Применение нейросетей на теоретических и практических занятиях в колледже

Саблина Татьяна Владимировна, преподаватель высшей категории,

ГБПОУ «Донецкий колледж ресторанного сервиса и торговли»

Технологии современного мира с каждым днём усовершенствуются, внедряются новые открытия, которые значительно улучшают качество жизни во всех её аспектах. Сегодня важную роль играют инновации во всевозможных сферах, поэтому система образования терпит изменения. Сложно представить современное обучение без использования компьютера. Также стоит отметить, что дети, воспитывающиеся в среде технологий, тяжело воспринимают информацию в непривычном для себя виде. Заучивание текста из учебника давно уступает просмотру фильма по пройденной теме. Именно поэтому широко используются новые технологии и методы обучения, а из примеров можно выделить нейросеть – система искусственного интеллекта, которая способна воспроизводить имитацию работы человеческого мозга. Другими словами – это программный алгоритм, который перебирая значения, приходит к решению задачи, тем самым обучаясь. Однако такая система, при неправильном использовании, может заменить разум человека, поэтому актуальность работы состоит в том, чтобы понять принцип правильного использования данных нейросетей в образовании.

В современном мире технологии искусственного интеллекта становятся всё более популярными и востребованными. Они применяются в различных областях, включая образование. Внедрение нейросетей может стать эффективным инструментом для повышения качества образования в колледжах.

Первое, что стоит отметить из возможностей ИНС (искусственной нейросети), это индивидуализация обучения. Система умеет создать индивидуальную образовательную программу для эффективного процесса обучения. Программа способна подобрать необходимые материалы в зависимости от уровня знаний ученика или сгруппировать учащихся по схожим данным. Такой метод поможет поднять уровень знаний по предмету, уделяя одинаковое количество времени на учебный процесс. Схема достаточна проста: проверка проходит путем тестирования, которое дает точные данные об уровне образованности. Дальше задача нейросетей заключается в том, чтобы подобрать метод обучения, который будет распространяться и на другие группы. Нейросети отлично справляются с разнообразием образовательного процесса, делают учебу менее монотонной и скучной, избавляя от бессмысленного заучивания информации.

Нестандартный вид учебы повысит уровень мотивации и заинтересованности учащихся. Обучение принесет больше результатов, когда в нем будут включены практические занятия эффективно влияющие на уровень запоминания материала.

Способы использования данной ИНС:

1. Помощь в составлении плана урока. На четко сформулированный вопрос нейросеть даст подробный ответ.

2. Проверка знаний. ИНС поможет составить контрольный список вопросов по пройденной теме.

3. Генератор случайного задания. Нейросеть составит индивидуальное домашнее задание по пройденной теме.

 4. Составление списка. Дополнительные задания в виде сообщений. Нейросеть поможет найти темы.

5. Для закрепления материала и эффективного запоминания, есть возможность задать вопрос ИНС. Полученный ответ можно обсудить с учениками: придерживаются ли они такого же мнения.

6. Проверка домашнего задания. Для правильного использования нейросетей учениками, следует заранее предупредить о том, что программы могут использоваться только для помощи и повышения эффективности обучения.

ИНС не способна заменить мысли учащегося полностью, а домашнее задание, выполненное нейросетью, может содержать ошибки.

Этапы внедрения нейросетей.

1. Проведение исследований, оценка эффективности и безопасности такого подхода.

2. Учёт возможных рисков и ограничений.

3. Планирование и подготовка к внедрению нейросетей в обучение.

4. Непосредственное внедрение нейросетей в учебный процесс.

5. Оценка результатов и корректировка методики использования нейросетей.

Важно понимать, что нейросети не являются универсальным решением всех проблем в образовании. Они могут быть полезны в определённых ситуациях, но не заменят полностью традиционные методы обучения.

На теоретических занятиях нейросети могут использоваться для создания интерактивных обучающих материалов. Например, они могут помочь студентам лучше понять сложные концепции и процессы, визуализируя их с помощью графики и анимации. Также нейросети могут генерировать тестовые вопросы и задачи, которые помогут студентам закрепить полученные знания.

Кроме того, нейросети могут быть использованы для анализа данных о результатах обучения студентов. Это позволит преподавателям определить слабые места в обучении и разработать более эффективные методы преподавания.

На практических занятиях нейросети также могут найти своё применение. Например, они могут использоваться для моделирования сложных процессов и ситуаций, что позволит студентам практиковаться без риска для здоровья или окружающей среды. Также нейросети могут автоматизировать рутинные задачи, такие как проверка правильности выполнения заданий, что освободит время преподавателя для более важных задач.

Однако стоит отметить, что использование нейросетей требует осторожности и соблюдения определённых правил. Важно, чтобы нейросети не заменяли полностью работу преподавателя, а лишь помогали ему в процессе обучения. Также необходимо обеспечить безопасность и конфиденциальность данных, используемых при обучении нейросетей.

