Bagaimana kita bisa menggunakan AI untuk meningkatkan pendidikan?

Pertama-tama, saya perlu memberi tahu Anda bahwa saya adalah seorang profesor pemula di salah satu universitas ilmu kehidupan. Dengan sekitar 20 tahun pengalaman kerja dalam peran TI, saya telah memfokuskan lima tahun terakhir pada pengajaran dan konsultasi. Dan dari pengalaman saya, pendekatan pendidikan kami dapat ditingkatkan di masa depan. Dan, karena bidang minat pribadi saya terkait erat dengan dunia teknologi AI dan ML, saya ingin membahas bagaimana alat ini dapat digunakan untuk meningkatkan pendidikan ilmu hayati.

Pertama-tama, izinkan saya menyebutkan tujuan umum pendidikan tinggi. Ini adalah pengembangan kemampuan baru bagi siswa untuk melakukan tindakan profesional tertentu. Dan satu-satunya cara untuk memperoleh kemampuan baru adalah dengan mendapatkan informasi teoretis tentang apa itu dan kemudian berlatih melakukan tindakan terkait sendiri di bawah pengawasan profesor Anda. Proses ini biasanya diakhiri dengan tes atau ujian untuk mengevaluasi keberhasilan pelatihan.

Saat ini, dalam banyak kasus, semua langkah ini disediakan oleh manusia. Tetapi apakah perlu mengulang pelatihan yang sama semester demi semester untuk setiap generasi siswa? Dan apa yang akan terjadi ketika umat manusia dihadapkan pada kebutuhan untuk mendirikan koloni jauh di bintang-bintang? Apakah kita benar-benar perlu membawa seluruh fakultas Oxford dan MIT ke sana? Saya kira tidak, atau setidaknya akan sulit meyakinkan sebagian besar profesor tua untuk berlatih sebagai kosmonot.

Mari coba tambahkan beberapa struktur di sini.

Informasi teoretis

Saya percaya bahwa perkuliahan adalah bagian paling relevan dari proses pendidikan untuk dikecualikan dari penyampaian ilmu secara tatap muka yang dilakukan oleh manusia. Dalam kebanyakan kasus, ini sudah dilakukan dengan rekaman kuliah dan buku teks. Dan dalam banyak situasi, kami menemukan bahwa hanya orang acak di YouTube yang dapat menjelaskan sesuatu sesuai permintaan jika kami melewatkannya di kelas.

Apakah kita perlu meningkatkan sesuatu dengan AI di sini, atau sudah sempurna? Tentu saja! Dan ini adalah waktu yang tepat untuk ini. Kami telah melihat pembuatan gambar dan video realistis menggunakan model Midjourney dan Stable Diffusion AI. Ini bukan hanya tentang seni dan hiburan. Kami hampir memiliki kuliah yang generatif dan on-demand dengan kemampuan untuk berinteraksi dengan dosen.

Mari kita mundur satu langkah. Pertama-tama, kita membutuhkan sumber untuk mendapatkan semua pengetahuan ini untuk kuliah.

Apa itu:

Versi teks dari kuliah (untuk dibacakan oleh alat text-to-speech bertenaga AI)

Buku teks untuk kursus (untuk meringkas fakta dalam kuliah dengan algoritme teks-ke-abstrak)

Kumpulan pengetahuan untuk mengekstraksi data dengan kueri tertentu, misalnya database publikasi ilmiah (untuk mengidentifikasi jawaban terkait makna dalam teks dengan model transformator seperti GPT-3)

Ini bisa dianggap sebagai langkah maju, dan ini bukan teknologi untuk masa depan yang jauh; semua komponen sudah tersedia. Itu hanya menunggu permintaan dari siswa dan insinyur AI yang berkualifikasi untuk membantu profesor menyediakan alat sederhana untuk diri mereka sendiri. Dalam praktiknya, ini harus terlihat seperti percakapan orang sungguhan secara pribadi atau dalam kelompok kecil untuk menerima semua materi, dan jangan takut untuk menyela jika Anda memerlukan beberapa detail atau mengulang sesuatu dari kelas sebelumnya. Pendekatan ini akan menghilangkan masalah bagi siswa pemalu di baris terakhir, karena ini hanyalah algoritme yang Anda gunakan untuk berbicara dan tidak ada salahnya mengajukan pertanyaan bodoh, sama seperti saat Anda berbicara dengan Siri atau Alexa. Di sisi visual, Anda bisa menggunakan helm VR atau hanya layar sesuka Anda. Di layar, Anda bisa melihat siapa pun di dunia, seperti pria tua yang mirip Albert Einstein atau wanita muda. Satu-satunya tujuan adalah membuat Anda tetap tertarik dan mendapatkan sebanyak mungkin data dari kursus Anda. Tentu saja, tidak ada batasan di sini; Anda dapat menghindari penyaji visual sama sekali dan melihat materi visual yang sesuai juga diatur oleh algoritme.

Latihan praktik

Yang pasti, Anda dapat berlatih pada model matematika yang mewakili tubuh manusia atau peralatan laboratorium kimia di lingkungan virtual. Dan itu sudah mungkin tanpa AI atau hanya perbaikan kecil berbasis AI. Tapi tanyakan siapa saja: apakah dia ingin mengunjungi dokter yang mendapatkan semua pengalamannya hanya di rumah sakit virtual? Tentu saja, jawabannya adalah tidak. Alasannya sangat objektif.

Emosi Anda bekerja secara berbeda dalam kehidupan nyata daripada dalam simulasi.

Situasi dalam simulasi dibatasi pada daftar varian tertentu.

Ada banyak faktor tambahan yang tidak dapat disertakan dalam buku teks atau kursus pelatihan, dan keterampilan yang dibutuhkan untuk bekerja dengannya hanya dapat diperoleh melalui pengalaman kehidupan nyata.

