Сфера образование — одна из областей, в которую информационные технологии пробрались на все уровни. Сегодняшние школьники и студенты выросли в цифровом мире, им нравится использовать гаджеты в повседневной жизни и для учебы. Да и взрослое население уже не представляет своей жизни без цифровых благ. С помощью ИТ-решений разрабатываются новые методики и подходы, появляются свежие исследования, а достижения научно-технического прогресса становятся частью обучения. Мы решили углубиться в тему и узнать, как же меняется современное образование в век высоких технологий.
Онлайн-обучение
Удаленка сыграла немалую роль в развитии образовательных онлайн-платформ. Причем стремительное развитие затрагивает не только среднее и высшее образование, но и курсы, коих за последние годы появилось невероятное множество. Создатели решений для конференц-связи, такие как Zoom, Microsoft Teams, Mind Meeting, Google Duo, TrueConf, настолько развернулись в усовершенствовании своих продуктов, что простые созвоны, уроки и пары с помощью специальных настроек и функций (наша любимая — комната отдыха в zoom-чате) превращаются в интерактивные лекции с онлайн-тестированиями и обратной связью в режиме реального времени. Такое расширение возможностей обеспечивает гибкое расписание, но в то же время полноценный процесс обучение, даже если ученик или слушатель находится в другой стране.
Среди цифровых новшеств, кстати, нельзя пройти мимо того факта, что с прошлого года российские абитуриенты могут подавать документы для поступления в вузы и колледжи через портал госуслуг. То есть онлайн-сервисы все еще продолжают развиваться. Ждем онлайн-реестр аттестатов и дипломов, чтобы лишний раз судорожно не вспоминать, где же лежит священная «корочка», когда ее нужно кому-то предъявить.
Работа с документами
Образование, помимо основных задач по обучению, включает огромный пласт административной работы: отчеты, презентации, учебные программы, расписания, учет посещаемости, персональные данные и прочее, и прочее. При классическом образовании предполагается, что основное рабочее время учителя должны использовать для взаимодействия с учениками. Однако, как показал опрос «Актион Образование», у российских учителей подготовка отчетов отнимает больше времени, чем работа с детьми. 42% респондентов ответили, что тратят на «бумажную работу» очень много времени. Справиться с этими задачами по-современному помогают облачные сервисы, платформы роботизации и искусственный интеллект. Например, в портфеле SL Soft есть интересный кейс: на основе платформы анализа неструктурированной информации «Преферентум» была создана система интеллектуальной подготовки учебного и методического содержания юридических дисциплин МГЮА им. О.Е. Кутафина. Благодаря платформе в академии сформирован глоссарий, построены ментальные карты для навигации по учебным материалам, запущен механизм автоматического создания тестов и проведена интеграция с правовыми базами, которые помогают отслеживать изменения в законах, чтобы тут же актуализировать учебный материал.
Среди зарубежных примеров можно отметить Университет Джорджии, который применяет построенный на ИИ-алгоритмах чат-бот, чтобы сообщать важную информацию, не привлекая сотрудников, например, отвечать на вопросы абитуриентов и студентов о зачислении, учебных программах, финансах и прочем.
А ведь еще где-то между этой волокитой есть проверка домашних заданий, контрольных, курсовых и других плодов творчества учеников и студентов. Но и здесь уже произошел прорыв — системы оценки на основе ИИ анализируют, как учащийся выполнил задание, классифицируют ошибки и дают рекомендации по их исправлению. Например, «Антиплагиат» разработал программу для анализа школьных сочинений. Она выявляет фактические и смысловые ошибки в тексте. Согласно заявлениям разработчиков, программа находит ошибки лучше, чем среднестатистический преподаватель-эксперт. По оценкам, решение может снизить загрузку учителей минимум на 20%.
VR и AR
Дополненная и виртуальная реальность также активно внедряются в образовательные процессы. Развитию иммерсивного обучения благоприятствует техническая оснащенность потребителей: даже недорогие смартфоны способны работать на основе этих технологий. На данный момент VR и AR наиболее распространены в сегменте специализированного высшего и корпоративного обучения, особенно там, где при отработке навыков в реальности слишком высока цена ошибки. Хороший пример — медицинский стартап EchoPixel и его иммерсивная томография: при помощи аппарата для УЗИ, 3D-очков и особого дисплея врачи воспроизводят трехмерную голограмму тела пациента или отдельного органа, служа в том числе тренажером для безопасной учебной отработки врачебного вмешательства. А российский проект NOE-VR предлагает первый в мире офтальмологический образовательный VR-симулятор с использованием технологий искусственного интеллекта. Симулятор создает анатомически точную модель глазного яблока в виртуальной реальности, на которую можно наложить любые болезни глаз в разных стадиях, чтобы научиться их эффективно диагностировать и лечить. Включив хирургический модуль, пользователь получает возможность даже проводить операции.
Облачные технологии
Облака — это не только белогривые лошадки, но и и доступ к образовательным ресурсам и инструментам в любое время и из любого места. Студенты и преподаватели могут совместно работать над проектами, делиться материалами и использовать онлайн-инструменты для выполнения заданий. Один из прорывов и главных достижений последних лет — Электронный дневник МЭШ от ДИТ Москвы. Многоуровневая платформа предоставляет доступ ко всем необходимым материалам, в том числе интерактивным, которые нужны и для выполнения домашних заданий, и для отработки навыков.
Геймификация
Элементы игры для повышения мотивации и вовлеченности из дошкольных учреждений перебрались во все сферы образования. Ну а что? Соревновательный аспект образовательных игр и конкурсов гораздо больше привлекает, чем обычная зубрежка. Учебные программы на основе геймификации позволяют сделать процесс обучения более интересным и увлекательным, причем даже для взрослых людей. Конечно, геймификация особенно эффективна в работе с детьми. Это поняли и создатели платформы «Учи.ру», где милый динозавр помогает ученикам 1-11 классов отрабатывать пройденный в школе материал на оформленных в виде игр упражнениях. Платформа получилась до того удачной, что была включена в официальную программу школ Москвы в 2021 году.
Искусственный интеллект
Вот мы и подобрались к самому интересному. Искусственный интеллект проник везде, и не без причины! Нейросети способны изменить привычные методы работы в лучшую сторону и облегчить жизнь не только ученикам, но и учителям, улучшая и переосмысляя образовательные процессы и подходы. Хотя в России уровень проникновения ИИ в сферу образования невысок, интеграция набирает обороты. Согласно исследованию «СберУниверситета» и GeekBrains, инструменты генеративного ИИ используют 13% преподавателей и 10% студентов и слушателей. При этом доля учащихся, которые верят в положительное влияние технологии, выше, чем доля преподавателей, — 77% против 51%. Согласно исследованию, расходы на применение искусственного интеллекта в образовании выросли с 0,8 до 6,1 млрд долларов за 2015–2018 годы.
Главное преимущество ИИ — персонализация. То, на что у учителей, методистов и профессоров ушли бы долгие-долгие часы, нейросеть может сделать за несколько минут. В первую очередь это касается персонализированного обучения — модели, при которой образовательный процесс разрабатывается с учетом индивидуальных потребностей и стремлений учащегося. ИИ при этом удовлетворяет потребностям всех групп учащихся, даже с уникальными особенностями или ограничениями. Например, Squirrel AI использует технологию глубокого обучения для создания тысяч персонализированных образовательных планов, помогая школам снизить нагрузку на учителей. Кроме того, ИИ способен генерировать новые вопросы по предметам на основе существующих банков заданий.
В отчете Всемирного экономического форума (ВЭФ) подчеркивается, что пока цифровым инструментам не удалось повторить преимущества индивидуального обучения (один на один с преподавателем, репетитором), но достижения в области ИИ способны улучшить ситуацию. Например, есть платформа «01Математика», которая работает на нейросети SBERT и выступает в роли персонального репетитора для ученика и ассистента для учителя.
Инструменты на базе ИИ помогают быстро создавать контент для учебных материалов, презентации, однотипные задания и др. Также решения позволяют анализировать учебные метрики, адаптировать учебные программы под потребности конкретных учеников, автоматизировать рутинные операции. Так работает Khanmigo — ИИ-ассистент преподавателя, который составляет планы уроков, вопросы к тестам и викторинам, билеты для экзаменов и др. Также сервис помогает писать тексты и предоставляет доступ к большой базе контента.
Интеграцию искусственного интеллекта и машинного обучения активно применяет языковой сервис с зеленой совой Duolingo — ИИ позволяет персонифицировать весь образовательный процесс от предварительного тестирования до адаптации уроков под индивидуальный прогресс и динамику развития отдельных языковых навыков.
Российский образовательный стартап MyBuddy.ai создал виртуального репетитора английского языка с искусственным интеллектом. Приложение помогает детям практиковать разговорную речь, общаясь с виртуальным мультикаплиционным персонажем, точно так же, как ребенок общается с репетитором. А MATHiaU от Carnegie Learning используют искусственный интеллект, чтобы подтягивать неуспевающих студентов по математике, помогая преподавателю адаптировать учебный процесс под потребности студента.
Кстати, ИИ-инструменты решают и проблемы с дефицитом квалифицированных преподавателей. Например, на юге Африки большая нехватка учителей. К образовательному процессу привлекаются люди с базовой подготовкой, а некоторым преподавателям приходится совмещать сразу несколько предметных областей. ИИ помогает им создавать качественный контент для уроков, разрабатывать планы занятий по высоким стандартам и др. Таким образом, дети из самых удаленных уголков планеты получают более качественное образование.
Более того, вспомогательные технологии, такие как обработка естественного языка и компьютерное зрение, виртуальная и дополненная реальности повышают доступность образования для людей с ограниченными возможностями. Инструменты на базе ИИ для распознавания эмоций помогают преподавателям понимать эмоциональное состояние подопечных. Это особенно важно при работе с учениками с аутизмом или эмоциональными расстройствами, которые нуждаются в эмпатичной среде обучения. Алгоритмы ИИ способны проанализировать успеваемость и поведение учащихся и выявить потенциальные проблемы. Это способствует раннему выявлению трудностей и нарушений в развитии и помогает оказать адресную поддержку.