Как район развития Уханя знакомит школьников с ИИ

Инновационные практики обучения молодёжи искусственному интеллекту в зоне развития Уханя  

Han Jin, Huang Lei, Deng Huaping, Zheng Yunqiao  

Управление образования Уханьской зоны экономического и технологического развития  

Аннотация:В рамках создания национальной демонстрационной зоны интеллектуального образования Уханьская зона экономического и технологического развития направила 500 миллионов целевых средств на проект по масштабному внедрению интеллектуальных технологий в образовании. Проект реализовывался в три этапа за три года и был нацелен на развитие инноваций в обучении искусственному интеллекту. В ходе проекта создали цифровые образовательные среды для разных условий, разработали профильные учебные программы, подготовили учителей в области научно-технических инноваций и наладили взаимодействие семей, школ, местных сообществ, компаний и органов власти. Это повысило эффективность самостоятельного обучения, позволило адаптировать внеурочные занятия к потребностям учащихся, разнообразить способы оценки и обновить практику преподавания в классе. Опыт позволил создать модель поддержки обучения, преподавания и управления и стал примером цифровой трансформации образования на местном уровне.    

Ключевые слова:обучение искусственному интеллекту; интеллектуальные технологии в образовании; цифровая трансформация    

I. Образовательный контекст  

В настоящее время начинается новый этап научно-технической революции и промышленных изменений. Технологии искусственного интеллекта развиваются с ускорением, и они приближаются к моменту своего взрывного развития. Это серьезно изменяет способы производства и жизни людей, модели предоставления знаний, а также парадигмы научных исследований. Кроме того, это меняет способы мышления и взгляды людей. Образование вступает в эпоху интеллектуального развития, где необходимо изменить основные принципы и регулировать экосистему образования. Необходимо создавать условия для совместного использования ресурсов, устранять цифровое неравенство, реформировать качества и способности людей, способствовать их всестороннему развитию, а также способствовать открытому сотрудничеству на глобальном уровне и взаимному обмену культурными ценностями.  

Министр образования Вай Цзиньпэн сказал: «Для системы образования искусственный интеллект является ключом к успеху. Он влияет не только на будущее образования, но и на саму будущность образования. Существуют как возможности, так и вызовы». Это ярко показывает текущие тенденции развития образования. Искусственный интеллект может способствовать индивидуализированному обучению, использованию интеллектуальной помощи в обучении, оптимизации ресурсов для образования, поддержке образовательных решений и инновациям в образовательных моделях.  

Уханьская зона экономического и технологического развития использует возможность создания национального образцового района интеллектуального образования в городе как возможность продвижения дидактики в цифровом формате. С 2021 года было выделено 500000000 специальных средств для реализации проекта масштабного внедрения интеллектуального образования во всей зоне. С помощью искусственного интеллекта осуществляется реформирование методов обучения, способов преподавания и систем управления.  

II. Реализация  

В этом регионе был реализован трехэтапный план на три года: с 2021 по 2022 год все школы в регионе создали интеллектуальную образовательную среду, предоставили множество учебных ресурсов. Благодаря использованию искусственного интеллекта в образовании, регион стал единственным в провинции, где применяется масштабное использование интеллектуального образования. С 2022 по 2023 год основными задачами были создание специфической системы курсов и формирование качественных педагогических кадров. Используя искусственный интеллект, была повышена качественность начального образования, и регион стал примером для всей провинции. С 2023 по 2024 год акцент был сделан на развитие инновационных методов подготовки специалистов. Были созданы механизмы совместного образования, изменился образовательный процесс в классе. Постепенно регион входит в стадию профессионального развития образования с использованием искусственного интеллекта.  

1) Первый этап: полное распространение (2021–2022)  

В июне 2021 года, используя возможность создания Уханя в качестве одного из первых национальных образцов «интеллектуального образования», район экономической развития принял решение создать условия для качественного и сбалансированного развития интеллектуального образования. Оптимизация ресурсов также способствовала полному распространению образования в области искусственного интеллекта в этом регионе.  

В районе развития экономики создана комплексная облачная платформа для интеллектуального образования на уровне округов. В нее интегрированы системы управления здоровьем, управления имуществом, оценки успеваемости учащихся, интеллектуальных видов спорта и интеллектуального преподавания. Это позволяет полностью охватить все аспекты образования: преподавание, обучение, экзамены, оценка, управление и исследования. Все государственные школы в этом районе получили обновление сети, была создана высокоскоростная образовательная сеть, что позволяет передавать данные со скоростью тысячи Мб/с в классы и сто Мб/с в классные комнаты. Были созданы или обновлены оборудование для интеллектуальных классов, лаборатории AI, классы интеллектуального спорта, классы каллиграфии, учебные центры в области интеллектуальной сельскохозяйственной науки, лаборатории по физике, химии и биологии. Таким образом создана среда интеллектуального образования в полном объеме.  

В городе Ухань создана самая обширная цифровая база данных. В 2024 году количество использований цифровых ресурсов в всем районе превышает 1050000 раз в месяц. Что касается учителей, то они используют цифровые ресурсы примерно 500 раз в месяц. У каждого ученика количество использований составляет более 40 раз в месяц. Цифровые ресурсы используются ежедневно. Учителя и ученики района используют цифровые ресурсы на регулярной основе и с высокой частотой. Ресурсы включают образовательные материалы по нравственности, труду, науке, психическому здоровью, каллиграфии и другим темам. Также существуют индивидуальные учебные пособия, которые помогают студентам снизить нагрузку при сдаче экзаменов. На данный момент в 17 средних школах района было создано более 700000 индивидуальных учебных пособий. Особенно важно, что после уроков существует платформа, которая предоставляет более 1800 учебных материалов для школ в сельской местности Ханнань, что помогает компенсировать недостаток учителей. Также созданы центры подготовки учителей, онлайн-студии ведущих учителей и рабочие группы по различным дисциплинам. Это обеспечивает учителям профессиональные и разнообразные ресурсы для обучения. Благодаря этому было получено почти 100 национальных достижений в области образования и преподавания.  

На этом этапе на региональном уровне был успешно создан экосистема интеллектуального образования во всех аспектах. На микроуровне также была реализована полная интеграция учебных материалов, платформ и оборудования для обучения с использованием искусственного интеллекта в школах. Это создало прочную основу для дальнейшего развития образования с использованием искусственного интеллекта.  

(II) Второй этап: усиление усилий (2022–2023)  

С постоянным развитием курсов по искусственному интеллекту, чтобы преодолеть проблемы, связанные с неструктурированностью содержания курсов, отсутствием систематичности, а также недостатком квалифицированных преподавателей, во втором этапе развития промышленного района акцент сделан на создании систематической системы курсов, сочетающих технологии и науку, а также на подготовке квалифицированных преподавателей в области инноваций в области технологий.  

В то же время, регион активно способствует интеграции курсов по искусственному интеллекту в школьные программы. Было создано 54 курса, охватывающих 12 категорий: робототехника, творческое программирование и т. д. Эти курсы делятся на три основные категории: базовый уровень, продвинутый уровень и практический уровень. Таким образом, создается систематизированная сеть курсов. Для повышения квалификации учителей в эпоху искусственного интеллекта, регион также создал систему развития цифровых навыков учителей и систему оценки их работы. Была создана группа специалистов с цифровыми навыками, инновационными способностями и глобальным видением. Также проводятся научно-исследовательские мероприятия, тренинги по инновационному образованию в области искусственного интеллекта, а также тренинги по созданию отличных учебных материалов. Кроме того, регион успешно начал работу над специальным проектом по информационным технологиям в образовании провинции Хубэй – «Исследование региональной практики создания и применения курсов по искусственному интеллекту в школах». Это позволит учителям глубже понять сущность искусственного интеллекта и повысить свои практические навыки.  

Чтобы студенты могли лучше использовать знания в практических задачах, а также чтобы обеспечить эффективное выполнение учебных программ, в регионе проводятся различные конкурсы в области научно-технических проектов на разных уровнях и в разных форматах. На протяжении десяти лет проводится молодежный научно-технический фестиваль в районе развития промышленности; количество участников превышает 40 000 человек. Также проводятся крупные соревнования, такие как соревнования по роботику в провинции Хубэй в 2024 году, а также соревнования NOC в Ухане в 2023 и 2024 годах. Это способствует созданию атмосферы научно-технической активности.  

