Экспериментальная робототехника с элементами искусственного интеллекта и машинного обучения: путь к развитию программных навыков и компетенций Индустрии 4.0 в образовании

Аннотация

В этом исследовании рассматривается образовательный эффект интеграции искусственного интеллекта (ИИ) в робототехнические проекты, основанный на практическом обучении, для повышения уровня компетенций в области программирования и развития цифровых навыков будущих учителей. Реализация робототехнического проекта с элементами искусственного интеллекта, такими как интеллектуальная навигация и сенсорное принятие решений, была направлена на преодоление трудностей студентов педагогических специальностей в соотнесении теоретических основ программирования с решением реальных задач. Она основана на экспериментальной модели обучения Колба, которая обеспечивала поэтапное вовлечение студентов: от разработки алгоритмов искусственного интеллекта для управления мобильным роботом и проведения лабораторных тестов до анализа результатов и их отражения. Кроме того, студенты организовали групповую работу, подготовили технические отчеты и представили результаты в виде видеопрезентаций. Важным аспектом проекта было использование реальных образовательных сценариев, которые позволили учащимся лучше понять практическую ценность технологий искусственного интеллекта и увидеть их непосредственное применение в современной школьной среде. Проект также стимулировал общение, взаимное обучение и совместное решение проблем, формируя благоприятную атмосферу обучения. Статистический анализ итоговых оценок показал значительное улучшение у учащихся не только в области программирования и решения практических задач, но и в умении проектировать интеллектуальные решения, что формирует важные методологические и цифровые компетенции, востребованные в педагогической практике и в образовательной среде Индустрии 4.0.