Цифровая трансформация общества характеризуется всеобщим проникновением технологий во все сферы человеческой деятельности. Использование цифровых технологий в качестве движущей силы социально-экономического развития открывает широкий спектр возможностей для трансформации российской системы образования, указывается в современных монографиях [3, 9, 10].

В этом контексте особую значимость приобретает исследование механизмов интеграции передовых технологических решений в образовательную практику, подчеркивается в работах, например, В.В. Гриншкуна [1], C.Г. Григорьева [2], А.Ю. Уварова [10], Т.Н. Носковой [5], И.В. Роберт [7], и др. Особого внимания при этом заслуживают технологии искусственного интеллекта (ИИ), которые занимают передовые позиции в обеспечении интеллектуального поиска и информационно-методической поддержки образовательного процесса [1, 4, 6].

Актуальность исследований возможностей использования ИОС с элементами ИИ подкрепляется государственной политикой в области цифровой трансформации российского социума, что отражено в государственных документах Российской Федерации: «Национальные цели развития Российской Федерации на период до 2030 года», Национальная программа «Цифровая экономика Российской Федерации», Федеральный проект «Искусственный интеллект», Стратегия развития информационного общества в Российской Федерации на 2017–2030 годы, стратегическое направление в области цифровой трансформации образования, относящейся к сфере деятельности Министерства просвещения Российской Федерации (распоряжение Правительства Российской Федерации от 2 декабря 2021 г. № 3427-p) и ряде других. Эти документы определяют приоритетные направления развития российского общества и, соответственно, российского образования на разных его уровнях и подчеркивают необходимость внедрения современных технологических инноваций и решений в образовательный процесс.
При всём многообразии цифровых образовательных технологий (ЦОТ), включающих электронные учебники, системы управления обучением, мультимедийные образовательные ресурсы, средства видеоконференцсвязи и множество других инструментов, информационно-образовательные системы (ИОС) представляют собой качественно иное, интегративное решение, обращается внимание в работах [3, 8, 10], обеспечивающее согласованную работу различных ЦОТ, образовательных процессов, участников (педагогов, обучающихся, администраторов) и учебных данных в рамках единой технологической и методической экосистемы. При этом теоретические основы проектирования ИОС, заложенные в докторском исследовании С.Д. Каракозовым [3], определили архитектурные принципы построения таких систем, включая модульность, масштабируемость, открытость для интеграции с внешними сервисами, адаптивность к потребностям образовательного процесса и обеспечение непрерывного мониторинга учебной деятельности.

Проведенный нами анализ существующего корпуса научных исследований по данной проблематике показал, что ИОС с элементами ИИ демонстрируют высокий дидактический потенциал как средства обучения и оптимизации образовательного процесса по сравнению с традиционными цифровыми решениями [4]. Это проявляется в возможности индивидуализации обучения, автоматизации рутинных педагогических задач, предоставлении своевременной обратной связи, прогнозировании учебных затруднений и адаптации содержания обучения с учетом потребностей обучающихся. Кроме того, сравнительный анализ традиционных систем управления обучением (LMS) и ИОС с элементами ИИ демонстрирует качественное превосходство последних по всем ключевым характеристикам, что обосновывает целесообразность их внедрения в образовательный процесс (таблица 1).

Таблица 1. Сравнительный анализ традиционных ИОС (LMS) и ИОС с элементами ИИ

На основе теоретической базы были определены методологические принципы построения ИОС с элементами ИИ. Разработанная нами ИОС с элементами ИИ моделируется на двух уровнях абстракции: структурном и функциональном. Структурная модель ИОС с элементами ИИ отражает основополагающие компоненты системы и характер их взаимодействия. В качестве базового механизма коммуникации реализован мультимодальный пользовательский интерфейс, поддерживающий текстовое и голосовое взаимодействие. В структуре системы выделены три категории пользователей: преподаватели, студенты и администратор, для каждой из которых определен соответствующий функционал. Особенностью разработанной нами модели, как было подчеркнуто в публикации Е.А. Самохваловой и С.Д. Каракозова [4], является интеграция интеллектуального агента (чатбота), обеспечивающего автоматизированное взаимодействие с пользователями.

