ВВЕДЕНИЕ 3
1 ПРЕДМЕТНАЯ ОБЛАСТЬ 7
1.1 Сопровождение образовательной деятельности 7
1.2 Возможности информационных технологий для образовательной
деятельности 15
1.3 История применения чат-ботов 27
2 ФОРМАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА СОПРОВОЖДЕНИЯ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 34
2.1 Моделирование процесса сопровождения образовательной деятельности 34
2.2 Моделирование процесса сопровождения образовательной деятельности
с использованием технологии чат-бот 36
2.3 Анализ программного обеспечения для создания и функционирования
чат-ботов 40
3 РЕАЛИЗАЦИЯ ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРОЦЕССЕ
СОПРОВОЖДЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 48
3.1 Пример использования чат-бота 48
3.2 Методическое сопровождение с применением технологии чат-бот 50
3.3 Контрольный пример использования технологии чат-бот в
образовательной деятельности 52
3.4 Оценка эффективности предлагаемого решения 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
Библиографический список
Одним из приоритетных направлений ИТ-технологий на сегодняшний день являются технологии чат-бот. Чат-ботов можно использовать для развлечения, простого общения, также чат-бот может выполнять информационную функцию, например, сообщать собеседнику курс валют, расписание запланированных мероприятий, погоду. Используя чат-ботов, можно решить бизнес-задачу информационной поддержки клиентов, в таком случае чат-бот будет отвечать на часто задаваемые вопросы.
Программа чат-бот для интернет-коммуникации основывается на таких современных технологиях, как искусственный интеллект и нейронные сети, это позволяет коммуникативные способности чат-ботов приблизить к человеческому общению и решать с их помощью различные задачи.
Само определение чат-бот произошло от двух английских слов: to chat - непринужденный разговор в Интернете, bot - (robot) робот, из чего следует, что это роботы, предназначенные для осуществления коммуникаций с пользователями в Интернете. Также данные программы называют виртуальными собеседниками или программами-собеседниками, все эти понятия синонимичны.
В настоящее время в литературе представлены различные определения чат-ботов, но их анализ показывает, что они имеют много общего, это говорит о том, что присутствует четкое понимание данной технологии среди исследователей.
Чат-боты стали использоваться все в большем количестве различных сфер для решения задач, в первую очередь, связанных с осуществлением коммуникаций или выполнения простых операций в информационном пространстве, это и указывает на актуальность исследования.
Из-за быстрого роста научно-технического прогресса возникает объективная необходимость совершенствования учебного процесса. Обучение с использованием современных программных и аппаратных средств выводят учебный процесс на более высокую ступень развития.
Степень изученности обозначенной проблемы пока что находится на низком уровне, это обусловлено новизной массового использования чат- ботов. В зарубежной и, особенно, русской научной литературе только начинают появляться публикации на данную тематику, как правило в большей степени рассматриваются технические аспекты создания и использования чат-ботов.
Объект исследования - образовательный процесс.
Предмет исследования - современные инструменты сопровождения образовательной деятельности.
Цель данной работы - внедрение технологии чат-бот в образовательный процесс для повышения вовлеченности его участников в образовательную деятельность.
Задачи:
• Провести исследование библиографических источников по вопросу сопровождения образовательной деятельности;
• Провести исследование возможностей информационных
технологий для образовательной деятельности;
• Сделать аналитический обзор библиографических источников по вопросам применения чат-ботов в образовании;
• Проанализировать программное обеспечение для создания и функционирования чат-ботов;
• Построить общую и формализованную модели образовательного процесса;
• Построить модель образовательной деятельности с использованием технологии чат-бот;
• Разработать методическое сопровождение образовательной деятельности с использованием технологии чат-бот;
• Провести оценку эффективности предлагаемого решения.
Научная новизна:
1) применен метод анализа иерархий для определения возможностей используемых в образовательной деятельности информационных технологий;
2) применен метод анализа иерархий для отбора программного обеспечения для образовательной деятельности;
3) разработана формализованная модель образовательного процесса.
Положения, выносимые на защиту:
1) Результаты анализа о необходимости использования
информационных технологий в образовательной деятельности.
2) Результаты сравнительного анализа инструментов создания чат- ботов.
3) Разработанная формализованная модель образовательного процесса.
4) Усовершенствованная методика сопровождения образовательной деятельности.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трех разделов, заключения и библиографического списка.
