ProHoster > Blogs > interneta ziņas > IzglÄ«tÄ«bas programmatÅ«ras dzimÅ”ana un tās vēsture: no mehāniskām maŔīnām lÄ«dz pirmajiem datoriem

IzglÄ«tÄ«bas programmatÅ«ras dzimÅ”ana un tās vēsture: no mehāniskām maŔīnām lÄ«dz pirmajiem datoriem

MÅ«sdienās izglÄ«tÄ«bas programmatÅ«ra ir lietojumprogrammu kolekcija, kas paredzēta specifisku prasmju attÄ«stÄ«Å”anai skolēniem. Bet Ŕādas sistēmas pirmo reizi parādÄ«jās pirms vairāk nekā simts gadiem - inženieri un izgudrotāji ir nogājuÅ”i garu ceļu no nepilnÄ«gām mehāniskām "izglÄ«tÄ«bas maŔīnām" lÄ«dz pirmajiem datoriem un algoritmiem. Parunāsim par to sÄ«kāk.

IzglÄ«tÄ«bas programmatÅ«ras dzimÅ”ana un tās vēsture: no mehāniskām maŔīnām lÄ«dz pirmajiem datoriem
View: krabis / CC BY

Pirmie eksperimenti ā€” veiksmÄ«gi un ne tik veiksmÄ«gi

IzglÄ«tÄ«bas programmatÅ«ra ir datēta ar XNUMX. gadsimta beigām. Ilgu laiku mentori un grāmatas bija galvenais zināŔanu avots. IzglÄ«tÄ«bas process prasÄ«ja pārāk daudz laika no skolotājiem, un rezultāti dažreiz atstāja daudz vēlamo.

Industriālās revolÅ«cijas panākumi daudzus noveda pie tā, kas tajā laikā Ŕķita acÄ«mredzams secinājums: skolēnus varētu mācÄ«t ātrāk un efektÄ«vāk, ja skolotājus aizstātu ar mehāniskām mācÄ«bu maŔīnām. Tad izglÄ«tojoÅ”ais ā€œkonveijersā€ ā€‹ā€‹Ä¼aus apmācÄ«t speciālistus ar mazāku laiku. MÅ«sdienās mēģinājumi mehanizēt Å”o procesu izskatās naivi. Bet tieÅ”i Å”is ā€œizglÄ«tojoÅ”ais steampunkā€ kļuva par mÅ«sdienu tehnoloÄ£iju pamatu.

Pirmais patents mehāniskai ierÄ«cei gramatikas apguvei saņemts 1866. gadā amerikānis Halcyon Skinner. AutomaŔīna bija kaste ar diviem logiem. Vienā no tiem skolēns redzēja zÄ«mējumus (piemēram, zirgu). Otrajā logā, izmantojot pogas, viņŔ ierakstÄ«ja objekta nosaukumu. Bet sistēma neizlaboja kļūdas un neveica pārbaudi.

1911. gadā ierÄ«ci aritmētikas, lasÄ«Å”anas un pareizrakstÄ«bas mācÄ«Å”anai patentēja psihologs Herberts Ostins Aikins no Jēlas universitātes. Audzēkne Ä«paŔā koka maciņā apvienoja trÄ«s koka klučus ar figurētiem izgriezumiem. Å ie bloki attēloja, piemēram, vienkārÅ”a aritmētiskā piemēra elementus. Ja figÅ«ras tika izvēlētas pareizi, tad pareizā atbilde tika izveidota flīžu augÅ”pusē (pic.2).

1912. gadā amerikāņu psihologs ielika pamatu jaunām un veiksmÄ«gākām automatizētām mācÄ«bu metodēm. Edvards LÄ« Torndike (Edvards LÄ« Torndike) grāmatā "IzglÄ«tÄ«ba". Par galveno mācÄ«bu grāmatu trÅ«kumu viņŔ uzskatÄ«ja to, ka skolēni tiek atstāti paÅ”plÅ«smā. Viņi var nepievērst uzmanÄ«bu svarÄ«giem punktiem vai, neapgÅ«stot veco materiālu, pāriet uz jaunu apguvi. Torndike ierosināja principiāli atŔķirÄ«gu pieeju: ā€œmehānisko grāmatuā€, kurā nākamās sadaļas tiek atvērtas tikai pēc tam, kad iepriekŔējās ir pareizi aizpildÄ«tas.

