Искусственный интеллект в образовании: новые возможности для учебы и преподавания

Еще недавно нейросети использовали настороженно и относились как к эксперименту. Сейчас ИИ проникает во все сферы жизни, в том числе в образовательный процесс. Возможность дать нейросети решать рутинные задачи делает его незаменимым помощником для студентов и преподавателей.

В статье разберем, какую роль искусственный интеллект играет в обучении, его преимущества и приведем примеры использования.

Роль ИИ в российском образовании

В 2019 году принят указ президента, направленный на национальную стратегию развития искусственного интеллекта до 2030 года. Этот документ — основа для развития ИИ-инструментов, в том числе в области образования.

С каждым годом нормативная база пополняется: утверждают терминологию, устанавливают правила использования ИИ, перспективы развития, методы защиты персональных данных, применение в сферах деятельности и другие стандарты.

В рамках федерального проекта “Искусственный интеллект” Правительство РФ внедряет изучение ИИ на всех уровнях образования. 

Так, для школьников 8-11 класса проводится олимпиада, направленная на поиск нестандартных решений применения ИИ-алгоритмов. На 2024 год участие приняли более 18 000 школьников из 89 регионов.

За 2022-2024 года около 10 000 человек поступило на программы бакалавра и магистратуры в области развития искусственного интеллекта. А к концу 2024 года уже более 22 000 человек подготовлены в рамках высшего образования.

Для преподавателей проводится повышение квалификации и регулярное обновление знаний в области информационных технологий. В 2024 году около 5000 учителей повысили квалификацию, а 1080 человек получили для этого гранты.

Для установления общих правил и решения проблем, связанных с применением ИИ, были разработаны следующие ГОСТы: 

• ГОСТ Р 59895-2021 — общие положения и терминология; 
• ГОСТ Р 59896-2021 — требования к учебно-методическим материалам для адаптивного обучения с алгоритмами искусственного интеллекта; 
• ГОСТ Р 59898-2021 — общие положения для оценки качества систем ИИ; 
• ГОСТ Р 59900-2021 — требования к контрольным выборкам исходных данных для испытания ИИ-систем в образовании; 
• ГОСТ Р 59897-2021 — требования к сбору, хранению, обработке, передаче и защите данных.

Несмотря на развитие искусственного интеллекта в образовании на уровне государства, внедрение ИИ в систему вызывает ряд сложностей.

Не все школы технически оснащены оборудованием, стабильным интернетом, специалистами. Отсюда неравномерный доступ к технологиям.

Возникает риск нарушения конфиденциальности. ИИ получает доступ к личной информации учеников, их оценкам, уровню знаний — без должной защиты это вызывает опасения.

Отсутствие одинаковых стандартов для ИИ-решений приводит к разным результатам разных программ.

Внедрение искусственного интеллекта в образование — это большой шаг к информационному, экономическому и научному развитию страны. Грамотный подход к обучению сделает ИИ инструментом, а не новой проблемой.

Ключевые преимущества использования ИИ в образовании

Разберем на примерах, как искусственный интеллект помогает для организации учебного процесса, для преподавателей и учеников.

Персонализация обучения для каждого

Школьная программа разработана для всех. При сложностях ученик разбирается сам или обращается к репетитору. Искусственный интеллект дает возможность учитывать уровень способностей каждого по отдельности: скорость усвоения материала, сильные и слабые стороны. 

Так, Томский университет с IT-компанией ENBISYS разработали программу для индивидуального подхода к изучению математики Plario. Система подбирает траекторию обучения в зависимости от уровня подготовки, а в процессе оценивает прогресс и корректирует траекторию. Программа позволяет восполнить пробелы в пройденном материале и приступить к изучению новых тем без стресса и в своем ритме.

Помимо этого, нейросети помогают ученикам с ограничениями по здоровью. С плохим зрением нейросеть преобразует текст в речь. С нарушением слуха — расшифрует видео, аудио или речь в письменный текст. Иностранным студентам подойдут ИИ-переводчики, которые мгновенно переводят текст в легко воспринимаемый формат.

