Трансформируй это: как технологии меняют образование

Распознавание лиц

Профессор Сычуаньского университета в Чэнду Вэй Сяоюн отслеживает заинтересованность своих студентов благодаря распознаванию лиц. «Сканер» считывает эмоции молодых людей и создает для каждого из них диаграмму, по которой можно узнать, работает учащийся или, наоборот, скучает. Китайский преподаватель уверен, что эта технология позволяет выяснить, насколько аудитории интересен материал и способ его подачи. «Ее можно использовать для исследований в области образования, социальных наук и психологии», — говорит Вэй Сяоюн.

К слову, началось все с того, что Сяоюн постоянно забывал отмечать студентов на парах. Он решил автоматизировать этот процесс, используя распознавание лиц.

В России тоже ведутся исследовательские работы в этом направлении. 17-летний житель Екатеринбурга Денис Калинин решил использовать распознавание эмоций на фотографиях для создания новой социальной сети для увлеченных учебой детей. «Мне и моим друзьям было сложно найти информацию по олимпиадам и научным вопросам, которые нас волнуют. Поэтому родилась эта идея», — поделился Калинин с журналистами. Внедрить тестовую версию ресурса Калинин планирует в родной школе до конца года.

AR и VR-технологии

AR и VR-устройства только входят в повседневную жизнь и в образовательную сферу, но их потенциал очень велик. Технологии дополненной и виртуальной реальности способны сделать обучение действительно интерактивным. Надев очки Google Glass или шлем Oculus Rift, дети могут сделать то, что раньше казалось невозможным: допустим, совершить полет на Марс или поставить опасный химический опыт. В США уже начались первые эксперименты в этой области. Так, школа Washington Leadership Academy, недавно получившая грант от вдовы Стива Джобса в размере 10 миллионов долларов, планирует поставить обучение с помощью новых медиа на поток. По мнению преподавателей WLA, повсеместное внедрение AR и VR произойдет через пять лет. В учебном заведении уже сейчас собираются дать детям знания о том, как создавать виртуальные миры.

Кроме того, современные технологии — это отличный новый метод преподавания. Учитель физики из Мичигана Эндрю Ванден Хувел стал одним из первых пользователей Google Glass в феврале 2013 года. Он выиграл конкурс, в котором нужно было придумать, каким образом можно использовать это устройство. «С его помощью я бы смог изменить свои методы преподавания», — написал Хувел. В итоге Хувел провел первый урок с помощью Google Glass: он посетил Большой адронный коллайдер в Швейцарии и провел прямую трансляцию экскурсии своим ученикам, отвечая на их вопросы в режиме реального времени.

Нейроинтерфейсы

Пока нейроинтерфейсы используются в основном для развлечения, но теоретически их можно применять и в образовательных целях. Конечно, до обучения посредством нейроинтерфейсов «мозг — мозг» еще очень далеко, но первые шаги в этом направлении уже делаются.

Конкретные решения для образования можно найти, например, у NeuroSky — одного из самых известных в мире производителей нейроинтерфейсов. На образовательной конференции EdCrunch, прошедшей в НИТУ «МИСиС» в сентябре 2016 года, Джейк Чуанг, директор по продукту NeuroSky, продемонстрировал посетителям нейро-гарнитуру с ушками. Они могут реагировать на то, насколько внимательно ученик слушает преподавателя. По мнению Чуанга, эта технология способна сделать образовательный процесс интерактивным: учитель сможет следить, насколько классу интересна тема урока, и корректировать способы подачи информации.

Айтрекинг

Другая перспективная технология, которая делает образовательный процесс более интерактивным, — айтрекинг, или eye-tracking. Движения глаз способны многое рассказать о том, как человек воспринимает информацию, а также о том, что дается ему легче, а что — сложнее. Особенно перспективным выглядит использование технологии айтрекинга для дистанционного контроля, ведь с ее помощью можно понять, насколько честен экзаменуемый. Одна из таких разработок называется «Экзамус»: ее авторы утверждают, что программа способна определить, куда смотрит студент, а также оценить положение его головы и наличие посторонних лиц в кадре. Она также записывает видео тестирования, которое можно потом посмотреть для дополнительной оценки. Потенциал «Экзамуса» уже успели оценить в edX и «Открытом образовании».

