Как применять искусственный интеллект в сфере образования

Написать курсовую, сделать презентацию, подготовиться к занятию — искусственный интеллект помогает решать задачи как студентам, так и преподавателям. В статье разберем примеры использования ИИ в образовании, а также расскажем о плюсах и минусах внедрения технологии в обучение.

Роль ИИ в российском образовании

Еще шесть лет назад президент России утвердил «Национальную стратегию развития искусственного интеллекта до 2030 года» (указ от 10.10.2019 № 490). В документе искусственный интеллект называют одной из важнейших технологий, которая положительно влияет на рост экономики, повышает качество медицинской помощи, труда, жизни, а также образования.

На конец 2023 года российские университеты разработали больше 100 образовательных программ по профилю «искусственный интеллект». Если в 2022 году вузы выпустили около трех тысяч специалистов по этому профилю, то к 2030 цифра должна вырасти в пять раз — до 15 тысяч выпускников. В 2022–2023 годах больше 30 тысяч преподавателей прошли курсы повышения квалификации по работе с ИИ. Школьников тоже учат работать с нейросетями: в 2022–2023 годах такие курсы прошли 40 тысяч детей. В будущем модули по работе с ИИ предлагается внедрять во все образовательные программы, а не только в профильные, с учетом особенностей конкретных профессий.

Но пока не все образовательные организации готовы внедрять ИИ в свою деятельность. По данным НИУ «ВШЭ», новые технологии в работе используют только 10% вузов.

Применение ИИ в образовании постепенно стандартизируется. В последние годы в России приняли несколько ГОСТов, в которых содержатся правила и рекомендации по работе с ИИ в разных аспектах обучения: от написания работ до учета успеваемости студентов. Вот лишь несколько примеров:

• ГОСТ Р 59895–2021 «Технологии искусственного интеллекта в образовании. Общие положения и терминология».
• ГОСТ Р 59896–2021 «Образовательные продукты с алгоритмами искусственного интеллекта для адаптивного обучения в общем образовании. Требования к учебно-методическим материалам».
• ГОСТ Р 71657–2024 «Технологии искусственного интеллекта в образовании. Функциональная подсистема создания научных публикаций».
• ГОСТ Р 70947–2023 «Технологии искусственного интеллекта в образовании. Функциональная подсистема управления успеваемостью обучающихся по программам среднего профессионального образования».
• ГОСТ Р 70948–2023 «Технологии искусственного интеллекта в образовании. Функциональная подсистема формирования контингента абитуриентов по программам бакалавриата и специалитета».

Роль ИИ в образовании постепенно растет. В России внедрение использования ИИ в образование проходит на системном уровне, чтобы решать самые разные задачи обучения.

Попробуйте Контур.Толк — российский сервис видеосвязи

Бесплатный доступ для новых пользователей

Зарегистрироваться

Как ИИ используют преподаватели

Исследования показывают, что преподаватели используют искусственный интеллект чаще, чем студенты. В опросе Walton Family Foundation Finds от 2023 года половина учителей призналась, что постоянно пользуется ChatGPT, в то время как среди студентов об этом рассказали только 22% респондентов. Рассказываем, как ИИ помогает преподавателям.

Подготовить материалы к уроку

Чтобы объяснить тему на занятии, учителю могут понадобиться презентации, инструкции, картинки, диаграммы, схемы. С нейросетями генерировать контент проще.

Для создания презентаций есть специальные нейросети, например, Gamma, Wepik, Pitch, Prezo. Некоторые из них умеют генерировать презентации с нуля: достаточно указать тему, а нейросеть подготовит план, оформление, текст на слайдах и картинки. Пока ИИ-сервисы не всегда справляются с такой задачей: тема может быть раскрыта неполно, с фактическими ошибками, а картинки подобраны неуместно.

Эффективнее доверить нейросети часть задач, а не всю презентацию с нуля. Если у вас уже есть готовый текст, который нужно преобразовать в презентацию, ИИ поможет его сократить для слайдов или сгенерировать картинки для иллюстрации материала.

