СЕКЦИЯ
Цифровые образовательные практики

Токтарова В.И.,

Ребко О.В.

ФГБОУ ВО «Марийский государственный университет»,

г. Йошкар-Ола

Промпт-инжиниринг как цифровая компетенция педагога: новые вызовы и возможности

В статье рассматриваются роль и место промпт-инжиниринга в профессиональной деятельности современного педагога. Приводится классификация промптов для генерации учебных материалов. Анализируется связь промпт-инжиниринга с международными стандартами цифровых компетенций и перспективы интеграции в систему непрерывного образования педагогов.

Toktarova V.I.,

Rebko O.V.

Mari State University,

Yoshkar-Ola

Prompt-engineering as a digital educator's competence:

new challenges and opportunities

The article examines the role and place of prompt-engineering in the professional activity of a modern teacher. The classification of prompts for the generation of educational materials is given. The article analyzes the relationship of prompt-engineering with international standards of digital competencies and the prospects for integration into the system of continuing education of teachers.
Современное образование все активнее интегрирует технологии искусственного интеллекта (ИИ), что требует от педагогов не только базовой цифровой грамотности, но и новых специализированных компетенций. Одним из ключевых аспектов подготовки современных педагогов в этом контексте становится промпт-инжиниринг, как навык эффективного взаимодействия с генеративными моделями ИИ.
Промпт-инжиниринг – это методология формулирования и оптимизации текстовых запросов (промптов) для взаимодействия с генеративными языковыми моделями. Данный способ взаимодействия направлен на управление процессом генерации контента ИИ-системами путем создания целенаправленных и структурированных запросов, учитывающих как когнитивные особенности пользователя, так и технические возможности модели [5].
Промпт-инжиниринг основывается на принципах когнитивной науки, теории обучения и коммуникативного взаимодействия. В образовательной практике он позволяет адаптировать ИИ-генерируемый контент под индивидуальные потребности обучающихся, обеспечивая персонализированный подход к обучению. Эффективный промпт должен учитывать уровень знаний учащегося, его образовательные цели и наиболее предпочтительные методики усвоения информации [4]. Это приводит к необходимости выстраивания нового типа коммуникации, в котором технологии ИИ не просто передают информацию, а становится связующим звеном между педагогом и обучающимся, участвуя в адаптации образовательного контента к индивидуальным потребностям [1].
При этом промпты могут классифицироваться по структуре, функции и сложности. Выделяют следующие типы запросов к нейросетям [7; 9]:
  • префиксные промпты: это наиболее простые промпты, которые представляют собой добавление в начале запроса слова или фразы, указывающей на тип, формат или тональность ответа, что способствует повышению релевантности выдаваемой учебной информации. Так, префиксный промпт для задачи саммаризации может включать краткий фрагмент текста и его сжатое изложение;
  • закрытые промпты: данныйтип основан на методике «заполнения пропусков», когда языковая модель должна предсказать пропущенное слово или фразу. Например, закрытый промпт для задачи логического вывода в естественном языке может включать предложение с пропущенным элементом, который модель должна восстановить;
  • антиципаторные промпты:запросы ориентированы на прогнозирование следующего вопроса или команды, опираясь на предыдущий опыт или знания, что способствует направлению диалога. В контексте чат-бота такой промпт может представлять собой последовательность вопросов или команд, на которые модель должна ответить в заданном порядке;
  • промпты-цепочки рассуждений: они побуждают модель генерировать более креативные и содержательные тексты. Например, для задачи творческого письма промпт может предложить модели составить список идей, разработать структуру повествования и др.;
  • ролевые промпты: такой тип промптов задает модели определенную роль или персонажа. Так, ролевой промпт для предоставления обратной связи может предписывать модели имитировать работу куратора или проверяющего и помогать обучающимся улучшать свои работы;
  • заметочные промпты: они ограничивают объем ответа ИИ, направляя его к краткому выводу вместо детального объяснения. Так, в задаче саммаризации заметочный промпт может требовать от модели предоставить краткое изложение текста без углубленного анализа;
  • инструктивные промпты: эти запросы дают модели четкие указания относительно формата ответа. Например, подобный промпт в задаче генерации текста может требовать представить информацию в виде списка или таблицы.
  • целевые промпты: они требуют от ИИ строгого соблюдения заданных условий и формата результата. Например, целевой промпт для задачи генерации веб-форм может предписывать модели создать текст определенного типа, например, отчет или анкету, в установленном формате. Этот же тип промптов применим для генерации разнообразного образовательного контента, включая аудио-, видеоформаты и изображения.
Различные типы промптов оптимизируют взаимодействие с интеллектуальными системами, обеспечивая их эффективность в различных задачах, от саммаризации текстов до интерактивных диалогов и генерации структурированных данных. Чтобы педагоги могли осознанно использовать все многообразие промптов и открываемые ими возможности, необходима гибкая система методической поддержки в развитии данной компетенции.
Исследования показывают, что успешное использование промпт-инжиниринга в образовательных целях требует не только понимания его возможностей, но и осознания его ограничений [3]. Так, генеративные модели ИИ могут интерпретировать ввод пользователя с высокой степенью вариативности, что требует от педагогов навыков формулирования точных и контекстно релевантных запросов [11]. Кроме того, в работах исследователей отмечается, что в контексте ускоренного развития и общедоступности больших языковых моделей (LLM) промпт-инжиниринг становится неотъемлемой частью современной цифровой компетентности не только для педагогов, но и для обучающихся [10]. Внедрение приемов и техник создания эффективных запросов к нейросети в образовательную практику способствует развитию навыков критического мышления у обучающихся, подталкивая их к всестороннему анализу информации и способствуя более глубокому усвоению материала и развитию навыков мышления для решения задач высокого уровня сложности [13].