Функциональная модель ИОС детализирует механизмы взаимодействия компонентов системы и реализации интеллектуальных функций. Ядром функциональной модели является база знаний, аккумулирующая семантическую информацию предметной области (онтологию, ключевые понятия), данные о субъектах образовательного процесса, критерии оценивания, шаблоны обратной связи и метаданные образовательных событий. База знаний обеспечивает информационное взаимодействие всех подсистем разработанной ИОС с элементами ИИ.
В системе реализован модуль интеллектуальной оценки, осуществляющий автоматизированную обработку результатов учебной деятельности на основе заданных метрик. Модуль системы событий обеспечивает автоматизацию организационных процессов и информирование участников образовательного процесса. Модуль обработки запросов реализует механизм поиска релевантных ответов в базе знаний с возможностью их автоматической генерации при отсутствии готовых решений.

Эффективность использования ИОС с элементами ИИ определяется совокупностью взаимосвязанных организационно-педагогических условий, определяющих функциональные возможности системы:
1.              Условие индивидуализации: многоканальное представление образовательного контента для обеспечения учета индивидуальных особенностей восприятия информации обучающимися и снижения когнитивной нагрузки.
2.              Условие мониторинга: интеграция автоматизированных алгоритмов педагогического мониторинга для раннего выявления академических рисков.
3.              Условие непрерывности: имплементация интеллектуальных диалоговых интерфейсов создает возможность индивидуализированного взаимодействия с системой и обеспечивает оперативную поддержку учебного процесса.
4.              Условие актуальности: систематическая актуализация образовательного контента на основе аналитической обработки пользовательских запросов, что гарантирует постоянное совершенствование системы в соответствии с реальными потребностями обучающихся.
5.              Условие доступности: обеспечение технической доступности интеллектуальной системы для всех участников образовательного процесса
Важно отметить, что данные условия образуют целостную систему, где каждое условие усиливает действие остальных.

Технология использования ИОС с элементами ИИ организована как структурированная система взаимосвязанных компонентов (рисунок 1). Целевой компонент интегрирует два ключевых вектора направленных на повышение результативности обучения в рамках профессиональной подготовки педагогов и оптимизацию образовательного процесса. Методологический компонент реализуется через дуальную систему методов, объединяющую фундаментальные педагогические подходы, разработанные в педагогической науке, и современные инновационные практики образования. Традиционные методы, обеспечивают системность и преемственность образовательного процесса, а инновационные подходы расширяют возможности практической реализации в условиях цифровой трансформации образования. Инновационные методы расширяют традиционный инструментарий: методы роботизированной образовательной коммуникации через интеллектуальный диалоговый интерфейс создает индивидуализированную среду обучения с адаптивной обратной связью и круглосуточной педагогической поддержкой; метод дизайн-мышление (Design Thinking) предполагает создание обучающимися проектов, направленных на решение реальных проблем и удовлетворение запросов потенциальных пользователей, что расширяет традиционные методы стимулирования и мотивации через возможность демонстрации полученных навыков не только преподавателю, но и применения результатов в социальных проектах.

Технологический компонент включает три функциональных блока: информационно-содержательный блок (структурированные учебные материалы и практические задания); коммуникативный блок (автоматизированные рассылки и интеллектуальная обработка запросов); технологический блок (проверка работ, тестирование (текущее, промежуточное) и аналитика); результативный компонент отражает измерительные образовательные эффекты от внедрения:
Важной особенностью модели является наличие обратных связей между компонентами (показаны пунктирными линиями), что обеспечивает возможность итеративной оптимизации технологии на основе анализа достигаемых результатов.

О результативности ИОС с элементами ИИ свидетельствуют полученные результаты педагогического эксперимента. В эксперименте принимали участие 142 студента 1 курса, распределенные в равном количестве между контрольной и экспериментальной группами.
В обеих группах изучалась дисциплина «Технологии цифрового образования» по одинаковой программе, условия обучения были идентичными, занятия проводились одним преподавателем. Единственным отличием была интеграция в учебный процесс экспериментальной группы ИОС с элементами ИИ. Средние значения коэффициента усвоения для итогового тестирования в экспериментальной группе составил 0,77 против 0,6 в контрольной группе, т. е. в экспериментальной группе уровень усвоения выше, что позволяет сделать вывод об эффективности применяемого метода.
Кроме того, результаты педагогического эксперимента выявили высокий уровень принятия системы участниками образовательного процесса. Анализ пользовательской активности показал значительную вовлеченность: в первый месяц 90% обучающихся активно взаимодействовали с системой. За период апробации ИОС обработала 19181 запрос, при этом только один студент не использовал систему (рисунок 2). Важно отметить динамику качества работы системы: количество необработанных запросов последовательно снижалось с 139 в первый месяц до 58 в пятый месяц, что свидетельствует об эффективности механизма обучения системы и постоянном совершенствовании базы знаний.