Визуализацию данных тоже можно поручить ИИ-сервисам. Диаграммы, графики и гистограммы создают в сервисах «Кампус», Julius AI, EdrawMax. Достаточно загрузить файл или ссылку на таблицу с данными.

Еще нейросеть поможет написать план урока. Иногда из-за страха белого листа сложно начать подготовку к занятию. План, подготовленный ИИ, можно взять за основу: уже понятно, какие блоки стоит оставить, а какие не подходят. Нейросеть может предложить осветить тему с неожиданной стороны — для преподавателя, который обычно ведет урок по привычному сценарию, это полезный инсайт.

Написать УМК

Преподаватели в вузах часто сталкиваются с необходимостью написать учебно-методический комплекс по дисциплине. Это объемный документ, в котором прописывают структуру, цели, задачи учебного курса. Также УМК включает практические материалы для занятий: формулы, графики, презентации, задания.

Павел Скрипниченко
эксперт в сфере онлайн-коммуникаций, видеосвязи и EdTech

Благодаря генеративным моделям создать учебно-методический комплекс для себя и других стало существенно проще. Я никогда не беру тексты из ИИ, но использую нейросеть для поиска информации. Например, прошу найти источники на определенную тему. Примерно 40% — это фантазии нейросети, но остальное имеет место быть. Я создают каскад нейросетей: сначала пишу промт, чтобы найти источники. Потом иду в другой сервис и прошу их перепроверить. После третьего промта получаю краткую выжимку, какую информацию можно найти по проверенным источникам. И вот у меня достаточно оперативно получается круг источников, на которые я могу опираться.

Теперь можно генерить сам текст. И если раньше приходилось академическим языком писать текст для УМК, то сейчас достаточно смыслового описания, передать порядок мыслей. Захожу в генеративную модель, прошу перевести текст на академический язык, точно используя термины. И вместо двух мыслей у меня появляется целый абзац текста, а вместо одного примера — несколько вариантов. Получается большой значимый текстовый продукт, который осталось отредактировать и проверить на галлюцинации.

Разработать задания

ИИ-модели можно использовать для подготовки заданий для учеников: тестов, задач, примеров, открытых вопросов. Например, попросить нейросеть сделать тест из десяти вопросов на тему правописания «н» и «нн» в разных частях речи.

Особенно такая возможность полезна, если предстоит контрольная работа. У преподавателя есть 10 задач для одного варианта, для двух других нужно еще 20. Достаточно загрузить примеры задач в нейросеть и попросить сгенерировать несколько десятков похожих.

Павел Скрипниченко
эксперт в сфере онлайн-коммуникаций, видеосвязи и EdTech

ИИ умеет создавать практические задания по заданному примеру. Например, преподавателю нужны уравнения, в которых ученикам необходимо найти переменные. Он придумывает 2–3 задачи, решает их, чтобы оценить уровень сложности. Дальше достаточно показать эти задачи генеративной модели и попросить ее сделать похожие, хоть 200 штук. Осталось прорешать из них хотя бы 50 примеров, поправить, если надо, и уже готов огромный банк заданий. В последнее время я даже вставляю промты для генерации задач в УМК, чтобы преподаватели сами могли легко создавать подобные примеры, если вдруг в УМК их недостаточно.

Разнообразить занятие

Иногда хочется разнообразить лекцию интерактивными форматами: провести деловую игру, дискуссию или мозговой штурм, разобрать кейс, поручить студентам подготовить проект. Нейросеть поможет накидать идеи интерактивного взаимодействия по заданной теме, а также проработать сценарий взаимодействия с учениками.

На онлайн-курсах поддерживать вовлеченность можно с помощью интерактивных викторин. Для их создания подойдет ИИ-сервис Forms.app. Еще онлайн-лекцию разнообразят видео. Нейросети Synthesia и Visper работают как конструкторы для роликов: выберите фон, текст, ведущего, загрузите текст, и обучающее видео готово.

Оценить материал

Еще один способ применения искусственного интеллекта — анализ материалов перед занятиями. Преподаватель может попросить нейросеть проверить, подходит ли материал для определенного уровня. С учетом рекомендации ИИ текст легко отредактировать, чтобы он стал более понятным целевой аудитории.