(3) Третий этап: профессиональное развитие (2023–2024)  

В 2023 году начинается третий этап новых исследований. Основное внимание уделяется подготовке талантливых инновационных специалистов. Предпринимаются усилия по созданию совместного механизма образования, чтобы решить проблемы, связанные с нехваткой качественных образовательных ресурсов в престижных учебных заведениях, недостатком квалифицированных учителей на передовых позициях, а также слабостью образовательных концепций и технологий в учениях по инновациям. Министерство образования, в сотрудничестве с правительством, университетами, сообществами, компаниями, школами и семьями, создает совместный механизм образования, чтобы создать новую образовательную среду. В рамках этого механизма, районы развития сосредотачиваются на объединении ресурсов и использовании преимуществ каждого участника. Правительство выполняет роль в формировании политики, предоставлении финансирования, кадров и оборудования. Университеты предоставляют профессиональное руководство и интеллектуальную поддержку. Компании вносят вклад в практический опыт и инновации. Школы отвечают за основное образование и развитие личности. Сообщества предоставляют практические платформы и социальные ресурсы. Семьи, как первый учебный процесс для детей, сосредотачиваются на эмоциональном образовании и формировании ценностей. Совместные усилия всех участников приводят к увеличению эффективности образования.  

Создается система образования, ориентированная на развитие ключевых компетенций специалистов. Учебные заведения в районе развития экономики полностью используют потенциал и преимущества социальных ресурсов. Создается модель сотрудничества, в которой школа играет ведущей роли, с поддержкой сообщества, участием семьи и различных организаций. В сотрудничестве с Университетом Хуачжун, Шанхайским открытым университетом, Университетом Цзянхань и другими организациями разрабатываются учебные программы. Некоторые программы реализуются в сотрудничестве с компанией Донфэн Хонда, сообществом Ванке Киньюй Ланвань и другими организациями. Компания Чаосин сотрудничает с школами, чтобы учебные программы были доступны через платформу мультипредметных курсов в школах по всей стране. На этой основе создается система образования с четкой структурой и богатым содержанием: программы по интеллектуальной аналитике, начальный уровень, продвинутый уровень и инновационные курсы, а также курсы по программированию Scratch, инновационным технологиям интернета, творческому дизайну 3D-печати и роботам.  

С быстрым развитием технологий искусственного интеллекта необходимо постоянно совершенствовать систему учебных программ. В сентябре 2024 года в Пекинском университете, в Институте глобальных компетенций в области культурных обменов между Китаем и другими странами, а также в образовательной группе школы Шэньлун, была запущена учебная программа «Программа Нобелевской премии». Эта программа включает курсы по искусственному интеллекту, науке о мозге и актерскому искусству на английском языке.  

Проводятся инновационные практики в использовании технологий генеративного искусственного интеллекта в учебных классах. Центр информации района Экономического развития привлекает учителей из 14 дисциплин разных уровней образования для участия в проектах, связанных с использованием генеративного искусственного интеллекта в учебных классах. С помощью технологий и экспертов, предоставленных компанией iFlytek и группой Университета Хуахан, были созданы команды по преподаванию разных дисциплин в начальной, средней и высшей школе. Были организованы тематические семинары и встречи для обмена результатами работы. Было проведено множество исследований и тренингов по техническому принципу работы крупных моделей искусственного интеллекта и их применению в учебе. Таким образом была создана базовая модель обучения на уровне района. Проект «Генеративный искусственный интеллект как фактор изменений в образовании: практика в классах района» был включен в список примеров цифрового образования в области базового образования в провинции Хубэй. Учителя разных дисциплин в районе самостоятельно разрабатывают модели обучения, основанные на использовании крупных моделей искусственного интеллекта, что предоставляет разнообразные возможности для инноваций в преподавании разных дисциплин.  

В одной средней школе в районе развития индустрии используются различные инструменты искусственного интеллекта в процессе преподавания английского языка. Например, с помощью ИИ создавались изображения, звуки, видео, сцены в формате VR и т. д. Это обеспечивает учителям богатые и точные учебные ресурсы. Также используются помощники учителей и другие модели ИИ для создания учебных материалов, разработки заданий, поиска информации, коррекции сочинений и т. д. Это снижает нагрузку на учителей, а также позволяет визуализировать данные о процессе обучения. В классе также ученики могут использовать модели ИИ для реального времени ответов, практики разговорной речи, автоматического составления заданий и т. д. Это обогащает учебный процесс и повышает эффективность обучения.  

Проводятся тематические научно-технические мероприятия и информационные научно-технические курсы. В рамках программы совместных тренировок, район Экономического развития использует тематические научно-технические мероприятия и информационные курсы в качестве основных инструментов. Школа Шэньлун проводит фестиваль „Культура автомобиля“ на протяжении десяти лет. Школа создала единственный в стране пространство для научно-технических проектов размером 500 квадратных метров, оформленное в форме космической кабины. В этом пространстве проводятся мероприятия на тему истории автомобилей, концепций дизайна, принципов конструкции, имитации производства и дистанционного управления. Это позволяет стать местом для научно-технических проектов студентов. Было разработано 18 курсов для клубов „Научно-технические проекты“, связанных с различными дисциплинами. В эти курсы включены интеллектуальные технологии, такие как голографическое проектирование, MR-опыт и 3D-печать. Район Экономического развития расширил курсы и дисциплины, связанные с автомобилями, что открывает студентам новые возможности в области науки и технологий.  

В 2024 году, под руководством Управления образования района, была организована десятидневная программа по исследованиям в области искусственного интеллекта (информатика). Было отобрано 100 участников, которые проявили большой интерес к технологиям и высокие способности в общих навыках. Они совместно с факультетом искусственного интеллекта Университета Цзянхан использовали его академические возможности и профессиональные навыки для передачи знаний. Учащиеся также посещали высокотехнологичные предприятия в этом районе: они посещали компанию RuoBu Kuaolan Automobile Robot Intelligence Valley, чтобы узнать о важных достижениях в области автономного вождения в Китае; посещали выставочный зал “AI+” компании iFlytek, чтобы узнать о развитии городов, медицины и образования, основанных на технологиях искусственного интеллекта; посещали аэропорт Ханнань, чтобы узнать о истории авиационных технологий и попробовать самостоятельно летать; посещали профессиональный колледж Вухан, чтобы близко познакомиться с инновационными технологиями производства.  

III. Результаты и особенности  

1) С помощью «искусственного интеллекта в образовании» обеспечить стандартное обучение и всестороннее развитие личности.  

Район экономической трансформации исследует возможности использования искусственного интеллекта для индивидуального обучения студентов, чтобы удовлетворить их потребности в индивидуальном и разнообразном развитии, а также обеспечить эффективное самообучение, адаптивные условия после уроков и разнообразные системы оценки студентов.  

Обеспечивается эффективное самостоятельное обучение. Создается интеллектуальная система поддержки обучения; данные о состоянии обучения учеников собираются в реальном времени, а индивидуальные учебные материалы предоставляются. Эффективность обучения учеников увеличивается на 41%, а уровень тревоги снижается значительно. Уровень цифровой грамотности учителей и учеников в всем районе увеличивается на 24%. Количество побед в различных соревнованиях увеличивается на 109%. Количество наград учителей в важных научных конкурсах на уровне провинции и выше увеличивается на 237%. Развитие учителей и учеников достигает качественного улучшения (данные взяты из результатов исследований, проведенных Институтом информатизации образования Министерства образования, Хуачжун, 2023 год).  

2. Обеспечение индивидуального обслуживания после уроков. Создание модели обслуживания после уроков «1+X+AI», ориентированной на интересы учащихся; создание «ресурсного фонда» из почти 3000 специальных курсов. Удовлетворенность учащихся и родителей составляет более 90%. В сентябре 2022 года Уханьская зона экономического и технологического развития была включена в первый список районов с масштабным применением курсов искусственного интеллекта, разработанных Центром развития технологий и ресурсов Министерства образования. Среди этих районов — 16 школ: начальная школа Триангуху, начальная школа Олинь, средняя школа Гуаншидун, средняя школа Шамао. В январе 2024 года начальная школа Хубань была включена в список образовательных центров искусственного интеллекта для средних и младших школ, разработанный Министерством образования. Это одна из шести школ, включенных в этот список в провинции Хубэй.  

