A University Startups, com sede em Bethesda, Maryland, foi fundada em 2020 com o objetivo de capacitar alunos do ensino médio a expandir a sua educação para além do currículo tradicional. A University Startups concentra-se na educação especial e serviços relacionados em distritos escolares em todos os Estados Unidos.
Depois de concluírem o ensino secundário, os alunos muitas vezes não sabem o que querem seguir em termos de educação e carreira. A University Startups e a AWS criaram um programa exclusivo que ajuda os alunos com deficiência a resolver esse desafio. O programa cria um plano de transição personalizado para cada aluno e pode ser usado em escolas de todo o país. O programa pode fornecer orientação específica para cada aluno, ajudando-os a criar o seu próprio caminho para o sucesso após o ensino secundário. Especificamente, a University Startups usa o Amazon Bedrock para criar essa experiência personalizada sem aumentar a carga de trabalho dos educadores. O impacto dessa iniciativa foi demonstrado com sucesso durante um programa de teste piloto, no qual dezenas de alunos e professores usaram a ferramenta da University Startups para explorar diferentes planos de carreira e sugestões sobre como perseguir seus objetivos.
Nesta publicação, explicamos como a University Startups usa a tecnologia de IA generativa na AWS para permitir que os alunos criem um plano específico para o seu futuro, seja na educação ou no mercado de trabalho.
Desafios na educação especial
A educação especial inclui serviços e programas para atender às necessidades individuais de um aluno com deficiência. Existem mais de 7,5 milhões de alunos com deficiência do ensino básico e secundário nos EUA, e esse número está a crescer. Os alunos com deficiência que necessitam de serviços de educação especial têm Programas Educacionais Individualizados (PEI). O PEI é um documento exigido por lei, desenvolvido pelos pais, professores e especialistas do aluno para garantir que as suas necessidades educacionais sejam atendidas. Isso inclui o acesso ao currículo de educação geral junto com os colegas de educação geral e o mais próximo possível de sua casa.
Um componente importante do documento PEI é um plano de transição. Um plano de transição é um documento que articula objetivos e metas de desenvolvimento destinados a preparar os alunos com deficiência para a vida adulta. Isso pode incluir o planeamento da educação pós-secundária e objetivos de carreira, aquisição de experiência profissional, vida independente ou qualquer outra opção apropriada para o aluno. Este plano é altamente individualizado de acordo com os interesses, preferências, competências e necessidades do aluno. De acordo com a lei federal, cada aluno deve ter um plano de transição em vigor aos 16 anos de idade.
No entanto, as escolas em distritos escolares com poucos recursos muitas vezes têm capacidade limitada para oferecer atenção individualizada por parte de professores e orientadores, a fim de criar um plano de transição eficaz para cada aluno. Além disso, como esses planos de transição são auditados pelos governos federal e estadual, esses distritos escolares podem enfrentar consequências legais e financeiras se os planos não estiverem em conformidade. Esses desafios destacam a necessidade de uma solução personalizada e robusta para capacitar os alunos com deficiência e sua equipa de apoio composta por pais, professores e especialistas. Com esse contexto em mente, vamos explorar como a University Startups e a AWS colaboraram para desenvolver uma solução usando o Amazon Bedrock para aprimorar o processo de planeamento da transição.
Visão geral da solução
Para enfrentar esse desafio, a University Startups criou o Trinity, um assistente de IA para planeamento de transição que ajuda estudantes com deficiência a descobrir os seus interesses para criar um plano de transição eficaz e personalizado. O diagrama a seguir mostra como pode usar o Amazon Bedrock Agents em um fluxo de trabalho, juntamente com outras ferramentas, para fornecer contexto ao reunir informações para criar um plano de transição.
Em um nível elevado, a solução usa Amazon Bedrock Agents para orquestrar fluxos de trabalho abrangentes que envolvem os alunos, permitindo experiências interativas e personalizadas com assistentes de IA. Os agentes usam funções AWS Lambda para chamar com segurança APIs externas, como sites de empregos ou bancos de dados de universidades, e recuperar oportunidades atualizadas. Além disso, o Amazon Bedrock Flows pode automatizar a geração de documentos individualizados, recolhendo e sintetizando informações dessas interações num plano de transição personalizado. Ao longo do processo, recursos como Amazon Bedrock Knowledge Bases e Amazon Bedrock Guardrails são projetados para melhorar a precisão e a confiabilidade das informações fornecidas e para alinhá-las com os padrões de segurança e conformidade, criando um sistema de apoio seguro e eficaz para alunos, pais e educadores.