Таким образом, применение нейросетей на теоретических и практических занятиях может стать эффективным инструментом для повышения качества образования в колледжах. Однако важно помнить, что нейросети — это всего лишь инструмент, и только от преподавателя зависит, насколько эффективно он будет использован.

Примеры применения нейросетей в обучении поваров и кондитеров:

1. Создание виртуальных кулинарных книг с рецептами и пошаговыми инструкциями по приготовлению блюд.
2. Разработка интерактивных тренажёров для отработки навыков работы с кухонным оборудованием.
3. Создание симуляторов для моделирования различных ситуаций на кухне, например, при работе с горячими поверхностями или острыми ножами.
4. Использование нейросетей для анализа данных о потреблении продуктов и составления рекомендаций по составлению меню.
5. Применение нейросетей для создания персонализированных учебных планов для каждого студента с учётом его индивидуальных особенностей и уровня подготовки.
6. Разработка систем автоматического контроля за соблюдением санитарных норм и правил безопасности на кухне.
7. Создание систем автоматической оценки качества готовых блюд на основе анализа их внешнего вида, вкуса и запаха.
8. Использование нейросетей для разработки новых рецептов и улучшения существующих.
9. Применение нейросетей для автоматизации процесса составления меню с учётом сезонности, доступности продуктов и предпочтений клиентов.
10. Создание системы обратной связи для преподавателей, которая будет анализировать результаты обучения и предлагать рекомендации по улучшению методики преподавания.

Важно понимать, что нейросети — это всего лишь инструмент, и только от преподавателя зависит, насколько эффективно он будет использован.

Алгоритм работы преподавателя с нейросетями

1. Изучение основ работы с нейросетями:

• изучение теоретических основ нейросетей;
• знакомство с доступными инструментами и платформами для работы с нейросетями;
• практика в использовании нейросетей для решения простых задач.

2. Определение целей и задач использования нейросетей в учебном процессе:

• анализ учебных программ и планов, определение возможностей и ограничений использования нейросетей;
• формулирование конкретных целей и задач, которые могут быть решены с помощью нейросетей.

3. Выбор подходящей модели нейросети:

• определение типа задачи (классификация, регрессия, генерация и т. д.);
• выбор архитектуры нейросети (например, свёрточная нейронная сеть для обработки изображений);
• настройка параметров нейросети для достижения наилучших результатов.

4. Подготовка данных для обучения нейросети:

• сбор и обработка данных, необходимых для обучения;
• разделение данных на обучающую и тестовую выборки.

5. Обучение нейросети и оценка результатов:

• обучение нейросети на подготовленных данных;
• оценка качества работы нейросети на тестовой выборке;
• корректировка параметров и архитектуры при необходимости.

6. Применение обученной нейросети в учебном процессе:

• использование нейросети для автоматизации рутинных задач (например, проверка домашних заданий);
• включение элементов работы с нейросетью в практические занятия и лабораторные работы;
• демонстрация возможностей нейросетей студентам для повышения их интереса к предмету.

7. Анализ результатов и обратная связь:

• мониторинг эффективности использования нейросетей в обучении;
• получение обратной связи от студентов и коллег;
• внесение изменений в методику работы с учётом полученных результатов.

8. Развитие и совершенствование навыков работы с нейросетями:

• постоянное обновление знаний и навыков в области нейросетей;
• участие в семинарах, конференциях и других мероприятиях по теме;
• обмен опытом с коллегами и специалистами в области искусственного интеллекта.

Из приведенных материалов видно, что технологии нейросетей могут играть важную роль в процессе обучения и методике преподавания любой дисциплины. Большое количество программ способны улучшить заинтересованность учащихся в предмете, а также повысить уровень знаний по определённым темам. При правильном использовании ИНС эффективность обучения по любым предметам возрастет.

В заключение можно сказать, что внедрение нейросетей в образовательный процесс требует тщательного планирования и подготовки. Необходимо провести исследования, оценить эффективность и безопасность такого подхода, а также учесть возможные риски и ограничения. Только после этого можно приступать к внедрению нейросетей в обучение.

Также важно понимать, что нейросети не являются универсальным решением всех проблем в образовании. Они могут быть полезны в определённых ситуациях, но не заменят полностью традиционные методы обучения.

 

Список источников литературы

1. Филатова О. Н., Булаева М. Н. «Применение нейросетей в профессиональном образовании» // Проблемы современного педагогического образования. 2022. №77-3. URL: cyberleninka.ru. 

2. Хабибуллин И. Р., Азовцева О. В., Гареев А. Д. «Актуальность использования нейросетей в образовательных целях» // Молодой учёный. 2023. №13 (460). С. 176–178. URL: moluch.ru. 

3. Старовойт А. Н., Черпакова Н. А. «Использование нейронных сетей в общеобразовательных организациях для повышения качества обучения» // Информация и образование: границы коммуникаций. 2023. №15 (23). С. 169–170. 

Изображение от Freepik