اطلاعات نوشت: هوش مصنوعی به درجهای از هوشمندی و ادراک رسیدهاست که امروزه میتواند در بسیاری از امور دستیار انسان باشد و کارهای بیشماری را که قبلا فقط از عهده انسان برمیآمد، به راحتی و با سرعت و دقت بالاتر انجام دهد. استفاده از این فناوری در زمینه آموزش به شدت رو به افزایش است.
مدارس تلاش میکنند تا کارایی خود را با استفاده از این امکان بالاتر ببرند و دانشآموزان هم سعی می کنند با کمک ابزارهای هوش مصنوعی، دروس را بهتر یاد بگیرند. در همین راستا، در کشورهای پیشرفته با ظهور مدارسی مواجه هستیم که مبتنی بر هوش مصنوعی هستند و امور آموزشی را با استفاده از این فناوری پیش میبرند.
معرفی یک نمونه از این مدارس را در ذیل میخوانید.
مدرسه خصوصی آلفا
( School Alpha) در آستین، تگزاس، با بهرهگیری از یک مربی هوش مصنوعی، نمرات دانشآموزان خود را به سطح برتر ٪۱ کشوری رسانده است. دانشآموزان روزانه دو ساعت را با این دستیار هوش مصنوعی سپر ی میکنند و زمان باقیمانده را به مهارتهایی مانند سخنرانی عمومی و کار تیمی اختصاص میدهند.
مککنز ی پرایس، یکی از بنیانگذاران این مدرسه، میگوید این روش یادگیری شخصیسازی شده باعث شده دانشآموزان سریعتر و مؤثرتر یاد بگیرند. دانشآموزانی مانند ال کر یستین، دانشآموز سال سوم، ساختار مدرسه را سودمند دانستهاند و میگویند که میتوانند در بلوکهای سهساعته درس بخوانند و سپس رو ی پروژههای مورد علاقه خود کار کنند. این مربی هوش مصنوعی همچنین معلمان را از برخی وظایف آموزشی آزاد کرده و به آنها امکان داده تا تمرکز بیشتری بر حمایت عملی و راهنمایی عاطفی دانشآموزان داشته باشند.
این مدل شخصیسازیشده به سرعت در سراسر ایاالت متحده در حال گسترش است و خانوادهها به دنبال بهرهمندی از این تجربه نوین آموزشی هستند.
مجتمع آموزشی آلفا با هدف آمادهسازی دانشآموزان برای آیندهای که در آن هوش مصنوعی نقش مهمی دارد، برنامههای آموزشی خود را طراحی کرده است. آلفا با رویکرد نوآورانه خود در استفاده از هوش مصنوعی، سعی دارد شکاف بین آموزش سنتی و نیازهای دنیای مدرن را پر کند. فلسفه این مدرسه بر این اصل استوار است که دانشآموزان نه تنها باید مصرفکنندگان فناوری باشند، بلکه باید درک عمیقی از آن داشته و توانایی خلق و مدیریت فناوریهای پیشرفته را نیز کسب کنند.
مجتمع آلفا در سال ۲۰۱۵ در منطقه آستین تگزاس تأسیس شد. این مدرسه نتیجه همکاری مشترک بین گروهی از متخصصان آموزشی، کارآفرینان فناوری و استادان دانشگاه تگزاس بود که معتقد بودند سیستم آموزشی سنتی نمیتواند به تنهایی دانشآموزان را برای مشاغل آینده آماده کند. دکتر سارا جانسون، یکی از بنیانگذاران اصلی، پیش از این در گوگل در زمینه یادگیری ماشین کار میکرد و با مشاهده شکاف بین آموزش سنتی و نیازهای صنعت فناور ی، ایده تأسیس مدرسها ی با تمرکز بر هوش مصنوعی را مطرح کرد. جیمز رابرتسون، مدیر فعلی مدرسه، با سابقه طولانی در نظام آموزشی تگزاس و تخصص در فناوریهای آموزشی، این طرح را به واقعیت تبدیل کرد.
مجتمع آلفا ابتدا کار خود را با یک برنامه آزمایشی با ۵۰ دانشآموز در مقطع راهنمایی آغاز کرد. نتایج چشمگیر این برنامه آزمایشی باعث شد تا در سال ۲۰۱۷ مدرسه به طور رسمی فعالیت خود را گسترش دهد و مقاطع ابتدایی و دبیرستان را نیز پوشش دهد. امروزه مدرسه آلفا به یک مجتمع آموزشی بزرگ تبدیل شده است.
در حال حاضر مدرسه آلفا بیش از ۱۲۰۰ دانشآموز در مقاطع مختلف تحصیلی از پیشدبستانی تا پایان دبیرستان دارد. این مدرسه ۱۴۰ معلم تماموقت و ۳۵ متخصص فناوری و هوش مصنوعی را استخدام کرده است. نسبت معلم به دانشآموز ۱ به ۹ است که از میانگین منطقهای (۱ به ۸) بسیار پایینتر است. پردیس اصلی مدرسه آلفا در زمینی به مساحت ۲۵ هکتار قرار دارد و شامل ساختمانهای آموزشی مدرن، آزمایشگاههای پیشرفته، فضاهای اشتراکی و مراکز فناوری است. در سال ،۲۰۲۲ یک پردیس جدید در شمال هیوستون نیز افتتاح شد. علاوه بر پردیس اصلی در آستین، مدرسه آلفا در حال حاضر شعبههایی در دالاس و هیوستون دارد. برنامههای توسعهای برای افتتاح شعبات جدید در سنآنتونی و والپاسو نیز در دست اجراست.
مجتمع آلفا از منابع مالی متنوعی بهره میبرد: مدرسه در دور اول سرمایهگذاری خود موفق به جذب ۲۵ میلیون دلار از سرمایهگذاران سیلیکون ولی و شرکتهای فناور ی تگزاس شد. بنیاد گیتس و بنیاد دل بیش از ۱۵ میلیون دلار برای توسعه برنامههای آموزشی مبتنی بر هوش مصنوعی در مدرسه آلفا اختصاص دادهاند. بخشی از بودجه مدرسه از طریق شهریه تأمین میشود، اما مدرسه آلفا برنامه گستردهای برا ی ارائه بورسیههای تحصیلی دارد. حدود ۳۵ درصد دانشآموزان از بورسیههای کامل یا نسبی بهرهمند هستند. مدرسه آلفا قراردادهای همکار ی با شرکتهای بزرگ فناوری مانند مایکروسافت، IBM و Dell برای توسعه و آزمایش فناوریهای آموزشی جدید دارد.
مجتمع آلفا به دلایل زیر در نظام آموزشی آمریکا و بهویژه تگزاس از اهمیت ویژهای برخوردار است:
مدل آموزشی نوآورانه
مجتمع آلفا یکی از اولین مدارس در ایالات متحده است که هوش مصنوعی را به طور کامل در برنامه درسی خود ادغام کردهاست. این مدل آموزشی نوآورانه، الگویی برای سایر مدارس در سراسر کشور شدهاست. در سال ۲۰۲۳، وزارت آموزش آمریکا مدرسه آلفا را یکی از ده مدرسه برتر در زمینه نوآوری آموزشی معرفی کرد.
تأثیر بر سیاستهای آموزشی
تجربیات و نتایج مدرسه آلفا تأثیر قابلتوجهی بر سیاستهای آموزشی در سطح ایالتی و ملی داشتهاست. در سال ۲۰۲۲، هیأت آموزش تکزاس استانداردهای جدیدی برای آموزش هوش مصنوعی در مدارس تصویب کرد که به طور مستقیم از برنامه درسی مدرسه آلفا الهام گرفته شده بود.
مرکز پژوهشی و آموزشی
«مرکز تحقیقات هوش مصنوعی در آموزش» که در سال ۲۰۱۹ در مدرسه آلفا تأسیس شد، به یک قطب مهم پژوهشی تبدیل شدهاست. این مرکز سالانه چندین کنفرانس بینالمللی برگزار میکند و مقالات متعددی در مجلات معتبر علمی به چاپ میرساند.
پل ارتباطی بین آموزش و صنعت
مجتمع آلفا نقش مهمی در ایجاد ارتباط بین نظام آموزشی و صنعت فناوری ایفا میکند. این مدرسه با بیش از ۵۰ شرکت فناوری همکاری نزدیک دارد و برنامههای کارآموزی متنوعی برای دانشآموزان خود فراهم میکند. بسیاری از این شرکتها فارغالتحصیلان آلفا را مستقیما استخدام میکنند.
رویکرد فراگیر و عدالت آموزشی
موسسه آلفا تلاش زیادی برا ی اطمینان از دسترسی برابر به آموزشهای پیشرفته برای همه دانشآموزان انجام داده است. برنامه «هوش مصنوعی برای همه» این مدرسه که در سال ۲۰۲۰ راهاندازی شد، با هدف جذب دانشآموزان از مناطق کمدرآمد و گروههای کمتر نمایندگیشده در صنعت فناوری طراحی شدهاست.
برنامه درسی در آلفا
این مدرسه برنامههای متنوعی را در زمینه هوش مصنوعی ارائه میدهد :
برنامه درسی ادغامشده با هوش مصنوعی
در مدرسه آلفا هوش مصنوعی بهطور یکپارچه در تمامی دروس، از ریاضیات و علوم گرفته تا هنر و ادبیات، استفاده میشود. دانشآموزان یاد میگیرند چطور از ابزارهای هوش مصنوعی برای تقویت یادگیری خود استفاده کنند.
آموزش برنامهنویسی و علوم داده
از سنین پایین، دانشآموزان با مفاهیم برنامهنویسی و تحلیل داده آشنا میشوند. این آموزشها به صورت عملی و با پروژههای واقعی انجام میشود.
کارگاهها ی هوش مصنوعی
دانشآموزان در کارگاههای تخصصی شرکت میکنند و با مفاهیم پیشرفتهتر مانند یادگیری ماشین و پردازش زبان طبیعی آشنا میشوند.
پروژهها ی کاربرد ی
هر دانشآموز فرصت دارد پروژههای هوش مصنوعی را با هدف حل مشکلات واقعی جامعه طراحی و اجرا کند.