Исследование также подтвердило оптимизацию ключевых процессов профессионально-педагогической деятельности педагога и учебной деятельности обучающихся при использовании в качестве средства обучения ИОС с ИИ. Показатели эффективности представлены в таблице 2.

Таблица 2. Показатели эффективности использования ИОС с элементами ИИ

Полученные эмпирические данные подтверждают результативность внедрения ИОС с элементами ИИ в педагогический процесс. Разработанная система демонстрирует значительное повышение эффективности образовательного процесса по трём ключевым направлениям: повышение результативности обучения, оптимизация деятельности преподавателя (сокращение времени на рутинные операции, увеличение объёма обработанных обращений без роста временных затрат) и трансформации образовательной среды для обучающихся (ускорение получения обратной связи, персонализация обучения, круглосуточная доступность поддержки).

Результаты исследования открывают перспективы для дальнейшего совершенствования ИОС с элементами ИИ и расширения практики их применения в различных образовательных контекстах, что будет способствовать реализации стратегических целей цифровой трансформации образования.

Литература:
1.      Григорьев, С. Г. Искусственный интеллект в образовании: приложения систем искусственного интеллекта к анализу и построению онтологических конструкций / С. Г. Григорьев, А. А. Сафронов // Вестник МГПУ. Серия: Информатика и информатизация образования. – 2024. – № 1(67). – С. 7–17.
2.      Гриншкун, В. В. Новое образование для новых информационных и технологических революций / Гриншкун В. В., Краснова Г. А. // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия "Информатизация образования". – 2017. – Т. 14, – № 2. – С. 131–139.
3.      Каракозов, С. Д. Теория развития и практика реализации содержания обучения в области информационно-образовательных систем / С. Д. Каракозов, Н. И. Рыжова. – Москва: Московский педагогический государственный университет, 2017. – 392 с.
4.      Каракозов С. Д., Самохвалова Е. А. Концепция информационно-методической поддержки использования информационных систем на основе искусственного интеллекта в подготовке студентов. Преподаватель XXI век. – 2024. – № 1. – Часть 1. – C. 19–36.
5.      Носкова, Т. Н. Особенности понимания будущими педагогами рисков применения искусственного интеллекта в образовании / Т. Н. Носкова, О. В. Яковлева // Проблемы современного образования. – 2025. – № 1. – С. 132–145.
6.      Пиотровская, К. Р. Интеллектуальный анализ данных и развитие научно-исследовательских компетенций бакалавров / К. Р. Пиотровская, Е. А. Тербушева // Современные проблемы науки и образования. – 2017. – №1. – С. 3.
7.      Роберт, И. В. Стратегические направления развития информатизации отечественного образования в условиях цифровой трансформации / И. В. Роберт // Человеческий капитал. – 2021. – № S5-3(149). – С. 16-40.
8.      Рыжова, Н. И. Перспективные направления развития специальной подготовки учителя информатики / Н. И. Рыжова, С. Д. Каракозов // Открытое образование. – 2005. – № 3. – С. 61–70.
9.      Современные проблемы образования в России и пути их решения / И. В. Кичева, А. В. Бабаян, А. М. Акопянц [и др.]. – Пятигорск: Пятигорский государственный университет, 2023. – 176 с. 
10.  Трудности и перспективы цифровой трансформации образования: под редакцией А.Ю. Уварова, И.Д. Фрумина; Научные редакторы серии Я.И. Кузьминов, И.Д. Фрумин / А. Ю. Уваров, Э. Гейбл, И. В. Дворецкая [и др.]. – Москва: Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", 2019. – 344 с.