Биометрические системы

В школах Великобритании, США и некоторых стран Азии биометрические системы успешно заменяют читательские билеты и пропуска, а также помогают расплачиваться за обеды в столовой. В России эта технология появилась недавно: идентификация по индивидуальному рисунку ладоней сейчас действует лишь в нескольких школах Московской области, Иваново, Чебоксар и Воронежской области. Проект «Ладошки» был реализован при поддержке Сбербанка. Планируется, что в ближайшем будущем географию его реализации значительно расширят: так, к концу осени этого года новым сервисом начнут пользоваться все школы Химок.

Роботы

Роботов можно использовать не только для развлечения: они также способны повысить эффективность обучения детей с ограниченными возможностями здоровья, став им помощниками. Собственное умное устройство придумали недавно в МГТУ имени Баумана. Студенты этого университета основали компанию Wicron и разработали Webot. Это устройство позволяет владельцу наблюдать за происходящим и общаться с окружающими удаленно. Его уже используют в нескольких российских школах и детских садах, расположенных во Владимирской области, в городе Радужном, а также в Астрахани и Москве. Webot пользуются ученики младших классов, которые передвигаются на колясках.

За рубежом роботов применяют для обучения детей с аутизмом, которые сталкиваются с трудностями, когда нужно выражать свои эмоции. Исследования показывают, что общение зачастую становится для таких ребят настоящим стрессом, так что психологи решили использовать в рамках терапии умные устройства. Одна из таких разработок называется TecO: этот робот снабжен гарнитурой, считывающей сигналы головного мозга и отправляющей их на компьютер, за которым сидят врачи и педагоги. Тестирования TecO показали, что прогресс при его использовании наблюдается уже через два месяца.

В некоторых иностранных учебных заведениях, к примеру, в школах Южной Кореи и Аляски, пошли еще дальше и сделали роботов учителями. Означает ли это, что когда-нибудь всех преподавателей заменят компьютеры? Вряд ли, полагает соосновательница Coursera Дафна Коллер. «Все мы — социальные животные, и нам нравится получать знания у людей. Только они способны создавать контент. Кроме того, им можно задать сложные вопросы, если вы что-то не поняли. И только человек способен вдохновить на то, чтобы изменить свою жизнь», — рассказала Коллер журналистам.

3D-устройства

В московских школах начнут активно внедрять современные технологии, как сообщил Сергей Собянин в интервью «Новой газете». Это произойдет в рамках мегапроекта, направленного на углубленную информатизацию образования. Он предполагает замену лабораторного оборудования, компьютеров и досок, а также создание электронных учебников и пособий.

Кроме того, в столичных учебных заведениях реализуется инициатива «Школа новых технологий», благодаря которой школы получают 3D-устройства: принтеры, ручки, очки и сканеры. Их применяют на уроках: к примеру, в центре образования № 1637 в районе Перово с помощью высокотехнологичных устройств детей обучают черчению и физике. Сначала они просто печатают то, что хотят, а в старших классах занятия приобретают характер профессиональной подготовки. А в школе № 185 на севере Москвы ребята пользуются высокими технологиями на уроках химии, физики, биологии и истории. Учащиеся работают над макетами химических соединений, черепа и скелета, космических кораблей и даже мини-статуями известных полководцев.

Что будет дальше

Эксперты прогнозируют, что высокие технологии получат широкое распространение в образовании уже через три-пять лет. Об этом в интервью «Коммерсанту» рассказал проректор Уральского федерального университета Василий Третьяков. Однако его прогнозы касаются лишь ведущих учебных заведений: всех остальных эти тенденции, по мнению Третьякова, коснутся через 10-15 лет. С ним согласен проректор учебной деятельности Университета технологий, механики и оптики (ИТМО) Николай Михайлов: по его мнению, мир ожидают существенные перемены, и большую популярность получат виртуальные среды и геймифицированные платформы.

За рубежом прогнозируемые сроки внедрения цифровых технологий в образовательную среду гораздо меньше. Исследователи The New Media Consortium предполагают, что устройства дополненной и виртуальной реальности начнут использовать для обучения в течение двух-трех лет. А на то, чтобы в школах начали конструировать роботов, они отводят до пяти лет. В дальнейшем, уверены эксперты, будут наблюдаться две тенденции — улучшение культуры инноваций и переосмысление методов работы школ, вузов и колледжей. На то, чтобы это произошло, потребуется больше пяти лет.