Изучение нематериального наследия народа бай с помощью генеративного ИИ

Изучение и передача нематериального культурного наследия народа бай с помощью генеративного ИИ  

Gong Wenjun, Qi Hong  

Юньнаньский университет национальностей; школа Сишань при средней школе № 1 города Куньмин  

Аннотация:В этом примере основной темой является передача культуры народа Бай, применение технологий ИИ и развитие навыков студентов. Создается прогрессивная система обучения. С помощью трех этапов проектов – создание книжек с помощью ИИ, преобразование графиков в код, разработка веб-страниц с информацией о строительстве – достигается глубокое сочетание культурной передачи и технического образования. Студенты в процессе междисциплинарной практики переходят от понимания культурных элементов к инновационному выражению своих идей, от использования технических инструментов к разработке систем. В итоге они формируют комплексные практические навыки, включающие как культурные знания, так и технические навыки.    

Ключевые слова:Искусственный интеллект; наследие культуры байцев; ключевые компетенции    

I. Причины выбора темы  

В условиях стремительного развития технологий искусственного интеллекта, будущее общество станет обществом, в котором искусственный интеллект будет неотъемлемой частью жизни. Поэтому для школьников очень важно научиться использовать различные инструменты искусственного интеллекта для улучшения жизни и обучения, повышения эффективности. Согласно стандартам образования в области информационных технологий (2022 год), а также в соответствии с нормами этики нового поколения искусственного интеллекта, необходимо научить учащихся использовать инструменты искусственного интеллекта для реализации идеи «технологии в служении творчеству». Необходимо также развивать творческий потенциал учащихся, снижать технические барьеры и формировать у них этические принципы использования технологий. Это является важной задачей в сфере образования.  

Развитие технологий искусственного интеллекта также способствует сохранению и передаче национальной культуры. Культура байцев является одним из сокровищ национальных культур меньшинств Юньнаня, а также часть мировых нематериальных культурных ценностей. Однако в процессе передачи этой культуры возникают ряд проблем: старение традиционных ремесленников, отсутствие понимания молодежью символов своей национальной культуры, исчезновение и разрушение исторических зданий и т. д.  

В этом контексте проект предусматривает использование наследия байцев в качестве основы и темы обучения, а также применение технологий ИИ для поддержки культуры байцев. Целью проекта является развитие навыков студентов. Были созданы курсы: «Дизайн книг о культуре байцев с помощью ИИ», «Анализ и создание изображений байцев с помощью ИИ», «Создание веб-страниц для записи информации о архитектуре байцев и отслеживания местоположения с помощью ИИ». Таким образом, создается система обучения, в которой культурные, технологические и навыки студентов развиваются одновременно. Студенты, получая образование в области искусственного интеллекта, улучшают свои знания о культуре байцев, укрепляют чувство принадлежности к национальной культуре, а также используют технологии ИИ для защиты и сохранения культуры байцев. В процессе изучения технологий ИИ студенты могут глубоко разобраться в технологиях, что способствует повышению их собственных навыков.  

II. Учебная модель и ценность курсов по слиянию второй и третьей линий  

1) Инновации в образовательной структуре  

1. Слияние трех линий, постепенный учебный механизм

В отличие от традиционных методов обучения, в этом курсе предлагается использовать три основных направления обучения: культура байцев, технологии ИИ и способности студентов. Каждое из этих направлений включает выполнение различных задач, что способствует развитию знаний и навыков студентов. Задачи включают: проектирование книг о культуре байцев с помощью ИИ, анализ и создание изображений байцев с помощью ИИ, а также создание веб-страниц для записи информации о зданиях байцев и отслеживания карт с помощью ИИ. Все эти задачи связаны с культурой байцев. Начиная с понимания основ байцевских текстов, заканчивая изучением искусства байцев и глубоким пониманием культуры, до последней задачи – защиты и сохранения культуры байцев. Также использование технологии ИИ проходит через создание простых текстов и изображений, до создания сложных программ на языке Python, а в конце – создание веб-страниц с помощью ИИ. Это позволяет студентам постепенно осваивать более сложные методы использования технологии ИИ, а также повышать их комплексные навыки и этические принципы использования технологии ИИ.  

