История создания автоматизированных обучающих систем

Библиографическое описание: Данилов В. В. История создания автоматизированных обучающих систем [Текст] / В. В. Данилов // Молодой ученый. — 2011. — №7. Т.2. — С. 94-98.

Академик АН СССР А.П. Ершов, основатель отечественного теоретического и системного программирования, говорил: «Если выяснится, что какого-то учителя можно заменить компьютером, то это нужно сделать немедленно» [1]. Несмотря на то, что с тех пор прошло несколько десятилетий, на сегодняшний день нет прецедентов хотя бы единичной реализации этих слов. Общество со скепсисом относится к самой идеи замены учителя-человека учителем-компьютером. В большинстве своём господствует идея о том, что компьютер никогда не сможет заменить учителя [2, 3, 4, 5, 6]. При этом указывается на невозможность компьютера заинтересовать учащегося [2], на невозможность замены компьютером реального общения [7], на невозможность заменить автоматизированным диалогом эмоционально-личностных компонентов взаимодействия и сотрудничества [8], на другие социальные и психологические причины [9] незаменимости человека-учителя.

Исследования вопросов автоматизации педагогического процесса начались с конца 60-х годов XX века, так же, как и первые попытки создания автоматизированных обучающих систем (АОС). Основываясь на активно развивающейся в конце 60-х – начале 70-х годов концепции программированного обучения (в частности, исследования П.Я. Гальперина [10], Н.Ф. Талызиной [11], В.П. Беспалько [12] и др.), были предприняты первые попытки комплексного анализа автоматизации различных педагогических процессов.

Автоматизация педагогического процесса рассматривается с позиций концепции автоматизации основных направлений умственного труда [13, 14], предполагавшей переложить все рутинные функции с человека на компьютер.

В 70-х годах в СССР создаются АОС первого поколения: ЭВОС БГУ, САДКО, АТОС БГУ, «Контакт», «Экстерн», СПОК-вуз [15].

АОС «Контакт» была создана коллективом Рижского политехнического института под руководством Л.В. Ницецкого в конце 60-х на базе компьютеров «Минск-32»; в качестве терминалов использовались электрические пишущие машинки, телетайпы и дисплеи [16]. Программа осуществляла контроль знаний по комплексу вопросов предварительно занесённых в её базу данных; программа поддерживала разветвлённую логику выдачи обучающемуся вопросов: на основании правильности ответов на первые вопросы программа формировала представление о подготовленности учащегося и выдавала те или иные вопросы исходя из уровня его знаний [17]. Модификация АОС «Контакт/ОС» 1982 года включала 40 обучающе-контролирующих и 29 контролирующих комплексов вопросов по языкам программирования, операционным системам, философии, инженерной графике и другим дисциплинам [18].

АОС ЭВОС (Экспериментальная Вычислительная Обучающая Система) и АТОС (Автоматизированная Телевизионная Обучающая Система) были созданы в Белорусском Государственном Университете в результате научных исследований, санкционированных Минвузом и ГКНТ [19]. ЭВОС использовала специальные пульты преподавателя и учащихся, соединённые с единым устройством управления, в роли которого выступал компьютер. По такому же принципу был построен АТОС, использовавший в качестве терминала телевизор «Юность» и специально разработанную клавиатуру [20].

АОС САДКО (Система Автоматизированного Диалога и Коллективного Обучения) была разработана в ВЦ Минвуза РСФСР и МТИПП [21]; базировалась на совместном применении компьютера и учебного пособия на бумажном носителе. Учащийся проходил определённый учебный материал по пособию и, выполнив задание в рабочей тетради, вводил ответ с помощью специального пульта в АОС в виде формул, чисел, букв или текста [22]. АОС проверяла ответ и в зависимости от его правильности выдавала информацию о решении, а также о номере страницы пособия, на которую учащийся должен был перейти для продолжения обучения. Программа была рассчитана на самостоятельное индивидуальное обучение, время выполнения заданий не ограничивалось [23]. Проведённые исследования показали возможность одновременного формирования при решении учебных задач как способов познавательных действий, так и рефлексивных действий (таких, как самоконтроль, самокоррекция) [24].

Уже при создании АОС первого поколения были впервые сформулированы принципы адаптации автоматизированного обучения под уровень подготовленности учащегося. Так, С.И. Кузнецов описал алгоритм, в котором учебный материал поделен на несколько ветвей по уровню сложности, при этом наиболее сложная ветвь обеспечивает скорейшее обучение за счёт уменьшения количества задания и увеличения их сложности, а в случае наиболее простой ветви, наоборот, количество заданий наиболее высоко, но их сложность существенно ниже. АОС выбирает для обучения ту или иную ветвь по результатам последних этапов обучения [25].

В 80-х годах начались первые эксперименты по внедрению АОС в вузах, ПТУ и школах (Новосибирске, Киеве, Тбилиси, Москве) [26]. Составляются первые методические указания по применению АОС в вузах и средних специальных учебных заведениях [27, 28, 29, 30].

С начал 80-х годов, вместе с началом применения АОС, начинаются исследования влияния применения АОС на педагогический процесс, сравнение эффективности педагогического процесса с применением и без применения компьютера [31, 32, 33, 34].

Со временем появляются первые АОС создающие модель учащегося и предметной области; их называют экспертными или интеллектуальными системами [35]. Такие системы адаптируют содержание образования к целям учащегося, а также уровню его подготовки, создавая модель учащегося [36].

В начале 90-х годов на фоне появления массовых персональных компьютеров, происходит фундаментальное изменение концепции создания АОС, оформившее их второе поколение, характеризовавшееся ориентацией на IBM-совместимые компьютеры и самостоятельную работу преподавателя с АОС, без привлечения профессиональных программистов [37]. К таким АОС относят КАДИС, АДОНИС, ДЕЛЬФИН, РАДУГА, КОНУС, CourceMaster.

АОС КАДИС (система Комплексов Автоматизированных ДИдактических Средств) была создана в Центре новых информационных технологий Самарского государственного аэрокосмического университета в 90-х годах [38]. Первые варианты КАДИС были созданы для IBM-совместимых компьютеров под управлением операционной системы MS-DOS 3.1/3.11; в 1997 году была создана версия для Windows [39]. КАДИС основывалась на концепции разделения учебного материала на артикулируемую и неартикулируемую часть. К первой относились знания, которые можно передать декларативным путём: информацию в виде текстов, иллюстраций, анимации, аудио- и видеоклипов. Ко второй относили опыт и интуицию, которые могли быть освоены только в результате собственной учебной деятельности. Для обучения по второму типу в КАДИС присутствовали тренажеры и учебные пакеты прикладных программ [40]. Технически КАДИС состояла из четырёх модулей: проигрыватель УМК (обеспечивал выдачу учебного материала из готовы учебно-методических комплексов), формирование УМК (позволял формировать учебно-методические комплексы из различных компонентов, находящихся на компьютере в электронном виде), тестовая подсистема (обеспечивала создание тестовых заданий, а также проведения тестов по ним), онлайновый конвертор (подготавливал материалы учебно-методических комплексов для размещения в сети Интернет).

АОС ДЕЛЬФИН разработана в Центре новых информационных технологий Московского энергетического института (ЦНИТ МЭИ) и представляет собой среду создания учебных курсов и проигрыватель учебных курсов. АОС поддерживает создание обучающих, контролирующих, тренировочных, справочно-консультационных и информационных, включающих в себя мультимедийные технологии. Проигрыватель учебных курсов поддерживал свободный выбор учебных курсов, переход между ними, а также собирал и выдавал статистику проходящего обучения [41].

Начиная с 90-х годов АОС всё больше уступают место дистанционным системам обучения, использующим ресурсы сети Интернет. Такие системы, базирующиеся на основе распределённых прав доступа к сайту, позволяют осуществлять удалённое обучение в асинхронном режиме, когда учитель и учащийся заходят в систему в удобное для них время; некоторые поддерживают организацию синхронных сеансов обучения. Были созданы отечественные программные оболочки для обучения через Интернет: «Прометей», eLEARNING SERVER 3000, ОРОКС, «Доцент», WEBTUTOR, COMPETENTUM, СДТ REDCLASS, СДО AcademicNT, а также зарубежные: WebCT, Oracle iLearning, IBM Workplace Collaborative Learning, Microsoft ClassServer, Learn eXact, Moodle [42].

