Раѓањето на образовниот софтвер и неговата историја: од механички машини до првите компјутери

Денес, образовниот софтвер е збирка на апликации дизајнирани да развијат специфични вештини кај учениците. Но, таквите системи првпат се појавија пред повеќе од сто години - инженерите и пронаоѓачите поминаа долг пат од несовршените механички „образовни машини“ до првите компјутери и алгоритми. Ајде да разговараме за ова подетално.

Фото: рак на рак / CC BY

Први експерименти - успешни и не толку успешни

Образовниот софтвер датира од крајот на 19 век. Долго време, менторите и книгите останаа главен извор на знаење. Образовниот процес одземаше премногу време од наставниците, а резултатите понекогаш оставаа многу да се посакуваат.

Успесите на Индустриската револуција доведоа многумина до она што во тоа време изгледаше очигледен заклучок: учениците би можеле да се подучуваат побрзо и поефикасно ако наставниците се заменат со механички машини за настава. Тогаш образовниот „транспортник“ ќе овозможи да се обучуваат специјалисти со помалку време. Денес, обидите за механизација на овој процес изгледаат наивни. Но, токму овој „образовен steampunk“ стана основа на модерната технологија.

Прв патент за механички уред за учење граматика доби во 1866 година од страна на Американецот Халкион Скинер. Автомобилот беше кутија со два прозорци. Во еден од нив ученикот виде цртежи (на пример, коњ). Во вториот прозорец, користејќи копчиња, го впиша името на објектот. Но, системот не ги коригираше грешките и не изврши верификација.

Во 1911 година, уред за учење аритметика, читање и правопис беше патентиран од психологот Херберт Остин Ајкинс од Универзитетот Јеил. Ученикот комбинирал три дрвени блокови со фигурирани исечоци во специјална дрвена кутија. Овие блокови ги прикажуваа, на пример, елементите на едноставен аритметички пример. Ако фигурите беа правилно избрани, тогаш точниот одговор беше формиран на врвот на плочките (Слика 2).

Во 1912 година, основата за нови и поуспешни автоматизирани методи на настава беше поставена од американски психолог. Едвард Ли Торндајк (Едвард Ли Торндајк) во образование. Главниот недостаток на учебниците го сметаше за тоа што учениците се препуштени сами на себе. Можеби нема да обрнат внимание на важни точки или, без да го совладаат стариот материјал, да продолжат да учат нови. Торндајк предложи фундаментално различен пристап: „механичка книга“ во која следните делови се отвораат само откако претходните се правилно завршени.

Фото: Анастасија Женина /unsplash.com

Во обемното дело на Торндајк, описот на уредот се опфати помалку од една страница, тој не ги детализираше мислите на кој било начин. Но, ова беше доволно за професорот од Универзитетот во Охајо, Сидни Преси, инспириран од работата на психолог дизајнирани систем за обука - Автоматски наставник. На барабанот на машината, студентот виде опции за прашања и одговори. Со притискање на едно од четирите механички копчиња, тој го избра правилното. Потоа барабанот ќе се вртеше и уредот ќе го „предложи“ следното прашање. Покрај тоа, бројачот го забележал бројот на точни обиди.

Во 1928 година Преси доби патент за пронајдокот, но не ја спроведе идејата на Торндајк во целост. Automatic Teacher не можеше да предава, но ви овозможи брзо да го тестирате вашето знаење.

Следејќи го Сидни Преси, многу пронаоѓачи почнаа да дизајнираат нови „наставни машини“. Тие го комбинираа искуството од 1936 век, идеите на Торндајк и технологиите на новиот век. Пред XNUMX година во САД издадена 700 различни патенти за „наставни машини“. Но, подоцна започна Втората светска војна, работата во оваа област беше прекината и значајните достигнувања требаше да чекаат речиси 20 години.

Машина за учење на Фредерик Скинер

Во 1954 година, професорот од Универзитетот Кембриџ, Бурхус Фредерик Скинер, ги формулирал основните принципи за изучување на граматиката, математиката и другите предмети. Концепт стана познат како теорија на програмирано учење.

