Тема 1. Основные понятия и история исследований (Лекции и семинары (8 занятий))

Компьютерные технологии обученияЦель курса – дать теоретические основы компьютерных технологий обучения,предложить подходы к формализации и моделированию естественно протекающегопроцесса обучения и созданию на этой основе его компьютерной поддержки.Тема 1. Основные понятия и история исследованийОбучение – информационный процесс формирования знаний у субъекта обученияпод руководством преподавателя.В этом курсе мы рассматриваем обучение людей с использованием машин, а нематематическую теорию машинного обучения.Обучение включает в себя два процесса: учение и преподавание.Преподавание–процессорганизацииобученияипередачизнанийот преподавателя к обучаемому.Учение – активная деятельность обучаемого по овладению знаниями.Педагогическаясистема–способпередачизнаний,включаетметодыпреподавания и форму обучения.Педагогическая система, например, вуза формируется с учетом социальногозаказа(сколькоис образовательнымикакихспециалистовстандартами(какиминужнообучить)компетенциямиив соответствиидолженобладатьвыпускник).

Исходя из соцзаказа, формулируется педагогическая задача (чему обучить),составляется учебный план и учебные программы по каждой дисциплине.Компьютерная технология обучения строится на следующих традиционныхдидактических принципах.Систематичность (регулярные занятия по заранее установленному расписаниюили плану)Последовательность (обучение от простого к сложному, в соответствиис логической взаимосвязью фрагментов знаний)Активность (сознательная самостоятельная работа обучаемого)Доступность (обучаемый должен быть готов к восприятию материалана каждом шаге обучения)Наглядностьобучаемым)(информациядолжнабытьподготовленаквосприятиюУправление процессом обучения может осуществляться по замкнутой илиразомкнутой схеме.Управление по разомкнутой схемеПреподавательТребуемыезнанияОбучаемыйТекущиезнанияПример: лекции в вузе, проводятся по заранее составленной программе, контрользнаний осуществляется в конце семестра.Управление по замкнутой схемеПреподавательТребуемыезнанияОбучаемыйТекущиезнанияПри таком управлении с обратной связью контроль знаний осуществляетсянепрерывно, управляющее воздействие адаптируется в зависимости от достигнутыхтекущих результатов обучения.Ролькомпьютеравпроцессеобученияможетбытькакпассивной(предоставление информации по запросу), так и активной (управление процессомобучения).В частности, компьютер может использоваться для проведения вычислительныхопераций, в качестве информационно-поисковой системы, для проведения тестированиязнаний, в качестве экспертной системы.Первое устройство для автоматизации тестирования – механическая машина(С.

Пресси, 1926 г.), которая отображала студенту отпечатанные карточки с вопросами взаданном преподавателем порядке, позволяла выбирать ответы из предложенныхвариантов и регистрировала число правильных ответов.Впоследствии механизм подачи карточек был дополнен рычажком, которыйпозволял отображать очередную карточку с вопросом только после правильного ответа напредыдущий вопрос, и был обнаружен обучающий эффект, который достигался прииспользовании таких машин.Метод линейного программированного обучения (Б. Ф. Скиннер, 1950-е гг.)предполагал подачу материала маленькими порциями в определенной линейнойпоследовательности с регулярным подкреплением в виде элементарных вопросов,подразумевающих единственно верный ответ, который должен быть сконструированучащимся.Гарантированная успешность такого обучения содержала в себе и главнуюпроблему этого подхода: в нём не были предусмотрены средства обработки неправильныхответов обучаемого, исправления его ошибок и устранения недопонимания.Программы для разветвленного программированного обучения (Н.

Краудер,1950-е гг.) состояли из сравнительно больших порций учебного материала и предполагалииндивидуальную траекторию обучения. Ответ учащегося осуществлялся в них путемвыбора из предложенных альтернатив, а в случае неверного выбора предоставлялисьподробные разъяснения. Также не содержали средств контроля трудности и степениусвоения материала конкретным обучаемым.В теории адаптивного обучения (Г. Паск, 1960-е гг.), основываясь накибернетическом подходе, впервые предложено рассматривать поведение обучаемого каксамоорганизующуюся систему, а обучение как процесс управления, направленный настабилизацию системы «человек-машина».

Адаптивные обучающие машины должныанализировать реакцию обучающегося и подстраиваться под его индивидуальныеособенности, поддерживая оптимальный уровень трудности материала на каждом шагеобучения.С развитием технологий производства персональных компьютеров (1980-е гг.)начинается история исследований и разработок в области компьютерных обучающих итестирующих систем. Рост сети Интернет и появление средств мультимедиа (1990-е гг.)привели к широкому распространению компьютерного обучения в привычном нам виде..