Искусственный интеллект как средство обучения

Ю.Н. Аниканова

(научный руководитель: Кузьмичева Елена Андреевна, ассистент кафедры информатики и методики преподавания математики)

ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ КАК СРЕДСТВО ОБУЧЕНИЯ

Физико-математический факультет, 4 курс, Информатика и ИКТ

 

Искусственный интеллект на данном этапе развития общества занимает основную часть жизни ученых. Что нам даст создание ИИ: быстрое решение глобальных проблем, возможно разработку оборудования на более высоком уровне. ИИ может помогать человеку, анализировать какие-то его данные, давать новые знания, то есть наоборот развивать умственные способности и мышление. Таким примером может служить Яндекс. Алиса.

Как же ИИ может помочь в образовании? Например, ИИ в образовании дает такие преимущества, как построение образовательной программы для каждого обучающегося. Работа как в индивидуальном формате, так и в группах. Однако все мы знаем, что в группах работать и воспринимать информацию достаточно сложно, поэтому для детей более оптимальным вариантом является индивидуальное обучение.

С появление в нашей жизни дистанционнного обучения данная тема ощущается довольно остро и требует более быстрого изучения и разработок. Искусственный интеллект может применяться в таких направлениях, как адаптивное обучение, персонализированное обучение, автоматическое оценивание, интервальное обучение, оценка преподавателя обучающимися, умные кампусы, контроль экзаменационного процесса. Внедрение ИИ во все эти направления облегчит жизнь как учителям, так и студентам, ведь всю бумажную работу возьмет на себя он.

Помимо помощи учителям в проверке знаний обучающихся и выполнения некоторой бумажной работы, он также может повысить вовлеченность через геймификацию. Так как большинство тренажеров и игр разработаны на ИИ, то вовлекая эти программы в процесс обучения, преподаватель повышает интерес детей к предмету и снижает уровень стресса при работе на уроке.

Если включить искусственный интеллект в образование, можно сократить время работы учителя вне учебного времени. Ведь на данном этапе развития в большинстве случаев на вопросы человека на сайте отвечает чат-бот, так почему же нам не включить его в образовательный процесс, для ответов на вопросы обучающихся вне учебной деятельности. Это поможет учителю меньше времени проводить за компьютером, а ребенку – возможность получить быстрый ответ на вопрос.

Делая выводы по данному вопросу можно сказать, что за развитием искусственного интеллекта стоит будущее всего человечества. И то, в каком русле мы примем это нововведение в нашу жизнь, «плохом» или «хорошем», зависит только от нас самих.

 

Литература

1.. Осипов Г.С., Лекции по искусственному интеллекту. М.: Либроком, 2014. 272 с.

2. Тарасов В.Б., Новости искусственного интеллекта // Российская ассоциация искусственного интеллекта. М., 2014. 132 с.

 

 

УДК 004

М. А. Деревянкина

(научный руководитель: Е. А. Кузьмичева, ассистент кафедры информатики и методики преподавания математики)

 

Н. А. Завороткина

научный руководитель: Преображенская Ирина Николаевна, кандидат педагогических наук, доцент кафедры информатики и методики преподавания математики

Вероника Вадимовна Запара

Научный руководитель: Астахова Ирина Федоровна, доктор технических наук, профессор кафедры информатики и методики преподавания математики

 

А.В. Зенин, М.Г. Чернушкин

(научный руководитель: Коптева Марина Викторовна, старший преподаватель кафедры информатики и методики преподавания математики)

К.В. Кравченко, Я.А. Шахбазян

(научный руководитель: Е.А. Кузьмичева, ассистент кафедры информатики и методики преподавания математики)

 

Список литературы

1. Тарасевич Ю.Ю. Математическое и компьютерное моделирование: Вводный курс. - М.: КД Либроком, 2013. - 152 c.

2. Белова И.М. Компьютерное моделирование. - М.: МГИУ, 2008. - 81 c.

3. Королев А.Л. Компьютерное моделирование. - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2013. - 230 c.

4. Овчинникова И.Г. Компьютерное моделирование вербальной коммуникации: Учебно-методическое пособие. - М.: Флинта. Наука, 2009. - 136 c.

УДК 004.056

Лысанюк Н.А, Савушкин А.И.

