Осадча, К. П.

Electronic Repository Kyiv National University of Technologies and Design

VII Міжнародна науково-практична конференція «Мехатронні системи: інновації та інжиніринг» Забезпечення якості освіти в умовах цифровізації суспільства 265 УДК 378.4 ВИКОРИСТАННЯ ТЕХНОЛОГІЙ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ КОМП’ЮТЕРНОЇ ОСВІТИ К.П. Осадча, доктор педагогічних наук, професор Мелітопольський державний педагогічний університет імені Богдана Хмельницького Ключові слова: вища освіта, комп’ютерна освіта, штучний інтелект, професійна підготовка, майбутні програмісти. Технічну спільноту, науковців, освітян та багатьох людей загалом вразив реліз нейромережі ChatGPT. Після цього стали доступними й інші розробки відомих і невідомих компаній у сфері штучного інтелекту (ШІ): GoogleBard– розмовний генеративний чат-бот зі ШІ; Bing AI – інструмент генерації тексту та графіки; DALL-E 3– інструмент для генерації графіки; Tome– веб-сайт, який використовує штучний інтелект для візуалізації ідей і створення презентацій; Beatoven.ai – використовує передові методи генерації ШІ для створення унікальної музики на основі настрою, Journey.io – платформа для створення презентацій за допомогою ШІ, яка самостійно генерує вміст презентації та структурує його у модульні блокита ін. Технології ШІ вже використовуються в освітніх цілях та можуть бути використані в комп’ютерній освіті як технології для покращення професійної підготовки майбутніх ІТ-спеціалістів.Розуміючи позитивні аспекти та негативні наслідки ШІ, багато урядів розробляють та впроваджують національні стратегії розвитку ШІ. Міністерство місцевого самоврядування та регіонального розвитку Норвегії в «Національній стратегії розвитку штучного інтелекту» [1] зазначає, що предмети вищої освіти, які можна віднести до штучного інтелекту, входять до кількох навчальних програм. Департамент освіти Великої Британії висловлює свою позицію в аналітичному документі «Генеративний штучний інтелект в освіті» [2], зазначаючи, що сектор освіти повинен максимально використовувати можливості, які надають технології, використовуючи їх ефективно, безпечно та належним чином для надання відмінної освіти, яка готує тих, хто навчається, до внеску в суспільство та майбутнє робоче місце. Уряд Швеції у «Національному підході до штучного інтелекту» [3] наголошує, що шведські вищі навчальні заклади повинні забезпечити достатню кількість людей освітою та навчанням у сфері ШІ, зокрема у сфері безперервної та подальшої освіти для професіоналів з університетською освітою або еквівалентом. 07 жовтня 2023 року Мінцифри України презентувало дорожню карту регулювання штучного інтелекту в Україні [4].  У наукових статтях науковці описують досвід використання технологій ШІ в освіті. Зокрема Т. Андреассен [5] виділяє чотири сфери, де генеративний штучний інтелект може змінити ситуацію у вищій освіті: персоналізоване навчання: генеративний штучний інтелект можна використовувати для створення персоналізованого навчального досвіду для учнів; 2) автоматизація адміністративних завдань: штучний інтелект також можна використовувати для автоматизації адміністративних завдань, таких як оцінювання та планування курсів; 3) покращена VII Міжнародна науково-практична конференція «Мехатронні системи: інновації та інжиніринг» Забезпечення якості освіти в умовах цифровізації суспільства 266 успішність учнів: генеративний штучний інтелект можна використовувати для покращення результатів навчання студентів, надаючи зворотний зв'язок і підтримку в режимі реального часу; 4) покращені дослідницькі можливості: ШІ може покращити дослідження в кількісному та якісному плані, пропонуючи нові інструменти для аналізу та візуалізації даних. Говорячи про комп’ютерну освіту, можна виділити більш вузькі аспекти, що стосуються специфіки професійної підготовки ІТ-фахівців в університетах. Зокрема, Б. Бекер та ін. [6] пропонують ряд шляхів, де інструменти згенеровані ШІ представляють явні можливості, а саме: 1) кодові рішення для навчання – рішення, створені ШІ, надають студентам спосіб генерувати зразкові рішення для перевірки своєї роботи; інструменти генерації коду можуть бути використані, щоб допомогти ознайомити студентів з різноманіттям способів вирішення проблеми; моделі генерації коду можуть бути використані для генерації рішень різної (або невідомої) складності, а також для завдань оцінки, орієнтованих на оцінку якості коду; 2) створення навчальних ресурсів – ШІ може бути використаний для генерації програмних вправ, пояснення коду та розробки великої кількості ілюстративних прикладів; 3) нові педагогічні підходи –студенти, які використовують рішення, згенеровані ШІ, можуть більше зосередитися на тому, як чітко передавати алгоритмічні проблеми; інструменти ШІ можуть допомогти студентам позбутися блоку програміста (страху початку або продовження роботи) і здатні пояснювати повідомлення про помилки природною мовою. В. Сантос стверджує, що ШІ може підтримувати когнітивний і моторний розвиток, стимулювати мислення, використовуючи такі конкретні