СЕКЦИЯ
Искусственный интеллект и технологии на основе данных в образовании

Леонов В.А.,

Устюгова Т.А.

РГПУ им. А.И. Герцена

Санкт-Петербург

Анализ возможностей использования рекомендательных систем в образовательном процессе вузов

В статье представлен анализ опыта внедрения рекомендательных систем в образовательный процесс некоторых российских университетов с целью изучения подходов к использованию их возможностей и эффектов. На основе проведенного анализа сформулированы принципы, лежащие в основе концептуального проектирования образовательных рекомендательных систем.

Leonov V. A.

Ustuygova T.A.

RSPU

Saint-Petersburg

Analysis of the possibilities of using recommendation systems in the educational process of universities

The article presents an analysis of the experience of introducing recommendation systems into the educational process of Russian universities, and examines approaches to using their capabilities, taking into account possible limitations. Based on the analysis, some principles underlying the conceptual design of educational recommendation systems are formulated.
Процесс цифровизации сопряжён с увеличением количества цифрового контента и цифровых «следов» активности пользователей. В условиях избыточности цифровых информационных и образовательных ресурсов возрастает риск «перегрузки выбора», фрагментации образовательной траектории и снижения вовлеченности обучающихся в образовательный процесс. Это создаёт необходимость создания и внедрения автоматизированной поддержки пользователей для обеспечения персонализированной траектории обучения с учетом индивидуальных особенностей обучающихся. Для решения данной проблемы можно рассматривать рекомендательные системы.
В литературе под рекомендательными системами принято понимать как «интеллектуальные системы, предсказывающие и предлагающие подходящие предметы пользователям на основе характеристик и прошлых взаимодействий» [1]. В контексте образовательной деятельности авторы Токтарова В.И., Казанцева О.Г. определяют рекомендательные системы как «интеллектуальные компьютерные программы и алгоритмы, которые определяют и предлагают пользователям (студентам, преподавателям, администраторам и т. д.) различные ресурсы, учебные материалы, курсы и другие виды рекомендательной информации, наиболее подходящие под их индивидуальные потребности и цели» [8].

Анализ исследований Глазуновой И.Н., Захаровой И. Г., Токтаровой В.И., и других [3, 4, 8] в области внедрения рекомендательных систем показывает, что образовательные рекомендательные системы предполагают выполнение следующих функций:
-       подбор учебных курсов на основе анализа данных об обучающемся;
-       рекомендации по управлению образовательной деятельностью пользователя: составление расписания занятий, времени выполнения заданий и т.п.;
-       прогноз учебной успешности и варианты мер по снижению рисков в связи с академической неуспеваемостью обучающихся;
-       поддержка индивидуальных образовательных траекторий с учетом требований рынка труда и образовательных стандартов; рекомендации по внеучебным активностям и развитию.

В качестве примеров практического внедрения рекомендательных систем в образовательный процесс рассмотрим проекты, демонстрирующие разные аспекты использования их возможностей:
1. Томский государственный университет. Внедрение рекомендательной системы происходило поэтапно: сначала студенту предлагались материалы и возможности, связанные с его профилем подготовки, являющееся основным ориентиром для определения персональных интересов. Затем система стала учитывать дополнительные сигналы – например, данные об интересах пользователя в социальной сети, а также возможность уточнения рекомендаций самим студентом. Разработанная рекомендательная система была встроена непосредственно в личный кабинет LMS (lms.tsu.ru) в виде видимого блока рекомендаций. Это означает, что студент получает предложения от системы в привычной для него среде, что повышает вероятность того, что он обратит на них внимание и воспользуется ими [2].
2. Ульяновский государственный университет реализовал рекомендательную систему в формате компонента мобильного приложения navigatorULSU. Это приложение ориентировано на поддержку внеучебной деятельности студентов: в нём реализованы подсказки, в каких мероприятиях можно участвовать, как развивать личную активность и вовлечённость в университетскую жизнь, и другие направления воспитательной деятельности вуза. Дополнительно используются элементы геймификации — поощрения и методы вовлечения участников, которые делают взаимодействие с сервисом более мотивирующим для студентов [6].
3. Московский городской педагогический университет показывает ещё один сценарий применения рекомендаций – их использование в сфере педагогической практики и методической работы [7]. На материалах Московской электронной школы были разработаны инструменты, которые позволяли анализировать, как пользователи работают со сценариями уроков и другими цифровыми ресурсами. Для этого применялись методы кластеризации пользователей с учетом индивидуальных особенностей использования учебно-методических материалов. На этой основе формировались рекомендации по выбору сценариев для дальнейшего использования. В этом примере рекомендательная система используется не как инструмент сопровождения студента в рамках его образовательного маршрута, а как средство методической поддержки: она может помогать ориентироваться в большом массиве цифровых разработок и подбирать наиболее подходящие материалы для подготовки будущих учителей к профессиональной деятельности.
Несмотря на то, что разработка и внедрение рекомендательных систем в образовательный процесс вызывает интерес исследователей и является актуальным объектом для изучения, анализ источников и примеров показывает, что для развития этого направления необходима единая универсальная система оценивания результатов внедрения рекомендательной системы. Это необходимо ввиду того, что в образовательной среде практически невозможно полностью отделить успех студента от «успеха» рекомендательной модели. Если в коммерческих системах эффективность рекомендации сопоставима со временем удержания пользователя на ресурсе или количеством совершенных действиях (клик, покупка, переход на страницу и т.п.), то в образовании результат зависит множества факторов: не только от качества рекомендации, но и от мотивации студента, уровня его подготовки, методических подходов преподавателя и структуры учебного курса и т.п. Поэтому улучшение результатов обучения после внедрения рекомендательной системы ещё не означает, что именно интеллектуальная модель стала ключевой причиной этого улучшения.