Belum banyak yang bisa dilakukan AI untuk meningkatkan perasaan Anda dalam simulasi, jadi untuk saat ini batasan ini masih ada. Namun, ketika datang ke variasi dan perubahan mendadak dalam suatu situasi, AI dapat membantu dalam menyediakan situasi yang dihasilkan prosedur dengan melibatkan faktor acak tingkat tinggi. Dan data untuk prosedur ini dapat dikumpulkan dari berbagai sumber data, seperti yang telah kita bahas di bagian sebelumnya. Jadi AI setidaknya akan meningkatkan latihan latihan virtual saat ini.

Mari kita beralih ke latihan nyata dan pikirkan bagaimana AI dapat membantu kita di sini. Sebagai permulaan, akan dapat memberikan penjelasan dan data teoritis on demand, seperti yang telah dijelaskan sebelumnya selama tugas praktek. Biasanya saat mendengarkan ceramah di sofa, Anda tidak memiliki pertanyaan, tetapi begitu Anda harus melakukan sesuatu sendiri, Anda akan memiliki banyak pertanyaan. Tidak selalu memungkinkan untuk meminta guru di sisi Anda, jadi dosen virtual kami akan sangat membantu.

Memeriksa semua kemajuan dan hasil adalah aspek lain dari praktik yang akan membutuhkan upaya paling besar dari para guru. Dalam kebanyakan kasus, seorang siswa akan menyadari bahwa dia telah melakukan sesuatu yang salah di awal pekerjaannya dan bukan di akhir. Dan akibatnya, dia harus memulai semuanya dari awal. AI dapat digunakan sebagai alat pemantauan proses, melaporkan kepada siswa jika ada kesalahan yang dapat diperbaiki dengan mudah. Ini adalah praktik yang baik dari sudut pandang pedagogik, karena tidak ada pola yang salah yang akan tercetak di otak siswa. Pemantauan proses AI dapat dilakukan dengan analisis aliran video atau audio atau dengan cara lain untuk menerima data terkait. Saat ini, kami memiliki solusi ini yang digunakan untuk mengontrol proses produksi atau, misalnya, untuk memeriksa kemampuan berbicara pelajar bahasa asing.

Ini bukan tugas yang mudah untuk mengembangkan lingkungan pelatihan seperti itu, dan akan lebih sulit untuk menjaganya agar tetap up-to-date. Tapi dari sudut pandang saya, ini sangat berharga, dan ini bisa menjadi platform terpadu untuk digunakan oleh banyak universitas dengan penyesuaian yang relevan.

Evaluasi keterampilan

Dalam banyak kasus, proses evaluasi keterampilan dilakukan secara otomatis dan dilakukan dengan berbagai jenis tes dan latihan. Peran apa yang bisa dimainkan kecerdasan buatan dalam situasi ini?

Pembuatan tes adalah salah satu jenis aktivitas yang kurang disukai untuk profesor, karena Anda perlu membuat jawaban yang salah dan memberikan banyak varian tugas untuk menghindari penipuan.

Ujian lisan adalah yang paling memakan waktu dari semuanya.

Ini juga akan membutuhkan upaya untuk memeriksa ujian tertulis. Anda juga harus mengawasi ruangan untuk mencegah siswa menyontek.

Model AI yang kami jelaskan di bagian teoretis dapat digunakan untuk menghasilkan pertanyaan dan jawaban dari materi kuliah, buku teks, atau sumber data lainnya. Tes ini dapat dibuat sesuai permintaan, jadi tidak akan ada cara untuk hanya mengingat jawaban yang benar. Dan tidak ada masalah dengan menghasilkan jawaban yang salah. Selain itu, kami dapat menggunakan GAN (Generative Adversarial Network) untuk mengevaluasi pengujian kami. Misalnya, periksa bagaimana hasil tes akan dikaitkan dengan jumlah data yang digunakan untuk pelatihan.

Ujian lisan dapat dilakukan oleh dosen virtual kami untuk bagian pertama. Dari segi teknologi, tidak ada perbedaan. Anda perlu membuat pertanyaan, memproses jawabannya, meminta klarifikasi jika diperlukan, dan membandingkan seberapa dekat jawabannya dengan jawaban yang dihasilkan (berdasarkan makna, bukan kata-kata yang tepat). Proses ini juga dapat diperiksa dan diperbaiki dengan model GAN.

Ujian tertulis dapat dikontrol oleh sistem pengawasan video berbasis AI untuk mencegah kecurangan, serupa dengan cara mereka membantu mengontrol personel di jalur perakitan untuk mengenakan seragam. Dan jawaban tertulis, tentu saja, dapat diperiksa dengan alat AI dengan cara yang sama seperti jawaban lisan, dengan pengecualian perlunya pengenalan suara.

Kesimpulan

Saya percaya bahwa kami siap untuk membuat kursus pembelajaran yang sepenuhnya otomatis. Pasti banyak pemimpin opini akademik tidak akan senang membiarkan hal ini, karena akan menjadi tantangan bagi mereka untuk mengubah sistem, yang tidak banyak berubah selama ratusan tahun. Namun, bukan berarti kita tidak membutuhkan profesor dan ahli proses pendidikan lagi; akan selalu ada kebutuhan untuk mengoptimalkan alat-alat ini dan terus memperbaruinya, tidak hanya dari perspektif teknis tetapi juga dari sisi pendidikan dan esensial. Jika kita dapat menyediakan otomatisasi seperti itu, ini akan membantu menghilangkan bias dalam ketersediaan pendidikan dan evaluasi keterampilan. Ini akan menghasilkan lompatan maju yang sama sekali baru bagi seluruh umat manusia.