Достигнуто многообразие оценок учащихся. Создан первый в провинции система оценки пяти аспектов развития учащихся с использованием ИИ. Было собрано более 600 000 записей о домашних обязанностях, практике за пределами школы, спорте и искусстве. Это позволяет создавать динамичные отчеты о развитии учащихся. В школе Хуубань был создан цифровой сообщество с интересными и увлекательными функциями. Учащиеся могут обменивать медали за достижения в пяти аспектах развития, полученные в классе, на цифровые валюты в школе, а также на кредиты для записи их развития. Эти достижения станут примером для школы, которая будет участвовать в Всемирной конференции по цифровому образованию в 2025 году в области базового образования. Таким образом, Китай будет демонстрировать свои инновационные достижения в области цифровизации базового образования на глобальном уровне.  

(II) С помощью «ассистентов по обучению с помощью искусственного интеллекта» можно преобразовать традиционное обучение в интеллектуальное.  

Исследовать инновационные способы использования искусственного интеллекта в обучении, чтобы изменить традиционные методы обучения.  

Использование ИИ помогает учителям снизить нагрузку. В школах и начальных учреждениях всего региона начато массовое использование ИИ-помощников, которые помогают учителям осуществлять интеллектуальную подготовку уроков, проверку домашних заданий и решение индивидуальных вопросов учеников. Общая нагрузка учителей снижается на 60%.  

2. Создание активного учебного процесса с помощью интеллектуальных технологий. В сотрудничестве с Университетом Хуачжоу, в 10 начальных и средних школах, а также в 13 основных дисциплинах, была создана „новая учебная среда с использованием AIGC“. Частота взаимодействия учащихся в классе увеличилась на 60%, что позволило создать региональную модель образования, основанную на интеллектуальных технологиях, а также новую парадигму дифференцированного обучения.  

3. Управление развитием учителей с помощью данных. Система «цифрового портрета учителя» регулярно собирает данные о учителях, что позволяет создавать индивидуальные планы профессионального развития. В результате сроки обучения новых учителей сокращаются на 30%, а количество учителей, получающих награды в национальных и провинциальных конкурсах по интеллектуальному преподаванию, увеличивается на 237%. Школа на берегу озера использует 18 конкретных критериев и 60 точек наблюдения для создания трех портретов учителя: портрета личного профиля, портрета практики преподавания и портрета профессионального развития. Это позволяет определять стратегии развития учителей. Пример работы школы «Цифровой портрет учителя с помощью генеративной искусственной inteligencии способствует адаптивному развитию учителей» был включен в список примеров цифрового образования в провинции Хубэй.  

(3) С помощью «искусственного интеллекта» осуществление управления на основе опыта в форме разумного управления  

Полное интегрирование цифровых образовательных ресурсов, постоянное укрепление цифровой основы, обеспечение возможностей для интеллектуального управления и принятия решений.  

Полное использование интеллектуальной платформы. Создание трехуровневой системы реализации: региональное управление, учебные заведения на уровне школы, техническая поддержка. Цель – обеспечить полное использование интеллектуальной платформы в школах всех уровней, а также распространение интеллектуальных устройств среди тысяч учителей и студентов.  

2. Все информационные ресурсы используются совместно. Созданы глубоко связанные платформы на уровне стран, провинций и городов; сформирован интегрированный ресурсный банк, который доступен 24 часа в сутки и имеет комплексный характер. Более 100 000 качественных курсов предоставляются автоматически; уровень совместного использования ресурсов увеличился до 92%.  

Весь процесс принятия решений в области образования. Создание регионального центра данных в области образования, который объединяет более 20 ключевых функций, таких как контроль безопасности в школах и анализ структуры школ. Центр осуществляет реальное мониторинг и управление данными, связанными с процессом образования.  

IV. Выводы и размышления  

В настоящее время стремительное развитие искусственного интеллекта преобразует образовательную среду с невиданной ранее скоростью. Во время праздника Весны этого года был выпущен крупный модель DeepSeek, что способствовало революции в области образования. 25 апреля генеральный секретарь Си Цзиньпин в ходе двадцатого коллективного учебного мероприятия Политбюро КПК подчеркнул необходимость развития образования в области искусственного интеллекта на всех уровнях образования. Недавно Министерство образования выпустило «Руководство по общему образованию в области искусственного интеллекта для школьников и студентов (версия 2025)» и «Руководство по использованию искусственного интеллекта для школьников и студентов (версия 2025)». Эти документы определяют практические направления развития образования в области искусственного интеллекта на всех уровнях образования.

В следующем этапе, район экономического развития будет следовать двум рекомендациям, продолжая исследовать процесс углубления „трех революций“ в отношении учащихся, учителей и управления. Это позволит ввести „образование в области искусственного интеллекта 2.0“ в районе экономического развития. Технологии искусственного интеллекта будут более глубоко интегрированы в все этапы образования, на всех уровнях и во всех аспектах.

Во-первых, необходимо активизировать процесс обучения студентов. Необходимо решить проблему того, что студенты не хотят учиться, не умеют учиться или не знают, что учиться. Нежелание учиться связано с отсутствием внутренней мотивации к обучению. Мы будем использовать ИИ для создания игровых форм обучения, а также применять принципы позитивной психологии, чтобы вдохновить студентов на активное участие в учебе. Кроме того, мы будем использовать платформы для психологической поддержки, чтобы удовлетворить эмоциональные потребности студентов. Неумение учиться связано с скучностью и однообразием методов обучения. Повторяющиеся упражнения превращают студентов в “контейнеры знаний”. Мы будем разрабатывать интеллектуальных помощников на основе ИИ, чтобы студенты могли самостоятельно учиться, переходя от “учения знаний” к “умению учиться”. Мы также будем учить студентов правильно использовать инструменты ИИ, чтобы они не зависели слишком сильно от них и не теряли способность к самостоятельному мышлению. Ключевой аспект обучения заключается в реализации двух рекомендаций для начальных и средних школ. Мы будем использовать помощь высших учебных заведений для создания общих курсов по ИИ для начальных и средних школ. Мы будем использовать время для практических занятий и послеурочных услуг, чтобы студенты могли правильно понимать и использовать ИИ, и стать хозяевами ИИ.

Во-вторых, необходимо провести революцию в освобождении учителей. Необходимо решить проблему того, что учителей вытесняют технологии, их нагрузка становится слишком велика, а методы обучения однообразны. Учителя должны сами освоить навыки использования инструментов ИИ, чтобы избежать „цифрового разрыва“. Необходимо повысить способности учителей в использовании технологий: в настоящее время существуют значительные различия в уровне подготовки учителей в области ИИ, и неравномерное использование этих технологий может привести к усилению различий между учителями, что сделает образование более неравномерным. Мы запустим специальную программу для учителей, направленную на обучение учителей, руководителей, ключевых преподавателей и других специалистов. Это поможет учителям освоить навыки использования ИИ в образовании и включить их в систему оценки. Необходимо также освободить производительность учителей: мы разработаем интеллектуальные системы помощи учителям, которые будут влиять на весь процесс обучения, решать проблемы неэффективного повторения работы, проводить сложный анализ индивидуальных потребностей учащихся, использовать цифровых людей для индивидуальной поддержки учащихся, чтобы учителя могли больше времени уделять творческому преподаванию. Необходимо также развивать исследовательские способности учителей: мы будем поощрять учителей к глубокому изучению использования крупных моделей ИИ, создавать новую экосистему класса, где учителя, машины и учащиеся работают вместе.

В-третьих, необходимо внедрить революционные методы управления. Необходимо решить проблемы низкой эффективности управления, нечеткости принятия решений и несоответствия оценок научным принципам. Необходимо пересмотреть процессы управления, использовать интеллект регионального образования для объединения данных, связанных с учебой, исследованиями и логистикой. Необходимо изменить повседневную структуру управления школами и подразделениями, чтобы добиться интеллектуального управления. Необходимо улучшить механизмы принятия решений, использовать возможности искусственного интеллекта для повышения точности решений, а также использовать данные, накопленные на долгосрочной основе. Необходимо пересмотреть систему оценки, использовать искусственный интеллект для создания научной системы оценки, разработать модели оценки, учитывающие эффективность управления школами, инновации в обучении и эффективность использования ресурсов. Это поможет школам устранить недостатки и определить правильное направление развития.

Искусственный интеллект – это не просто технологическая революция, а также возможность переосмыслить экосистему образования. В будущем образование в районе развития промышленности будет продолжать опираться на новые технологии и преимущества автомобильной промышленности, постоянно совершенствуя экосистему образования. С помощью искусственного интеллекта будет создано более качественное образование, а также будет привноситься больше интеллекта и инноваций в научное образование и подготовку инновационных специалистов!