2. Задания-ориентированные, междисциплинарные практики с интеграцией

В каждом этапе курса происходит сочетание трех основных направлений деятельности. Это позволяет стимулировать учащихся к изучению материала, а также объединять два или даже три курса в единые проекты. При решении каждого этапного задания учащиеся углубляют свои знания о культуре Бай. Например, на первом этапе – «Разработка книжек с изображениями, связанными с культурой народа Бай с помощью ИИ» – учащиеся должны использовать технологии генерации текстов с помощью ИИ для создания историй, связанных с традиционной культурой народа Бай. Затем они используют ИИ для создания изображений, а после этого – инструменты для создания презентаций, чтобы создать книжки, соответствующие стилю одежды и архитектуры народа Бай. Этот процесс не только помогает учащимся освоить технологии создания изображений и книжек, но и способствует объединению знаний из разных областей, таких как литература, искусство, история и информационные технологии. Кроме того, разделение ролей в группе и обсуждение при выполнении заданий способствуют развитию способностей учащихся к сотрудничеству в разных областях.  

3. Оценка этапов, развитие способности наблюдения

Создается система оценки, включающая три основных направления. В нее включаются как оценки процесса обучения, так и оценки результатов. Это позволяет в реальном времени отслеживать прогресс учащихся в таких аспектах, как культурное понимание, навыки использования технологий и развитие комплексных навыков. Оценка процесса обучения происходит на протяжении всего процесса обучения: через наблюдение за поведением учащихся в классе, записи их участия в групповых обсуждениях, отчеты о ходе выполнения проектов и т. д. Оценка результатов проводится на основе качества произведений на каждом этапе – качество книг, структура кода, полнота функций веб-страниц и т. д. Кроме того, используются различные факторы оценки: помимо оценки учителей, учащиеся также могут самостоятельно и друг у друга оценивать свои достижения, что способствует размышлениям учащихся о процессе обучения. Например, на этапе создания изображений в стиле байцзю и написания кода учащиеся должны не только представить код, но и описать технические решения и свои размышления о культурных аспектах, а также текст, который они пишут в общении с инструментами искусственного интеллекта. Таким образом, с помощью многомерной оценки можно полноценно оценить прогресс учащихся в трех основных направлениях, что поможет в корректировке учебного процесса в будущем.  

(2) Ценность курса  

1. Стадийная структура наследия культуры

От основных знаний о культуре байцев, до глубокого изучения и инновационного выражения, постепенно формируется миссия передачи культуры. В первом задании студенты получают первоначальный доступ к культуре байцев, что вызывает у них интерес к обучению и пониманию, укрепляя их базовые знания. Во втором задании происходит глубокое изучение и понимание сущности культуры байцев. В конце концов, в третьем задании формируется осознание студентами необходимости защиты и передачи культуры байцев, что способствует устойчивому развитию культуры байцев в цифровую эпоху. В итоге формируется структура передачи культуры, которая начинается с основных знаний о культуре байцев, переходит к глубокому изучению и инновационному выражению, а в конце – к осознанию миссии передачи культуры.  

2. Система ступеней технических навыков

На первом задании учащиеся изучают основные принципы использования инструментов ИИ, а на втором задании — методы распознавания изображений и написания кода. На третьем задании учащиеся используют различные технологии для создания веб-страниц и интеграции API. Таким образом, учащиеся постепенно преодолевают технические трудности и повышают свои навыки решения практических проблем. Например, при создании веб-страницы с информацией о зданиях народа Бай, учащимся необходимо решить проблемы с интеграцией API между картой Gaode и моделью языка Alibaba Cloud. Кроме того, им приходится справляться с такими техническими проблемами, как нечеткое позиционирование на карте, нечеткие или ошибочные ответы помощника ИИ. Благодаря решению этих сложных проблем, учащиеся не только осваивают технологии, но и формируют способность к самостоятельному мышлению и инновационному решению технических проблем. В конечном итоге, через практику использования различных инструментов и разработки сложных систем, учащиеся получают полную систему навыков в использовании технологий ИИ.  

