Födelsen av utbildningsprogramvara och dess historia: frÄn mekaniska maskiner till de första datorerna

Idag utgör utbildningsprogramvaran en uppsĂ€ttning applikationer för att utveckla specifika fĂ€rdigheter hos studenter. Men dessa system dök för första gĂ„ngen upp för mer Ă€n hundra Ă„r sedan – ingenjörer och uppfinnare har gjort en lĂ„ng resa frĂ„n ofullkomliga mekaniska "utbildningsmaskiner" till de första datorerna och algoritmerna. LĂ„t oss berĂ€tta mer om detta.

Födelsen av utbildningsprogramvara och dess historia: frÄn mekaniska maskiner till de första datorerna
Foto: krabba kyckling / CC BY

De första experimenten – lyckade och mindre lyckade

Utbildningsprogramvaran har sitt ursprung i slutet av 1800-talet. Under lÄng tid förblev lÀrare och böcker den frÀmsta kÀllan till kunskap. Utbildningsprocessen tog för mycket tid frÄn lÀrarna och resultaten lÀmnade ibland mycket att önska.

FramgÄngarna frÄn den industriella revolutionen ledde mÄnga, som det verkade dÄ, till den uppenbara slutsatsen: man kan utbilda studenter snabbare och mer effektivt om man ersÀtter lÀrarna med mekaniska lÀrmaskiner. DÄ skulle den utbildningsmÀssiga "fabriken" kunna utbilda specialister med mindre tidsÄtgÄng. Idag verkar försök att mekanisera denna process naiva. Men just denna "utbildnings-steampunk" blev grunden för modern teknologi.

Det första patentet pÄ en mekanisk enhet för att studera grammatik bidrag 1856 beviljades amerikanen Halcyon Skinner patent. Maskinen bestod av en lÄda med tvÄ fönster. I det ena fönstret sÄg eleven bilder (till exempel, en hÀst). I det andra fönstret anvÀnde eleven knappar för att skriva namnet pÄ objektet. Men systemet korrigerade inte fel och genomförde ingen kontroll.

År 1911 patenterade psykologen Herbert Austin Aikins frĂ„n Yale University en enhet för att lĂ€ra ut aritmetik, lĂ€sning och stavning. Eleven kombinerade tre trĂ€block med formade utskĂ€rningar i en speciell trĂ€lĂ„da. PĂ„ dessa block var till exempel element av ett enkelt aritmetiskt exempel avbildade. Om figurerna var rĂ€tt sammansatta, bildades ett korrekt svar i överdelen av brickorna (fig.2).

År 1912 lade den amerikanske psykologen grunden för nya och mer framgĂ„ngsrika automatiserade inlĂ€rningsmetoder. Edward Lee Thorndike (Edward Lee Thorndike) i boken "Utbildning". Han ansĂ„g att den frĂ€msta bristen med lĂ€roböcker var att studenter var övergivna. De kan missa viktiga punkter eller, utan att ha förstĂ„tt tidigare material, gĂ„ vidare till att studera nya. Thorndike föreslog en helt annan metod: en "mekanisk bok", dĂ€r nĂ€sta avsnitt bara öppnas efter att det föregĂ„ende har genomgĂ„tts pĂ„ rĂ€tt sĂ€tt.

Födelsen av utbildningsprogramvara och dess historia: frÄn mekaniska maskiner till de första datorerna
Foto: Anastasia Zhenina / Unsplash.com

I det omfattande verket av Thorndike upptog beskrivningen av apparaten mindre Ă€n en sida, sina Ă„sikter specificerade han inte. Men detta rĂ€ckte för att 1924 skulle professor vid Ohio-universitetet Sidney Pressey, inspirerad av psykologens arbete, konstruera ett system för utbildning — Automatic Teacher. PĂ„ maskinens trumma sĂ„g eleven en frĂ„ga och svarsalternativ. Genom att trycka pĂ„ en av de fyra mekaniska knapparna valde han det rĂ€tta svaret. Efter det snurrade trumman och enheten "erbjuder" nĂ€sta frĂ„ga. Dessutom registrerade en rĂ€knare antalet rĂ€tta försök.

År 1928 fick Pressey bidrag ett patent pĂ„ sin uppfinning, men realiserade inte Thorndikes idĂ© fullt ut. Automatic Teacher kunde inte undervisa, men möjliggjorde en snabb test av kunskaper.

Efter Sidney Pressey började mÄnga uppfinnare konstruera nya "utbildningsmaskiner". De kombinerade erfarenheterna frÄn 1800-talet, Thorndikes idéer och teknologier frÄn det nya Ärhundradet. Fram till 1936 i USA utfÀrdades 700 olika patent pÄ "utbildningsmaskiner". Men sedan började andra vÀrldskriget, arbetet inom detta omrÄde avbröts och betydande framsteg fick vÀnta nÀstan 20 Är.

Utbildningsmaskinen av Frederic Skinner

År 1954 formulerade professor vid Cambridge-universitetet Burrhus Frederic Skinner de grundlĂ€ggande principerna för studier av grammatik, matematik och andra Ă€mnen. Konceptet blev kĂ€nt som programmerad lĂ€rande (programmed learning).

