Haridustarkvara sünd ja ajalugu: mehaanilistest masinatest esimeste arvutiteni

Tänapäeval on haridustarkvara rakenduste kogum, mis on loodud õpilaste spetsiifiliste oskuste arendamiseks. Kuid sellised süsteemid ilmusid esmakordselt rohkem kui sada aastat tagasi - insenerid ja leiutajad on jõudnud kaugele ebatäiuslikest mehaanilistest "õppemasinatest" kuni esimeste arvutite ja algoritmideni. Räägime sellest üksikasjalikumalt.

Haridustarkvara sünd ja ajalugu: mehaanilistest masinatest esimeste arvutiteni
vaade: krabi / CC BY

Esimesed katsed - edukad ja mitte nii edukad

Haridustarkvara pärineb XNUMX. sajandi lõpust. Pikka aega jäid mentorid ja raamatud peamiseks teadmiste allikaks. Haridusprotsess võttis õpetajatelt liiga palju aega ja tulemused jätsid mõnikord soovida.

Tööstusrevolutsiooni õnnestumised viisid paljud tollal ilmselgena tundunud järelduseni: õpilasi saaks õpetada kiiremini ja tõhusamalt, kui õpetajad asendada mehaaniliste õppemasinatega. Siis võimaldab hariduslik “konveier” koolitada spetsialiste vähema ajaga. Tänapäeval näivad katsed seda protsessi mehhaniseerida naiivsed. Kuid just see "hariduslik aurupunk" sai kaasaegse tehnoloogia aluseks.

Esimene patent grammatika õppimiseks mõeldud mehaanilisele seadmele kätte saanud aastal 1866 ameeriklase Halcyon Skinneri poolt. Auto oli kahe aknaga kast. Ühes neist nägi õpilane joonistusi (näiteks hobust). Teises aknas trükkis ta nuppude abil objekti nime. Kuid süsteem ei parandanud vigu ega viinud läbi kontrollimist.

1911. aastal patenteeris Yale'i ülikooli psühholoog Herbert Austin Aikins seadme aritmeetika, lugemise ja õigekirja õpetamiseks. Õpilane kombineeris spetsiaalses puidust korpuses kolm figuursete väljalõigetega puitklotsi. Need plokid kujutasid näiteks lihtsa aritmeetilise näite elemente. Kui figuurid valiti õigesti, siis moodustati õige vastus plaatide ülaossa (Joonis 2).

1912. aastal pani Ameerika psühholoog aluse uutele ja edukamatele automatiseeritud õppemeetoditele. Edward Lee Thorndike (Edward Lee Thorndike) raamatus "Haridus". Õpikute peamiseks miinuseks pidas ta seda, et õpilased on jäetud omapäi. Nad ei pruugi pöörata tähelepanu olulistele punktidele või ilma vana materjali valdamata liikuda edasi uute õppimise juurde. Thorndike pakkus välja põhimõtteliselt teistsuguse lähenemisviisi: "mehaaniline raamat", milles järgmised jaotised avatakse alles pärast seda, kui eelmised on korralikult täidetud.

Haridustarkvara sünd ja ajalugu: mehaanilistest masinatest esimeste arvutiteni
vaade: Anastasia Zhenina /unsplash.com

Thorndike'i mahukas töös asus seadme kirjeldus vähem kui lehekülg, ei täpsustanud ta oma mõtteid kuidagi. Kuid sellest piisas, et Ohio ülikooli professor Sidney Pressey saaks psühholoogi tööst inspireeritud. disainitud õppesüsteem - Automaatne õpetaja. Masina trumlil nägi õpilane küsimuse ja vastuse variante. Vajutades ühte neljast mehaanilisest klahvist, valis ta õige. Pärast seda hakkas trummel pöörlema ​​ja seade "soovitas" järgmise küsimuse. Lisaks märkis loendur õigete katsete arvu.

Aastal 1928 Pressey kätte saanud patendi leiutisele, kuid ei viinud Thorndike'i ideed täies mahus ellu. Automaatne õpetaja ei saanud õpetada, kuid võimaldas teil kiiresti oma teadmisi proovile panna.

Pärast Sidney Presseyt hakkasid paljud leiutajad kavandama uusi "õppemasinaid". Nad ühendasid 1936. sajandi kogemuse, Thorndike’i ideed ja uue sajandi tehnoloogiad. Enne XNUMX. aastat USA-s välja antud 700 erinevat patenti "õppemasinatele". Kuid hiljem algas Teine maailmasõda, töö selles valdkonnas peatati ja märkimisväärseid saavutusi tuli oodata peaaegu 20 aastat.

Frederick Skinneri õppemasin

1954. aastal sõnastas Cambridge'i ülikooli professor Burrhus Frederic Skinner grammatika, matemaatika ja muude ainete õppimise aluspõhimõtted. Kontseptsioon sai tuntuks kui programmeeritud õppimise teooria.

Selles öeldakse, et õppeseadme põhikomponent peaks olema range programm, mis sisaldab elemente materjali õppimiseks ja testimiseks. Õppeprotsess ise on astmeline – õpilane ei lähe kaugemale enne, kui on uurinud soovitud teemat ja vastanud testi küsimustele. Samal aastal tutvustas Skinner koolides kasutamiseks mõeldud "õppemasinat".

Küsimused trükiti paberkaartidele ja kuvati „kaader kaadri haaval“ spetsiaalses aknas. Õpilane trükkis vastuse seadme klaviatuuril. Õige vastuse korral teeb masin kaardile augu. Skinneri süsteemi eristas analoogidest asjaolu, et pärast esimest küsimusteseeriat sai õpilane taas ainult need, millele ta vastata ei osanud. Tsüklit korrati seni, kuni jäid lahendamata probleemid. Seega ei pannud seade mitte ainult teadmisi proovile, vaid ka õpetas õpilasi.

Varsti pandi auto masstootmisse. Tänapäeval peetakse Skinneri leiutist esimeseks seadmeks, mis suutis ühendada hariduspsühholoogia teoreetilise uurimistöö tulemused tolleaegsete tehnoloogiliste uuendustega.

PLATO süsteem, mis eksisteeris 40 aastat

Programmeeritud õppimise teooriale tuginedes 1960. aastal 26-aastane insener Donald Bitzer (Donald Bitzer), kes sai just Illinoisi ülikoolist kraadi, arenenud arvutisüsteem PLATO (Programmed Logic for Automated Teaching Operations).

Ülikooli suurarvutiga ühendatud PLATO terminalid ILLIAC I. Nende jaoks oli ekraan tavaline teler ja kasutaja klaviatuuril oli navigeerimiseks ainult 16 klahvi. Üliõpilased said õppida mitut temaatilist kursust.

Haridustarkvara sünd ja ajalugu: mehaanilistest masinatest esimeste arvutiteni
vaade: Aumakua / PD / PLATO4 klaviatuur

PLATO esimene versioon oli eksperimentaalne ja sellel olid märkimisväärsed piirangud: näiteks võimalus kahele kasutajale korraga sellega töötada ilmus alles 1961. aastal (PLATO II uuendatud versioonis). Ja 1969. aastal võtsid insenerid kasutusele spetsiaalse programmeerimiskeele ÕPETAJA arendada mitte ainult õppematerjale, vaid ka mänge.

PLATO paranes ja 1970. aastal sõlmis Illinoisi ülikool lepingu Control Data Corporationiga. Seade sisenes kommertsturule.

Kuus aastat hiljem töötas PLATOga juba 950 terminali ja kursuste kogumaht oli paljudel ülikooli erialadel 12 tuhat õppetundi.

Tänapäeval seda süsteemi ei kasutata, selle tootmine lõpetati 2000. aastal. Organisatsioon PLATO Learning (praegu Edmentum), mis vastutas terminalide reklaamimise eest, töötab aga välja koolitusi.

"Kas robotid saavad meie lapsi õpetada"

Uute haridustehnoloogiate väljatöötamisega 60ndatel algas kriitika, peamiselt populaarses Ameerika ajakirjanduses. Ajalehtede ja ajakirjade pealkirjad, nagu „Õpetusmasinad: õnnistus või needus?” rääkisid enda eest. Nõuded skeptikud taandati kolmele teemale.

Esiteks on Ameerika koolide üldise personalipuuduse taustal õpetajate metoodiline ja tehniline ettevalmistus ebapiisav. Teiseks seadmete kõrge hind ja koolituste väike arv. Nii kulutasid ühe linnaosa koolid 5000 dollarit (tol ajal tohutu summa), misjärel avastasid nad, et täisväärtuslikuks õppeks pole piisavalt materjale.

Kolmandaks tundsid eksperdid muret hariduse võimaliku dehumaniseerimise pärast. Liiga paljud entusiastid rääkisid sellest, et tulevikus pole õpetajaid enam vaja.

Edasine areng näitas, et kartused olid asjatud: õpetajad ei muutunud vaikivateks arvutiabilisteks, seadmete ja tarkvara hind langes ning õppematerjalide hulk kasvas. Kuid see juhtus alles 80. sajandi 90-XNUMXndatel, kui ilmnesid uued arengud, mis varjutasid PLATO edu.

Nendest tehnoloogiatest räägime järgmisel korral.

Millest me veel Habré kohta kirjutame:

Allikas: www.habr.com

Lisa kommentaar