Во него се наведува дека главната компонента на наставниот уред треба да биде ригорозна програма со елементи за учење и тестирање на материјалот. Самиот процес на учење е чекор напред - ученикот не оди понатаму додека не ја проучи саканата тема и не одговори на прашањата од тестот. Истата година, Скинер воведе „наставна машина“ за употреба во училиштата.

Прашањата беа испечатени на хартиени картички и беа прикажани „рамка по рамка“ во посебен прозорец. Ученикот го впиша одговорот на тастатурата на уредот. Ако одговорот е точен, машината прави дупка во картичката. Системот на Скинер се разликуваше од неговите аналози со тоа што по првата серија прашања, студентот повторно ги доби само оние на кои не можеше да одговори. Циклусот се повторуваше се додека останаа нерешените проблеми. Така, уредот не само што го тестираше знаењето, туку и ги научи учениците.

Наскоро автомобилот беше ставен во масовно производство. Денес, изумот на Скинер се смета за првиот уред кој успеал да ги комбинира резултатите од теоретските истражувања во образовната психологија со технолошките иновации од тоа време.

Системот ПЛАТО, кој постоеше 40 години

Врз основа на теоријата за програмирано учење, во 1960 година, 26-годишен инженер Доналд Бицер (Доналд Бицер), кој штотуку ја доби својата диплома од Универзитетот во Илиноис, развиена компјутерски систем PLATO (Programmed Logic for Automated Teaching Operations).

Терминали на PLATO поврзани со главниот компјутер на универзитетот ИЛИЈАК I. Екранот за нив беше обичен телевизор, а тастатурата на корисникот имаше само 16 копчиња за навигација. Универзитетските студенти можеа да изучуваат неколку тематски предмети.

Фото: Аумакуа / PD / PLATO4 тастатура

Првата верзија на PLATO беше експериментална и имаше значителни ограничувања: на пример, можноста двајца корисници да работат со него истовремено се појави дури во 1961 година (во ажурираната верзија на PLATO II). И во 1969 година, инженерите воведоа посебен програмски јазик ТУТОР да се развијат не само едукативни материјали, туку и игри.

ПЛАТО се подобри, а во 1970 година Универзитетот во Илиноис склучи договор со Корпорацијата за податоци за контрола. Уредот влезе на комерцијалниот пазар.

Шест години подоцна, 950 терминали веќе работеа со PLATO, а вкупниот обем на курсеви беше 12 илјади наставни часови во многу универзитетски дисциплини.

Системот не се користи денес, тој беше прекинат во 2000 година. Сепак, организацијата PLATO Learning (сега Edmentum), која беше одговорна за промовирање на терминалите, развива курсеви за обука.

„Дали роботите можат да ги учат нашите деца“

Со развојот на новите образовни технологии во 60-тите, започнаа критиките, главно во популарниот американски печат. Наслови на весници и списанија како „Наставни машини: благослов или проклетство? зборуваа за себе. Побарувања Скептиците беа сведени на три теми.

Прво, постои недоволна методолошка и техничка обука на наставниците во услови на општ недостиг на персонал во американските училишта. Второ, високата цена на опремата и малиот број курсеви за обука. Така, училиштата во една од областите потрошиле 5000 долари (огромна сума во тоа време), по што откриле дека нема доволно материјали за полноправно образование.

Трето, експертите беа загрижени за можна дехуманизација на образованието. Премногу ентузијасти зборуваа за тоа дека во иднина нема да бидат потребни наставници.

Понатамошните случувања покажаа дека стравовите беа залудни: наставниците не се претворија во тивки компјутерски асистенти, цената на опремата и софтверот се намалија, а количината на едукативни материјали се зголеми. Но, тоа се случи само во 80-90-тите години на XNUMX век, кога се појавија нови случувања кои ги засенија успесите на ПЛАТО.

За овие технологии ќе зборуваме следниот пат.

За што друго пишуваме на Хабре:

• За насоките „Фотоника“, „Програмирање и ИТ“ и „Информации и сајбер безбедност“ на Олимпијадата „Јас сум професионалец“
• Што треба да знаете за Олимпијадата „Јас сум професионалец“: „Големи податоци“ и „Роботика“
• Како да „учиме да учиме“ - подобрување на вниманието
• Запаметете, но не набивајте - проучувајте „користење картички“

Извор: www.habr.com