Цифровая среда и технологии искусственного интеллекта (ИИ) являются неотъемлемой частью современного образования. Они предоставляют уникальные возможности доступа к информации, продвинутые инструменты анализа и обработки данных, а также позволяют автоматизировать и оптимизировать процессы управления обучением. Интеграция ИИ в управление обучением предоставляет широкий спектр новых возможностей для улучшения учебных процессов и выявления потенциала каждого обучающегося.
Несмотря на значительные прорывы в научных исследованиях и разработке технологий искусственного интеллекта как на международном, так и на российском уровне, на сегодняшний день отсутствует общепризнанное определение понятия «Искусственный интеллект». Это происходит из-за разных технически сложных и программно-реализуемых характеристик и качеств искусственных объектов, которым придается искусственный интеллект для решения задач.
Искусственный интеллект широко рассматривается как междисциплинарная область, включающая в себя знания и методы из таких дисциплин, как информатика, психология, нейробиология и философия. Так, искусственный интеллект рассматривается как способность машины или компьютера демонстрировать имитацию человеческого интеллекта (Дж. Маккарти [10], Р.А. Амиров, У.М. Билалова [1], А.А. Паскова [5]), в то время как в других случаях акцент делается на возможности машин и компьютеров работать над сложными задачами с использованием алгоритмов и анализа данных (Ю. Лекун, Ю. Бенгио, Г. Хинтон [9], С. Даггэн [3], Дж. Дин, С.Гемават [8]). С образовательной точки зрения ИИ – инструмент совершенствования методов и способов обучения, ускоряющий и упрощающий учебно-производственные и коммуникационные процессы (Л.В. Лучшева [4]).
Согласно кибернетическому подходу управление рассматривается как процесс преобразования информации с целью достижения определенного результата [2]. В контексте образования педагогический процесс воспринимается как управление процессом обучения, а не просто передача знаний. Преподаватель осуществляет проектирование, направление и коррекцию учебно-познавательной деятельности студентов с целью достижения образовательных результатов.
Управление процессом обучения включает в себя набор мер, направленных на обеспечение эффективного функционирования образовательной системы. Это достигается путем анализа начального состояния студентов и результатов их обучения, выстраиванием индивидуальной образовательной траектории, а также внесением коррекций в программу обучения. Качественное управление возможно только при наличии полной информации о субъектах и характере процесса обучения, как на начальном этапе, так и на протяжении всего образовательного процесса [6].
Рассматривая обучение в условиях цифровой образовательной среды, управление обучением – это комплекс мероприятий, методов и инструментов, направленных на планирование, организацию, координацию и контроль образовательного процесса с целью достижения конкретных образовательных результатов для конкретного обучающегося [7]. Рассмотрим некоторые из основных аспектов управления обучением:
- планирование обучения: организация обучения начинается с разработки обучающих программ, учебных планов и учебных материалов. Планирование включает в себя определение целей обучения, выбор методов и стратегий обучения, а также определение ресурсов, необходимых для достижения этих целей;
- организация обучения: управление обучением также включает в себя распределение ресурсов, назначение преподавателей, выбор места проведения обучения и создание расписания занятий;
- мониторинг и оценка: важной частью управления обучением является непрерывный мониторинг и оценка результатов обучения. Это позволяет выявить прогресс обучающихся, а также определить эффективность образовательных программ и, при необходимости, вносить в них коррективы;
- адаптация и улучшение: на основе данных, собранных в результате мониторинга и оценки результатов обучения, можно внести изменения в обучающие программы и методы обучения, что позволит улучшить результаты и соответствовать изменяющимся потребностям обучающихся;
- участие обучающихся: управление обучением также включает в себя вовлечение обучающихся в процесс принятия решений и оценки полученного образовательного опыта. Для этого используется технологии методики получения обратной связи, непосредственное участие в планировании обучения и учебной деятельности и др.;
- управление ресурсами: к успешному управлению обучением также относится оптимальное использование финансовых, человеческих и материальных ресурсов для достижения целей обучения.
Из сказанного выше можно сделать вывод о том, что выстраиваемые модели должны учитывать не только академические характеристики и предпочтения обучающихся, но и их уровень знаний, навыки, образовательную среду и обратную связь. Именно управляемое обучение позволяет организовать активное взаимодействие между обучающим и обучающимся, что обеспечивает мониторинг и анализ прогресса, адаптацию содержания и методов обучения, а также обратную связь и поддержку. Однако, чтобы гарантировать качественное управление обучением, необходимо иметь полную информацию о субъектах (студентах) и характере процесса обучения. Это включает получение информации о предыдущем опыте студентов, анализ их академических достижений, оценку их мотивации и интересов, а также учет особенностей образовательной среды и доступных ресурсов. Непрерывная обратная связь между преподавателем и студентами является неотъемлемой частью успешного управляемого обучения.
