Роботы (пока) не смогут заменить учителей

Японский робот Pepper, созданный на основе технологий робота Lexi, используется не только в школе в качестве обучающего механизма, но также и в роли консультанта и менеджера в гостиницах и предприятиях торговли. © Keystone / Urs Flueeler

Cмогут ли роботизированные технологии брать на себя, целиком или частично, преподавательские функции, причем как в формате заочного обучения, так и на очных занятиях в классах и аудиториях? Эксперты видят в этих технологиях значительный потенциал, но одновременно опасаются, что роботы станут «человеческими, слишком человеческими».

Русскоязычную версию подготовила Людмила Клот.

«Привет всем, я — Лекси». Такими словами антропоморфный робот приветствует студентов в аудитории Университета города Санкт-Галлен. Лекционный зал переполнен, что и понятно: когда еще выпадет возможность пообщаться с настоящим андроидом!

А началось все еще в доковидном 2019 году, когда Сабина Зойферт (Sabine SeufertВнешняя ссылка), профессор, курирующий в Университете сферу образовательных инноваций, впервые на экспериментальной основе использовала такого робота для подготовки к лекционным занятиям. 

Оснащенная искусственным интеллектом модель «Лекси» уже тогда была в состоянии выполнять самые простые вспомогательные функции. В настоящее время Университет пытается понять, как такого рода технологии можно было бы использовать в будущем. А вот робот «Тимио» (ThymioВнешняя ссылка) на человека совсем даже не похож.

Тем не менее, он способен как сам учиться, так и обучать других. Дети по всей Швейцарии уже сейчас пользуются этим мини-роботом, для того чтобы научиться азам программирования. Результаты своих первых шагов в этой сложной сфере они могут увидеть сразу же, например, в формате рисунка, который робот-малыш на носит на бумагу согласно предварительно «написанной» для него «программе».

Такие роботы, как Lexi и Thymio, являются авангардом цифровой революции в области среднего, среднего специального и высшего образования Швейцарии. Пандемия и вынужденный переход на дистанционные формы обучения значительно ускорили такого рода технологические изменения. Ясно, что тут заложен огромный потенциал. Но какова его природа и каковы перспективы?

Смогут ли образовательные роботы стать методом и форматом преодоления «цифрового разрыва» в обществе и создания равных образовательных возможностей? Или же школы и университеты все-таки пока еще не готовы к массовому внедрению образовательных роботизированных программ и механизмов?

Швейцария уже достаточно далеко продвинулась в теоретической разработке таких систем, считает Франческо Мондада (Francesco MondadaВнешняя ссылка), профессор Швейцарской Высшей технологической школы в Лозанне (EPFL), где он возглавляет Центр проблем методологии и методики образовательных процессов (Center for Learning Sciences LEARN). Что же касается практического применения такого рода техники, то тут Швейцария отнюдь не является мировым лидером. 

По оценкам Сабины Зойферт, реально использовать роботов в качестве интегрального элемента образовательного процесса в Конфедерации будут готовы в лучшем случае только лет через 10-15, и то, прежде всего, сфере дистанционного или заочного обучения. Сабина Зойферт говорит, что она может себе представить активное задействование с образовательными целями так называемых «интеллектуальных чат-ботов», электронных «консультантов-собеседников». Банки и страховые компании давно уже используют их на своих сайтах. 

Такой чат-бот может поддерживать взаимодействие с учащимися онлайн, отвечая на какие-то «часто задаваемые вопросы», что, разумеется, не требует физического присутствия лектора. Сабина Зойферт убеждена, что такие технологии могут брать на себя функции репетиторов, особенно в области изучения иностранных языков.

И это тоже понятно: такого рода обучение базируется как раз на постоянном повторении, нежели на ведении глубоких бесед на сложные темы. И в этом смысле чат-боты могли бы разгрузить учителей средних школ, «которые сегодня испытывают большие сложности и стресс, будучи вынужденными обучать классы численностью от 20 до 25 учеников».

Многие школы еще не готовы

«Роботы способны взломать традиционную образовательную и преподавательскую структуру, базирующуюся на «фронтальном обучении», снова пробудив у школьников значительный интерес к учебе. Роботы могут стать источниками новой динамики», — убежден Франческо Мондада. Однако, по его словам, другие страны опять же значительно дальше продвинулись в этой области там, где речь идет о практике. Франция, например, уже в течение многих лет упоминает роботов в профильных учебниках в качестве «типа инструментов с числовым программным управлением». 

Информатика и основы программирования является там уже обязательным предметом, пусть даже не все школы пока могут позволить себе иметь собственного робота в классе. «В Швейцарии мы сейчас только начинаем вводить такого рода роботизированные инструменты с ЧПУ в некоторые учебные программы. Но в большинстве случаев а учебниках робототехника в качестве обычного инструмента у нас пока не используется. 

Часто школы в Швейцарии вообще не могут использовать таких роботов из-за слабого беспроводного интернета, или из-за того, что у учителей тут даже собственных компьютеров нет», — сетует Ф. Мондада. Исправить ситуацию призвана Digitalswitzerland, общенациональная межотраслевая инициатива, направленная на укрепление Швейцарии в качестве мирового центра цифровых инноваций.

Вычислительное мышление и проблемы методологии обучения

Ее авторы также признают наличие в Швейцарии «в сфере вычислительного мышления нереализованного потенциала, пусть даже средние и средние специальные школы уже добились больших успехов в плане внедрения обучающих роботизированных систем в структуру образовательного процесса». Напомним, что вычислительное мышление – это мыслительные процессы, участвующие в постановке проблем и в представлении их решения в форме, которая может быть эффективно реализована с помощью человека или компьютера. 