Наибольшую популярность приобрела система управления обучением Moodle (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment). Moodle предназначена для создания ряда учебных материалов (индивидуальных заданий и проектов для групповых занятий) и обеспечения совместного доступа к ним. Moodle была создана на основе систем управления содержимым сайта (Content Management System – CMS) – систем на языке PHP, обеспечивающих управление крупными сайтами Интернета. Moodle поддерживает иерархию пользователей: создателей учебных курсов, преподавателей и учащихся, которые обладают различными правами в системе. Учебные курсы включают не только текстовую информацию, но и изображения, презентации, тестовые материалы и файлы различных форматов. Контрольные работы имеют ограничения по времени выполнения и высылаются преподавателям курсов, которые проверяют их, выставляют оценку и дают комментарии. Также поддерживаются контрольные работы-тесты, которые проверяются автоматически [43].

В МГТУ им. Н.Э. Баумана была создана АОС БиГОР (База и Генератор Образовательных Ресурсов) [44]. В систему входят учебные, тестовые и справочные модули, объединяемый в базы учебных материалов (БУМ), построенных на технологии разделённых единиц, основанной на онтологическом подходе [45]. Для создания БУМ предварительно требуется предварительная разработка онтологии области, на основе которого строятся пакеты, включающие тезаурусы понятий и соответствующие модули [46].


Литература:

1. Смирнов С.Г. Электронный учитель и живой учитель: Конкуренты, друзья или сотрудники? // Компьютер в школе №2 – 1999 – с.22.

2. Дорожкина Н. PowerPoint на уроке истории. URL: http://his.1september.ru/article.php?ID=200600312

3. Вабищевич М.В. Применение компьютера на уроках физики в старших классах. URL: http://metod-f.narod.ru/soft.htm

4. Альбрехт К.Н. Использование ИКТ на уроках английского языка. URL: http://journal.kuzspa.ru/articles/45/

5. Фарион Е.А. Использование электронных образовательных ресурсов. URL: http://pedsovet.su/publ/28-1-0-1051

6. Ефремова Д.Д. Реализация принципа наглядности при изучении математики в старших классах средней школы. Дис. … канд. пед. наук. – Москва, 2004.

7. Кувашина Е.В. Функциональные особенности компьютерной поддержки начального обучения русскому языку // Ярославский педагогический вестник №4(57) – 2008 – с.27.

8. Ляудис В.Я., Тихомиров О.К. Психология и практика автоматизированного обучения // Вопросы психологии №6 – 1983 – с.16-27.

9. Коллинсон В. Интеллектуальное, социальное и моральное развитие: почему технология не может заменить учителя // Социология образования №9 – 2003 – с.26-29.

10. Гальперин П.Я. Программированное обучение и задачи коренного усовершенствования методов обучения // К теории программированного обучения. — Москва, 1967.

11. Талызина Н.Ф. Теоретические проблемы программированного обучения. Москва, 1969.

12. Беспалько В. П. Программированное обучение. Дидактические основы. — М., 1970.

13. Интеллект человека и программы ЭВМ / Отв. ред. О. К. Тихомиров — М., 1979. —230 с.

14. Тихомиров О. К. Психологические последствия компьютеризации. — В кн.: Человек и компьютер. М., 1972, вып. 1, с. 235—262.

15. Российская педагогическая энциклопедия под ред. В.Г. Панова. М., 1993.

16. Хотько С.М. Разработка программной управляющей части многотерминальных автоматизированных обучающих систем на базе ВЦКП. Дис. … канд. техн. наук. – Москва, 1984.

17. Автоматизированная обучающая система КОНТАКТ/ОС / Л.В. Зайцева, Л.В. Ницецкий, Л.П. Новицкий и др. – М.: Моск. науч.– учеб. центр СНПО “Алгоритм”, 1982. – 108 с.

18. Зайцева Л.В., Новицкий Л.П. Компьютерные технологии обучения в рижском техническом университете: воспоминания о будущем // Educational Technology & Society №6(4) – 2003 – с. 212-219.

19. Стрикелева Л.В. Педагогические основы повышения эффективности учебного процесса с помощью применения автоматизированных обучающих систем (АОС). Дис. … канд. пед. наук. Минск, 1984.

20. Хотько С.М. Разработка программной управляющей части многотерминальных автоматизированных обучающих систем на базе ВЦКП. Дис. … канд. техн. наук. – Москва, 1984.

21. Липаев В.В., Серебровский Л.А. и др. Технология проектирования комплексов программ АСУ. - М., 1983.