Анализ примеров разных рекомендательных систем и подходов к их использованию показал, что для оценки результатов их внедрения в образовательный процесс можно выделить несколько уровней:
технический уровень, отражающий работоспособность разработанной рекомендательной модели, т.е. релевантность результатов для каждого отдельного пользователя; точность, полнота, объяснимость, устойчивость рекомендаций;
поведенческий уровень, отражающий, воспользовался ли студент рекомендацией, изменил ли образовательное поведение, стал ли чаще обращаться к материалам, активнее взаимодействовать с цифровой средой.
образовательный, включающий в себя оценку успеваемости, удержание и продвижение обучающегося по образовательной траектории, развитие компетенций в рамках изучаемой образовательной программы.

На основе проведенного анализа были сформулированы принципы, которые могут использованы для построения универсальной рекомендательной модели, ориентированной на поддержку образовательного процесса:
принцип инверсии ответственности: основным объектом оценивания становится не только обучающийся, но и сама рекомендательная система. Любой результат, достигнутый при подтверждённом участии студента, рассматривается не только как характеристика его знаний и действий, но и как показатель качества работы алгоритмов рекомендательной системы. Таким образом, объектом оценивания становится не только успешность студента, но и способность системы обеспечивать образовательные результаты в различных учебных ситуациях.
– принцип объяснимости означает, что рекомендации должны быть понятны всем участникам образовательного процесса. Система должна не только выдавать решение, но и позволять увидеть, на каких данных, признаках или учебных действиях оно основано. Объяснимость необходима для формирования доверия к системе, для педагогической интерпретации её выводов и для возможности коррекции рекомендаций в случае их низкой релевантности.
– принцип педагогической встраиваемости заключается в том, что рекомендательная система должна рассматриваться не как автономный технический модуль, а как часть образовательной практики. Рекомендация становится значимой только тогда, когда она может быть использована в реальной педагогической ситуации: при выборе задания, изменении образовательного маршрута, организации поддержки или принятии решения о следующем шаге обучения. Следовательно, система должна работать не только с цифровыми данными, но и с теми учебными материалами, форматами заданий и способами взаимодействия, которые характерны для традиционного и смешанного обучения.

Проведённый анализ показал, что рекомендательные системы в высшем образовании уже становятся инструментом навигации по цифровому пространству, сопровождения индивидуальных образовательных траекторий и выявления рисков снижения учебной успешности. Вместе с тем, практика их внедрения остаётся неоднородной: многие решения описаны на уровне проектных публикаций без достаточного раскрытия алгоритмов, метрик и методик оценки образовательного эффекта, что затрудняет сопоставление результатов разных образовательных организаций и усложняет процесс создания универсальной рекомендательной системы, ориентированной на усовершенствование образовательного процесса.

Литература:
1.      Lampropoulos G. (2023). Recommender systems in education: A literature review and biblio-metric analysis // Advances in Mobile Learning Educational Research, 2023. – 3(2). – pp. 829-850.
2.      Артем Фещенко (цитируется как представитель разработчиков). ТГУ стал первым вузом России, «подружившим» Moodle и соцсети. Новость Томский государственный университет от 22.11.2021. (URL: news.tsu.ru/news/tgu-stal-pervym-vuzom-rossii-podruzhivshim-moodle-/)
3.      Глазунова И. Н., Кузьмин Н. Н., Терещенкова В. В., Чистякова Н. А. Искусственный интеллект в информационно-методическом сопровождении студентов // Управление образованием: теория и практика / Education Management Review, 2025. – Том 15. № 3-1. – DOI: 10.25726/k2192-7915-7873-l.
4.      Захарова И. Г., Воробьева М. С., Боганюк Ю. В. Сопровождение индивидуальных образовательных траекторий на основе концепции объяснимого искусственного интеллекта // Образование и наука, 2022. – Т. 24. – № 1. – С. 163–190. – DOI: 10.17853/1994-5639-2022-1-163-190.
5.      Лядова Л. Н., Малькова К. М., Тимофеев М. В. Архитектура рекомендательной системы, настраиваемой на предметные области // В кн.: «Технологии разработки информационных систем (ТРИС-2017): Материалы VIII Международной научно-технической конференции». Ростов-на-Дону: Южный федеральный университет, 2017. – С. 98–108.
6.      Отчет о результатах самообследования за 2023 год. Ульяновский государственный университет. Указаны запуск цифрового рекомендательного сервиса (navigatorULSU), показатели числа пользователей и вовлеченности (на 31.12.2023). (URL:https://www.ulsu.ru/media/sveden/document/отчет_2023_VRd4AtN.pdf)
7.      Проекты. НИР «Построение рекомендательной системы на основе библиотеки объектов МЭШ с применением методов машинного обучения» (2019–2020) и связанные результаты. Официальный сайт Московский городской педагогический университет (URL: https://www.mgpu.ru/obrazovanie/institutes/ide/npd/projects/)
8.      Токтарова В. И., Казанцева О. Г. Интеграция рекомендательных систем на основе искусственного интеллекта в образовательный процесс вуза // Известия РГПУ им. А. И. Герцена, 2024. – № 212. – С. 102–114. – DOI: 10.33910/1992-6464-2024-212-102-114.

ВОПРОСЫ И КОММЕНТАРИИ
Система комментирования SigComments
Made on
Tilda