(научный руководитель: Г.В. Гаркавенко, кандидат физико-математических наук, доцент, кафедра информатики и методики преподавания математики)

УДК 004.89

Р. А. Попов

(Научный руководитель: К.И. Быкова, доцент кафедры информатики и методики преподавания математики, кандидат физико-математических наук)

С.И. Саушкина

(научный руководитель: Кузьмичева Елена Андреевна, ассистент, кафедра информатики и методики преподавания математики)

С.И. Саушкина

(научный руководитель: А.А. Малева, к.п.н., доцент кафедры информатики и методики преподавания математики)

Е.Ю. Скачкова

(Научный руководитель: Астахова И.Ф., Доктор технических наук, профессор, кафедра информатики и методики преподавания математики)

Разработка мобильного приложения «Расписание для студентов и преподавателей ВГПУ»

Физико-математический факультет, 4 курс, группа «Прикладная информатика в образовании»

Расписание занятий в образовательном учреждении является одним из важнейших и действенных видов планирования учебно-воспитательной работы. Важной проблемой в учебном процессе в высшем учебном заведении является задача автоматизации учебного расписания. С широким развитием информационных технологий, на смену классической форме бумажных расписаний пришли мобильные приложения. Они обеспечивают лучшее взаимодействие с пользователем, быстрее загружают контент, проще в использовании. Осуществление разработки мобильного приложения «расписание для студентов и преподавателей ВГПУ» позволит сделать процесс просмотра расписания более быстрым, удобным и современным.

Целью исследования является разработка мобильного приложения «расписание для студентов и преподавателей ВГПУ».

Процесс разработки приложения был сведен к последовательному решению следующих задач:

1. Выбор платформы для реализации приложения

2. Выбор инструментов разработки

3. Разработка дизайна пользовательского интерфейса приложения

4. Разработка пользовательского интерфейса приложения

5. Разработка мобильного приложения

· Реализация вкладки «Моё расписание»

· Реализация вкладки «Расписание студентов»

· Реализация вкладки «Расписание преподавателей»

· Реализация вкладки «Официальный сайт»

· Реализация вкладки «Личный кабинет»

6. Тестирование мобильного приложения

Разработанное приложение включает в себя:

· оперативное получение и обновление расписания очного и заочного отделения;

· возможность поиска преподавателя и просмотра его пар;

· добавление неограниченного количества пользователей в приложение;

· возможность быстрого доступа в «Личный кабинет», а также на официальный сайт.

 

В ходе исследования использовались теоретические и практические методы исследования. Изучение, анализ и обобщение справочной, научной и учебно-методической литературы составили основу формирования теоретической позиции исследования. Проектирование пользовательского интерфейса и разработка мобильного приложения стали основой практической позиции исследования.

Программный интерфейс клиентского приложения был разработан в среде Android Studio, относящейся к свободно распространяемым программным средствам. Разработанная система имеет клиент-серверную архитектуру.

В разрабатываемой программе достаточно простой и удобный интерфейс. В приложении реализованы следующие страницы: «моё расписание», «расписание студентов», «расписание преподавателей», «официальный сайт», «личный кабинет».

Таким образом, результат достижения поставленной цели имеет возможность применения в деятельности конкретного учебного заведения (ВГПУ).

Список литературы:

1. Голощапов, А.Л. Google Android. Создание приложений для смартфонов и планшетных ПК. – 2-е изд. – Питер, 2014. -928 С.

2. Дарвин Ян Ф. Android. Сборник рецептов. Задачи и решения для разработчиков приложений. – 2-е изд. - Вильямс, 2017. – 768 С.

 

 

УДК 519.17

Д.Г. Сотникова

(научный руководитель: Е.А. Кузьмичева, ассистент кафедры информатики и методики преподавания математики)

А.В. Меркушова

(научный руководитель: Титоренко Светлана Алексеевна, кандидат педагогических наук, доцент кафедры информатики и методики преподавания математики)

Комплекс методических материалов для организации контроля качества обучения математике учащихся основной школы в смешанном формате с частичным применением электронного обучения и дистанционных образовательных технологий

Физико-математический факультет, 5 курс, 1 группа

 

В работе рассмотрены особенности контроля качества обучения математике учащихся основной школы в смешанном формате с частичным применением электронного обучения и дистанционных образовательных технологий. В ходе проведённого исследования были разработаны методические материалы для его организации и проведения.

