Інтеграція штучного інтелекту в інженерну освіту: аналіз та перспективи
DOI:
https://doi.org/10.37142/2076-2151/2025-1(54)234Ключові слова:
штучний інтелект, інженерна освіта, інноваційні методи викладання, інноваційні методи навчання, персоналізоване навчання, адаптивні системи, інтелектуальні системи, генеративний ШІ, аналіз, перспективи.Анотація
Подлєсний С. В., Єрьомін М. В. Інтеграція штучного інтелекту в інженерну освіту: аналіз та перспективи
У статті наведено огляд наукових публікацій за останні роки, присвячених всебічному дослідженню інтеграції штучного інтелекту (ШІ) у сферу інженерної освіти. Детально розглянуті інноваційні методи викладання та навчання, що активно використовують потенціал ШІ, такі як створення персоналізованих траєкторій навчання, застосування інтелектуальних навчальних систем для адаптивної взаємодії, використання симуляцій та віртуальних середовищ для практичного досвіду, впровадження гейміфікації для підвищення залученості та автоматизована оцінка для ефективної Ретельно проаналізовані інноваційні методи навчання, які значно удосконалилися завдяки інтеграції ШІ, включаючи розвиток самостійного та автономного навчання, розширення можливостей спільного навчання, застосування інтерактивних симуляцій та віртуальної реальності для глибокого занурення, надання персоналізованого зворотного зв'язку та керівництва, а також інтеграцію до навчального процесу. Наведено поглиблений аналіз поточного стану інтеграції ШІ в інженерну освіту, що охоплює рівні фактичного впровадження різних інструментів ШІ, основний акцент на конкретних передових технологіях, різноманітні галузі застосування ШІ в освітньому процесі та сприйняття як викладачів, так і студентів щодо переваг та потенційних проблем. Докладно висвітлено перспективи та прогнози подальшого розвитку ШІ в інженерній освіті, включаючи очікуване поширення гібридних моделей навчання, подальше поглиблення персоналізації освітніх програм, зростаючу увагу до етичних аспектів та відповідального використання ШІ, а також необхідність розвитку нових компетенцій у викладачів та студентів. Виявлено ключові тенденції та багатообіцяючі напрями подальших досліджень у цій галузі, а також докладно розглянуто основні проблеми та потенційні перешкоди, які можуть виникнути на шляху успішної інтеграції ШІ до інженерної освіти.
Посилання
Zawacki-Richter, O., Marín, V. I., Bond, M., & Gouverneur, F. (2019). Systematic review of research on artificial intelligence applications in higher education – where are the educators? International Journal of Educational Technology in Higher Education, 16(1), 1-27.
Holmes, W., Bialik, M., Fadel, C., (2019). Artificial Intelligence in Education. Center for Curriculum Redesign. Boston. 243 p.
Journal of Engineering Education. URL: https://www.asee.org/publications/journals/jee
IEEE Transactions on Education. URL: https://ieeexplore.ieee.org/xpl/RecentIssue.jsp?punumber=13
Computers & Education. URL: https://www.sciencedirect.com/journal/computers-and-education
International Journal of Engineering Education. URL: https://www.ijee.ie/
Advances in Engineering Education. URL: https://advances.asee.org/
European Journal of Engineering Education. URL: https://advances.asee.org/
Journal of Artificial Intelligence Research. URL: https://www.jair.org/
IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. URL: https://ieeexplore.ieee.org/xpl/RecentIssue.jsp?punumber=34
Journal of Machine Learning Research. – URL: https://www.jmlr.org/
IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems. URL: https://ieeexplore.ieee.org/xpl/RecentIssue.jsp?punumber=5962385
IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems. URL: https://ieeexplore.ieee.org/xpl/RecentIssue.jsp?punumber=5962385
VanLehn, K. (2011). The relative effectiveness of human tutoring, intelligent tutoring systems, and other tutoring systems. Instructional science, 39, 197-221.
Roll, I., & Wylie, R. (2016). Evolution and revolution in artificial intelligence in education. British Journal of Educational Technology, 47(4), 582-599.
Radianti, J., Majchrzak, A., Fromm, J., & Wohlgenannt, I. (2020). A systematic review of immersive virtual reality applications for higher education: Design elements, lessons learned, and research agenda. Computers & Education, 147, 103778.
Dichev, C., & Dicheva, D. (2017). Gamifying education: what makes a game-like experience engaging?. Educational Technology & Society, 20(3), 1-11.
Winkler, R., & Söllner, M. (2018). Chatbots in higher education: Applications and perspectives. International Conference on Wirtschaftsinformatik, 124-138.
Shermis, M. D., & Hamner, B. B. (Eds.). (2012). Automated essay scoring: A crossdisciplinary perspective. Routledge. – URL: https://www.routledge.com/Automated-Essay-Scoring-A-Cross-disciplinary-Perspective/Shermis-Burstein/p/book/9781138964211?srsltid=AfmBOopT68yGiiqOPuzOF8OfSixkiDB2XpdZaiEW8ZBG3HveIPf2zH5m
Bozkurt, A., Jung, I., Xiao, J., Vladimirschi, V., Schuwer, R., Egorov, G., ... & Pardo, A. (2020). A global outlook to the interruption of education due to COVID-19 Pandemic: navigating in a time of uncertainty and crisis. Asian Journal of Distance Education, 15(1), 1-126.
Chen, G. M. (2017). Theorizing intercultural communication competence: A dialogical approach. International Journal of Intercultural Relations, 60, 1-11.
Radianti, J., Majchrzak, A., Fromm, J., & Wohlgenannt, I. (2020). A systematic review of immersive virtual reality applications for higher education: Design elements, lessons learned, and research agenda. Computers & Education, 147, 103778. – URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360131519303276
Holstein, K., McLaren, B. M., & Aleven, V. (2018). Intelligent tutors as teachers’ aides: Exploring student model transparency for teacher feedback to students. International Journal of Artificial Intelligence in Education, 28, 1-30.
Popenici, S. A., & Kerr, S. (2017). Exploring the disruptive impact of artificial intelligence on teaching and learning in higher education. Research and Practice in Technology Enhanced Learning, 12(1), 1-13.