Во введении указываются объект и предмет исследования, обосновывается его актуальность, формулируются цели, задачи и научная новизна работы, определяются положения, выносимые на защиту.
В первом разделе дается характеристика видов сопровождения образовательной деятельности, описываются возможности использования современных информационных технологий в образовании.
Во втором разделе говорится о формализации процесса сопровождения образовательной деятельности, анализируется программное обеспечение для создания и функционирования чат-ботов. Здесь представлены и охарактеризованы различные модели образовательного процесса.
В третьем разделе предлагается методическое сопровождение образовательной деятельности с использованием технологии чат-бот, приводится пример использования данной технологии и проводится оценка эффективности предлагаемого решения.
В заключении подводятся итоги предпринятого исследования.
Пояснительная записка состоит из 74 страниц, 13 рисунков, 16 таблиц и 1 формулы
Современная социально-экономическая обстановка в государстве и в существующей системе образования такова, что традиционные формы получения образования и модели обучения уже не могут полностью удовлетворить потребностям в сфере образовательных услуг. Одной из важнейших задач образования в нынешних условиях является формирование у обучающихся навыков самообучения и мгновенного анализа поступивших сведений; компетенций, которые позволяют выдвигать научные гипотезы и организовывать экспериментальное исследование по их проверке. Решение этой задачи не представляется возможным без широкого использования новых информационных технологий.
Информационная технология - это комплекс программно-технических средств, методов, производственных процессов, сформированных в технологическую систему, обеспечивающую обработку, сбор, хранение, распределение и визуализацию информации с целью ускорения процесса пользования информационными ресурсами [29].
В свою очередь, одним из приоритетных направлений ИТ-технологий сегодня являются технологии чат-бот. Широкое использование чат-ботов обусловлено тем, что общение с ними не только интересно и необычно, но еще и полезно, а работа с чат-ботами для конечного пользователя не требует дополнительных навыков и знаний, интуитивно понятна и практически не отличается от общения с живым человеком.
Ставя целью работы внедрение технологии чат-бот в образовательный процесс для повышения вовлеченности его участников в образовательную деятельность, провели исследование библиографических источников по вопросу сопровождения образовательной деятельности, а также исследование возможностей информационных технологий для образовательной деятельности; сделали аналитический обзор библиографических источников по вопросам применения чат-ботов в образовании; проанализировали программное обеспечение для создания и функционирования чат-ботов; построили общую и формализованную модели образовательного процесса и модель с использованием технологии чат-бот; рассмотрели пример использования технологии чат-бот в образовательной деятельности и провели оценку эффективности предлагаемого решения.
В ходе исследования было установлено, что основными принципами информационно-технологического сопровождения образовательного процесса являются непрерывность и мультидисциплинарность сопровождения, а само использование информационных технологий в учебном процессе основывается на таких принципах, как принцип гуманистичности обучения; принцип педагогической целесообразности; принцип обеспечения безопасности информации; принцип приоритетности педагогического подхода при проектировании электронных образовательных продуктов; принцип мобильности, вариативности обучения; принцип интеграции в традиционную систему образования.
Необходимо отметить, что внедрение средств новых информационных технологий в систему образования позволяет, во-первых, совершенствовать механизмы управления системой образования на основе использования автоматизированных банков данных научно-педагогической информации, информационно-методических материалов, а также коммуникационных сетей; во-вторых, совершенствовать методологию и стратегию отбора содержания, методов и организационных форм обучения, соответствующих задачам развития личности обучаемого в современных условиях информатизации общества; в-третьих, создавать методические системы обучения, ориентированные на развитие интеллектуального потенциала обучаемого, на формирование умений самостоятельно приобретать знания, осуществлять информационно-учебную, экспериментально¬
исследовательскую деятельность, разнообразные виды самостоятельной деятельности по обработке информации; в-четвертых, создавать и контролирующие и оценивающие системы.
Для того, чтобы составить группу наиболее оптимальных информационных технологий, сопровождающих образовательную деятельность, проанализировали их имеющиеся классификации. В качестве сравнительного метода был выбран метод анализа иерархий, а критериями стали надёжность, простота эксплуатации, трудность освоения, повышение производительности, функциональная мощность. В качестве вектора приоритетов для каждого уровня иерархии принят нормализованный главный собственный вектор матрицы попарных сравнений. Для расчета этих векторов используется приближенный метод оценки через средние геометрические. Общий вектор приоритетов взаимного влияния альтернатив и критериев на общую цель равен произведению матрицы компонент нормированных векторов приоритетов альтернатив первого снизу уровня и нормированного вектора приоритета критериев второго уровня. Умножение производится по правилам умножения матрицы на вектор.