Электронные средства обучения и дистанционные образовательные технологии не только облегчают доступ к информации и открывают возможности вариативности учебной деятельности, ее индивидуализации, дифференциации, но и позволяют по-новому организовать взаимодействие субъектов обучения, построить образовательную систему, в которой обучающийся был бы активным и равноправным участником образовательной деятельности. Особую актуальность исследования показал опыт 2020 года, когда в связи с распространением нового вирусного заболевания всё обучение перешло в дистанционный формат. К сожалению, и учителя, и образовательный процесс в целом оказались не готовы к такому роду изменениям. Новая реальность ставит новые задачи: уметь применять основные возможности электронного обучения и дистанционных образовательных технологий.

В первой главе ВКР работы сформулированы цели и задачи, выделены функции и методы контроля знаний, умений и навыков на уроках математики, а также проанализированы ФГОС и УМК по курсу математики основной школы. В настоящее время применяются различные методы контроля знаний, умений и навыков на уроках математики: устный опрос, письменная работа, практическая работа, проверка домашнего задания и другие. Сегодняшние интернет-технологии и электронные средства обучения позволяют пользоваться данными методами в условиях смешанного и дистанционного обучения. Именно поэтому вторая глава данной работы посвящена разработке комплекса методических материалов для организации контроля качества обучения математике учащихся основной школы как в смешанном, так и в дистанционном режимах обучения. Были представлены методические материалы, разработанные для учащихся 5-6 классов по математике, 7-9 классов по алгебре и геометрии. Кроме того, возможности веб-программирования позволяют создать собственную базу учебно-методических материалов на персональном сайте и сделать процесс контроля знаний, умений и навыков ещё более удобным. Большие возможности для учителя математики предоставляет персональный веб-сайт. В работе представлен авторский веб-сайт, который был создан на бесплатной платформе wix.com. На нём размещены все разработанные методические материалы.

Список литературы

1. Вайндорф-Сысоева М.Е. Методика дистанционного обучения. – М.: Юрайт, 2017. – 189с.

2. Любомирская Н.В. Теория и практика внедрения смешанного обучения в деятельность школы. – М.: Владос, 2020. – 38 с.

3. Стефанова Н.Л. Методика и технология обучения математике. – М.: Дрофа, 2008. – 415 с.

4. Талызина Н.Ф. Теоретические основы контроля в учебном процессе. – М.: Знание, 2013. – 220 с.

5. Темербекова А.А. Методика обучения математике. – М.: Лань, 2021. – 512с.

 

УДК 519.2

С.В. Прищепа, Е.А.Фатеева

(научный руководитель: М.В. Богданова, доцент кафедры информатики и методики преподавания математики)

 

Л.В. Сергеева

(научный руководитель: Титоренко Светлана Алексеевна, кандидат педагогических наук, доцент кафедры информатики и методики преподавания математики)

 

Список литературы

 

1. Пудовкин В.В. Особенности технических возможностей электронных интерактивных панелей в сфере обучения // Актуальные вопросы современной педагогики. – 2019. – С. 31-33.

Э.С. Чепкова

(научный руководитель: М.В. Богданова, доцент кафедры информатики и методики преподавания математики)

Макка Вахидовна Чинаева

(научный руководитель: Гольдфарб Михаил Владимирович кандидат физ.-мат. наук, доцент кафедры общей физики,)

РАЗРАБОТКА ЦИФРОВЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ ПО АСТРОНОМИИ НА ТЕМУ «СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА»

Физико-математический факультет, 5 курс бакалавра направления

44.04.01 Педагогическое образование, с двумя профилями «Естествознание» «Физика»

На сегодняшний день, одной из главных задач школьного образования является возможность обеспечения непрерывного самообразования обучающихся. Следовательно, образовательный процесс должен в значительной мере основываться на самостоятельной работе. Это позволяет повысить мотивацию учащихся и качество обучения. При обучении астрономии основная часть самостоятельной работы выделяется на решение задач, истории научных открытий, на актуальные сведения о небесных объектах, на современные достижения астрономии и закрепление приобретенных знаний.

