СофтХабрахабр

История образовательного ПО: развитие персональных компьютеров и виртуальные преподаватели

Предыдущая часть нашего рассказа закончилась на стыке 80-х и 90-х годов. К этому времени преподаватели несколько охладели к компьютерам. Считалось, что по-настоящему они нужны только программистам. Во многом такое мнение сложилась из-за того, что персональные компьютеры того времени не были в достаточной степени доступными с точки зрения пользовательского опыта, и у преподавателей не всегда хватало навыков, чтобы адаптировать и применить их в учебном процессе.

Когда потенциал ПК был в полной мере раскрыт, и они стали понятнее, удобнее и привлекательнее для обывателей, ситуация начала меняться, в том числе и в сфере образовательного ПО.


Фото: Federica Galli / Unsplash.com

«Железное» юзабилити

Это была первая модель Apple с периферийной шиной SCSI (Small Computer Systems Interface, произносится как «скази»), благодаря которой к компьютеру можно было подключать самые разные устройства: от жестких дисков и приводов до сканеров и принтеров. Такие порты можно увидеть на всех компьютерах Apple вплоть до iMac, который вышел в 1998 году.

Тогда образовательным учреждениям компания предложила скидки на специальную модель — Macintosh Plus Ed, а Стив Джобс активно поставлял технику школам и университетам, а параллельно с этим — лоббировал налоговые льготы для IT-компаний, которые занимаются такими проектами. Идея расширения пользовательских возможностей стала ключевой для Macintosh Plus.

Инженеры Майкл Дьюи (Michael Dhuey) и Брайан Беркли (Brian Berkeley) начинали работу над этой моделью втайне от Джобса. Через год после Macintosh Plus Apple выпустила свой первый компьютер с полноцветным дисплеем, Macintosh II. Поэтому проект обрел полноценную поддержку только со сменой руководства компании и встряхнул весь рынок ПК. Тот был категорически против цветных Macintosh, не желая терять элегантность монохромной картинки.

Он привлекал не только своим 13-дюймовым цветным экраном и поддержкой 16,7 млн цветов, но и модульной архитектурой, улучшенным SCSI-интерфейсом и новой шиной NuBus, которая позволяла менять набор аппаратных компонентов (кстати, Стив был против и этого момента).


Фото: Ransu / PD

Дело оставалось за малым — создать программы, которые будут работать на всем этом великолепном «железе». Несмотря на ценник в несколько тысяч долларов, компьютеры с каждым годом становились ближе к потребителям, хотя бы на уровне функций и возможностей.

Виртуальные преподаватели

Новые компьютеры вызвали дискуссии о проблемах системы образования в целом. Одни рассуждали о невозможности достучаться до каждого ученика в переполненном классе. Другие подсчитывали, сколько времени уходит на проведение и проверку контрольных работ. Третьи — критиковали учебники и методички, обновление которых влетало в копеечку и растягивалось на годы.

Тесты можно было бы формировать автоматически, программу обучения — обновлять нажатием кнопки. С другой стороны, «электронный преподаватель» мог бы единовременно заниматься с тысячами учеников, а каждый из них получил бы 100% его внимания. Не говоря уже о том, что так можно было бы преподнести материал без субъективных оценок и добавлений, всегда в том виде и объеме, которые одобрили в экспертном сообществе.


Фото: Jaredd Craig / Unsplash.com

Этот софт предоставлял возможности не только для оценки знаний, но и помощь в освоении материала из учебных программ. В начале 90-х ученикам школ предложили образовательное ПО нового поколения — они стали заниматься алгеброй с Algebra Cognitive Tutor и Practical Algebra Tutor (PAT), а физикой — с DIAGNOSER. Но адаптировать такие продукты к образовательным процессам было не так и просто — новый софт отличался от программ-предшественников и потребовал иных методов преподавания — разработчики хотели, чтобы школьники не зубрили материал, а понимали его.

