Politechnika Białostocka realizuje międzynarodowy projekt MAESTRO-AI. Sztuczna inteligencja w nauczaniu matematyki i programowania

Sztuczna inteligencja – asystent nauczyciela i studenta

Zespół ekspertów z MAESTRO-AI chce wydać dwa podręczniki (tzw. handbooki) dotyczące zastosowań sztucznej inteligencji w nauczaniu matematyki wyższej i podstaw programowania.

– Jesteśmy prekursorami w tych działaniach, które wciąż w różnych kręgach budzą obawy i kontrowersje. Wzmacniamy rolę nauczycieli akademickich – naszych maestros – dając im do ręki gotowe narzędzia. W ten sposób będą mogli wprowadzić sztuczną inteligencję jako użytecznego pomocnika do swojej praktyki dydaktycznej – mówi dr hab. inż. Dorota Mozyrska, prof. PB, koordynatorka projektu, Dziekan Wydziału Informatyki Politechniki Białostockiej. – Sztuczna inteligencja w dydaktyce to ścieżka nieunikniona, jeśli chcemy dostosować się do obecnej generacji studentów i przekazywać im nowoczesne kompetencje.

Sztuczna inteligencja to technologia przełomowa. Umożliwia automatyzację zadań i skraca czas ich realizacji. Z narzędzi sztucznej inteligencji powszechnie korzystają studenci. Oczekują też, że nowoczesna technologia będzie częściej wykorzystywana w procesie nauczania. Projekt MAESTRO-AI pomaga nauczycielom akademickim w testowaniu i wdrażaniu narzędzi sztucznej inteligencji do dydaktyki.

– Postęp w dziedzinie sztucznej inteligencji jest ogromny. Widzimy, że studenci już wykorzystują ją w swojej edukacji – mówi Nikos Pappas z Technical University of Crete w Grecji, uczelni partnerskiej projektu MAESTRO-AI. – Chcemy znaleźć właściwy sposób zastosowania narzędzi SI, który będzie korzystny zarówno dla nauczycieli, jak i studentów. Badania przeprowadzone na greckich studentach pokazały, że korzystanie z usług sztucznej inteligencji podczas zajęć pozytywnie wpływa na ich zaangażowanie. Studenci czują się swobodniej, zadając pytania chatowi, a nie nauczycielowi, co wzmacnia ich dociekliwość i efektywność nauki.
 

Od pasywnego korzystania do aktywnego uczenia

Jak sprawić, by sztuczna inteligencja była wsparciem, a nie źródłem bezmyślnego kopiowania treści?

– Szkoląc nauczycieli w zakresie korzystania ze sztucznej inteligencji, otrzymujemy gwarancję, że studenci także zaczną jej używać w odpowiedni sposób – podkreśla Nuno Rafael Bastos z Polytechnic Institute of Viseu w Portugalii. – Obecnie studenci używają sztucznej inteligencji odtwórczo, do kopiowania prac, czy ściągania na egzaminach. To zaledwie ułamek możliwości tego narzędzia. Dlatego ideą projektu jest nauczenie nauczycieli, jak prawidłowo wykorzystać SI, by przekazali tę wiedzę studentom. Zyskają na tym obie strony, a końcowym efektem będzie wyższa jakość kształcenia.

Pierwsze wnioski z zajęć eksperymentalnych na Wydziale Informatyki Politechniki Białostockiej

Na kierunkach matematyka stosowana oraz informatyka Politechniki Białostockiej powstały grupy eksperymentalne. Studenci pierwszego roku uczestniczyli w zajęciach w pracowniach komputerowych Wydziału Informatyki Politechniki Białostockiej, a do ich dyspozycji była bezpłatna wersja Chata GPT.

– Na zajęciach z algebry liniowej i analizy matematycznej zaproponowaliśmy studentom metodę storytellingu z wykorzystaniem Chata GPT. Trzeba przyznać, że chat bardzo szybko i sprawnie połączył storytelling z przedstawieniem m.in. zagadnień liczb zespolonych, szeregów: Cauchy’ego i d’Alemberta – opowiada dr Marzena Filipowicz-Chomko z Katedry Informatyki Teoretycznej na Wydziale Informatyki Politechniki Białostockiej. – Co ciekawe w ankietach końcowych studenci opowiedzieli się za klasycznym modelem uczenia. Podchodzą z rezerwą do wprowadzania sztucznej inteligencji w trakcie zajęć z matematyki, obawiając się, że nauczą się błędnie, że nie panują nad informacjami, które podsuwa im sztuczna inteligencja. Z punktu widzenia nauczyciela, myślę, że mają dobre nastawienie, bo krytyczne.

Inaczej narzędzia sztucznej inteligencji odbierają studenci kierunku informatyka.