22. Кузнецов С. И., Дорошкевич А. М. ЭВМ помогает учить и учиться. Разрабатывается современная АОС. — Вестник высшей школы, 1976, № 3, с. 37—42.

23. Зархин В.Г. Психофизиологические различия учащихся в процессе обучения на автоматизированных системах. Дис. … канд. псих. наук. – 1978.

24. Омельченко Н.А., Ляудис В.Я. Формирование контрольно-корректировочных действий у студентов при обучении с помощью ЭВМ. — Воронеж, 1982.— 119 с.

25. Кривицкий Б.Х. Обучающие компьютерные программы: психология разработки преподавателями обучающих курсов в АСО // Educational Technology & Society. – №10(3). – 2007. С. – 395-406

26. Российская педагогическая энциклопедия под ред. В.Г. Панова. М., 1993.

27. Методы использования автоматизированных обучающих систем на базе ЭВМ: Методические указания. — М., 1979. — 44 с.

28. Лобанов Ю. И., Новиков В. А. и др. Краткие методические рекомендации по составлению и оформлению обучающих программ для автоматизированных обучающих систем. — М., Казань, 1981. —19 с.

29. Организация учебного процесса с помощью АОС: Педагогические основы / Стрикелева Л.В., Пискунов М.У., Тихонов И.И. - Минск: Университетское, 1986. - 95 с.

30. Автоматизированная обучающая система КОНТАКТ на базе ЕС ЭВМ. Версия КОНТАКТ. Вып.2: ОС. Методические указания / Под ред. Л.В.Ницецкого. Рига: РПИ, 1979. - 67 с.

31. Архангельский С.И., Шестак И.В. Теоретические основы учебного процесса с использованием универсальных технических средств обучения. — В кн.: Новое в теории и практике обучения. М., 1980, вып. 2, с. 3—35.

32. Педагогические вопросы внедрения ЭВМ и автоматизированных обучающих систем в учебный процесс. — М., 1981. — 325 с.

33. Тихомиров О.К., Белавина И.Г., Войскунский А.Е. Психология и практика программного обеспечения ЭВМ. — Вестник Моск. ун-та. Серия 14. Психология, 1981, № 1, с. 3—14.

34. Цонева В.К. ЭВМ как средство оптимизации сотрудничества преподавателя и студента в процессе обучения. Дис. … канд. пед. наук. — М., 1982. —218 с.

35. Лобанов Ю.И., Брусиловский П.Л., Съедин В.В. Экспертно-обучающие системы – М.: НИИ ВШ, 1991.

36. Соловов А.В. Электронное обучение: проблематика, дидактика, технология. – Самара: «Новая техника», 2006. – 462 с.

37. Корнеева Л., Синицкий Н., Синицкий Л. Прикладные программные средства поддержки учебного процесса в системе открытого образования // Персонал: Журнал для всех, кто работает с людьми. — 2004. — №10. — с. 84-89

38. Соловов А.В. Дидактика и технология электронного обучения в системе КАДИС // "Индустрия образования". Выпуск 6. - М.: МГИУ, 2002. С-54-64

39. Сайт Центра новых информационных технологий при аэрокосмическом университете; Инструментальная среда системы КАДИС. URL: http://cnit.ssau.ru/kadis/system.htm

40. Соловов А.В. Информационные технологии обучения в профессиональной подготовке // Высшее образование в России, — 1995, — № 2. с. 31-36.

41. Норенков И.П. Информационные технологии в образовании. URL: http://bigor.bmstu.ru/?cnt/?doc=T4RDB69AG081KU6Y2E0V

42. Андреев А.А. Проблемы внедрения Интернет-обучения в российской высшей школе. URL: http://www.e-learning.by/Article/problemEduRus/ELearning.html

43. Официальный сайт Moodle. URL: http://moodle.org/about/

44. АОС БиГОР. URL: http://bigor.bmstu.ru/

45. Норенков И.П. Технологии разделяемых единиц контента для создания и сопровождения информационно-образовательных сред. // «Информационные технологии» – 2003. – № 8. – С. 34–39.

46. Норенков И.П., Уваров М.Ю. База и генератор образовательных ресурсов // «Информационные технологии». — 2005 — № 9.

Обсуждение

Оставить комментарий:

войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправить комментарий