Автоматизация рутинных задач преподавателей

ИИ можно доверить рутинную и однотипную работу. На 2025 год нейросети способны проверять тесты и домашние задания, оценивать материал на наличие логики и связности. Преподаватели могут использовать нейросети для написания учебно-методических документов, подготовки материала или презентаций к уроку.

Снятие с преподавателей технической нагрузки позволит больше взаимодействовать с учениками: объяснять сложные темы или работать индивидуально. 

Помощь студентам в любое время

ИИ-ассистенты — это преподаватели, которые доступны 24/7. Plario — один из примеров того, как нейросети помогают в учебе. Помимо этого, ИИ объясняют сложные темы, выступают в роли экзаменатора, разбирают пошагово решение задач. 

Это ускоряет и улучшает процесс обучения, так как студент не засиживается над сложной темой, а сразу получает помощь в решении.

Технологии ИИ и примеры их применения в образовании

По данным опроса Высшей школы экономики, 87% студентов используют нейросети в обучении. Генеративные ИИ-инструменты создают тексты, конспекты, пишут курсовые работы, разъясняют темы, готовят презентации.

Один из таких инструментов — ReText.AI, он помогает студентам и преподавателям: 

• создавать план для презентации; 
• писать курсовые, рефераты, конспекты; 
• создавать темы для занятий; 
• перефразировать сложные тексты в понятный формат;
• находить ошибки в тексте.

Прокторинг и контроль на экзаменах

ИИ-прокторинг — технология, применяемая на онлайн-экзаменах или контрольных для автоматического наблюдения за студентами. Это нужно для соблюдения честности при решении заданий. 

ИИ-система анализирует поведение студента через веб-камеру, следит за его телодвижениями и посторонними звуками. Когда ИИ замечает подозрительные действия или посторонние предметы, то подает автоматический сигнал экзаменатору или фиксирует действие как попытку списывания.

С развитием популярности дистанционного обучения прокторинг обеспечивает объективность оценивания и снижение списывания на онлайн-экзаменах.

Геймификация и интерактивные симуляторы

Геймификация — использование игровых элементов и механик в образовании для повышения вовлеченности и эффективности обучения студентов. 

Это позволяет проверять уровень знаний, объяснять темы, анализировать прогресс и пробелы в учебе.

Интерактивные симуляторы моделируют жизненные примеры:

• бизнес-процессы  — для экономистов; 
• лаборатории — для физиков и химиков; 
• операции — для медиков; 
• симулятор строительства — для строителей и инженеров; 
• авиасимуляторы — для пилотов.

За счет симуляторов студенты проверяют знания на практике, снижают страх ошибок. Это дает возможность объективно оценивать свои навыки и без последствий допускать погрешности.

В совокупности генеративные ИИ делают обучение более гибким и персонализированным, с ориентиром на практический опыт.

Главное об ИИ в образовании

В 2019 году вышел указ президента №490 “О развитии искусственного интеллекта в Российской Федерации”, что запустило развитие ИИ на государственном уровне. Разрабатываются ГОСТы и стандарты для внедрения в образовательные программы и системы повышения квалификации.

Обучение работы с ИИ-инструментами проводят для студентов и преподавателей: по данным на 2024 год, более 10 000 студентов поступили на программы бакалавриата и магистратуры, и около 5000 преподавателей повысили квалификацию в области искусственного интеллекта.

Ключевые преимущества искусственного интеллекта — персонализация обучения, оптимизация рутинной работы и помощь студентам с помощью ИИ-ассистентов.

Генеративные нейросети, прокторинг, геймификация и симуляторы делают обучение гибким, честным, вовлекающим и ориентированным на практику.

Несмотря на сложности внедрения искусственного интеллекта в обучение, при грамотном использовании он станет мощным инструментом для решения важных задач.