3. Полное развитие ключевых компетенций

В процессе постепенного обучения у студентов развиваются ключевые навыки: расчетные способности, способность к работе в команде, критическое мышление и т. д. Например, при создании книжных историй с элементами культуры байцев студенты должны критически анализировать сочетание традиционных культурных элементов и современного стиля. При разработке программ для извлечения узоров из кода на Python студенты должны постоянно модифицировать и улучшать код, что способствует повышению точности и качества изображений. При отладке функций веб-страниц студенты должны искать способы улучшения кода, чтобы повысить качество веб-страниц. Благодаря этим действиям и учебе студенты развивают свои комплексные навыки.  

III. Проектирование курса  

(1) Обзор курса  

Курсы направлены на развитие способностей учащихся. Они основаны на культуре народа Бай, что позволяет полностью реализовать требования, изложенные в «Плане развития интеллектуальной аналитики нового поколения» – необходимость введения курсов, связанных с интеллектуальной аналитикой, в школах и средних учебных заведениях, а также распространения программирования. Также учитывается принцип, изложенный в «Мнениях о реализации проекта по сохранению и развитию выдающейся китайской культуры» – необходимость введения выдающейся китайской культуры в школы и на уроки. При этом выполняются требования «Плана учебных программ обязательного образования (2022 год)» относительно «междисциплинарного обучения» и «разработки цифровых учебных ресурсов». Создается система развития способностей, включающая три элемента: культурное понимание, применение технологий, развитие компетенций. Это позволяет учащимся на практике сохранять культуру народа Бай, а также развивать способности в области применения ИИ-технологий и общие компетенции.  

(2) Постепенное проектирование процесса обучения  

Курс разработан по трех основным направлениям: культура байцев, технологии ИИ и навыки студентов. На первом направлении рассматривается основа культуры байцев, включая историю и тексты на языке байцев, а также искусство байцев и процесс сохранения и передачи культуры. На втором направлении рассматриваются технологии создания текстов и изображений с помощью ИИ, распознавание изображений и написание кода, а также создание веб-страниц и использование API. На третьем направлении рассматриваются базовые навыки использования инструментов, решение сложных проблем и управление комплексными проектами. Все три направления развиваются параллельно, поэтапно.  

(3) Цели учебного курса  

Культурные цели: освоение системы знаний о культуре народа Бай, формирование культурной квалификации от базовых знаний до инновационного передачи культуры, укрепление уверенности в собственной культуре и чувства ответственности за её передачу.  

2. Технические цели: Освоение навыков использования технологий создания текстов и изображений с помощью ИИ, написания кода с использованием ИИ, а также создания веб-страниц с помощью ИИ. Это позволит достичь прогресса в технических навыках от использования отдельных инструментов до разработки сложных систем.  

3. Цели развития навыков: развитие ключевых навыков, таких как расчетный мышление, междисциплинарное сотрудничество и решение проблем, повышение уровня знаний студентов в области искусственного интеллекта, а также улучшение их общих компетенций.  

(4) Процедура реализации  

Курс проводится в три этапа: на первом этапе изучается процесс создания книжек-раскладок, используя технологии ИИ. Студенты используют ИИ для создания текстов, связанных с традиционной культурой народа Бай, а также для создания сценариев для рисунков. Затем с помощью инструментов ИИ создаются иллюстрации, которые затем используются для создания книжек-раскладок. На втором этапе изучается процесс анализа и создания изображений народа Бай с помощью ИИ. Студенты учатся распознавать изображения и писать коды, чтобы извлечь элементы декоративного искусства народа Бай и преобразовать их в изображения. На третьем этапе изучается процесс создания веб-страниц для записи информации о зданиях народа Бай и систем отслеживания карт с помощью ИИ. Студенты используют большие модели ИИ, дизайн веб-страниц и API для карт, чтобы записать информацию о зданиях народа Бай и разработать систему отслеживания карт.  

(5) Оценка учебы  

Создать трехмерную систему оценки, используя распределение весов в форме “оценки процесса + оценки результатов + оценки рефлексии”.  

Оценка процесса: Оценивается степень участия студентов в процессе выполнения проекта, включая их активность в учебном процессе, прогресс в выполнении проекта, сотрудничество в группе, тексты указателей для диалогов с ИИ и т. д. Таким образом, измеряется вовлеченность студентов и их развитие в процессе практической работы.  

Оценка результатов: Оценки выполняются в количественной форме на основе трех работ, созданных студентами.  

Обратная оценка: с использованием взаимных оценок соучеников, комментариев учителей и самооценки, учитывается глубина понимания студентами значения передачи культуры, а также их способность к самосовершенствованию.  

Основа культуры оценивает глубину культурного понимания через творческие решения; основа технологии оценивает сложность технической реализации произведений, стандартизацию кода и уровень навыков в области стабильности системы; основа способностей оценивает развитие ключевых навыков студентов через взаимное оценение в группах, наблюдения учителей и анализ проектов.  

(6) Примеры конкретных случаев — на примере создания веб-страниц для системы учета информации о зданиях народа Бай и отслеживания местоположения с помощью ИИ  

1. Название проекта: Разработка системы учета информации о зданиях народа Бай и отслеживания карт  

2. Основная задача: изменить код, чтобы ограничить функции распознавания изображений и диалогов с ИИ только по вопросам, связанным с народом бай.  

3. Технические требования: (1) Обеспечить точное распознавание архитектурных и культурных элементов народа бай, таких как одежда народа бай, стиль архитектуры и т.д., для моделей ИИ. (2) Оптимизировать логику диалога, ограничив диапазон ответов содержанием, связанным с культурой народа бай.  

4. Увеличение функции записи на карте: разработка стандартов ввода данных, чтобы обеспечить полноту и точность записей информации о зданиях.  

5. Процедура выполнения: (1) Сотрудничество в группах (ученики работают в парах); каждая группа должна добавить 10 фотографий зданий народа Бай. (2) Фотографии загружаются через систему; нажимается кнопка “Определение”, чтобы определить тип здания. После заполнения всех полей записи сохраняются.  

6. Требования к представлению работы: необходимо предоставить полный код веб-страницы после внесения изменений (включая настройку функций ИИ и модуль записей карт). Также необходимо предоставить 10 фотографий зданий народа Бай, выбранных группой (на фотографиях должны быть указаны названия и местоположение зданий). Представление работы должно осуществляться через онлайн-платформу для передачи кодов и фотографий. Название файлов должно выглядеть так: “Номер группы и имя участника + записи о зданиях народа Бай”.  

7. Схема функций системы: Модуль распознавания зданий: загрузка фотографий → анализ с помощью ИИ → определение характеристик зданий народа Бай → возврат результатов распознавания. Модуль отслеживания на карте: записи координат → визуализация данных → возможность фильтрации по номеру/местоположению зданий.  

(7) Презентация работ студентов  

Мероприятие №1: “Дизайн книг о культуре байцев с помощью ИИ”

Мероприятие №2: “АИ-поддержка в анализе и создании изображений народа Бай”

Мероприятие №3: «Создание веб-страниц для системы записи информации о зданиях народа Бай и отслеживания карт с помощью ИИ»

(8) Анализ работ студентов  

Анализ аспектов наследия культуры байцев

В рамках первого мероприятия (создание книжных иллюстраций) учащиеся в начале могли лишь перенести на бумагу внешние элементы историй народа Бай. Они знали лишь внешний вид зданий и одежды, но не понимали их культурных символов. Во время второго мероприятия (извлечение узоров) учащиеся начали понимать значение этих узоров. Например, узор восьмиугольник связан с понятием „восьми сокровищ“, а узор бабочки – с понятием „множество детей“. Таким образом, учащиеся перешли от распознавания формы до понимания смысла. В третьем мероприятии (система зданий) учащиеся начали создавать культурную сеть. С помощью технологии ИИ они связали планировку зданий с картами и стилем зданий. Например, они записали информацию о зданиях древнего города Сицзо и трех пагодах в Дали. Таким образом, учащиеся перешли от понимания отдельных символов к пониманию целой культурной системы.  