Сравнив такие альтернативы, как компьютерное программированное обучение (CAI); изучение с помощью компьютера (CAL); изучение на базе компьютера (CBL); обучение на базе компьютера (CBT); оценивание с помощью компьютера (CAA); компьютерные коммуникации (CMC), пришли к выводу, что оптимальной информационной технологией для образовательной деятельности является изучение с помощью компьютера.
В этой связи необходимо отметить, что чат-бот представляет из себя специальную программу, которая имитирует общение человека и выступает в роли виртуальных собеседников в интернет-общении.
Проанализировав программное обеспечение для создания и функционирования чат-ботов, выяснили, что в зависимости от того, как запрограммированы конкретные боты, их можно разделить на две большие группы: работающие по заранее заготовленным командам и обучающиеся. В свою очередь, по особенностям и назначениям чат-боты подразделяются на следующие группы: служба поддержки; консультант на сайте; виртуальный помощник; менеджер; болтун.
Для того, чтобы лучше понять, какое программное обеспечение является оптимальным для разработки чат-бота, используемого в образовательном процессе, было проведено сравнение методом анализа иерархий. В качестве альтернатив взяты программы Flow XO; MEOKAY; Api.ai; ChatFuel; Recast AI; Botkit. В результате сравнения выяснили, что наиболее оптимальной программой является Recast AI.
Если исходить из того, что весь образовательный процесс можно представить как систему, то основными системообразующими элементами процесса обучения выступают цель обучения, деятельность учителя, деятельность учащегося и результат, а переменными составляющими этого процесса будут средства обучения, которые включают в себя содержание учебного материала, методы обучения, средства обучения, организационные формы обучения. Связь и взаимообусловленность средств обучения как переменных компонентов с постоянными смыслообразующими компонентами зависят от цели обучения и его конечного результата. Связующим началом функционирующего единства всех компонентов системы являются преподавание и учение. В результате исследования установлено, что при использовании модели образовательного процесса с применением технологии чат-бот перечень средств обучения значительно сокращается. Чат-боты, являясь и элементом содержания учебного материала, и средством обучения, вытесняют соответствующие переменные, тем самым упрощая систему и делая её более функциональной одновременно, хотя пока не могут полностью возложить на себя функции методов обучения, но способны взять на себя лишь их часть. В качестве примера использования чат-ботов в образовательном процессе охарактеризован бот «Вася», который учит английскому языку.
Говоря о перспективах внедрения технологии чат-бот в образовательную деятельность, провели оценку эффективности данного действия. Используя сравнительный анализ, сопоставили приоритет выбора информационных технологий обучающимися в процессе решения учебных задач. Для этого на основе опроса участников учебного процесса сопоставили имеющуюся на сегодняшний день ситуацию и ситуацию, в которой будет участвовать технология чат-бот. В результате анкетирования, удалось выяснить, что большинство участников опроса считают возможным использование данной технологии в образовательном процессе, а часть из них уже сейчас из списка предложенных для образовательной деятельности информационных технологий отдает предпочтение чат-ботам. Таким образом, результаты исследования позволяют говорить о том, что внедрение технологии чат-бот в образовательный процесс способствует повышению степени вовлеченности его участников в образовательную деятельность.
1. Башмаков А.И., Старых В.А. Систематизация информационных ресурсов для сферы образования: классификация и метаданные / А.И. Башмаков, В.А. Старых. - М., 2003. - 384 с.
2. Беспалько В.П. Программированное обучение: Дидактические основы / В.П. Беспалько. - М.: Высшая школа, 1970. - 300 с.
3. Беспалько В.П. Слагаемые педагогической технологии / В.П. Беспалько. - М.: Педагогика, 1989. - 190 с.
4. Беспалько В.П. Образование и обучение с участием компьютеров (педагогика третьего тысячелетия) / В.П. Беспалько. - М.: МПСИ, 2002. - 352 с.
5. Бешенков С.А. Моделирование и формализация / С.А. Бешенков, Е.А. Ракитина. - М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002. - 336 с.
