Множество способов, с помощью которых ИИ может помочь преподаванию и обучению

Когда вы слышите термин “искусственный интеллект” (ИИ), первое, что, вероятно, приходит на ум, – это научно-фантастический фильм или роман, действие которого разворачивается в отдаленном будущем с роботами и компьютерными системами, принимающими решения самостоятельно. Однако использование искусственного интеллекта сегодня настолько распространено и незаметно, что иногда мы не осознаем или не идентифицируем, что он стоит за некоторыми повседневными действиями, которые мы выполняем, или приложениями, которые мы используем.

Только на наших мобильных телефонах у нас есть доступные приложения, использующие поведенческие алгоритмы, которые дают рекомендации в отношении продуктов, фотографий, музыки и видео, а также маршрута, которым мы должны следовать, чтобы добраться до работы, или погодных условий, которых мы можем ожидать в последующие дни.

Сегодня искусственный интеллект регулярно используется во многих отраслях, таких как финансовые услуги, страхование, розничная торговля, развлечения и многих других.

В ноябре 2019 года Технический университет Монтеррея в Мексике создал Центр искусственного интеллекта, который координирует исследовательскую, академическую и предпринимательскую деятельность, связанную с этичным использованием искусственного интеллекта, с акцентом на максимальное социальное воздействие в таких областях, как здравоохранение, образование, доступ к воде и предотвращение насилия – некоторые из ключевых целей устойчивого развития.

Учебно-методическое пособие

Одно из наиболее перспективных и потенциально полезных применений искусственного интеллекта – в образовании, и одно из наиболее интересных применений – в процессе преподавания-обучения.

Начиная с 2019 года, технический университет Монтеррея приступил к развертыванию образовательной технологической экосистемы для нашей модели Tec21 для студентов старших курсов.

Эта образовательная модель направлена на решение проблем в развитии сквозных и дисциплинарных компетенций, и одним из ее основных компонентов является внедрение передовых технологий, таких как искусственный интеллект, который позволяет отслеживать и поддерживать развитие компетенций учащихся.

Чтобы реализовать эту сложную образовательную модель, мы разработали экосистему, где одним из основных компонентов является аналитика для персонализации обучения наших студентов. Имея это в виду, каждый компонент этой экосистемы образовательных технологий связан с нашей институциональной стратегией обработки данных.

В результате сегодня у нас есть большое количество данных о процессе преподавания и обучения, что позволяет нам предоставлять студентам, профессорам и руководителям соответствующую информацию для принятия академических решений.

Например, сегодня у наших студентов есть панель мониторинга для отслеживания развития их компетенций, а на следующем этапе идея состоит в том, чтобы персонализировать их учебный опыт в соответствии с курсами, которые они посещают, необходимыми им учебными ресурсами в соответствии с развитием их компетенций и программными ресурсами или библиографией, которые им требуются в соответствии с курсами, которые они посещают.

Кроме того, для автоматизации и персонализации используются различные технологии, которые в долгосрочной перспективе сэкономят время преподавательского состава, поскольку они стремятся найти то, что лучше подходит для конкретных студентов.

В случае адаптивного обучения вместо того, чтобы профессор предлагал студентам непрерывную серию объяснений, помогающих им понять концепцию, студент может, используя персонализированный путь, созданный искусственным интеллектом и машинным обучением, получать доступ к интерактивному контенту столько раз, сколько необходимо для понимания концепции, и получать доступ к ресурсам, которые, по мнению аналитиков, ему или ей требуются.

Академическая честность

Проблема, которая стала более актуальной во время пандемии, заключалась в обеспечении академической целостности онлайн-экзаменов. Технология используется для того, чтобы помочь преподавателю достичь согласованности и стандартизации условий в процессе оценки.

С использованием искусственного интеллекта видео с веб-камеры учащегося анализируется во время экзамена, автоматизируя идентификацию учащегося и выявляя, при необходимости, важные моменты, в которых академическая целостность оценки была поставлена под угрозу.

В рамках обеспечения академической честности, используя возможность анализа текста с помощью искусственного интеллекта, каждая работа, представленная студентом, проверяется, чтобы определить, является ли она подлинной или содержит разделы, аналогичные тем, которые встречаются в других работах, представленных студентами из той же группы или из того же учебного заведения.

Эта возможность анализа может быть расширена с помощью автоматической проверки частных или общедоступных источников данных в Интернете и предоставлена профессору в аналитическом отчете.

Роль аналитики

Аналитика обучения основана на анализе данных и использовании моделей и / или поведенческих паттернов, которые при поддержке ИИ могут предоставлять рекомендации, профилирование и / или персонализированные пути обучения. Эти аналитические данные помогают студентам определить факторы успеха, риски при достижении субкомпетенций и составить карту прогресса в отношении их курсов.

В случае профессоров аналитика – это инструмент, который может определить курсы, на которых студентам требуется поддержка для достижения развития субкомпетенций, а также субкомпетенций, которые требуют большего внимания.

Разрабатываемый в настоящее время проект определяет в режиме реального времени когнитивно-аффективные состояния учащихся в разные моменты урока с помощью анализа лиц, измеряющего такие факторы, как эмоциональные состояния, привязанность и активация. Это используется для поддержки преподавания в классе, как в онлайн, так и в гибридных форматах.

Цель состоит в том, чтобы предложить преподавателю панель мониторинга в режиме реального времени, которая позволяет мгновенно вносить коррективы в динамику занятий путем изменения стимулов и дидактических стратегий, чтобы повысить предрасположенность учащихся к обучению. Кроме того, будет сгенерирован интегрированный отчет, который предоставит академическим сообществам подробную информацию о хронологической эволюции когнитивно-аффективного состояния студентов, чтобы улучшить педагогический дизайн учебных занятий.

Тонкий инструмент

Искусственный интеллект стал повседневным и незаметным инструментом, используемым в различных областях, включая образование. В образовании он может предложить значительные преимущества для обучения и развития навыков, а также повысить эффективность и целостность оценки.

Технический университет Монтеррея продолжит использовать искусственный интеллект для ускорения обучения. В конечном счете, цель проста: использовать искусственный интеллект таким образом, чтобы помочь нашим преподавателям и студентам сделать нашу образовательную модель более эффективной.

Берта Алисия Салдивар Барбоза – проректор по образовательным инновациям и академическим правилам в Директорате технологий для образования в Технологическом университете Монтеррея, Мексика.