Искусственный интеллект в обучении программированию студентов педагогического вуза

Цель исследования. Современное образование подвергается значительным изменениям. Технологии искусственного интеллекта внедряются в образовательную практику вузов, в том числе и педагогических. Данные технологии имеют большие возможности. Однако необходимо более глубокое изучение влияния и роли искусственного интеллекта не только в образовательном процессе вуза в целом, но и в специфике преподавания отдельных дисциплин, включая программирование для будущих учителей информатики. Проблема использования искусственного интеллекта в обучении студентов педагогических вузов является актуальной. Статья посвящена обоснованию роли искусственного интеллекта в процессе обучения программированию студентов, будущих учителей информатики и исследованию возможности его результативного применения в реальном учебном процессе.
Материалы и методы. Выполнен анализ научных публикаций в области использования искусственного интеллекта в образовательном процессе вуза и анализ научно-методической литературы по обучению программированию студентов педагогических вузов. Проанализированы средства искусственного интеллекта, используемые в профессиональной разработке программного обеспечения. Проведен эксперимент по использованию в курсе программирования на Python для студентов педагогического вуза онлайн среды разработки Replit с технологией искусственного интеллекта. Выполнено анкетирование студентов в начале и после завершения учебного курса.
Результаты исследования. Традиционно в обучении программированию студентов 1 курса Красноярского государственного педагогического университета используется авторский электронный учебный курс, разработанный в среде Moodle, тренажёр по программированию с автоматизированной проверкой решений, IDLE Python и онлайн компиляторы. Данные средства обучения были дополнены онлайн средой разработки Replit с технологией искусственного интеллекта. По результатам эксперимента показано, что использование онлайн среды разработки Replit с технологией искусственного интеллекта при обучении программированию студентов педагогического вуза помогает в написании и отладке кода, делает курс менее сложным, это подтверждается результатами анкетирования студентов, также показывающими, что большинство студентов отдают свое предпочтение данной среде разработки. По окончанию освоения студентами курса программирования отмечается значительный рост в самооценке уровня программирования, что подтверждается учебными результатами.
Заключение. Роль искусственного интеллекта в процессе обучения студентов программированию может быть значительна и полезна как для преподавателя, так и для обучаемых. В частности, использование искусственного интеллекта помогает студенту в написании и отладке кода, упрощает процесс объяснения преподавателем способов разработки алгоритма и составления программы. На примере интегрированной онлайн-среды Replit, имеющей встроенный искусственный интеллект, показаны ее возможности для результативного обучения студентов программированию.
В результате статьи подтверждается необходимость дальнейшего исследования и разработки методического обеспечения для успешного интегрирования искусственного интеллекта в процесс обучения студентов педагогических вузов в области программирования.

1. Агальцова Д.В., Валькова Ю.Е. Технологии искусственного интеллекта для преподавателя вуза // МНКО. 2023. №2 (99). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tehnologii-iskusstvennogo-intellekta-dlya-prepodavatelya-vuza (дата обращения: 29.06.2024).

2. Богдашин А. В., Соловьёв Д. Н., Соловьёва Т. О. Роль искусственного интеллекта в образовательном процессе педагогического вуза // Вестник Омского государственного педагогического университета. Гуманитарные исследования, 2022, № 4 (37), с. 156–160 URL: https://cyberleninka.ru/article/n/rol-iskusstvennogo-intellekta-v-obrazovatelnom-protsesse-pedagogicheskogo-vuza (дата обращения: 29.06.2024).

3. Стародубцев В.А., Нерадовская О.Р. Искусственный интеллект и иммерсивные технологии в высшем педагогическом образовании. Открытое образование. 2024;28(2):13-23. https://doi.org/10.21686/1818-4243-2024-2-13-23 (дата обращения: 29.06.2024).

4. Розов К. В., Подсадников А. В. Язык программирования Python в педагогическом вузе: от основ до искусственного интеллекта // Информатика и образование. 2019. № 6. С. 26–33 URL: https://info.infojournal.ru/jour/article/view/417 (дата обращения: 29.06.2024).

5. Баранова Е.В., Симонова И.В. Развитие алгоритмической компетенции студентов при подготовке учителей информатики в условиях цифрового образования //Перспективы науки. 2019. № 8 (119). С. 113-122. URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_41341465_61632668.pdf (дата обращения: 29.06.2024).

6. Круподерова Е. П., Круподерова К. Р. Обучение языкам и технологиям программирования как компонент предметной подготовки будущих учителей информатики // Проблемы современного педагогического образования. 2020. №69-3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obuchenie-yazykam-i-tehnologiyam-programmirovaniya-kak-komponent-predmetnoy-podgotovki-buduschih-uchiteley-informatiki (дата обращения: 29.06.2024)

7. Пугач В.И., Тюжина И. В., Макарова Е. Л. Обучение программированию будущих учителей информатики: задачи со спирально повышающейся сложностью // СНВ. 2019. №4 (29). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obuchenie-programmirovaniyu-buduschih-uchiteley-informatiki-zadachi-so-spiralno-povyshayuscheysya-slozhnostyu (дата обращения: 29.06.2024).

8. Сазонов А.П. Использование ИИ в программировании // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2024. 3(120). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/17010 (дата обращения: 29.06.2024).

9. 262 лучших Кодинг ИИ инструментов. Сайт Waildworld - библиотека лучших AI-инструментов для ваших нужд. URL: https://waildworld.com/ru/tag/code (дата обращения: 29.06.2024).

10. Лучанинов Д.В., Баженов Р.И., Димитриев А.П., Кизянов А.О. Использование автоматизированной системы обучения программированию для организации самостоятельной работы студентов // Мир науки. Педагогика и психология, 2020 №5, URL: https://mir-nauki.com/PDF/77PDMN520.pdf (дата обращения: 29.06.2024).