6. Боголюбов В.И. Педагогическая технология: эволюция понятия / В.И. Боголюбов // Педагогика. - 1991. - № 9. - С. 123-127.
7. Бочкин А.И. Методика преподавания информатики / А.И. Бочкин. - Минск: Выш. Шк., 1998. - 431 с.
8. Бочкова Р.В., Лунина Т.П., Сафонов В.И. Компьютерные технологии в профессиональной деятельности работника образования: Учеб. пособие / Р.В. Бочкова, Т.П. Лунина, В.И. Сафонов. - Саранск, 2008. - 297 с.
9. Брусницова Т.Н. О психолого-педагогических принципах компьютерной системы обучения / Т.Н. Брусницова // Вопросы психологии. - 1996. - № 6. - С. 164-172.
10. Вебинары: что нас ждет на рынке обучения/ Управление человеческим потенциалом. - 2011 - №1
11. Вифлеемский А.Б., Лозицкий И.Г. Персональные данные и информационные технологии в образовании / А.Б. Вифлеемский, И.Г. Лозицкий. - Смоленск: Сервис-Пресс, 2010. - 131 с.
12. Воронкова О.Б. Информационные технологии в образовании:
Интерактивные методы / О.Б. Воронкова. - М.: Феникс, 2010. - 314 с.
13. Гозман Л.Я., Шестопал Е.Б. / Дистанционное обучение на пороге XXI века. Ростов - на - Дону: Мысль, 2013. - 368 с.
14. Гершунский Б.С. Компьютеризация в сфере образования: проблемы и перспективы / Б.С. Гершунский. - М.: Педагогика, 1987. - 264 с.
15. Гурьев С.В. Использование компьютера как инструмента образовательного процесса / С.В. Гурьев. - М.: Просвещение, 2007. - 234 с.
16. Захарова И.Г. / Информационные технологии в образовании: учебное пособие / И.Г. Захарова. - М.: Академия, 2010. - 192 с.
17. Зильберман Н.Н. Технологии виртуальных собеседников и формы речевого взаимодействия // Гуманитарная информатика. - 2009. - № 5. - С. 80-85.
18. Иванова Е.Г. Интеллектуальные диалоговые интерфейсы в системах электронной коммерции // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2007. - № 2. - С. 42-52.
19. Иванов А.Д. Чат-боты в Telegram и в контакте как новый канал распространения новостей // Вестник Волжского университета им. В. Н. Татищева, Том 1, № 3, 2016 г., С. 126-132.
20. Информатика и ИКТ: Методическое пособие для учителей. Часть 2. Программное обеспечение информационных технологий / Под ред. Н.В. Макаровой. - СПб.: Питер, 2009. - 208 с.
21. Киселев Г.М. Информационные технологии в педагогическом образовании: Учебник / Г.М. Киселев, Р.В. Бочкова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2014. - 304 с.
22. Кларин М.В. / Инновации в обучении. Метафоры и модели / М.В. Кларин. - М.: Наука, 2012. - 398 с.
23. Ключарев Г.А. Образование взрослых и демократия в информационном российском обществе / Г.А. Ключарев // Россия - 2001: Новые тенденции политического, экономического и социального развития. - М., 2002. - С. 188-194.
24. Кузнецов В.В. Перспективы развития чат-ботов // Успехи современной науки. - 2016. - № 12. - С. 16-19.
25. Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И. Технические средства информатизации: Учебник / Н.В. Максимов, Т.Л. Партыка, И.И. Попов. - М.: Форум, 2013. - 576 с.
26. Машбиц Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации / Е.И. Машбиц. - М.: Педагогика, 1988. - 192 с.
27. Панюкова С.В. Использование информационных и коммуникационных технологий в образовании / С.В. Панюкова. - М.: Академия, 2010. - 224 с.
28. Панюкова С.В. Информационные и коммуникационные технологии в личностно ориентированном обучении / С.В. Панюкова. - М.: ИОСО РАО, 1998. - 120 с.
29. Пидкасистый П.И. Тыщенко О.Б. / Компьютерные технологии в системе дистанционного обучения / Педагогика. - 2015. - №5. - С. 7-12.
30. Полат Е.С. / Новые педагогические и информационные технологии в системе образования. - Москва: Академия, 2013. - 268 с.
31. Психолого-педагогическое консультирование и сопровождение развития
ребенка / под ред. М.Л. Шипицыной. - М.: Гуманит. изд. центр
«ВЛАДОС», 2003. - 528 с.