Но самостоятельная работа старшеклассников с учебниками затруднена из-за сухости изложения языка, отсутствия контроля усвоения знаний и нежелания (иногда, неспособности) учащихся работать с литературой. Для повышения интереса к предмету возникает необходимость найти иные формы обучения, предназначенные для самостоятельной работы на качественно новом уровне. Так же этому способствует современный уровень развития технических средств обучения [1].

Целью нашей работы является создание цифрового образовательного ресурса «Солнечная система». В отличии от большинства существующих продуктов, содержащих огромное количество информации, мы попытались создать специализированный сайт, ориентированный на помощь школьникам старших классов при изучении соответствующей темы в рамках школьного курса астрономии на базовом уровне. Сделана попытка выделить и структурировать основные открытия, факты и явления, относящиеся к различным урокам темы. Конечно, уделено внимание новейшим открытиям. В нашем цифровом образовательном ресурсе к каждому уроку прилагаются наглядные демонстрации, картинки, текстовые информации, видео, ссылки на другие ресурсы, актуальные и интересные исследования в объеме больше школьной программы. Сам цифровой ресурс состоит из готовых уроков, презентаций, содержит информацию про планеты, астероидам, спутники и др.

Использование ЦОР позволяет:

• организовать самостоятельную учебную и в перспективе индивидуальную исследовательскую деятельность;
• наглядно представлять и лучше усваивать программный материал;
• проверять и закреплять полученные знания;
• учитывать индивидуальные особенности учащихся;
• воспитать интерес к предмету;

Список литературы

1. Роберт И. В. Информационные и коммуникационные технологии в образовании: учебно-методическое пособие / И. В. Роберт, С. В. Панюкова, А. А. Кузнецов, А. Ю. Кравцова; под ред. И. В. Роберт. — М.: Дрофа, 2008. — 312 с.

 

УДК 004.032.26

НЕЙРОННЫЕ СЕТИ КАК ИНСТРУМЕНТ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ И ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ОБРАЗОВАНИИ

Физико-математический факультет, 4 курс, Педагогическое образование с двумя профилями подготовки: «Математика». «Информатика».

 

На сегодняшний день особенно актуально качество профессионального образования. По этой причине на высшие и средне-специальные учебные заведения возлагается обязанность подготовить наиболее высококвалифицированных специалистов. Это можно осуществить с помощью информационных технологий путем внедрения современных методов, упрощающих работу преподавателя и сделать процесс обучения более качественным. Одним из таких методов является возможность использования нейронных сетей. Их применение в образовательном процессе актуально и имеет широкие возможности своего развития.

Нейронная сеть - машинная интерпретация человеческого мозга, в которой находятся миллионы нейронов, передающих информацию в виде электрических импульсов. Другое определение этого понятия - последовательность нейронов, соединенных между собой синапсами (специальные соединения, которые используется для отправки-получения информации между нейронами) [1].

Нейронные сети способны не только анализировать входящую информацию, но и воспроизводить её из своей памяти [2]. Применение подобной технологии в современном образовании открывает новые перспективы для обучения, позволяет оптимизировать процесс получения знаний; стимулирует появление новых технологий обучения, позволяет реализовать свои способности, содействует расширению социальных связей. Например, позволит определять сильные и слабые стороны студентов и организовать процесс обучения на основании к предрасположенности, специализировать обучение в отдельных областях.

Использование современных технологий в области интеллектуальных компьютерных технологиях, совместно с индивидуализацией обучения дает возможность качественной подготовки квалифицированного специалиста, с полным набором знаний, умений, навыков, применение которых в современной трудовой деятельности позволит быть конкурентоспособным как работнику, так и предприятию [1].

В заключение можно отметить, что благодаря внедрению в образование технологий, связанных с нейронными сетями, совершенствуется обучение, упрощается взаимодействие с людьми с ограниченными возможностями и пропадает граница между преподавателем, учебным материалом и студентом.

 

Список литературы

1. Бакунова, О. М. Использование нейронных сетей в образовании / О. М. Бакунова, И. Л. Калитеня, А. М. Бакунов, А. Ф. Палуйко, Е. Д. Антонов, И. С. Гречко // WEBOFSCHOLAR. – 2018. – Т. 1, № 1 (19). – С. 8-10.

2. Каллан, Р. Основные концепции нейронных сетей / Р. Калан. – Москва: Издательский дом «Вильямс», 2001. – 287 с.

 

 

УДК 372.851

Я.А. Шахбазян

(научный руководитель: Г.Г. Петросян, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры высшей математики)

 

Список литературы

1. Акиньшин Р. Н. Развитие пространственного мышления школьников / Р. Н. Акиньшин // Молодой ученый. - 2016. - № 30. - URL: https://moluch.ru/archive/134/37591/ (дата обращения: 17.10.2020).

2. Воронцов А.Б. Учебная деятельность: введение в систему Д.Б. Эльконина – В.В. Давыдова / А.Б. Воронцов, Е.В. Чудинова. – М.: Рассказов, 2004. – 215 с.

3. Выготский Л.С. Педагогическая психология / Л.С. Выготский. – М.: [б.и], 1992. – 78 с.

4. Якименская И.С. Развитие пространственного мышления школьников / И.С. Якименская. - М.: Педагогика, 1980. - 150 c.

 

УДК 519.872.7

К.С. Шешенко

(научный руководитель: М.В. Богданова, доцент кафедры информатики и методики преподавания математики)

Ю.Н. Аниканова

(научный руководитель: Кузьмичева Елена Андреевна, ассистент кафедры информатики и методики преподавания математики)

ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ КАК СРЕДСТВО ОБУЧЕНИЯ

Физико-математический факультет, 4 курс, Информатика и ИКТ

 

Искусственный интеллект на данном этапе развития общества занимает основную часть жизни ученых. Что нам даст создание ИИ: быстрое решение глобальных проблем, возможно разработку оборудования на более высоком уровне. ИИ может помогать человеку, анализировать какие-то его данные, давать новые знания, то есть наоборот развивать умственные способности и мышление. Таким примером может служить Яндекс. Алиса.

Как же ИИ может помочь в образовании? Например, ИИ в образовании дает такие преимущества, как построение образовательной программы для каждого обучающегося. Работа как в индивидуальном формате, так и в группах. Однако все мы знаем, что в группах работать и воспринимать информацию достаточно сложно, поэтому для детей более оптимальным вариантом является индивидуальное обучение.

С появление в нашей жизни дистанционнного обучения данная тема ощущается довольно остро и требует более быстрого изучения и разработок. Искусственный интеллект может применяться в таких направлениях, как адаптивное обучение, персонализированное обучение, автоматическое оценивание, интервальное обучение, оценка преподавателя обучающимися, умные кампусы, контроль экзаменационного процесса. Внедрение ИИ во все эти направления облегчит жизнь как учителям, так и студентам, ведь всю бумажную работу возьмет на себя он.

Помимо помощи учителям в проверке знаний обучающихся и выполнения некоторой бумажной работы, он также может повысить вовлеченность через геймификацию. Так как большинство тренажеров и игр разработаны на ИИ, то вовлекая эти программы в процесс обучения, преподаватель повышает интерес детей к предмету и снижает уровень стресса при работе на уроке.

Если включить искусственный интеллект в образование, можно сократить время работы учителя вне учебного времени. Ведь на данном этапе развития в большинстве случаев на вопросы человека на сайте отвечает чат-бот, так почему же нам не включить его в образовательный процесс, для ответов на вопросы обучающихся вне учебной деятельности. Это поможет учителю меньше времени проводить за компьютером, а ребенку – возможность получить быстрый ответ на вопрос.

Делая выводы по данному вопросу можно сказать, что за развитием искусственного интеллекта стоит будущее всего человечества. И то, в каком русле мы примем это нововведение в нашу жизнь, «плохом» или «хорошем», зависит только от нас самих.

 

Литература

1.. Осипов Г.С., Лекции по искусственному интеллекту. М.: Либроком, 2014. 272 с.

2. Тарасов В.Б., Новости искусственного интеллекта // Российская ассоциация искусственного интеллекта. М., 2014. 132 с.

 

 

УДК 004

М. А. Деревянкина

(научный руководитель: Е. А. Кузьмичева, ассистент кафедры информатики и методики преподавания математики)