2. Анализ аспектов использования технологии ИИ

В первом этапе учащиеся использовали основные модели искусственного интеллекта для создания сценариев. У 20% изображений наблюдались неясности, связанные с использованием элементов культуры других народов. Благодаря оптимизации параметров запросов искусственного интеллекта (например, “байцы + фестиваль факелов + одежда байцев”), точность распознавания текста и изображений увеличилась с 60% до 85%. Во втором этапе учащиеся столкнулись с проблемой деформации 15% элементов культуры байцев из-за по умолчанию установленного порога в OpenCV. Благодаря разработке специального алгоритма для распознавания элементов культуры байцев (порог 110), а также обучению модели искусственного интеллекта, точность распознавания элементов культуры значительно увеличилась. В третьем этапе были использованы основные модели искусственного интеллекта, дизайн веб-страниц на HTML, технологии распознавания архитектуры, а также функции искусственного интеллекта в картах Gaode. Это позволило достичь технологического прогресса от использования отдельных инструментов до использования комплексных решений искусственного интеллекта для решения конкретных проблем.  

3. Анализ аспектов повышения уровня подготовки студентов

На начальном этапе мероприятия студенты выполняли одну и ту же задачу: группа, занимающаяся созданием изображений с помощью ИИ, и группа, занимающаяся сбором информации о культуре. В дальнейшем, с помощью специальных заданий, связанных с созданием контента с использованием ИИ, была создана система сотрудничества между студентами, что способствовало развитию их навыков в области культурной проверки. На втором этапе студенты столкнулись с проблемой, что изображения, созданные с помощью ИИ, не соответствуют реальной культуре байцев. Чтобы решить эту проблему, студенты использовали информацию из сети и книг, чтобы создать механизм проверки как технических, так и культурных аспектов. Это показало их способность решать проблемы в различных областях. На третьем этапе студенты использовали технологии ИИ для создания веб-страниц, посвященных архитектуре байцев и их культуре. Это позволило им преодолеть переход от выполнения учебных заданий к практическому применению знаний, что подчеркивает их способность координировать проекты и преобразовывать социальную ценность в практические решения.  

IV. Размышления и повышение квалификации  

(1) В процессе практического выполнения заданий в курсе есть некоторые ученики, которые испытывают трудности при переносе знаний между различными дисциплинами и в выполнении основных задач. Также им трудно реализовать свои творческие идеи с помощью технологий. Поэтому в последующих занятиях необходимо более детально разбирать задания и помогать ученикам, постепенно изменяя сложность и темп выполнения заданий в зависимости от их реакции.  

(II) Благодаря практическим занятиям по курсам студенты создали произведения культурного и цифрового характера определенного качества. Однако социальное распространение произведений студентов ограничено. Поэтому необходимо разработать онлайн-мероприятия, чтобы расширить распространение культуры байцев.  

5. Заключение  

Отличная традиционная культура не является лишь отражением истории, но также является символом духа нации. Рост технологий искусственного интеллекта способствует прогрессу общества, но также открывает новые возможности для сохранения и передачи традиционной культуры. В этом курсе три основные направления – культура, технологии и навыки – сочетаются в единую систему обучения, которая позволяет глубоко изучить и освоить применение технологий искусственного интеллекта, а также укрепить понимание традиционной культуры. Студенты постепенно учатся использовать технологии искусственного интеллекта, а также развивают свои навыки решения проблем, инновационные способности и чувство социальной ответственности. В конечном итоге, это способствует повышению комплексных способностей студентов.  

Благодаря этому курсу студенты не только повышают свои навыки, но и получают новые подходы к сохранению и передаче традиционной культуры. Кроме того, это дает примеры того, как технологии ИИ могут помочь в процессе обучения, стать полезным помощником в учебе, а не просто „плохим другом“, который способствует лени и обману.