В мировой практике выделяются следующие аспекты промпт-инжиниринга, которые необходимо учитывать при обучении педагогов взаимодействию с интеллектуальными системами и сервисами:
  • четкое определение задачи и целей взаимодействия с ИИ;
  • персонализация запроса в зависимости от особенностей обучающегося / группы [5];
  • осознание технических ограничений и предвзятостей ИИ-модели [2];
  • наличие у педагогов навыков конструирования эффективных и этически корректных промптов [6].
Промпт-инжиниринг представляет собой не просто технический инструмент, но и когнитивную стратегию, позволяющую эффективно управлять взаимодействием с ИИ, повышая качество образовательного процесса.
Однако в подавляющем большинстве современных моделей цифровых компетенций педагогов промпт-инжиниринг как отдельная компетенция не фигурирует. Специализированные модели цифровой компетентности в области искусственного интеллекта для педагогов отмечают лишь необходимость владения основами применения ИИ. Это предполагает, что преподаватели должны понимать определения ИИ, обладать базовыми знаниями о том, как работают системы искусственного интеллекта, а также об основных категориях технологий ИИ, иметь навыки, необходимые для оценки ограничений и целесообразности применения тех или иных инструментов и сервисов ИИ, а также уметь подбирать и настраивать интеллектуальные инструменты для создания персонализированной образовательной среды [12].
Тем не менее, отметим, что современная цифровая компетентность педагога выходит за рамки традиционного понимания владения технологиями. Сегодня она охватывает не только технические навыки, но и способность критически мыслить, адаптировать и интегрировать инновационные технологии в образовательный процесс. В этой связи мы рассматриваем промпт-инжиниринг в качестве одной из ключевых компетенций в системе цифровой подготовки педагога, позволяющей:
  • персонализировать обучение, создавая адаптивный образовательный контент на основе данных об обучающихся;
  • повысить когнитивную гибкость обучающихся за счет структурирования вопросов, стимулирующих критическое мышление;
  • автоматизировать образовательные процессы, включая формативное оценивание, генерацию учебных материалов и анализ ответов студентов;
  • обеспечить этичное взаимодействие с ИИ, снижая риски распространения недостоверной информации и предотвращая алгоритмическую предвзятость [8].
Анализ международных исследований показывает, что эффективность применения ИИ в образовательной среде напрямую зависит от уровня владения промпт-инжинирингом. Следовательно, включение данной компетенции в программы повышения квалификации педагогов позволит оптимизировать использование генеративных ИИ-инструментов, таких как ChatGPT, GigaChat и др., для создания учебных материалов, персонализированного обучения и оценки образовательных результатов.
На наш взгляд, перспективными направлениями интеграции промпт-инжиниринга в систему профессионального развития педагогов являются следующие:
  • разработка стандартов и рекомендаций – как уже упоминалось выше, некоторые модели цифровой компетентности педагогов включают в себя понятие базового использования ИИ в образовании, однако на данный момент в них уделяется недостаточно внимания промпт-инжинирингу;
  • внедрение модулей по промпт-инжинирингу в программы повышения квалификации – сюда входит изучение стратегий эффективного взаимодействия с ИИ, таких как использование структуры PARTS (Persona, Aim, Recipients, Theme, Structure), техники CLEAR (Concise, Logical, Explicit, Adaptive, Restrictive)​ и др.;
  • разработка автоматизированных тренажеров и симуляторов – использование специализированных платформ, позволяющих педагогам в интерактивном режиме осваивать навыки промпт-инжиниринга, может значительно повысить качество подготовки кадров;
  • создание профессиональных сообществ и платформ для обмена практиками – подобные инициативы способствуют формированию базы знаний о лучших практиках применения ИИ в образовании и профессиональному взаимодействию цифровых педагогов;
  • организация экспериментальных площадок – это предоставит пространство для апробации различных методик преподавания промпт-инжиниринга, оценки их эффективность и распространения лучших практик.
В условиях стремительного развития технологий и формирования нового типа взаимодействия, в котором цифровое средство является третьим связующим звеном между педагогом и обучаемым, преподавателям необходимо не только владеть инструментами ИИ, но и осознавать методологические принципы работы с ним. Так, например, на базе ФГБОУ ВО «Марийский государственный университет» была разработана и реализуется программа дополнительного профессионального образования «Инструменты и сервисы искусственного интеллекта в работе педагога высшей школы» (https://course-ai.marsu.ru/). В рамках данной программы значительное внимание уделяется изучению основ промпт-инжиниринга для образовательных целей. Подробно рассматриваются виды промптов, их формализация, особенности использования в контексте различных нейросетей и задач по генерации уникального образовательного контента.
Таким образом, включение промпт-инжиниринга в систему цифровой подготовки педагогов позволит не только повысить качество образования, но и обеспечить преподавателей необходимыми инструментами для персонализированного и адаптивного обучения, основанного на интеллектуальных технологиях. Дальнейшие исследования должны быть направлены на разработку практико-ориентированных моделей преподавания промпт-инжиниринга, а также оценку его влияния на профессиональную деятельность педагогов и учебные достижения обучающихся.

Литература:
  1. Benharrak K., Zindulka T., Lehmann F. Writer-defined AI personas for on-demand feedback generation // Proceedings of the International Conference on Human Factors in Computing Systems. 2023. DOI:10.48550/arXiv.2308.11628
  2. Bozkurt A. Unleashing the potential of generative AI, conversational agents and chatbots in educational praxis: A systematic review and bibliometric analysis of GenAI in education // Open Praxis. 2023. №15(4). С. 261-270. DOI: 10.55982/openpraxis.15.4.609
  3. Gerosa M. A. Can AI serve as a substitute for human subjects in software engineering research? // Automated Software Engineering. 2024. Vol. 31. С. 1-12. DOI:10.1007/s10515-023-00409-6
  4. Heston T. F. Prompt engineering for students of medicine and their teachers. 2023.
  5. Hu S., Wang X. FOKE: A personalized and explainable education framework integrating foundation models, knowledge graphs, and prompt engineering // Big Data and Social Computing. 2024. C. 399-411. DOI:10.1007/978-981-97-5803-6_24
  6. Jiang Z., Peng H., Feng S. LLMs can find mathematical reasoning mistakes by pedagogical chain-of-thought // Proceedings of the International Joint Conference on Artificial Intelligence. 2024. DOI:10.24963/ijcai.2024/381
  7. Lu Y., Yu J., Huang S. H. Illuminating the black box: A psychometric investigation into the multifaceted nature of large language models. 2023. DOI: arXiv:2312.14202
  8. Park J., Choo S. Generative AI prompt engineering for educators: Practical strategies // Journal of Special Education Technology. 2024. DOI: 10.1177/01626434241298954.
  9. Sivarajkumar S. An empirical evaluation of prompting strategies for large language models in zero-shot clinical natural language processing: Algorithm development and validation study // JMIR Medical Informatics. 2024. Vol. 12. URL: https://arxiv.org/abs/2308.11628 (дата обращения: 06.02.2025).
  10. Tan M., Hariharan S. More than model documentation: Uncovering teachers' bespoke information needs for informed classroom integration of ChatGPT // Proceedings of the International Conference on Human Factors in Computing Systems. 2024. DOI:10.1145/3613904.3642592
  11. Trinh K. Promptly yours? A human subject study on prompt inference in AI-generated content. 2024. DOI:10.48550/arXiv.2410.08406
  12. Vincent-Lancrin S., Van der Vlies R. Trustworthy artificial intelligence (AI) in education: Promises and challenges // OECD Education Working Papers. 2020. № 218. OECD Publishing. DOI: 10.1787/a6c90fa9-en.
  13. Walter Y. Embracing the future of artificial intelligence in the classroom: The relevance of AI literacy, prompt engineering, and critical thinking in modern education // International Journal of Educational Technology in Higher Education. 2024. Vol. 21, No. 15. DOI: 10.1186/s41239-024-00448-3.
ВОПРОСЫ И КОММЕНТАРИИ
Made on
Tilda