Para iniciar o processo, os alunos interagem com um agente desenvolvido com o Amazon Bedrock Agents para descobrir as suas preferências e interesses, sob a orientação dos seus educadores. O agente então propõe sugestões personalizadas sobre caminhos que os alunos podem explorar para os seus planos de transição. Essas sugestões são baseadas no contexto fornecido ao agente sobre os requisitos para documentos PEI e estruturas comuns de planos de transição. Com base nesse resultado, os pais e professores do aluno podem criar eficientemente um plano de transição com o aluno ou continuar a interagir com o agente para aprofundar o assunto. Na seção a seguir, examinamos mais de perto as ferramentas que esse agente usa.
Ferramentas e recursos utilizados pelos Amazon Bedrock Agents
A eficácia dos Amazon Bedrock Agents reside na sua capacidade de envolver os alunos de forma produtiva e fornecer resultados práticos para pais e educadores. Isto é conseguido através da utilização de recursos do Amazon Bedrock, tais como Amazon Bedrock Knowledge Bases e Amazon Bedrock Guardrails, juntamente com outros serviços da AWS, incluindo Lambda, para criar ferramentas para o agente.
Manutenção da segurança dos alunos
Um componente crítico desta aplicação é o design com a segurança dos alunos em mente, especialmente ao lidar com informações de identificação pessoal (PII) e informações de saúde protegidas (PHI). Sem as proteções adequadas, pode haver risco de violação de dados e violação das normas de conformidade.
Utilizamos o Amazon Bedrock Guardrails para implementar salvaguardas no sistema de IA generativa. Se um utilizador introduzir dados PII ou PHI, o Amazon Bedrock Guardrails irá detetar isso e bloquear automaticamente o pedido, devolvendo uma mensagem pré-configurada, como «Desculpe, a sua consulta viola a nossa política de utilização». Também utilizamos o Amazon Bedrock Guardrails para mascarar PIIs nas respostas do modelo. Se forem detetadas informações confidenciais na resposta do modelo, o guardrail mascara-as com um identificador, como {NAME-1}.
O Amazon Bedrock Guardrails também pode ajudar a garantir que este recurso seja usado apenas para os fins pretendidos. A tecnologia muitas vezes pode ser uma distração para os alunos, mas o Amazon Bedrock Guardrails pode ser configurado com um conjunto de tópicos negados e filtros de conteúdo para que os alunos possam manter o foco.
Usando contexto relevante
Os planos de transição exigem informações específicas sobre o aluno por lei. No entanto, não existe um formato único exigido para o documento PEI nos Estados Unidos. Cada estado pode ter formatos padronizados diferentes e, em alguns estados, os sistemas escolares individuais criam os seus próprios formulários.
Portanto, o recurso precisa de ser capaz de reunir as informações necessárias e apresentá-las no formato apropriado, de acordo com o sistema escolar em que está a ser utilizado. Utilizamos as bases de conhecimento do Amazon Bedrock para fornecer ao agente o contexto necessário para que ele possa fornecer respostas precisas e personalizadas para cada caso de uso.
Caso de uso
Para entender o impacto desta solução e mostrar os agentes Amazon Bedrock em ação, vamos ver um exemplo de Noah, um estudante que usou os recursos da University Startups em um programa piloto.
Noah estava a preparar-se para criar o seu próprio plano de transição para o seu documento PEI. Ele frequenta um distrito escolar que usa os recursos da University Startups, então criou uma conta para obter resultados personalizados para o seu PEI. O agente do sistema começou a reunir os requisitos:
- O agente começou por perguntar sobre o desempenho atual de Noah e quaisquer requisitos especiais de que ele pudesse precisar. Em seguida, o agente pediu a Noah que partilhasse os seus interesses e competências, e o que ele poderia estar interessado em seguir após o ensino secundário. Noah partilhou que está interessado em criminologia.
- Em seguida, o agente utilizou o Amazon Bedrock Guardrails para ocultar informações confidenciais que pudessem ter sido introduzidas. Depois, utilizou ferramentas para fornecer recomendações sobre como Noah pode seguir uma carreira em criminologia, incluindo educação pós-secundária e estágios. Estas recomendações foram adaptadas a Noah, com base nas suas necessidades e preferências de localização.
- Noah então optou por explorar outra opção de caminho e recebeu sugestões para descobrir outros métodos para seguir uma carreira em criminologia.
- Por fim, Noah ficou satisfeito com os resultados e recomendações que recebeu, e essas informações foram formatadas em um rascunho de plano de transição. Este é então fornecido à equipa de educadores responsável por desenvolver e finalizar o seu PEI.
Este processo de descoberta ajudou Noah a explorar plenamente os seus interesses e opções, ao mesmo tempo que se sentia confiante de que estas recomendações eram personalizadas para as suas necessidades. Também reduziu o tempo necessário para os educadores se prepararem para as reuniões e entregas do PEI.
Impacto comprovado
Esta solução, desenvolvida pela University Startups, oferece uma forma segura e eficiente para os educadores e estudantes desenvolverem os seus documentos PEI para o planeamento da transição. Ao automatizar a fase de planeamento, os alunos podem explorar os seus interesses e os diferentes percursos disponíveis após o ensino secundário. A ferramenta pode ainda auxiliar no diálogo entre professor e aluno em casos que necessitem de assistência especial. Um professor que participou no programa piloto afirmou: “Acho o Trinity uma ferramenta incrível. Adoraria ver os pais e os alunos a utilizá-lo em conjunto, especialmente antes da reunião do PEI. Também acho que é um ótimo ponto de partida para conversas entre o aluno e o seu assistente social/orientador”. Mesmo em distritos escolares carenciados, os alunos podem receber uma atenção personalizada, adaptada às suas necessidades, que reflete a sua perspetiva no processo de planeamento da transição.
A preparação para o planeamento da transição pode ser demorada para os educadores e requer conhecimentos altamente especializados. No entanto, a utilização do recurso Trinity produziu resultados em aproximadamente 10 minutos e tem o potencial de reduzir o tempo médio despendido pelos educadores no planeamento da transição. Isto permite-lhes ampliar os seus esforços e concentrar o seu tempo em resultados práticos para cada aluno.
Além disso, esta ferramenta permite que os alunos partilhem os seus interesses e competências de forma criteriosa. Noah, participante do programa piloto, afirmou: "Utilizar esta ferramenta foi fácil e útil; rapidamente me mostrou o caminho para chegar ao trabalho que quero fazer no futuro". Mais importante ainda, embora esta solução automatize o processo de descoberta para o desenvolvimento de um plano de transição, garante o apoio prático do educador durante cada etapa e sempre que um aluno solicite assistência. Ao longo do programa piloto, os educadores preferiram prestar apoio individual, orientando os alunos através da ferramenta Trinity. Isto garante que os alunos se sintam reconhecidos durante todo o processo e que os educadores possam ajustar e validar as recomendações do plano de transição fornecidas.
Conclusão
Através desta solução, a University Startups demonstrou como os alunos, incluindo os alunos com deficiência, podem receber serviços personalizados, apesar da falta de recursos em distritos escolares carenciados. Esta solução pode capacitar os alunos para prosseguirem os seus interesses e desenvolverem planos práticos para desenvolverem competências e alcançarem o sucesso. A incorporação da IA generativa nos recursos educativos demonstra a capacidade eficaz da IA em ambientes de aprendizagem. As ferramentas educativas com o Amazon Bedrock podem satisfazer as diversas necessidades dos alunos e fornecer feedback instantâneo, o que agiliza a criação de percursos de aprendizagem personalizados por parte dos educadores. Isto permite um ensino adaptável e de alta qualidade, acessível a todos os alunos.
John Jabara, cofundador da University Startups, partilha:
“A Amazon Bedrock permitiu-nos criar uma ferramenta que pode captar a voz do aluno durante este importante processo de planeamento da transição.”
À data de publicação desta publicação, a University Startups opera em 15 estados. À medida que a University Startups continua a crescer, planeia expandir o seu alcance por todo o país. O potencial de ferramentas como a Amazon Bedrock Agents e a Amazon Bedrock Guardrails na democratização dos recursos educativos e de carreira para os estudantes é significativo, e a Amazon Bedrock está na vanguarda desta iniciativa.
Traduzido com a versão gratuita do tradutor - DeepL.com
Fonte: AWS Amazon por indicação de Livresco
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