– Nasi studenci chętnie korzystają z Chata GPT czy Microsoft Copilot, bo są to narzędzia, które faktycznie sprawdzają się w tworzeniu oprogramowania. Niestety zdarza się, że robią to bezrefleksyjnie, akceptując niepotrzebne fragmenty kodu, z nasadzie skoro działa, to nie warto poprawiać – mówi dr inż. Anna Łupińska-Dubicka z Katedry Oprogramowania na Wydziale Informatyki Politechniki Białostockiej. – Dlatego w temacie wykorzystania generatywnej sztucznej inteligencji oraz nauczania podstaw programowania, kluczowe jest uczenie studentów tworzenia prawidłowych promptów, czyli stawiania właściwych pytań i tworzenia precyzyjnych instrukcji.

W realizację projektu MAESTRO-AI zaangażował się zespół specjalistów z Wydziału Informatyki Politechniki Białostockiej: dr hab. Dorota Mozyrska, prof. PB, dr hab. Ireneusz Mrozek, prof. PB, dr inż. Anna Łupińska-Dubicka, dr inż. Paweł Tadejko, dr inż. Marzena Filipowicz-Chomko, mgr Joanna Panasiuk.

Nowa rola nauczyciela: z lidera do mentora

Sztuczna inteligencja wkracza na uczelnie – to fakt. Idące za rozwojem technologii zmiany, jedni witają z entuzjazmem, drudzy z ostrożnością i obawami o zachowanie poziomu merytorycznego zajęć.

– Udział w projekcie pomógł mi pokonać własne lęki związane z rozwojem sztucznej inteligencji: że wyprze sprawdzone metody, zagrozi jakości kształcenia, zastąpi nauczyciela – mówi dr hab. Ewa Girejko, prof. PB z Katedry Matematyki na Wydziale Informatyki Politechniki Białostockiej. – Obecnie patrzę na sztuczną inteligencję jak na narzędzie, które usprawnia pracę nauczyciela. Natomiast studentom lekcja z użyciem chatu ułatwia zrozumienie materiału, obniża lęk przed zadaniem dodatkowego pytania, wzmacnia też koncentrację podczas nauki. Rola nauczyciela zmienia się – z pozycji lidera przesuwamy się do roli mentora, weryfikatora, doradcy – ale wciąż jesteśmy bardzo potrzebni, choćby do tego, żeby zminimalizować ryzyko nauki błędnych informacji, czy wspierać studentów w formułowaniu właściwych pytań do sztucznej inteligencji.

Międzynarodowe partnerstwo na rzecz innowacji

Projekt „MAESTRO-AI – Math and Programming Education with Smart Teaching and Robust Outreach using AI at Universities” służy stymulowaniu innowacyjnych metod uczenia się i nauczania na uniwersytetach w dobie sztucznej inteligencji. Jego celem jest poprawa jakości nauczania szczególnie w matematyce i programowaniu, poprzez stworzenie rozwiązań sztucznej inteligencji wpierających proces dydaktyki i monitorowania postępów studentów oraz wypracowanie nowych metod angażowania studentów.

Liderem projektu jest Wydział Informatyki Politechniki Białostockiej. Partnerami: Technical University of Crete (Grecja), West University of Timişoara (Rumunia), Instituto Politécnico de Viseu (Portugalia).

– To kolejny projekt Politechniki Białostockiej realizowany w Akcji 2 sektora Szkolnictwo wyższe – Partnerstwa na rzecz współpracy. Przedsięwzięcia tego typu przyczyniają się do umiędzynarodowienia naszej uczelni, rozwoju nowych metod i narzędzi dydaktycznych oraz budują sieć kontaktów międzynarodowych między pracownikami, co jest cenne również ze względu na rozwój współpracy naukowej – podkreśla dr hab. inż. Dorota Anna Krawczyk, prof. PB, Prorektor ds. Współpracy Międzynarodowej Politechniki Białostockiej.

Projekt MAESTRO-AI otrzymał dofinansowanie w wysokości 250 tys. euro z Narodowej Agencji Programu Erasmus+ Polska i Europejskiego Korpusu Solidarności. Termin realizacji: 1.09.2024-31.01.2027 (29 miesięcy).

Celem projektu jest m.in. stworzenie podręczników dla nauczycieli, które będą zawierać gotowe propozycje zastosowania narzędzi sztucznej inteligencji w nauczaniu matematyki wyższej oraz podstaw programowania.

W dniach 22-23 września 2025 r., międzynarodowy zespół projektowy spotkał się na Wydziale Informatyki Politechniki Białostockiej, by podsumować dotychczasowe prace i omówić wyniki pierwszych zajęć eksperymentalnych ze studentami.

(mr, jd)

Zapraszamy do obejrzenia zdjęć ze spotkania roboczego projektu MAESTRO-AI na Wydziale Informatyki Politechniki Białostockiej w dniu 22 września 2025 r.

Dofinansowane ze środków UE. Wyrażone poglądy i opinie są jedynie opiniami autora lub autorów i niekoniecznie odzwierciedlają poglądy i opinie Unii Europejskiej lub Fundacji Rozwoju Systemu Edukacji. Unia Europejska ani Fundacja Rozwoju Systemu Edukacji nie ponoszą za nie odpowiedzialności.