مدرسه آلفا از طیف گستردهای از فناوریهای هوش مصنوعی بهره میبرد: سیستمهای یادگیر ی تطبیقی که مسیر یادگیری هر دانشآموز را بر اساس تواناییها و نیازهای فردی او تنظیم میکنند، دستیارهای مجازی هوشمند که به سؤالات دانشآموزان پاسخ و راهنماییهای لازم را ارائه میدهند، سیستمهای ارزیابی خودکار که بازخورد فوری و دقیق به تکالیف و آزمونهای دانشآموزان ارائه میدهند، محیطهای آموزشی مجاز ی و واقعیت افزوده که تجربههای یادگیری تعاملی و غنی را برای دانشآموزان فراهم میکنند.
دستاوردها
بهبود عملکرد تحصیلی: طبق دادههای منتشرشده، دانشآموزان مدرسه آلفا پیشرفت قابلتوجهی در آزمونهای استاندارد داشتهاند. میانگین نمرات در دروس علوم، ریاضیات، و فناوری حدود ۲۵ درصد بالاتر از میانگین ایالتی بودهاست. این بهبود بهویژه در میان دانشآموزانی که قبلا عملکرد ضعیفتری داشتند، چشمگیرتر است.
تقویت مهارتهای قرن ۲۱: دانشآموزان مدرسه آلفا مهارتهای مهمی همچون تفکر انتقادی، خلاقیت، همکاری و ارتباطات را به طور قابلتوجهی بهبود بخشیدهاند. آنها توانایی حل مسأله و تصمیمگیری مبتنی بر داده را نیز کسب کردهاند که برای موفقیت در دنیای آینده ضروری است.
افزا یش انگیزه و مشارکت: میزان مشارکت دانشآموزان در کلاسها و فعالیتهای آموزشی به طور قابلتوجهی افزا یش یافتهاست. نظرسنجیها نشان میدهد که بیش از ۸۵ درصد دانشآموزان از تجربه یادگیر ی خود در مدرسه آلفا راضی هستند و آن را جذاب و هیجانانگیز میدانند .
پروژههای موفق دانشآموزی: دانشآموزان مدرسه آلفا موفق شدهاند پروژههای هوش مصنوعی قابلتوجهی را اجرا کنند. به عنوان مثال، یک گروه از دانشآموزان سیستمی برای تشخیص زودهنگام بیماریهای گیاهی طراحی کردند که مورد توجه کشاورزان محلی قرار گرفت. گروه دیگری اپلیکیشنی برای کمک به سالمندان در مدیریت دارو و قرارهای پزشکی ایجاد کردند.
پذیرش در دانشگاههای برتر: فارغالتحصیلان مدرسه آلفا نرخ پذیرش بالایی در دانشگاههای برتر دارند. حدود ۷۰ درصد آنها در رشتههای مرتبط با علوم کامپیوتر، هوش مصنوعی، و مهندسی پذیرفته میشوند و بسیاری از آنها بورسیههای تحصیلی دریافت میکنند .
برخی از مهمترین دستاوردهای مدرسه آلفا در سالهای اخیر عبارتند از:
جایزه نوآوری آموزشی EDU SXSW در سال ۲۰۲۱
رتبه اول در المپیاد ملی روباتیک، برای سه سال متوالی (۲۰۲۲-۲۰۲۰)
انتشار بیش از ۲۵ مقاله علمی توسط مرکز پژوهشی مدرسه در مجلات معتبر
دریافت گرنت ۱۰ میلیون دلاری از بنیاد ملی علوم آمریکا برا ی گسترش پروژههای هوش مصنوعی در آموزش
میزبانی اولین کنفرانس بینالمللی هوش مصنوعی در آموزش -K۱۲ در سال ۲۰۲۳ با حضور نمایندگانی از ۲۸ کشور
چشمانداز آینده
مجموعه آلفا برنامههای بلندپروازانهای برای آینده دارد که عبارتند از:
گسترش جغرافیایی: علاوه بر توسعه در تگزاس، برنامههایی برای افتتاح شعباتی در کالیفرنیا و واشنگتن در دست اجراست.
برنامههای آموزش آنلاین: مدرسه آلفا در حال توسعه پلتفرم آموزش آنلاین خود است تا مدل آموزشی خود را به دانشآموزان سراسر جهان ارائه دهد.
برنامههای آموزش معلمان: مدرسه قصد دارد مرکز آموزش حرفهای خود را گسترش دهد تا معلمان از سراسر کشور بتوانند در دورههای آموزشی مربوط به هوش مصنوعی شرکت کنند.
همکاریها ی بینالمللی: مدرسه آلفا در حال مذاکره با مدارس و نهادهای آموزشی در اروپا و آسیا برای ایجاد شبکه جهانی آموزش مبتنی بر هوش مصنوعی است. این مدرسه با ترکیب نوآوری فناورانه و رویکردهای پیشرفته آموزشی، به الگویی برای آینده آموزش تبدیل شده و نقش مهمی در آمادهسازی نسل آینده برای دنیای متحول فناوری ایفا میکند .