випадки існуючих застосувань, як інтелектуальні ігри, стратегічні ігри (наприклад, шахи, Cluedo, го), гейміфікація екшн-ігор (наприклад, «Качине полювання») [7]. Комп'ютерне застосування на основі ШІ в технології навчання може покращити концентрацію та ентузіазм учнів до навчання [8]. Дослідження показали, що глибоке навчання як технологія ШІ може допомогти в автоматизованому оцінюванні, допомагаючи учням виявляти свої недоліки у вивченні комп'ютерного програмування [9]. Крім того, використання ШІ зменшує робоче навантаження, скорочуючи час, витрачений на оцінювання завдань, підготовку планів уроків та іншу паперову роботу [10]. Укомп’ютерній освіті можна використовувати кілька інструментів, заснованих на технології ШІ. Одним із прикладів є GitHubCopilot, який є засобом для парного програмування з ШІ, який працює в IDE (наприклад, Visua lStudioCode). Коли з'являється можливість, Copilot передбачає, що буде далі, і пропонує це в коді у вигляді примарного тексту. Така технологія може бути використана для надання пропозицій щодо покращення фрагмента коду, створення резюме зміни коду або пропозиції стратегії вирішення проблеми [11].  Отже, ШІ має потенціал революціонізувати комп’ютерну освіту та навчання програмуванню, покращуючи досвід навчання та готуючи студентів ІТ-спеціальностей до майбутнього. Використовуючи інструменти ШІ, ІТ-фахівці та програмісти можуть автоматизувати повторювані та рутинні завдання та мінімізувати зусилля з розробки VII Міжнародна науково-практична конференція «Мехатронні системи: інновації та інжиніринг» Забезпечення якості освіти в умовах цифровізації суспільства 267 програмного забезпечення. Використання ШІ є доречним в комп’ютерній освіті, також потребує подальших досліджень, обговорення та вирішення етичних питань. Список використаних джерел 1. The National Strategy for Artificial Intelligence. (2020). RetrievedAugust 14, 2023, from https://www.regjeringen.no/en/dokumenter/nasjonal-strategi-for-kunstig-intelligens/id2685594/?ch=6. 2. Generative artificial intelligence in education. (2023, March 29).GOV.UK. Retrieved August 11, 2023, from https://www.gov.uk/government/publications/generative-artificial-intelligence-in-education. 3. Sweden, National Approach to AI. (2018). Retrieved August 17, 2023,from https://oecd.ai/en/wonk/documents/sweden-national-approach-to-ai-2018. 4. Дорожня карта з регулювання штучного інтелекту в Україні(2023).https://cms.thedigital.gov.ua/storage/uploads/files/page/community/docs/Дорожня_карта_з_регулювання_ШІ_в_Україні_compressed.pdf 5. Andreassen, T. W. (2023, May 30). Hvorfor jeg ønsker KI i høyereutdanning velkommen. NHH. Retrieved August 11, 2023, from https://www.nhh.no/nhh-bulletin/artikkelarkiv/2023/mai/hvorfor-jeg-onsker-ki-i-hoyere-utdanning-velkommen. 6. Becker, B. A., Denny, P., Finnie-Ansley, J., Luxton-Reilly, A., Prather,J., &amp; Santos, E.A. (2023). Programming Is Hard - Or at Least It Used to Be: Educational Opportunities and Challenges of AI Code Generation. Proceedings of the 54th ACM Technical Symposium on Computer Science Education V. 1. Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 500–506. https://doi.org/10.1145/3545945.3569759. 7. Santos, V., Mamede, H., Silveira, C., &amp; Reis, L. (2023). AReference Model for Artificial Intelligence Techniques in Stimulating Reasoning, and Cognitive and Motor Development. Procedia Computer Science, 219, 1057–1066. https://doi.org/10.1016/j.procs.2023.01.384. 8. Li, P. (2022). Teaching Transformation of Computer ApplicationTechnology Specialty Based on Artificial Intelligence. In: Hung, J.C., Chang, JW., Pei, Y., Wu, WC. (eds) Innovative Computing. Lecture Notes in Electrical Engineering, vol 791. Springer, Singapore. 9. Shahidatul, A. B., &amp; Adidah, L. (2021). Deep Learning Approachfor cognitive competency assessment in Computer Programming subject. International Journal of Electrical and Computer Engineering Systems, 12, 51–57. https://doi.org/10.32985/ijeces.12.si.6.10. Vinutha, D. C., Kavyashree, S., Vijay, C. P., &amp; Raju, G. T.(2022). Innovative Practices in Education Systems Using Artificial Intelligence for Advanced Society. In S. K. Panda, R. K. Mohapatra, S. Panda, &amp; S. Balamurugan (Eds.), The New Advanced Society: Artificial Intelligence and Industrial Internet of Things Paradigm (pp. 351–372). John Wiley &amp; Sons, Incorporated. https://doi.org/10.1002/9781119884392.ch16. 11. Rice, A. (2023, April 7). Using AI-powered developer tools forteaching programming – Hello World. Hello World. Retrieved August 11, 2023, from https://helloworld.raspberrypi.org/articles/hw20-using-ai-powered-developer-tools- for-teaching-programming. 

Використання технологій штучного інтелекту для підвищення якості комп'ютерної освіти

https://er.knutd.edu.ua/bitstream/123456789/26086/1/MSIE_2023_P265-267.pdf

Використання технологій штучного інтелекту для підвищення якості комп'ютерної освіти

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic Repository Kyiv National University of Technologies and Design