Управление обучением в цифровой среде требует всестороннего и постоянного обновления, чтобы быть адаптированным к быстро меняющимся технологиям и потребностям обучающихся и включает в себя множество разнообразных видов деятельности и подходов, которые позволяют обеспечить эффективное и качественное образование. Обозначим основные аспекты управления обучением в цифровой образовательной среде:
- Управление контентом: обучение в цифровой образовательной среде часто предполагает использование онлайн-платформ для предоставления учебного контента. Управление контентом в рамках них включает в себя создание, редактирование, публикацию и обновление учебных материалов, а также их организацию и структурирование для удобного доступа студентов.
- Управление доступом: важно обеспечить не только постоянный и легкий, но и безопасный и конфиденциальный доступ к цифровым ресурсам и данным. Управление доступом позволяет администраторам управлять правами доступа студентов, преподавателей и других участников образовательного процесса. Этот процесс невозможен без защиты данных, которая становится неотъемлемой частью управления обучением в цифровой среде.
- Управление аналитикой: цифровые средства позволяют собирать большое количество данных о процессах обучения. Мониторинг и анализ этих данных помогают выявлять тенденции, оценивать успеваемость студентов, корректировать их образовательную траекторию и оптимизировать образовательные программы.
- Управление обратной связью: цифровые средства позволяют создавать интерактивные учебные материалы и платформы для обратной связи. Это способствует активному вовлечению студентов в образовательный процесс и повышению их мотивации.
- Управление персонализированным обучением: цифровая образовательная среда предоставляет возможности для адаптации образовательного процесса под индивидуальные потребности и уровень знаний студентов. Это можно достичь через использование алгоритмов машинного обучения и персонализированных рекомендаций.
- Управление коммуникацией: цифровые средства обеспечивают возможность совместной работы и общения студентов и преподавателей, даже на расстоянии. Важно управлять инструментами для коммуникации и совместной работы.
Технология искусственного интеллекта являются эффективным инструментом реализации каждого рассмотренного аспекта управления. При этом наибольший интерес представляет его инструментарий, который позволяет педагогу без помощи технических специалистов создавать учебный контент и настраивать управление обучением на его основе. Рассмотрим основные интеллектуальные сервисы и ресурсы с развитыми функциями управления обучением.
Сервисы на основе искусственного интеллекта, предназначенные для построения индивидуальных образовательных траекторий:
- AdaptiveU (https://www.adaptiveu.io/) – сервис, использующий искусственный интеллект для анализа данных и предоставления наиболее подходящих обучающих материалов; с помощью него педагоги могут анализировать данные об успеваемости и вовлеченности студентов, использовать для автоматической генерации персонализированных заданий и тестов с учетом уровня сложности и предпочтений студентов;
- BenchPrep (https://www.benchprep.com/) – платформа для подготовки к экзаменам, использующая ИИ для индивидуальных рекомендаций; преподаватели могут использовать интеллектуальные аналитические инструменты для анализа успеваемости студентов и выявления областей, требующих дополнительного изучения, создания персонализированных учебных материалов и заданий, мониторинга и оценки учебного прогресса студентов в режиме реального времени;
- Kiddom (https://www.kiddom.co/) – платформа для планирования и отслеживания успехов, использующая искусственный интеллект для рекомендаций; благодаря технологиям ИИ становится возможна автоматическая адаптация учебных материалов к индивидуальным потребностям и уровню знаний каждого студента, анализ данных о выполнении заданий студентами, мониторинг активности студентов.
Интеллектуальные сервисы для аналитики образовательного процесса:
- Ellucian Analytics (https://www.ellucian.com/solutions/ellucian-insights) – платформа для анализа данных и обеспечения прозрачности оценки и прогноза; преподаватели могут использовать аналитические возможности сервиса для изучения статистических данных о студентах и их успеваемости, проводить прогнозирование и моделирование результатов обучения, визуализировать данные и создавать отчеты, способствуя более точному планированию и принятию обоснованных решений;
- D2L Insights (https://www.d2l.com/brightspace/performance/) – платформа для анализа данных обучения, включая информацию о достижениях студентов; сервис может проводить прогнозирование успехов студентов и рекомендовать индивидуальные стратегии обучения, предоставляет возможности для мониторинга и оценки эффективности образовательных программ и методов;
- Blackboard Analytics (https://www.blackboard.com/es-lac/teaching-learning/data-and-analytics) – инструменты для анализа образовательных данных и создания отчетов для принятия решений; может быть использован для изучения успеваемости студентов, выявления уровней понимания материала, проведения анализа эффективности методов обучения и получения рекомендаций по улучшению учебного опыта студентов, мониторинга активности студентов и выявления паттернов в их поведении.
Описанные интеллектуальные сервисы предоставляют пользователю достаточно эффективный функционал, базирующийся на технологиях искусственного интеллекта, для осуществления управления обучением в цифровой образовательной среде. Представители одной группы отличаются особенностями визуального отображения информации и функционалом, но во многом работа в них будет очень похожа.
В целом, управление обучением в цифровой образовательной среде является сложным и многогранным процессом, который требует постоянного обновления и адаптации к изменяющимся условиям и потребностям студентов. Оно имеет важное значение для обеспечения качественного образования и эффективного использования современных технологий в образовательной сфере.