Важная характеристика вычислительного мышления – итерационный процесс, основанный на трех этапах: абстракция (формулировка проблемы), автоматизация (представление о том, как могло бы выглядеть решение проблемы), анализ (исполнение и оценка полученного решения). Фокусировка на этих этапах пока еще не внедрена окончательно в швейцарскую методику преподавания основ информатики – и не только.

Швейцарский робот Thymio способен облегчить детям и взрослым освоение основ робототехники и информатики. Keystone / Jean-christophe Bott

«Проблема также заключается в цифровом разрыве между общественными группами и поколениями. Далеко не все еще семьи в Швейцарии оснащены всеми необходимыми (или хотя бы достаточными) технологиями» для совершения решительного цифрового рывка в методика обучения, — пишет организация Digitalswitzerland в ответ на запрос нашего портала.

Не случайно, что в мировом рейтинге цифровой и компьютерной конкурентоспособности, выпускаемом лозаннским «Международным институтом менеджмента и развития» (International Institute for Management Development IMD) Швейцария в 2020 году опустилась с 5-го места на 6-е. 

При этом по уровню общих знаний (включает в себя качество среднего образования и профессиональной подготовки) она занимает в рейтинге 3-е место. В целях повышения конкурентоспособности Швейцарии в области цифровых технологий в 2018 году DigitalswitzerlandВнешняя ссылка запустил Computational Thinking InitiativeВнешняя ссылка («Инициатива по внедрению вычислительного мышления»).

Робот Thymio как раз является участником этой инициативы. Цель состоит в том, чтобы способствовать развитию у учащихся по всей Швейцарии соответствующих «компетенций», лежащих теперь в качестве ключевого показателя эффективности в основе всего образовательного процесса в стране.

Как говорит С. Зойферт, кое-где Швейцария все-таки занимает лидирующее положение. В качестве примера такого лидерства она упоминает миниатюрных роботов серии Nao, которые «ходят» в школу вместо заболевшего ребенка, обеспечивая тому возможность как обычно общаться с классом. «Это очень успешный проект, который доказывает, что образовательные роботы действительно могут вносить огромный вклад (в процесс модернизации методик обучения)», — говорит она.

Не просто игра

Как говорит Франческо Мондада, основной вызов сейчас также состоит в том, чтобы «на деле показать учителям и ученикам: робот не есть игрушка, но элемент технического оснащения образовательного процесса, такой же, как видеопроектор или грифельная доска на стене. Сейчас пока с роботами в школах просто играют, вместо того, чтобы использовать их в качестве инструмента познания и заучивания базовых понятий. 

Робот будет эффективен в учебе только тогда, когда методисты и учителя, а потом и ученики, поймут, какой потенциал заложен в такого рода технологиях». Именно с этой целью Ф. Мондада и разработал мини-робот Thymio. Он очень легко программируется и может стать для детей проводником в мир робототехники, информатики и программирования. Сверхзадача – помочь ученикам закладывать у себя в сознании основы как раз столь пока дефицитного «вычислительного мышления». 

Робот Nao – аватар искусственного разума, интерфейс между человеком и прикладной технологией. Keystone / Laurent Gillieron

Только осознав и усвоив этот методологический поворот, учителя смогут использовать роботов для того, чтобы мотивировать и заинтересовать детей учебой». Однако между чисто научной методологической сферой и практическими методиками преподавания и обучения все еще существует довольно большой разрыв. «Центр LEARN при EPFL как раз стремится охватить весь спектр, от науки до практики, и закрыть эту брешь», — говорит Ф. Мондада.

Заключить брак с роботом?

Определенную опасность эксперты видят в возникновении у детей слишком сильных эмоциональных связей с антропоморфными моделями вспомогательной обучающей робототехники. Но робот – человек настолько, насколько сам человек очеловечивает машину. Об этом, собственно, и идет речь в знаменитой фантастической дилогии «Бегущий по лезвию».

Как говорит Ф. Мондада, в США военнослужащие уже готовы спасать роботов ценой собственной или чужой жизни, а как отмечает Сабине Зойферт, в Японии некоторые уже даже вступают с роботами в брак. Она выступает за приоритетное укрепление у учащихся компетенций, позволяющих трезво анализировать природу такого феномена, как робот, робототехника.

«Робот – не человек, пусть даже он и способен демонстрировать наличие у него человеческих эмоций и человеческих стандартов поведения. Тем не менее, в конечном итоге использование роботов в школе вполне перевешивает риск очеловечивания роботов учениками». Оба эксперта, однако, сходятся во мнении, что глобальный тренд явно сейчас идет в сторону опережающего развития самообучающихся систем на основе «искусственного интеллекта» (ИИ). 

Робот – это аватар искусственного разума, интерфейс между человеком и прикладной технологией. И роботы становятся все важнее. Куда заведет этот путь? С. Зойферт говорит, что, конечно же, пока роботы не смогут заменить собой людей-учителей, по крайней мере, в европейских странах. «Потому что только человек способен привить молодому поколению начатки по-настоящему творческого мышления, научить его радоваться успехам, достигнутым в области креативной деятельности. А вот какие-то рутинные вещи, монотонные практические упражнения – всё это вы спокойно можете доверить роботу».