Det sĂ€ger att den viktigaste komponenten i ett utbildningsverktyg bör vara ett strĂ€ngt program med element för att studera och kontrollera materialet. SjĂ€lva inlĂ€rningsprocessen Ă€r stegvis — eleven gĂ„r inte vidare förrĂ€n han har studerat det nödvĂ€ndiga Ă€mnet och svarat pĂ„ kontrollfrĂ„gorna. Samma Ă„r presenterade Skinner en "utbildningsmaskin" för anvĂ€ndning i skolor.

FrÄgor skrivs ut pÄ papperskort och visas "bild för bild" i ett speciellt fönster. Eleven skriver svaret pÄ enhetens tangentbord. Om svaret Àr korrekt, gör maskinen ett hÄl i kortet. Skinners system skilde sig frÄn liknande system genom att eleven efter den första frÄgeserien endast fick de frÄgor som hen inte kunde svara pÄ. Cykeln upprepades tills det fanns olösta uppgifter kvar. PÄ sÄ sÀtt testade enheten inte bara kunskaper utan ocksÄ undervisade studenter.

Snart sattes maskinen i serieproduktion. Idag betraktas Skinners uppfinning som den första enheten dÀr det lyckades kombinera resultaten av teoretiska studier inom pedagogisk psykologi med tidens teknologiska nyheter.

Systemet PLATO, som existerade i 40 Är

Baserat pÄ teorin om programmerad undervisning utvecklade den 26-Ärige ingenjören Donald Bitzer (Donald Bitzer), som just hade fÄtt sin examen frÄn universitetet i Illinois, utvecklade dator systemet PLATO (Programmed Logic for Automated Teaching Operations).

PLATO-terminalerna kopplades till universitetets mainframe ILLIAC I. SkÀrmen för dem var en vanlig TV, och tangentbordet hade endast 16 tangenter för navigering. Studenter vid universitetet kunde studera flera temakurs.

Födelsen av utbildningsprogramvara och dess historia: frÄn mekaniska maskiner till de första datorerna
Foto: Aumakua / PD / КлаĐČоатура PLATO4

Den första versionen av PLATO var experimentell och hade betydande begrĂ€nsningar: till exempel, möjligheten för tvĂ„ anvĂ€ndare att arbeta med den samtidigt kom först 1961 (i den uppdaterade versionen PLATO II). År 1969 presenterade ingenjörer ett specialprogrammeringssprĂ„k TUTOR för att utveckla inte bara utbildningsmaterial, utan ocksĂ„ spel.

PLATO förbÀttrades, och Är 1970 ingick universitetet i Illinois ett avtal med Control Data Corporation. Enheten kom ut pÄ den kommersiella marknaden.

Efter sex Är fanns det redan 950 terminaler som anvÀnde PLATO, och det totala antalet kurser utgjorde 12 000 undervisningstimmar över mÄnga universitetsÀmnen.

Idag anvÀnds systemet inte lÀngre - det lades ner Är 2000. Men organisationen PLATO Learning (numera Edmentum), som ansvarade för marknadsföringen av terminalerna, utvecklar utbildningskurser.

"Kan robotar lÀra vÄra barn"

Med utvecklingen av nya utbildningsteknologier pĂ„ 60-talet började Ă€ven kritiken — frĂ€mst i populĂ€r amerikansk press. Rubriker i tidningar och tidskrifter som "Utbildningsmaskiner: en vĂ€lsignelse eller en förbannelse?" talade sitt tydliga sprĂ„k. Kritikpunkter skeptikerns invĂ€ndningar kretsade kring tre Ă€mnen.

För det första, den otillrÀckliga metodiska och tekniska kompetensen hos lÀrarna mot bakgrund av den allmÀnna bristen pÄ personal i amerikanska skolor. För det andra, den höga kostnaden för utrustning och det lilla antalet kursmaterial. SÄ, skolorna i en av distrikten spenderade $5000 (en enorm summa pÄ den tiden), för att sedan upptÀcka att det saknades material för en fullgod undervisning.

För det tredje, experterna oroade sig för den möjliga avhumaniseringen av utbildningen. Alltför mÄnga entusiaster pratade om att framtida lÀrare skulle bli överflödiga.

Utvecklingen av hÀndelser visade att oron var obefogad: lÀrare blev inte till tysta assistenter till datorer, kostnaden för utrustning och programvara sjönk, samtidigt som antalet utbildningsmaterial ökade. Men detta hÀnde först pÄ 80-90-talet, nÀr nya utvecklingar dök upp som överglÀnste framgÄngarna med PLATO.

Vi kommer att berÀtta mer om dessa teknologier nÀsta gÄng.

Vad mer skriver vi om pÄ Habré:

KĂ€lla: habr.com

Köp pĂ„litlig webbhotell med DDoS-skydd, VPS VDS-servrar đŸ”„ Köp pĂ„litlig webbhotell med DDoS-skydd, VPS VDS-servrar | ProHoster