Еще ИИ-сервис поможет оценить план урока или онлайн-курс целиком на ошибки, проблемы со связанностью и логикой. Попросите нейросеть взглянуть на курс как опытный методист, чтобы курс стал более правильным.

Как ИИ помогает образовательным организациям

Искусственный интеллект используют не только преподаватели: технологию также системно внедряют вузы. В университетах нейросети отвечают на запросы студентов по административным вопросам, прогнозируют успеваемость, переводят аналоговый образовательный контент в онлайн-формат.

В Южно-Уральском государственном университете разработали чат-бот «Сократ». Изначально он должен был помогать иностранным студентам: в диалоговой форме рассказывать об особенностях социальной жизни и культуры в России. В 2024 году разработчики предлагают использовать чат-бот как собеседника, с которым можно обсудить философские темы.

Томский государственный университет вместе с компанией ENBISYS разработал онлайн-платформу адаптивного обучения Plario, чтобы подтягивать студентов по математике. «Цифровой репетитор» учитывал особенности студентов и предлагал им решать индивидуальные задачи. В итоге процент владения материалом вырос в несколько раз.

В Финансовом университете при Правительстве РФ в учебные аудитории установили систему видеонаблюдения, которая контролирует уровень вовлеченности студентов на занятиях. В МФТИ и Московском городском педагогическом университете ИИ-системы анализируют успеваемость студентов. Нейросети просчитывают риски отчислений и дают рекомендации по изменению индивидуального образовательного трека.

Как ИИ применяют студенты

Из опроса Высшей школы экономики, проведенного среди российских студентов, следует, что нейросетями пользуются 87% респондентов. Из них 36% обращаются к ИИ больше одного раза в неделю, 33% — несколько раз в месяц, еще 10,7% — каждый день. При этом 61% опрошенных пока не готов доверить нейросети написание дипломных и выпускных работ.

Есть нейросети, разработанные специально для студентов, например STORM, «Кампус». Их основная задача — помогать с заданиями и научными работами. Нейросети могут формировать план исследования, подобрать источники, подготовить обзор литературы, провести фактчекинг данных, подготовиться к защите.

Еще искусственный интеллект помогает студентам:

• переводить аудио- и видеозаписи в текст, чтобы делать конспекты лекций;
• подтягивать знания по предмету в качестве наставника;
• выделять основные тезисы в научных работах, чтобы не читать текст целиком;
• переводить текст, аудио и видеолекции на русский язык, чтобы изучать иностранные источники;
• практиковать речь на иностранном языке в качестве учителя-собеседника, который исправляет ошибки.

Например, сервис коммуникаций Контур.Толк делает расшифровку любой онлайн-встречи автоматически: достаточно включить запись. Беседа отображается в Толке в виде диалога, сервис указывает авторов реплик и тайм-коды. Если кликнуть на нужный фрагмент текста, сервис воспроизведет этот момент.

За расшифровку отвечают три модели искусственного интеллекта:

• Первая — превращает буквы в текст.
• Вторая — записывает числа цифрами.
• Третья — расставляет знаки препинания.

В результате получается грамотный, легкий для восприятия текст. Если студент пропустил занятие, он получает готовый конспект, и может восстановить материал.

С кратким пересказом тоже поможет Толк. Вместе с подробной расшифровкой сервис составляет резюме встречи. Сгенерированное резюме включает темы и ключевые моменты в хронологическом порядке. Возможность пригодится, чтобы составить общее представление о том, что обсуждали на занятии.

Преподаватель, в свою очередь, может хранить в Толке базу знаний всех онлайн-уроков. Облако безлимитное, в сервисе нет ограничения по объему видео. Доступ к записям лекций можно открыть студентам или ограничить его, если не хотите, чтобы у слушателей оставался доступ к материалам после занятия.

Проведите встречу с коллегами в Контур.Толке

Бесплатный доступ для новых пользователей

Зарегистрироваться

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.

Попробуйте Контур.Толк — российский сервис видеосвязи

Бесплатный доступ для новых пользователей

Зарегистрироваться