Преимущества, недостатки, тенденции ИИ в образовании
статья

Преимущества, недостатки, тенденции ИИ в образовании

Нейросети (искусственные нейронные сети) используются для обучения студентов колледжа в сфере АПК (агропромышленного комплекса) в разных аспектах: на теоретических занятиях, на практических занятиях, для оценки знаний и создания учебных материалов.

Цель использования — оптимизировать образовательный процесс, помочь студентам лучше понимать сложные концепции и задачи, а также автоматизировать рутинные задачи.

Теоретические занятия

Создание интерактивных обучающих материалов. Нейросети помогают студентам лучше понять сложные концепции и процессы, визуализируя их с помощью графики и анимации.

Генерация тестовых вопросов и задач. Это помогает студентам закрепить полученные знания.

Помощь в составлении плана урока. Нейросеть может предложить осветить тему с неожиданной стороны, что полезно для преподавателя, который обычно ведёт урок по привычному сценарию.

Практические занятия

Моделирование сложных процессов и ситуаций. Это позволяет студентам практиковаться без риска для здоровья или окружающей среды.

Автоматизация рутинных задач. Например, проверка правильности выполнения заданий, что освобождает время преподавателя для более важных задач.

Использование роботизированной техники на базе ИИ для рутинных процессов: посадки и сбора урожая, опрыскивания, прополки, окучивания, подкормки почвы, внесения пестицидов.

Оценка знаний

Автоматизированные системы в форме «вопрос — ответ». Система генерирует вопросы по заданной теме, а учащийся даёт ответ на естественном языке. Это позволяет повысить качество контроля знаний за счёт автоматизации процесса и исключения субъективного подхода.

Анализ данных о результатах обучения студентов. Нейросети помогают преподавателям определить слабые места в обучении и разработать более эффективные методы преподавания.

Создание учебных материалов

Генерация учебных целей для заданной темы обучения. Нейросеть может предложить формулировки, которые подходят для студентов, например, с акцентом на практическое применение знаний.

Доработка проблем и кейсов для анализа, вопросов с ответами в свободной форме — таких форматов, с которыми учащиеся взаимодействуют в основном самостоятельно.

Помощь в планировании курса — нейросеть может предложить план занятий, в том числе с распределением часов по темам.

Важно: нейросети не заменяют полностью работу преподавателя, а лишь помогают ему в процессе обучения. Также необходимо обеспечить безопасность и конфиденциальность данных, используемых при обучении нейросетей.

Преимущества применения ИИ в образовании

Экономия времени. С нейросетями преподавателям проще готовиться к занятиям: сделать презентацию или несколько вариантов контрольной получится быстрее. Эксперт рынка национальной технологической инициативы SafeNet Иван Линдберг считает, что ИИ сокращает время работы преподавателей в 4–5 раз. По оценкам эксперта рынка НТИ SafeNet Игоря Бедерова, к 2030 году искусственный интеллект сократит время работы учителей в 10 раз.

Адаптивность. Обучение в группах проходит неравномерно: кто-то усваивает материал быстрее, кому-то нужно больше времени, чтобы разобраться. Нейросети могут выявлять пробелы в знаниях учеников и восполнить их, объясняя тему по-разному или предлагая выполнить индивидуальные задания. С ИИ образовательный контент становится разнообразие, а значит, каждый найдет удобный для себя способ обучения — слушать подкасты, смотреть видео или читать текст.

Инклюзивность. Для учеников с нарушениями зрения ИИ может преобразовывать письменный текст в речь или описывать изображения речью. Ученикам с нарушениями слуха помогут расшифровки видео, аудио и разговорной речи в текст. Переводчики позволяют переводить образовательный контент для иностранных учеников и студентов для более легкой адаптации.

Недостатки внедрения ИИ в образование

Неточность данных. В ответах нейросетей часто встречаются «галлюцинации» — информация, которая выглядит правдоподобно, но на самом деле недостоверная. Неправильные исторические сведения, фактические данные, несуществующие источники — все это только запутывает учеников. В образовании это грозит тем, что студенты усвоят неверные сведения и будут использовать их в будущем. Ведь у детей навык критического мышления может быть недостаточно развит.

Списывание. ИИ — полезный инструмент для учебы, науки и творчества. Но есть риск, что студенты будут полностью делегировать выполнение учебных заданий нейросети. Если работы сдаются без переработки, редактирования и погружения в вопрос, то приобрести новые навыки сложно.

Одно американское исследование показало, что турецкие школьники, которые использовали ChatGPT для решения задач по математике, справились с проверочной работой на 17% хуже, чем те, кто готовился самостоятельно. В другом исследовании среди албанских школьников группа ученых пришла к выводу, что из-за нейросетей у учеников могут формироваться поверхностные знания. Также у учеников может страдать способность самостоятельно решать проблемы из-за тенденции во всем полагаться на ИИ.

Риски информационной безопасности. Чтобы встроить ИИ в работу учебного заведения, необходимо предоставить ей доступ к сведениям о студентах и учителях. Персональные данные легко украсть: зачастую вузы и школы не уделяют должного внимания защите информации. По данным компании Sophos, в 2022 году 79% учебных заведений высшего звена из разных стран столкнулись с кибератаками, в которых применялись программы-вымогатели.

Проблемы с этикой. Генеративные модели ИИ обучаются на больших массивах данных. Среди них может быть информация, основанная на устаревших социальных нормах, взглядах и установках, что может приводить к дискриминации в ответах и выводах нейросети. Книги, статьи и другой контент, на котором учится ИИ, мог попасть в открытый доступ нелегально, с нарушением авторских прав. Законность и этичность использования таких данных для обучения нейросетей тоже вызывает вопросы.

Тенденции ИИ в образовании

Основные направления развития искусственного интеллекта в образовании:

Автоматизация рутинных задач преподавателей. ИИ должен разгрузить учителей от административной работы и сократить время на подготовку к урокам, чтобы на взаимодействие со студентами было больше времени.

Адаптивное обучение. Образовательные программы будут все более индивидуальными, подстраиваясь под уровень, темп и особенности учеников.

Встраивание ИИ в сферу образования на разных уровнях. Школам, вузам и колледжам придется решить, что делать с ИИ: запретить их использовать или внедрить в процесс как полноценный инструмент.

ИИ постепенно проникает в образовательную среду. Не только как инструмент для учеников и учителей, но и как технология, позволяющая образовательным организациям повышать эффективность обучения. По словам генерального директора ЮНЕСКО Одри Азуле, это приведет к серьезной трансформации сферы образования, в том числе методов преподавания, способов обучения, доступа к знаниям и подготовки учителей.