32. Роберт И.В. Экспертно-аналитическая оценка качества программных средств учебного назначения / И.А. Роберт // Педагогическая информатика. - 1993. - № 1. - С. 54-62.
33. Роберт И.В. Распределенное изучение информационных и коммуникационных технологий в общеобразовательных предметах / И.А. Роберт // Информатика и образование. - 2001. - № 5. - С. 12-16.
34. Роберт И.В. Теория и методика информатизации образования (психолого-педагогический и технологический аспекты) / И.А. Роберт. - М.: ИИО РАО, 2014. - 400 с.
35. Роберт И.В., Панюкова С.В., Кузнецова А.А., Кравцова А.Ю. Информационные и коммуникационные технологии в образовании / И.В. Роберт, С.В. Панюкова, А.Ю. Кравцова. - М.: Дрофа, 2008. - 312 с.
36. Романова К.Е. Научные истоки педагогического мастерства / К.Е. Романова // Школа будущего. - 2009. - № 1. - С. 59-67.
37. Румянцева Е.Л., Слюсарь В.В. Информационные технологии: Учеб. пособие / Е.Л. Румянцева, В.В. Слюсарь. - М.: ИД “Форум”, 2013. - 256 с.
38. Сайков Б.П. Организация информационного пространства образовательного учреждения / Б.П. Сайков. - М.: БИНОМ, 2008. - 406 с.
39. Селевко Г.К. Педагогические технологии на основе информационно- коммуникативных средств / Г.К. Селевко. - М.: Школьные технологии НИИ, 2009. - 224 с.
40. Сластенин В.А., Исаев И.Ф., Мищенко А.И., Шиянов Е.Н. / Педагогика: Учебное пособие для студентов педагогических учебных заведений. - 4-е изд. - М.: Школьная Пресса, 2010. - 512 с.
41. Смыслова Л.В. Чат-бот как современное средство интернет- коммуникаций // Молодой ученый. - 2018. - №9. - С. 36-39.
42. Советов Б.Я., Цехановский В.В. Информационные технологии / Б.Я. Советов, В.В. Цехановский. - М.: Высшая школа, 2018. - 327 с.
43. Трайнев В.А., Теплышев В.Ю., Трайнев И.В. Новые информационные коммуникационные технологии в образовании / В.А. Трайнев, В.Ю. Теплышев, И.В. Трайнев. - М.: ИТК “Дашков и К°”, 2013. - 319 с.
44. Урсул А.Д. Информатизация общества (Введение в социальную информатику): Учеб. пособие / А.Д. Урсул. - М., 1990. - 190 с.
45. Усенков Д.Ю. Школьная доска обретает “разум” / Д.Ю. Усенков // Информатика и образование. - 2005. - № 12. - С. 96-107.
46. Федотова Е.Л., Федотов А.А. Информационные технологии в науке и образовании / Е.Л. Федотова, А.А. Федотов. - М.: Форум, Инфра-М, 2010. - 336 с.
47. Хеннер Е.К. Формирование ИКТ-компетентности учащихся и преподавателей в системе непрерывного образования / Е.К. Хеннер. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. - 416 с.
48. Хуторской А.В. / Современная дидактика: Учебник для вузов. Серия "Учебник нового века", Изд. "Питер", Санкт-Петербург. - 2011, 544с.
49. Цветкова М.С. Модели непрерывного информационного образования / М.С. Цветкова. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. - 185 с.
50. Чивилёв А.А. Межличностная коммуникация с виртуальными собеседниками в пространстве современной культуры // Культурология и искусствоведение: материалы II Междунар. науч. конф. - Казань: Бук, 2016. - С. 10-13.
51.Чистяков В.А. Понятие «информационно-образовательные технологии» и их классификация по способу взаимодействия учащихся с информационно-компьютерными средствами / В.А. Чистяков // Научный журнал КубГАУ. - 2014. - № 97(03). - С. 1-11.
52. Шауар Б. и Этвел Э. Сравнение между системами ALICE и Elizabeth chatbot. - Университет Лидса, исследовательский отчет школы вычислительных систем 2002.19, 2002.
53. Шауар Б. и Этвел Э. Chatbots: они действительно полезны? // Форум LDV. - 2007. - Т. 22. - №. 1. - С. 29-49.