Эта задача заставляет их строить прогнозы на базе существующих данных, учит анализировать отношения между множествами, описывать все явления на языке математики». «Все старшеклассники используют математику в повседневной жизни, но мало кто связывает свой опыт со “школьной” математикой, — рассуждали создатели PAT. — В наших [виртуальных] классах они работают над минипроектами, например, сравнивая показатели прироста леса за разные периоды.

Разработчики ПО ссылались на предложения Национального совета учителей математики (National Council of Teachers of Mathematics), который в 1989 году рекомендовал не мучать школьников гипотетическими проблемами, а формировать практический подход к изучению предмета. Традиционалисты от образования критиковали такие новшества, однако уже к 1995 году сравнительные срезы доказали эффективность интеграции практических задач — занятия с новым ПО повысили результативность школьников на итоговом тестировании на 15%.

Но главная проблема была связана не с тем, что преподавать, а с тем, как программисты начала 90-х годов смогли наладить диалог между электронными преподавателями и их слушателями?

Человеческий разговор

Это стало возможным, когда академики буквально разобрали механику человеческого диалога на шестеренки. В своих трудах разработчики упоминают Джима Минстрела (Jim Minstrell), который сформировал аспектный метод обучения, достижения в области когнитивной психологии и психологии обучения. Эти находки позволили им спроектировать системы, которые за десятки лет до умных чат-ботов могли поддержать «разговор» — дать обратную связь в рамках учебного процесса.

Так, в описании электронного учителя по физике AutoTutor говорится, что он умеет «предоставлять положительную, негативную и нейтральную обратную связь, подталкивать ученика к более полному ответу, помогать с припоминанием нужного слова, давать подсказки и дополнения, исправлять, отвечать на вопросы и резюмировать тему».

Программа помогает ученику раскрыть ответ, адаптируя постановку задачи. «AutoTutor предлагает серию вопросов, на которые можно ответить пятью-семью фразами, — рассказывали создатели одной из систем для обучения физике. — Сначала пользователи отвечают одним словом или парой предложений. В результате на один вопрос приходится 50-200 реплик диалога».


Фото: 1AmFcS / Unsplash.com

Они «понимали», когда пользователь мыслит в неправильном направлении или находится в шаге от верного ответа. Разработчики обучающих решений не просто обеспечили им владение школьным материалом — как и «живые» учителя, эти системы примерно представляли уровень знаний учеников.

Предполагается, что ответы учеников основаны на их глубинных представлениях о том или ином предмете. «Учителя умеют подобрать нужный темп для своей аудитории и найти нужное объяснение, если видят, что слушатели зашли в тупик, — писали разработчики DIAGNOSER. — Именно эта способность лежит в основе минстреловского аспектного метода (facet-based instruction). Учитель должен вызвать правильное представление или избавить от неправильного с помощью контраргументов или демонстрации противоречий».

Многие эти программы (DIAGNOSER, Atlas, AutoTutor) работают до сих пор, пройдя эволюцию в несколько поколений. Другие переродились под новым именами — например, из PAT выросла целая серия обучающих продуктов для средней и старшей школы, колледжей и высших учебных заведений. Возникает вопрос, почему эти великолепные решения так пока и не заменили учителей?

Поэтому электронные учителя и преподаватели сегодня остаются исключительно интересным дополнением, которым могут блеснуть отдельные школы и вузы. Главная причина — это, разумеется, деньги и сложность долговременного планирования с точки зрения интеграции такого ПО в образовательный процесс (с учетом жизненного цикла самих программ). С такой технологической базой и перспективами, которые открывал Интернет, образовательным системам оставалось только расти. С другой стороны, наработки конца 90-х и начала 2000-х не могли попросту пропасть.

О том, как это произошло, мы расскажем в новом хабратопике.
В следующие годы школьные классы лишились стен, а школьники и студенты (почти) избавились от скучных лекций.

У нас на Хабре:

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть