СЕКЦИЯ
Искусственный интеллект и технологии на основе данных в образовании

Лебедева Е.В.,

Нилова Ю.Н.

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение лицей № 393

Кировского района Санкт-Петербурга

г. Санкт-Петербург

Системы искусственного интеллекта в школьном образовании. Опыт и перспективы

В статье рассматривается опыт образовательного учреждения по использованию искусственного интеллекта в образовательном процессе. Особое внимание уделяется учебному курсу для школьников по разработке и обучению сверточных нейросетей в среде визуального моделирования.

Lebedeva E.V.,

Nilova Y.N.

State budgetary general education institution

lyceum N 393 of the Kirovsky district of Saint Petersburg

Saint Petersburg

Artificial intelligence systems in school education.

Experience and prospects

The article discusses the experience of an educational institution in using artificial intelligence in the educational process. Special attention is paid to a training course for schoolchildren on the development and training of convolutional neural networks in a visual modeling environment.
«Искусственный интеллект (ИИ) является одной из самых важных технологий, которые доступны человеку в настоящее время: уже сейчас благодаря искусственному интеллекту происходит рост мировой экономики, ускорение инноваций во всех областях науки, повышение качества жизни населения, доступности и качества медицинской помощи, качества образования, производительности труда и качества отдыха» [1].

Искусственный интеллект активно внедряется в школьный образовательный процесс, что ставит перед любым образовательным учреждением вопрос о том, какие направления ИИ, в каких формах целесообразно и необходимо изучать в школе. Основные направления применения искусственного интеллекта в Государственном бюджетном общеобразовательном учреждении лицее № 393 Кировского района Санкт-Петербурга (ГБОУ лицей № 393) были сформулированы, опираясь на Указ Президента РФ от 10 октября 2019 г. № 490 «О развитии искусственного интелеллекта в Российской Федерации» [1] и анализ решений, представленных коллегами при обмене опытом. Эти направления могут быть классифицированы по области применения:
-       для организации работы учителя,
-       для обучения ученика.

В работе учителя ИИ позволяет оптимизировать выполнение рутинных работ: написание планов уроков, подготовка набора однотипных заданий, генерация текстов и презентаций. Внедрение в учебный процесс интерактивных обучающих программ с использованием ИИ позволяет персонализировать обучение и ускоряет процесс оценивания, экономя время учителя. ГБОУ лицей №393 имеет уже большой опыт различных форм применения ИИ на уроках, так, что новые возможности либо удачно дополняют материалы учебников, либо позволяют по-новому раскрыть изучаемую проблему в различных предметных областях.

Для ученика инструменты ИИ также могут взять на себя трудоемкую и рутинную деятельность: поиск информации, структурирование данных, генерацию иллюстраций. При этом важно не только научить ученика выбирать приложения ИИ в зависимости от задачи, грамотно формулировать промпт, но и, самое главное, критически относиться к полученному результату. Что невозможно без глубокого понимания принципов работы ИИ.

Эту задачу помогает решить курс, посвященный построению нейросетей: от теории до практики создания собственных проектов. В течение 2025–2026 учебного года в лицее организовано обучение навыкам проектирования систем ИИ в ходе апробации программной среды NNTrack, разработанной ООО «БрейнДеволопмент» при поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций. Данное ПО имеет регистрацию в Российском реестре программного обеспечения и предназначено для обучения и подготовки будущих специалистов в области искусственного интеллекта, машинного обучения и робототехники.

Занятия курса «Разработка и обучение сверточных нейросетей в среде визуального моделирования NNTrack» проводились во внеурочной форме. Учащиеся 7-8 классов смогли самостоятельно собрать сверточную нейронную сеть, обучить ее распознавать визуальные объекты, проанализировать, как изменение параметров влияет на результат.

В среде NNTrack можно:
-       строить модель нейросети в среде визуального проектирования, соединяя различные блоки на экране,
-       в диалоговых окнах настраивать параметры обучения нейронной сети,
-       использовать готовые датасеты для обучения, предназначенные для задач бинарной и множественной классификации,
-       тестировать обученные модели прямо в интерфейсе,
-       экспортировать обученную модель для использования в других приложениях, на специальном устройстве Артинтрек и на других отечественных платформах.

В ходе занятий формируется умение создавать полноценные архитектуры сверточных нейросетей, анализировать матрицу ошибок, высчитывать метрики по матрице ошибок, определять, какие классы нейросеть определяет хорошо, а какие плохо. Ребята изучают назначение и принципы работы различных слоев сверточных нейросетей и учатся подбирать параметры обучения для эффективного решения задачи классификации, знакомятся с популярными архитектурами сверточных нейронных сетей «AlexNet», VGG 16, VGG 19, ResNet 50, ResNet 100, ResNet 152.
Для учителя разработчики предлагают методические материалы к каждому занятию: план-конспект, презентацию и видеофрагменты. Материалы для обучающихся включают презентации, проекты для импорта в среду визуального моделирования NNTrack, датасеты для обучения нейросети и глоссарии к занятиям. Все это делает процесс обучения захватывающим и увлекательным.

Итогом апробации стала адаптация учебной программы, предложенной разработчиками, так, чтобы на следующий учебный год можно было ввести курс практико-ориентированного изучения ИИ в учебный процесс не только внеурочной деятельности, но и модульно включить в школьный курс информатики 8 класса.

Таким образом, ГБОУ лицей № 393 планирует внедрить изучение ИИ в школьную программу с целью освоения форм применения и принципов работы данной технологии.

Литература:
1.      Указ Президента РФ от 10 октября 2019 г. N 490 "О развитии искусственного интеллекта в Российской Федерации" (с изменениями и дополнениями)
ВОПРОСЫ И КОММЕНТАРИИ
Система комментирования SigComments
Made on
Tilda