IzglÄ«tÄ«bas programmatÅ«ras dzimÅ”ana un tās vēsture: no mehāniskām maŔīnām lÄ«dz pirmajiem datoriem
View: Anastasija Žeņina /unsplash.com

Thorndike apjomÄ«gajā darbā ieņēma ierÄ«ces apraksts mazāk par lapu, viņŔ nekādā veidā nedetalizēja savas domas. Taču ar to pietika, lai Ohaio universitātes profesors Sidnijs Presijs, psihologa darba iedvesmots, izstrādāts mācÄ«bu sistēma - Automatic Teacher. Uz maŔīnas trumuļa skolēns ieraudzÄ«ja jautājumu un atbilžu variantus. Nospiežot vienu no četriem mehāniskajiem taustiņiem, viņŔ izvēlējās pareizo. Pēc tam bungas grieztos un ierÄ«ce ā€œieteiktuā€ nākamo jautājumu. Turklāt skaitÄ«tājs atzÄ«mēja pareizo mēģinājumu skaitu.

1928. gadā Presijs saņemts patentu izgudrojumam, taču Torndike ideju pilnÄ«bā neÄ«stenoja. Automātiskais Skolotājs nevarēja mācÄ«t, bet ļāva ātri pārbaudÄ«t savas zināŔanas.

Pēc Sidnija Presija daudzi izgudrotāji sāka izstrādāt jaunas "mācÄ«bu maŔīnas". Viņi apvienoja 1936. gadsimta pieredzi, Torndikas idejas un jaunā gadsimta tehnoloÄ£ijas. Pirms XNUMX. gada ASV izdots 700 dažādi patenti "mācÄ«bu maŔīnām". Taču vēlāk sākās Otrais pasaules karÅ”, darbs Å”ajā jomā tika apturēts un uz ievērojamiem sasniegumiem bija jāgaida gandrÄ«z 20 gadus.

Frederika Skinera mācību maŔīna

1954. gadā Kembridžas universitātes profesors Burrhus Frederiks Skiners formulēja gramatikas, matemātikas un citu priekÅ”metu studiju pamatprincipus. Koncepcija kļuva zināms kā programmētās mācÄ«Å”anās teorija.

Tajā teikts, ka mācÄ«bu ierÄ«ces galvenajai sastāvdaļai jābÅ«t stingrai programmai ar elementiem materiāla apguvei un pārbaudei. Pats mācÄ«bu process notiek pakāpeniski ā€“ skolēns netiek tālāk, kamēr nav apguvis vēlamo tēmu un atbildējis uz testa jautājumiem. Tajā paŔā gadā Skiners ieviesa "mācÄ«bu maŔīnu" izmantoÅ”anai skolās.

Jautājumi tika izdrukāti uz papÄ«ra kartÄ«tēm un parādÄ«ti ā€œkadrs pēc kadraā€ Ä«paŔā logā. Students ierakstÄ«ja atbildi uz ierÄ«ces tastatÅ«ras. Ja atbilde ir pareiza, iekārta izdara kartÄ«tē caurumu. Skinera sistēma no tās analogiem atŔķīrās ar to, ka pēc pirmās jautājumu sērijas students atkal saņēma tikai tos, uz kuriem viņŔ nevarēja atbildēt. Cikls atkārtojās tik ilgi, kamēr palika neatrisinātas problēmas. Tādējādi ierÄ«ce ne tikai pārbaudÄ«ja zināŔanas, bet arÄ« mācÄ«ja skolēnus.

DrÄ«z vien automaŔīna tika nodota masveida ražoÅ”anā. MÅ«sdienās Skinera izgudrojums tiek uzskatÄ«ts par pirmo ierÄ«ci, kurai izdevās apvienot izglÄ«tÄ«bas psiholoÄ£ijas teorētisko pētÄ«jumu rezultātus ar tā laika tehnoloÄ£iskajiem jauninājumiem.

PLATO sistēma, kas pastāvēja 40 gadus

Pamatojoties uz programmētās mācÄ«Å”anās teoriju, 1960. gadā 26 gadus vecs inženieris Donalds Bitzers (Donalds Bitzers), kurÅ” tikko ieguvis grādu Ilinoisas Universitātē, izstrādāta datorsistēma PLATO (Programmed Logic for Automated Teaching Operations).

PLATO termināļi, kas savienoti ar universitātes lieldatoru ILLIAKS I. Displejs viņiem bija parasts televizors, un lietotāja tastatūrai bija tikai 16 navigācijas taustiņi. Augstskolas studenti varēja apgūt vairākus tematiskos kursus.

IzglÄ«tÄ«bas programmatÅ«ras dzimÅ”ana un tās vēsture: no mehāniskām maŔīnām lÄ«dz pirmajiem datoriem
View: Aumakua / PD / PLATO4 tastatūra

Pirmā PLATO versija bija eksperimentāla, un tai bija bÅ«tiski ierobežojumi: piemēram, iespēja ar to vienlaikus strādāt diviem lietotājiem parādÄ«jās tikai 1961. gadā (atjauninātajā PLATO II versijā). Un 1969. gadā inženieri ieviesa Ä«paÅ”u programmÄ“Å”anas valodu Tutors izstrādāt ne tikai izglÄ«tojoÅ”us materiālus, bet arÄ« spēles.

PLATO uzlabojās, un 1970. gadā Ilinoisas Universitāte noslēdza līgumu ar Control Data Corporation. Ierīce ienāca komerciālajā tirgū.

Pēc seÅ”iem gadiem ar PLATO jau strādāja 950 termināļi, un kopējais kursu apjoms bija 12 tÅ«kstoÅ”i mācÄ«bu stundu daudzās augstskolu disciplÄ«nās.

Sistēma Å”odien netiek izmantota, tā tika pārtraukta 2000. gadā. Taču organizācija PLATO Learning (tagad Edmentum), kas bija atbildÄ«ga par termināļu popularizÄ“Å”anu, izstrādā apmācÄ«bu kursus.

"Vai roboti var iemācīt mūsu bērniem"

LÄ«dz ar jauno izglÄ«tÄ«bas tehnoloÄ£iju attÄ«stÄ«bu 60. gados sākās kritika, galvenokārt populārajā amerikāņu presē. Laikrakstu un žurnālu virsraksti, piemēram, ā€œMācÄ«bu maŔīnas: svētÄ«ba vai lāsts?ā€ runāja paÅ”i par sevi. PrasÄ«bas skeptiÄ·i tika samazināti lÄ«dz trim tēmām.

Pirmkārt, ir nepietiekama skolotāju metodiskā un tehniskā sagatavotība, ņemot vērā vispārējo personāla trūkumu Amerikas skolās. Otrkārt, augstās aprīkojuma izmaksas un nelielais apmācību kursu skaits. Tā skolas vienā no rajoniem iztērēja 5000 dolāru (tajā laikā milzīga summa), pēc kā atklājās, ka nepietiek materiālu pilnvērtīgai izglītībai.

TreÅ”kārt, eksperti bija nobažījuÅ”ies par iespējamo izglÄ«tÄ«bas dehumanizāciju. Pārāk daudz entuziastu runāja par to, ka nākotnē skolotāji nebÅ«s vajadzÄ«gi.

Tālākā attīstība liecināja, ka bailes bija veltīgas: skolotāji nepārvērsās par klusajiem datorpalīgiem, samazinājās aprīkojuma un programmatūras izmaksas, pieauga mācību materiālu apjoms. Bet tas notika tikai 80. gadsimta 90.-XNUMX. gados, kad parādījās jauni notikumi, kas aizēnoja PLATONA panākumus.

Par Ŕīm tehnoloģijām runāsim nākamreiz.

Par ko vēl mēs rakstām Habrē:

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru