростра обучающихся с ОВЗ и инвалидностью // Профессиональная ориентация. - 2019. - № 1. - С. 41-46.
9. Огороднова О.В., Дмитракова В.В. Конкурс «Профессиональное завтра» как ресурс развития академической мобильности студентов с инвалидностью // Качество жизни детей и молодых людей с инвалидностью: между видением и реальностью. Материалы Всероссийской научно-практической конференции / под ред. Л.М. Волосниковой, Н.Н. Малярчук, А.В. Спириной. - Тюмень: Тюменский государственный университет, 2019. - С. 83-87.
10. Пряжникова Е.Ю., Чистовский Д.И. Самосознание студентов с ОВЗ на этапе профессионального развития // Психологическая наука и образование. - 2014. - Т. 19. - № 4. - С. 81-91.
11. Рябова Н.В., Бобкова О.В. Профессиональное развитие и трудоустройство студентов педагогического вуза с ограниченными возможностями здоровья // Известия Волгоградского государственного педагогического университета. -2019. - № 9 (142). - С. 60-66.
12. Скрябина Д.Ю. Особенности профессионального самоопределения лиц с ограниченными возможностями здоровья и инвалидностью // Среднее профессиональное образование. - 2021. - № 5(309). - С. 42-47.
13. Харченко Е.В., Лагутин И.Б. Чемпионат по профессиональному мастерству как форма содействия профессиональному развитию студентов с ограниченными возможностями здоровья // Содействие профессиональному развитию и трудоустройству студентов и выпускников с ограниченными возможностями здоровья. Сборник материалов круглого стола. - Курск: Закрытое акционерное общество «Университетская книга», 2018. - С. 52-55.
Педагогика
УДК 371
кандидат педагогических наук, доцент, декан факультета педагогики и психологии Уварова Наталья Николаевна
НОЧУ ВО «Московский финансово-промышленный университет «Синергия» (г. Москва)
ОТЕЧЕСТВЕННЫЙ И ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ И ВОЗМОЖНОСТИ ОБУЧЕНИЯ ИСКУССТВЕННОМУ ИНТЕЛЛЕКТУ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРАКТИКЕ
Аннотация. В статье показаны основные тенденции, которые были выявлены в зарубежной и отечественной образовательной практике в связи с цифровизацией экономики и образования и введения в образование основ искусственного интеллекта. Автор показывает ближайшие перспективы для России в этом вопросе, связанные с повсеместным введением в российских школах образовательных дисциплин, связанных с основа искусственного интеллекта. Данный курсы будут охватывать весь период обучения. В настоящий момент сформированными коллективами учёных и педагогов разрабатываются УМК дисциплин по основам искусственного интеллекта, которые начнут апробироваться в школах страны уже с 2022 года, а с 2023 года предполагается ввести их во всех российских школах в качестве обязательных дисциплин.
Ключевые слова: искусственный интеллект, УМК дисциплин по основам искусственного интеллекта, зарубежный опыт применения искусственного интеллекта.
Annotation. The article shows the main trends that have been identified in foreign and domestic educational practice in connection with the digitalization of the economy and education and the introduction of the basics of artificial intelligence into education. The author shows the immediate prospects for Russia in this matter related to the widespread introduction of educational disciplines related to the basis of artificial intelligence in Russian schools. This course will cover the entire period of study. At the moment, the formed teams of scientists and teachers are developing UMCS of disciplines on the basics of artificial intelligence, which will begin to be tested in the country's schools from 2022, and from 2023 it is planned to introduce them in all Russian schools as compulsory disciplines.
Keywords: artificial intelligence, UMK disciplines on the basics of artificial intelligence, foreign experience in the use of artificial intelligence.
Введение. Новое технологическое поколение цифровой экономики и новое общество знаний должно быть актуализировано компетенциями XXI века, в основе которых развитие интеллектуальных информационных ресурсов, имитирующих когнитивные функции человека. Устройства для усиления возможностей разума, предложенные в позапрошлом веке русским дворянином Семёном Николаевичем Корсаковым, в XXI веке стали основой для решения мировых технологических задач и маркёром глобальной конкуренции. Уже сегодня новое поколение людей, вступившее в мир всеобщей цифровизации, решает и будет решать эту амбициозную задачу [1-6].
Современная образовательная среда активно предлагает развивать профессиональные навыки в сфере технологий искусственного интеллекта (ИИ).
