3.1.3 Автоматизовані Навчальні Системи

Перші спроби застосування комп'ютерних технологій у навчанні, що відносяться до початку 60 -х років, призвели до появи так званих автоматизованих навчальних курсів ( АНК ) або електронних книг.

АНК виступала в якості персонального електронного вчителя, який подає навчальний матеріал у відповідності з індивідуальним темпом засвоєння учнем і здійснює контроль.

В основу програмованого навчання було покладено розбиття навчального матеріалу на окремі порції, що містять невелику кількість інформації і що розташовувалися в строгій логічній послідовності так, що розуміння подальшої дози неможливо було без засвоєння попередньої. Система здійснювала перевірку відповідей і результатів рішення задач, і залежно від результату перевірки або надає наступну дозу, або повторює останню, можливо, в іншому варіанті викладу.

Така форма роботи учня з системою в режимі пакета отримала в іноземній літературі назву « Computer Managed Instruction » - «Комп’ютерне керування навчанням». Можлива і робота учня в режимі діалогу, що отримала відповідно назва « Computer Assisted Instruction » або « Computer Assisted Learning » - « навчання за допомогою комп'ютера.

В основу розробки дидактичних посібників для програмованого навчання закладалися альтернативно або одночасно два принципи: « лінійне » і розгалужене програмування. У першому випадку кожен учень знайомився з кожною порцією навчальної інформації в єдиній послідовності короткими кроками, у другому випадку вибір того чи іншого відповіді міг призводити до альтернативних напрямах прямування за програмою.

Розробка АНК представляла собою досить трудомісткий процес, пов'язаний з розбиттям навчального матеріалу на фрагменти, розробкою навчальних завдань, прогнозуванням варіантів відповідей учнів і складанням реакції системи на ці відповіді. Для побудови навчального курсу, крім знань про предметну область, були потрібні педагогічні знання, всі ці знання в неявному вигляді були розкидані по всіх фрагментам курсу. Побудова курсу було складно як для програміста, слабо знайомого з предметною областю і ще менш з дидактикою, так і для автора курсу, як правило, слабо знайомого чи взагалі не знайомого з програмуванням.

Тому були розроблені спеціальні пакети прикладних програм, покликані надати розробникам предметно- орієнтовані засоби створення і супроводу АНК. Ці пакети отримали назву « автоматизованих навчальних систем» ( АОС) і являли собою діалогові системи програмування з вхідним мовою, орієнтованим на розробку діалогових навчальних програм - АНК. У порівнянні з іншими системами діалогового програмування, специфіка АНС полягала в тому, що вони орієнтувалися не тільки на розробку, а й виконання АНК.

У 70-ті роки стали використовуватися директиви HELP і техніка « меню».

Подальшим кроком стала поява так званих « розпорядчих та направляючих систем», що забезпечують поопераційний припис або вказівка ​​, що і як потрібно робити користувачу для виконання тієї або іншої дії в процесі вирішення завдань. Стосовно до користувача ЕОМ на відміну від АНС, що забезпечували підготовку користувачів до самостійного виконання дій або певних операцій в процесі виконання завдання, розпорядчі та напрямні системи забезпечували спільне з користувачем виконання дій в процесі вирішення задачі певного класу.

Одним з недоліків АНК вважається те, що, передаючи знання, вони не здатні були навчати вирішення завдань в даній предметній області. Дійсно, для того, щоб ефективно навчати вирішувати завдання, необхідно, щонайменше, самому вміти їх вирішувати. Традиційні АНК такою здатністю не володіли. Другий недолік - слабкі представлення системи про конкретні результати навчання. У результаті процес навчання зводився по суті до дозованому введенню навчальної інформації на підставі останньої відповіді навчають. Третій недолік - представлення знань в системі. Предметні та педагогічні знання, як уже зазначалося, були представлені по всіх фрагментам курсу, а мета навчання в явному вигляді також не була присутня і лише малася на увазі автором програми.

Програмоване навчання не було, проте, єдино використовуваної комп'ютерною технологією. Для самостійної роботи учня використовувалися і так звані навчальні середовища. Основний педагогічної метою створення таких систем було розвиток творчих здібностей учнів шляхом створення сприятливого середовища, досліджуючи яке, учень як би відкривав потрібні знання.

При роботі в навчальному середовищі передбачалося, що учень має певну, нехай і досить розпливчасту мету, обрану самостійно або поставлену викладачем, а система повинна надати йому допомогу в досягненні цієї мети. Для цього навчальне середовище повинна була надавати кого навчають або послуги інформаційно-довідкового характеру, або послуги, пов'язані з вирішенням завдань, або і те, й інше разом. Важливим моментом, пов'язаним з вирішенням завдань, було побудова різного роду структурних та функціональних моделей об'єктів і процесів за допомогою різних інструментальних засобів: візуального програмування, графічних редакторів і т.д., а також наочне представлення результатів. У цьому сенсі завдання побудови навчальних середовищ близька завданню створення автоматизованих систем наукових досліджень ( АСНД ).

Основні ідеї АСНД використовуються при створенні комп'ютеризованих навчальних лабораторних комплексів. Лабораторія, як і навчальний клас, є важливою сферою докладання комп'ютерних технологій, при цьому зростаюча складність об'єктів вивчення і неможливість безпосереднього спостереження їх влаштування обумовлюють необхідність імітаційного моделювання досліджуваних пристроїв, блоків, схем, фізичних законів і явищ. Фізичні моделі по складності та вартості мало в чому поступаються оригіналам, але їх заміна імітаційними моделями, крім міркувань економічного характеру, диктується також одержуваних при цьому дидактичним ефектом. Імітаційний експеримент виявляється більш гнучким, ніж традиційний лабораторний експеримент, дозволяючи вивчати фізичні явища, принципово не відтворювані в лабораторних умовах.

На рубежі 60 - 70-х років для подолання властивих традиційним АНС недоліків стали намагатися використовувати ідеї штучного інтелекту. Системи нового покоління отримали назву «інтелектуальних» - Intelligent Computer Assisted Instruction (АСНД ).