Решения на основе интеллектуальных алгоритмов применяются для автоматизации некоторых процессов контроля и сопровождения образовательной деятельности обучающихся. Сегодня в области информатизации образования искусственный интеллект в России чаще всего используется для задач контроля.
Одним из популярных и обсуждаемых направлений на Московском Международном Салоне Образования (ММСО) 2018 стало применение искусственного интеллекта в досуговой деятельности школьников и в качестве виртуальных компаньонов при обучении дома.
Изложение основного материала статьи. Термин искусственный интеллект относится к области компьютерных технологий. Их задача - создать сходные с человеческим мышлением интеллектуальные машины, способные реагировать как люди и демонстрировать человеческие поведенческие паттерны. Уже сегодня умные машины научились блефовать, обыгрывать профессионалов в шахматы или Го, переводить и распознавать человеческий голос. Созданы компьютерные программы, умеющие ставить медицинские диагнозы, рисовать не хуже Рембрандта, петь и генерировать тексты.
Применение искусственного интеллекта в практике зарубежных школ. За четверть века произошла эволюция в области цифрового образования. Выявлены ряд тенденций, которые проявляются в настоящее время, и которые будут влиять на технологии обучения в будущем. Остановимся на некоторых из них.
Аппаратная эволюция. Первая тенденция связана с исчезновением границ между цифровым и физическим пространством, между индивидуальными и социальными взглядами. Это стимулировало создание комплексных обучающих сценариев, в основе которых - социальная среда и социальное взаимодействие. Двадцать пять лет назад формат взаимодействия между учащимся и учебной средой ограничивался дисплеем, клавиатурой и мышью компьютера; компьютер и человеческий мозг взаимодействовали посредством обмена символами. Сегодня любое устройство может быть
обучающей учебной средой: беговая дорожка, которая считывает сигналы тела для адаптации склона; цифровой тренер по вождению, который также анализирует особенности дорожного движения; робот, который помогает ребёнку с письмом и т.д.
Эта тенденция двунаправленна - физические объекты или события входят в цифровую сферу и, наоборот, цифровые объекты населяют физическую среду. Благодаря этой тенденции новые учебные среды расширяют учебную деятельность до физических манипуляций; эти среды очень эргономичны, мультисенсорны и позволяют учащимся манипулировать одновременно несколькими объектами; в этот обучающий формат максимально эффективно включены дети с ограниченными возможностями.
Робототехника и цифровая мебель: максимально сочетает в себе цифровой и физический мир; среда позволяет использовать роботов для обучения программированию или для решения проблем; роботы могут физически взаимодействовать с учащимися, например, для обучения геометрии (исследования Walker и Burleson 2012) или письму (исследования Hood et al. 2015); развитие столешниц с датчиками, которые фиксируют высоту столов и их относительное положение, позволяют понять, насколько изменяется взаимодействие просто путем перехода от вертикального дисплея к горизонтальной поверхности. Такая аппаратная эволюция решает множество учебных и коммуникативных задач, в частности, «умная мебель» мониторит, как учащиеся перемещаются в пространстве класса, где сидят или где стоят, как они размещены по отношению к рабочему пространству, по отношению к другим учащимся или к доске, как легко они перемещаются из индивидуального пространства в пространство социальных контактов с другими и др.
Когнитивная диагностика Big Date. Другая тенденция - работа с большими массивами данных. В дизайн учебной среды вошло понятие «открытая экосистема», которая менее детерминирована, чем раньше, и в которой могут взаимодействовать сразу несколько обучающих платформ. Методы машинной обработки позволяют разрабатывать вероятностные модели обучения и предсказывать её эффективность на основе анализа состояния знаний каждого отдельного ученика.
Модель «домен-ученик-репетитор» позволяет глубже понять все возможные действия ученика в обучающей среде (модель домен), проанализировать весь спектр допущенных ошибок (модель ученик) и принять более обоснованные педагогические решения (модель репетитор). Такая агрегация данных на основе когнитивных и социальных сигналов, поступающих от ученика, позволяет максимально повышать смысловую ценность поведения учащегося и прогнозировать дальнейшую успешность обучения.
Сценарии сотрудничества. Следующая тенденция связана интегрированными сценариями обучения и с ролью учителя в каждой из обучающих моделей. Интегрированные сценарии обучения сочетают индивидуальные, командные и классные мероприятия. Это значит, что функциональные возможности индивидуального обучения и процессы социального обучения интегрируются в учебную среду. Даже если учащийся работает в одиночку, его рассуждения формируются наличными социальными связями; если он или она работает в команде, групповые процессы детерминируются личным поведением, объёмом персональных знаний и ценностно-мотивационной сферой деятельности. Таким образом, вызовом для будущего искусственного интеллекта является разработка вычислительных моделей, в которых индивидуальные и социальные аспекты человеческого познания принимаются во внимание с учётом конкретного учебного вида деятельности [3].
Исследование возможностей применения искусственного интеллекта в российской системе образования. В декабре 2016 года в Послании Федеральному Собранию президентом была поставлена задача запуска масштабной системной программы развития цифровой экономики, а в октябре 2019 года указом президента «О развитии искусственного интеллекта в РФ» была утверждена национальная стратегия развития искусственного интеллекта.
В конце января 2021 года стало известно о введении в российской начальной школе обучения основам искусственного интеллекта.
Новая дисциплина в рамках уроков информатика должна появиться 1 сентября 2022 г., а первые учебные материалы планируется подготовить к концу мая.
С 2023 года планируется, что основы искусственного интеллекта начнут преподаваться школах России с 1 по 11 и станут отдельным обязательным предметом. Корректировка данных планов будет возможна после первых реализованных программ и оценки эффективности внедряемой новой учебной дисциплины.
Как сообщает Министерство просвещения методическое обеспечение для реализации в общеобразовательных организациях учебных курсов, направленных на изучение основ систем искусственного интеллекта, должно быть основано на современных методологических подходах к организации учебной деятельности.
Осознавая, что ожидается высокий спрос в будущем на инженеров в области искусственного интеллекта, имеющих навыки создания алгоритмов машинного обучения в программировании, физике, биологии и других отраслях, необходима подготовка кадров и предпрофессиональное обучение, которое логично начинать как можно раньше - уже в младших классах. Как указывают аналитики, к 2022 году каждый пятый работник из числа занятых нешаблонными задачами будет использовать искусственный интеллект [2].
Ожидается, что в скором времени искусственный интеллект научится полноценно проверять письменные работы и экзаменационные задания с помощью установленных метрик и эталонов, преодолевая предвзятость либо некомпетентность преподавателей. Камеры с искусственным интеллектом будут помогать анализировать поведение учеников; распознавать и оценивать, как ученики реагируют на разные темы и задания; помогать учителям определять сильные и слабые стороны обучающихся; анализировать эмоциональное и физическое состояние ученика в текущий момент; причины прогулов; профессиональные навыки учителей [2].
Соответственно, актуальным вопросом является подготовка кадров для указанной отрасли, и, прежде всего, предпрофессиональная подготовка, которую логично начинать на уровне общего образования. На это указывает и утвержденная в 2020 году Концепция учебного предмета «Информатика» в организациях, реализующих основные общеобразовательные программы, согласно которой, содержание школьного ИТ-образования должно включать, в том числе, информационные системы с применением искусственного интеллекта.
Тем самым в России назрела необходимость ведения в качестве обязательного компонента содержания образования в общеобразовательных учреждениях основ искусственного интеллекта. И, следует отметить, что трансформация российского образования в XXI веке началась с новой реальности, которую с лёгкой руки кибернетики назвали искусственным интеллектом, и без которой в нынешнем тысячелетии немыслимо развитие общества.
Как уже отмечалось ранее, в настоящий момент внедрение в учебный процесс общеобразовательной школы курсов по основам искусственного интеллекта предполагается с 1 по 11 класс, обеспечивая непрерывное формирование компетенций в области искусственного интеллекта у всех учащихся.
В процессе разработки УМК по реализации в системе общего образования учебных курсов, направленных на изучение основ систем искусственного интеллекта мы руководствовались следующими принципами:
1. Принцип социализации - реализация образовательной программы в процессе освоения ценностей, социальных норм, социальных ролей, позволяющих развивать собственное «Я» в современных условиях цифровой среды.
2. Принцип самоактуализации - ориентация на развитие мотивации к познанию и творчеству, потребности обучающегося к актуализации своих интеллектуальных, творческих, коммуникативных способностей и возможностей цифровой среды.
3. Принцип фасилитации - стимулирование и инициирование осмысленной деятельности учащихся, оказание им помощи в освоении современной социальной среды, в том числе в том числе, цифровой.
4. Принцип субъектности - процесс образования сопровождается изменением роли обучающегося: из объекта образовательных воздействий - в субъект собственной деятельности.
5. Принцип сотрудничества - субъект-субъектное взаимодействие преподавателя и обучающегося, их равноправная, активная, совместная деятельность в процессе обучения, в процессе освоения цифровой образовательной среды.
6. Принцип продуктивной деятельности - обязательное получение продуктивной самостоятельной деятельности обучающегося (научно-исследовательская работа, техническое творчество в процессе освоения цифровой среды и др.).
7. Принцип вариативности - наличие вариативной части образовательных программ.
8. Принцип дифференциации обучения - предполагает право выбора своей индивидуальной образовательной траектории.
9. Принцип обратной связи - влияние результатов деятельности обучающегося на последующее функционирование взаимодействующего с ним субъекта; подразумевает организацию системы мониторинга.
10. Принцип гибкости - предполагает возможность изменений, обеспечивающих реализацию образовательных программ в различных условиях, что обеспечивает универсальность.
Перечисленные принципы позволяют обосновать цели, задачи, содержание, методическую составляющую УМК.
Для непрерывного формирования компетенций учащихся, было принято решение разрабатывать Учебно-методические комплексы по основам искусственного интеллекта по 5 укрупнённым модулям:
• начальное общее образование;
• основное общее образование (базовый модуль);
• основное общее образование (углубленный уровень);
• среднее общее образование (базовый модуль);
• среднее общее образование (углубленный уровень) [4].
Структуру учебно-методического комплекса по реализации в системе общего образования учебных курсов, направленных на изучение основ систем искусственного интеллекта можно представить в виде трех основных блоков:
• нормативно-методические материалы;
• учебно-информационные материалы;
• учебно-методические материалы.
В настоящий момент идёт усиленная работа специально отобранных коллективов учёных и педагогов по созданию УМК по искусственному интеллекту.
Министерство просвещения РФ включило изучение искусственного интеллекта в школьную программу и до 2023 года в половине общеобразовательных учреждений России он должен будет войти как новый предмет на всех уровнях школьной подготовки.
Выводы. Искусственный интеллект (ИИ) активно применяется и в бытовой, и в промышленной сфере. В этой связи необходимость понимания его сущности и возможности использования стала одной из особенностей современного постиндустриального общества.
Человек, не обладающий соответствующими знаниями и не владеющий минимальными навыками применения ИИ, будет испытывать множество неудобств, начиная от низкой конкурентоспособности на рынке труда и заканчивая проблемами в социальной жизни.
В ответ на вызовы времени, Министерство просвещения РФ включило изучение искусственного интеллекта в школьную программу и с 2023 года он стане обязательным предметов, и будет преподаваться на протяжении всего периода обучения школьников.
В настоящий момент созданными исследовательскими коллективами разрабатываются УМК по 5 укрупнённым модулям: начальное общее образование, основное общее образование (базовый модуль), основное общее образование (углубленный уровень), среднее общее образование (базовый модуль), среднее общее образование (углубленный уровень).
Литература:
1. Андреев А.А. Онлайн-обучение как перспективная форма организации учебного процесса в современной цифровой образовательной среде / В сборнике: Взаимодействие субъектов образования в информационном обществе: опыт стран Европы и АТР. Материалы международной научно-практической конференции. Ответственные редакторы М.Н. Туктагулова, М.В. Паршина. - 2018. - С. 8-10.
2. Искусственный интеллект в образовании [Электронный ресурс]: https://www.tadviser.ru/index.php
3. Искусственный интеллект в образовании: перспективы применения в России [Электронный ресурс]: https://trends.rbc.ru/trends/education/5d6beaea9a7947a1c1fe9152
4. Отчет о выполнении работ (оказании услуг) по созданию современного учебно-методического обеспечения процесса реализации в системе общего образования учебных курсов, направленных на изучение основ искусственного интеллекта (I этап) по Государственному контракту от 01.03.2021 № 04.S56.11.0005, заключенного в рамках федерального проекта «Искусственный интеллект» национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации». - Москва, 2021 - 156 с.
5. Роберт И.В. Развитие образования в условиях цифровой парадигмы в контексте аксиологического подхода // Мир психологии. - 2021. - № 1-2 (105). - С. 89-103.
6. Роберт И.В. Стратегические направления развития информатизации отечественного образования в условиях цифровой трансформации // Человеческий капитал. - 2021. - № S5-3 (149). - С. 16-40.
